孟凡偉
(中鐵建大橋工程局集團第五工程有限公司,成都 610500)
下拖特大橋是兩河口水電站庫區(qū)復(fù)建縣道XV02線先移民后建設(shè)專項工程的重點項目,橋長560.4m,上部結(jié)構(gòu)為5×16m連續(xù)板梁+(110m+200m+110m)連續(xù)剛構(gòu)+3×16m連續(xù)板梁。下部結(jié)構(gòu)主墩及交接采用空心薄壁墩,主墩(6#、7#墩)墩高133m,交接墩(5#、8#)墩高分別為 50m、33m。橋梁建設(shè)規(guī)模大、施工工期長,是本標(biāo)段乃至整個項目的控制性工程,橋梁建設(shè)工期直接影響到庫區(qū)復(fù)建公路的通車時間。
大橋主墩高度達133m,與普通的一個橋墩相比,此大橋1個橋墩的混凝土澆筑量達到了其幾十倍。為了優(yōu)化施工的進度、成本、安全性及滿足綠色施工的要求,對高墩施工相關(guān)技術(shù)進行研究十分必要。
下拖特大橋主梁的施工重點及難點主要有以下幾方面:
1)主梁跨度200m,雙懸臂長度長(99m)、箱梁寬跨比小、施工期經(jīng)歷大風(fēng)季節(jié)和冬季,施工技術(shù)難度大;
2)主梁跨度大,主墩墩高十分高,連續(xù)梁的線形、應(yīng)力、溫度、預(yù)應(yīng)力度等監(jiān)測是本工程的重點;
3)施工設(shè)備投入多,施工結(jié)構(gòu)、設(shè)備技術(shù)要求高。
針對工程難點,項目部采用木梁膠合板的模板施工體系,架體由自爬模ZMP-100分離式架體組成,模板單個標(biāo)準(zhǔn)高度是6.15m,單次澆筑標(biāo)準(zhǔn)高度達到6m。制定對應(yīng)的液壓自爬模板施工安全管理措施、專項高空作業(yè)安全管理措施以及文明施工的一般規(guī)定,防止高空墜落、防止物體打擊等規(guī)章,來確保施工的安全性和施工的質(zhì)量,同時滿足優(yōu)化施工進度和成本的要求。
木梁膠合板體系的工藝流程:模板拼裝前的準(zhǔn)備工作→模板拼裝過程→模板吊升→板與板之間的拼接。
ZPM-100架體部分的工藝流程:ZPM爬模懸臂模板→第一次澆筑→模板就位→埋件安裝→液壓自爬模架體的安裝→爬升流程→安全操作管理→合模→拆?!鸪簤号兰?。
木梁膠合板的模板體系由木梁、膠合板、槽鋼件、連接件等構(gòu)件組合形成,適用于各種建筑的混凝土工程。該模板質(zhì)量輕、便于改裝、強度較高、易于混凝土成型,廣泛適用于橋梁、核電站、水電站、大型公建等建筑物[1]。
ZMP-100自帶的液壓頂升系統(tǒng)為爬模提供動力,液壓油缸、上下?lián)Q向盒組成頂升系統(tǒng),導(dǎo)軌和架體的提升由換向盒控制,架體和導(dǎo)軌通過頂升系統(tǒng)形成互爬,使自爬模系統(tǒng)向上穩(wěn)步爬升[2]。因為不需額外的起重設(shè)備,安全性高,高墩施工時首選液壓自爬模體系。
本工程具有主墩墩高超高、跨度大及混凝土澆筑方量大等特點,必須設(shè)置可靠的施工措施,以確保施工的安全及成樁質(zhì)量。
4.1.1 準(zhǔn)備工作
拼裝前準(zhǔn)備好常用模板拼裝工具。
4.1.2 模板拼裝過程
模板拼裝過程包括:組裝背楞→放置背楞→木梁組裝→鋪設(shè)面板→打?qū)輻U或埋件孔→模板堆放。
4.1.3 模板吊升
模板吊升過程包括:(1)合模;(2)拆模;(3)模板的使用及注意事項。
4.1.4 板與板之間的拼接
板與板的拼接應(yīng)注意:(1)模板的緊固;(2)脫模劑;(3)振搗時應(yīng)避免振搗頭與板面接觸;(4)拆模和搬運時,必須防止模板的損傷;(5)拆模后,必須立即清潔干凈模板表面并將模板豎直放置[3];(6)清潔后針對模板表面損傷的部位,必須立即進行修補;(7)模板內(nèi)的水分平衡;(8)防紫外線輻射。
ZPM-100爬模系統(tǒng)由模板系統(tǒng)、埋件系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和支架系統(tǒng)組成。
4.2.1 第一次澆筑
第一次澆筑混凝土,用對拉螺栓加固模板,如圖1所示。
圖1 用對拉螺栓加固模板
4.2.2 模板就位
通過芯帶和芯帶銷將各單元間的次背楞連成整體。確保芯帶孔和次背楞孔不能重合,選用合適的上芯帶銷孔,通過將芯帶向外張拉,使2塊模板靠緊。
4.2.3 安裝埋件
安裝模板到位之前,使用模板面板上的孔,把M3650螺栓安裝在模板的背面,然后在模板面板上固定M36/D20爬錐?;炷翝仓瓿珊?,拆掉螺栓,把模板往后移,在爬錐上安裝受力螺栓。吊裝模板到預(yù)定位置,受力螺栓卡上支架,安裝銷子。
4.2.4 液壓自爬模架體的安裝過程
液壓自爬模架體安裝過程包括:
1)依照爬錐中到中間距的距離將2片模板擺放在水平地面上。確保兩軸線保持平行,2個對角線的誤差范圍控制在2mm內(nèi)。木板軸線扣放三角架,同時三角架中和第一次澆筑爬錐中到中間距的距離保持相等(見圖2)。
圖2 拼三角架
2)平臺板的安裝保證平整牢固,如果和部件沖突,則在此位置進行開孔,使架體保證可以使用,校正兩三角架中與第一次澆筑爬錐中到中間位置的距離是否相等。
3)架體安裝完成后,將架體整體進行吊起,在第一次澆筑時埋好的受力螺栓上進行吊掛,把安全插銷安裝到位。
4)完成桁架及操作平臺的安裝工作。把4根木梁墊在模板下,依次把主背楞、斜撐、挑架,安裝背楞扣件等安裝在模板上,挑架由鋼管扣件連接牢固,可以根據(jù)情況增加斜拉鋼管。
5)整體吊起拼裝完成的模板及架體,在第一次澆筑時埋好的受力螺栓上進行吊掛,把安全插銷安裝到位。
4.2.5 爬升流程
爬升流程具體分為以下6個步驟進行:
1)安裝模板完畢→澆筑混凝→施工人員平臺綁扎鋼筋;
2)模板拆除及后移→插導(dǎo)軌→爬升;
3)爬升到預(yù)定位置→安裝吊平臺→開始合模;
4)完成合?!炷翝仓?/p>
5)澆筑完畢→拆?!嵘龑?dǎo)軌、爬升架體;
6)進入標(biāo)準(zhǔn)爬升階段→又一次澆筑混凝土。
待以上全部施工步驟完成后,按照標(biāo)準(zhǔn)操作步驟和施工安全措施,合模、拆模及拆除液壓爬架,完成所有施工步驟。
綜上所述,高寒地區(qū)多隔板變截面高墩施工采用的ZMP爬模施工方法,充分利用了ZMP爬模懸臂模板自帶的液壓頂升系統(tǒng),架體和導(dǎo)軌通過頂升系統(tǒng)形成互爬,達到自爬模系統(tǒng)向上穩(wěn)步爬升。因為不需額外的起重設(shè)備,安全性高,高墩施工時首選液壓自爬模體系,節(jié)省了大量的人力、物力并且加快了施工的工期,提高了施工的安全系數(shù)。該工法對于超高建筑及大型橋梁等工程模板施工作業(yè)指導(dǎo)的可復(fù)性強,且工法已經(jīng)在實際工程中得到應(yīng)用,效果良好,可以為類似工程提供參考。