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        硯瓦河1 號(hào)大橋薄壁空心墩施工工藝分析

        2020-03-07 17:39:32劉芳
        工程建設(shè)與設(shè)計(jì) 2020年11期
        關(guān)鍵詞:利用混凝土施工

        劉芳

        (核工業(yè)長(zhǎng)沙中南建設(shè)工程集團(tuán)公司,長(zhǎng)沙410011)

        1 引言

        薄壁空心墩是橋梁工程施工過(guò)程中經(jīng)常使用的結(jié)構(gòu),其不僅能有效提升橋梁高度,同時(shí),其還具有經(jīng)濟(jì)、方便等優(yōu)勢(shì)【1】。另外,薄壁空心墩工藝施工時(shí)主要利用落地支架模板和滑升模板等,能夠提高建設(shè)橋梁質(zhì)量,為后續(xù)工程開(kāi)展奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

        薄壁空心墩在施工過(guò)程中通常利用滑模施工、爬模法施工和翻模法施工3 種。第一種工藝滑模法,其施工具有機(jī)械化水平高施工速度快等優(yōu)點(diǎn),但其應(yīng)用成本偏高,施工過(guò)程中需要用到的配套設(shè)備多,且施工澆筑過(guò)程中混凝土容易存在問(wèn)題,會(huì)產(chǎn)生水平裂縫。第二種工藝爬模法,其在進(jìn)行澆筑混凝土?xí)r能夠避免滑模法施工的裂縫問(wèn)題,但爬模法施工重量大,同時(shí)在模板間會(huì)產(chǎn)生很多接縫,易導(dǎo)致錯(cuò)位問(wèn)題發(fā)生。第三種工藝翻模法,其進(jìn)行施工澆筑的混凝土利用的模板相對(duì)簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)同步施工,施工速度較快。同時(shí),翻模法施工澆筑混凝土不會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,施工作業(yè)的平臺(tái)比爬模法有很大提升,施工安全得到進(jìn)一步保障。翻模法因其施工設(shè)備相對(duì)較少,施工過(guò)程中不易出現(xiàn)問(wèn)題,因此成為薄壁空心墩施工主要應(yīng)用方法。

        2 薄壁空心墩施工工藝

        2.1 模板施工

        薄壁空心墩通常利用懸臂模板,懸臂模板組成部件較多,如模板、斜撐、和主平臺(tái)等【2】。2 榀支架形成1 塊單元塊,利用塔吊實(shí)施模板的安裝和拆除以及鋼筋、混凝土的垂直運(yùn)送。根據(jù)不同工程模板的設(shè)計(jì)高度不同,按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行澆筑高度設(shè)計(jì),在進(jìn)行澆筑時(shí)模板下包100mm 并且能夠在已澆筑完成的結(jié)構(gòu)上部邊緣和模板間進(jìn)行雙面膠粘貼,防止在澆筑過(guò)程中出現(xiàn)混凝土滲漏問(wèn)題。模板實(shí)施混凝土澆筑時(shí),模板和架體重量由前一次澆筑的混凝土預(yù)埋埋件組織承擔(dān)。混凝土澆筑完畢后,將模板整體部分后移600mm,以此來(lái)滿足鋼筋綁扎和模板及刷清理等需要。模板和操作平臺(tái)等構(gòu)建的提升由塔吊來(lái)完成,先對(duì)架體進(jìn)行提升并把埋件的爬錐擰牢固,隨后使操作平臺(tái)吊歸放回架體,等到鋼筋完成安裝再實(shí)施提升模板的安裝。操作平臺(tái)通常利用碗腳手管搭建,按照3 層平臺(tái)進(jìn)行設(shè)置,用來(lái)安裝鋼筋和拼裝模板。薄壁空心墩身的外圍設(shè)置爬梯,為工作人員提供上下的通道。

        2.2 鋼筋施工

        鋼筋制作是在鋼筋加工場(chǎng)進(jìn)行集中下料和彎曲,使鋼筋達(dá)到半成品工藝水平,利用運(yùn)輸車將半成品的鋼筋運(yùn)輸?shù)奖”诳招亩盏氖┕がF(xiàn)場(chǎng),在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施綁扎和安裝【3】。施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)施工規(guī)范和要求,豎筋按照同一截面50%或者1m 進(jìn)行錯(cuò)頭長(zhǎng)度考慮。主筋的連接主要利用機(jī)械連接方式,連接的接頭應(yīng)嚴(yán)格按照鋼筋連接標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。進(jìn)行機(jī)械連接接頭時(shí)滾絲前需要使用切割機(jī)將鋼筋的端頭切割平整,在完成滾絲后將保護(hù)帽套在絲頭,這就要求鋼筋的絲頭螺紋應(yīng)該同連接套螺紋一致,同時(shí),要求套筒表面不能出現(xiàn)裂紋等缺陷。在進(jìn)行接頭對(duì)接操作,應(yīng)使用管鉗扳手?jǐn)Q緊,使得2 絲頭在套筒中心的位置頂緊。該工藝具有連接快、操作方式簡(jiǎn)單、可集中生產(chǎn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。水平鋼筋在確定保護(hù)層的厚度和轉(zhuǎn)角半徑以及綁扎搭接長(zhǎng)的情況下進(jìn)行鋼筋配料,鋼筋實(shí)施下料前應(yīng)預(yù)先對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直,同時(shí)對(duì)污垢實(shí)施清理。

        2.3 混凝土施工

        按照薄壁空心墩墩高和施工地區(qū)的地理狀況,可使用汽車泵澆筑法或者塔吊結(jié)合料斗澆筑方式。如需要澆筑高度在40m 以內(nèi)時(shí),使用汽車泵澆筑方式,當(dāng)需要澆筑的高度超出汽車泵傳送高度,利用塔吊結(jié)合料斗方式進(jìn)行澆筑。如果混凝土的下落距離多余2m,應(yīng)在相應(yīng)位置設(shè)置串筒,以免混凝土離析問(wèn)題出現(xiàn)。混凝土應(yīng)在攪拌站集中拌和,利用混凝土運(yùn)輸車送至現(xiàn)場(chǎng)。在澆筑時(shí)振搗過(guò)程是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),混凝土入模層的厚度應(yīng)該控制為30cm,利用50 型或者70 型振搗棒進(jìn)行施工。振搗時(shí)按照快插慢提方式進(jìn)行施工,振動(dòng)點(diǎn)振搗的時(shí)間保證在20~30s,振搗完成的標(biāo)準(zhǔn)為混凝土面不再發(fā)生下沉,插入時(shí)保證振搗棒距離模板在15~20cm,嚴(yán)禁出現(xiàn)振搗棒與模板發(fā)生碰撞的現(xiàn)象。

        2.4 墩身控制

        承臺(tái)進(jìn)行混凝土的澆筑后,利用護(hù)樁加強(qiáng)墩身,校核時(shí)應(yīng)該利用大橋的控制網(wǎng)實(shí)施。在墩身大樣放出和鋼筋捆綁以及模板安裝完成后,要對(duì)墩身的實(shí)心段進(jìn)行混凝土澆筑。完成實(shí)心處的混凝土澆筑后,應(yīng)對(duì)墩身中心點(diǎn)實(shí)施確定,同時(shí)施工操作過(guò)程應(yīng)確保墩身線性標(biāo)準(zhǔn)。模板提升時(shí),使用全站儀模板進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)還應(yīng)對(duì)模板進(jìn)行檢查,以此減少誤差出現(xiàn)。模板檢查前,要保障模板方向點(diǎn)能夠在同一直線,如果有偏差問(wèn)題出現(xiàn),可利用調(diào)整墩高比進(jìn)行校準(zhǔn)。

        2.5 接縫問(wèn)題處理

        接縫問(wèn)題的處理主要有3 方面:第一,為了使立膜的精確度得到提升,通常操作是在接縫處利用橡膠皮和玻璃膠處理,確保接縫處的嚴(yán)密性;第二,要對(duì)接縫處的障礙物實(shí)施清理,如石子、砂漿 薄膜等;第三,在混凝土澆筑前,需要對(duì)混凝土頂面實(shí)施鑿毛,檢查模板、支架和鋼筋等,并對(duì)檢查后出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)整理,最后要在模板間放置在海綿條,防止混凝土漿液的滲漏。

        2.6 模板翻升

        利用手動(dòng)葫蘆的方式將低模板放置在第二節(jié)模板,隨后抽出第一節(jié)模板的對(duì)拉筋,將第一節(jié)模板以分塊的方式運(yùn)送到地面上,并對(duì)模板的表面實(shí)施有效的清理,同時(shí)利用脫模劑進(jìn)行涂刷。借助塔吊將其放置在第二節(jié)模板的頂部,并對(duì)不同環(huán)節(jié)進(jìn)行固定。

        3 薄壁空心墩質(zhì)量控制

        3.1 有效測(cè)量和監(jiān)控

        薄壁空心墩在進(jìn)行施工時(shí),為了保障施工質(zhì)量,要對(duì)墩身實(shí)施有效測(cè)量和監(jiān)控。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量條件,利用精準(zhǔn)有效的方法對(duì)墩柱進(jìn)行精確測(cè)量,可以利用三角高程的方法實(shí)施。利用單側(cè)站極坐標(biāo)法將墩柱模板焦點(diǎn)平面就位,以此來(lái)保障設(shè)計(jì)的要求。墩柱施工過(guò)程中,施工每進(jìn)行6m 就要利用雙側(cè)站極坐標(biāo)對(duì)墩柱模板的各點(diǎn)平面位置進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)要對(duì)模板的頂高實(shí)施測(cè)量,保證對(duì)三角高程實(shí)施有效修正。

        3.2 外觀質(zhì)量

        薄壁空心墩施工時(shí),要進(jìn)行重復(fù)的澆筑和立模,會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量的下降,因此需要實(shí)施有效措施提升外觀的質(zhì)量??梢酝ㄟ^(guò)以下3 個(gè)方面來(lái)實(shí)施;第一,混凝土可能會(huì)遇到泵輸送困難、和易性差、顏色灰白等情況,對(duì)此可以在施工時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化,保障原有配合比條件下,利用增加粉煤灰和減水劑的方式,來(lái)提升混凝土顏色;第二,對(duì)接縫處的處理,可以使用玻璃膠和橡膠皮;第三,實(shí)施混凝土澆筑時(shí)會(huì)對(duì)溫度有要求,需要選擇相對(duì)較低的溫度時(shí)間進(jìn)行澆筑,確保坍落度。

        4 工程案例

        4.1 工程概況

        濟(jì)源至洛陽(yáng)西高速公路硯瓦河1 號(hào)大橋,全長(zhǎng)848m,上部構(gòu)造為21×40m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T 梁,其中4~17#墩為薄壁空心墩,橋墩最高逾80m。

        4.2 施工準(zhǔn)備

        施工前主要針對(duì)2 方向進(jìn)行準(zhǔn)備:第一,在薄壁空心墩施工階段,承臺(tái)完成后,要對(duì)承臺(tái)軸線和標(biāo)高等及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)指標(biāo)檢測(cè),隨后要放出墩身4 個(gè)角位置彈好外側(cè)的模板線,采用人工方式將模板線以內(nèi)進(jìn)行充分的鑿毛并在完工后清理干凈;第二,對(duì)于已經(jīng)開(kāi)始施工的薄壁空心墩,在對(duì)上一節(jié)墩身的混凝土表面實(shí)施鑿毛處理時(shí),要及時(shí)清理。要注意清理鋼筋上的混凝土殘?jiān)?,隨后測(cè)量組對(duì)已成型墩身4 個(gè)角實(shí)施復(fù)核,完成后放出正確的位置。

        4.3 工藝分析

        本工程采用翻模施工工藝,每套翻模由2 節(jié)組成,每節(jié)2.25m,每套翻模設(shè)置0.5m 的整節(jié)高度,以適應(yīng)不同高度。施工過(guò)程中每翻升1 節(jié)可澆筑2.25m,同時(shí)進(jìn)行翻模時(shí)需要保留頂層模板,作為下一層模板的持力,等到最后一層墩身的強(qiáng)度達(dá)到90%以上,需要對(duì)上面節(jié)模板進(jìn)行保留,隨后對(duì)最下層模板實(shí)施拆移。

        5 結(jié)語(yǔ)

        薄壁空心墩是我國(guó)橋梁基礎(chǔ)建設(shè)中最為重要的工藝。工藝實(shí)施過(guò)程中,由于不同施工地區(qū)的差異性,需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡貏?shì)和氣候條件,對(duì)跨度大的地勢(shì)利用翻轉(zhuǎn)模板施工的方法。該種工藝需要將定型鋼模板和塔式吊機(jī)有效結(jié)合,以此實(shí)現(xiàn)橋梁建設(shè)目的。本文分析了薄壁空心墩翻模施工工藝技術(shù),利用分析和對(duì)比方式表明,這種技術(shù)在空心墩施工中具有施工時(shí)間短,同時(shí)能夠改善施工造價(jià)等優(yōu)勢(shì),具有良好的應(yīng)用前景。

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