章景飛 謝金輝
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隨著浙江省經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,浙江省地區(qū)的高速公路的規(guī)模也不斷擴(kuò)大,極大地便利了人們的出行條件,也為浙江省下一個(gè)五年規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)打下了良好的交通條件。由于浙江省汽車數(shù)量的增長(zhǎng),造成了交通的巨大壓力,同時(shí)由于浙江省沿海和內(nèi)陸東西兩地地形和地質(zhì)條件的不同,高速公路施工難度也在逐漸加大。在高速公路施工中公路橋梁施工是其技術(shù)要求較高的環(huán)節(jié),其中的高墩施工便是其中最難解決的難題。對(duì)施工企業(yè)而言,正確把握橋梁高墩柱施工的關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量管理策略,將會(huì)使其在實(shí)際中得到更好的運(yùn)用,為整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量起到了堅(jiān)實(shí)的保證作用。
在高速公路大橋建設(shè)中,每個(gè)高墩柱的建設(shè)周期都比較漫長(zhǎng)。高墩因其整體工期有限,通常采取并行作業(yè)方式,每個(gè)高墩柱均對(duì)其進(jìn)行高度限定,從而使其成為一個(gè)整體,便于以后的建設(shè)與維修工作。但是,該技術(shù)存在工程造價(jià)高、起重機(jī)運(yùn)行困難等弊端[1]。在高墩柱的建設(shè)中,需要大量的施工機(jī)械,小吊車無(wú)法滿足工程的需要,而租賃大的建筑設(shè)備,則會(huì)增加項(xiàng)目的投資。若不能及時(shí)地進(jìn)行項(xiàng)目造價(jià)調(diào)整,則會(huì)導(dǎo)致資金的周轉(zhuǎn)出現(xiàn)問(wèn)題。
在高速公路橋梁建設(shè)中,許多工程場(chǎng)地處于地形、天氣等復(fù)雜的環(huán)境中,例如在高海拔地區(qū)。若遇暴雨大風(fēng)等惡劣天氣,則應(yīng)從施工的安全性出發(fā),暫不進(jìn)行施工作業(yè)。但高墩對(duì)混凝土的質(zhì)量和精確性有很高的要求,而且一般的高墩都超過(guò)20米。所以每個(gè)分段的建設(shè)都要投入大量的人力和建筑材料,導(dǎo)致高墩柱的建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng),導(dǎo)致項(xiàng)目的施工結(jié)果存在著不確定性。
在高速公路橋面上,高墩柱既具有承重功能,又能承受彎矩和扭矩的影響。在高墩柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,要確保高墩樁在不同的荷載下不會(huì)出現(xiàn)較大的位移和變形,以保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在高墩處進(jìn)行大跨度的情況下,通常都會(huì)使用大體積的穩(wěn)定混凝土進(jìn)行澆注。通常用大型起重機(jī)配合鋼索進(jìn)行高效的錨固,將高橋墩通過(guò)起重機(jī)下移到工地?;炷琳w澆注是由輸送泵完成,并采取分層分段澆筑的方法。在進(jìn)行混凝土澆注時(shí),整個(gè)過(guò)程必須注意連續(xù)進(jìn)行,以確保在高橋墩的建造中各個(gè)工序之間的密切合作,以此保障橋梁的穩(wěn)定性[2]。
測(cè)量放樣的準(zhǔn)確性,將會(huì)影響到整個(gè)工程的施工進(jìn)度,特別是對(duì)地理位置的定位問(wèn)題。所以,測(cè)量和放樣的關(guān)鍵在于以下幾點(diǎn):一是,要保證每個(gè)參與到工作中的施工人員都要熟悉各種工作要求、工作內(nèi)容以及測(cè)量的方法,并且要對(duì)每個(gè)工作人員的工作能力、個(gè)人素養(yǎng)以及職業(yè)道德水平進(jìn)行全面的追蹤和管理。一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)工作人員的個(gè)人能力有問(wèn)題,就需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的工作技能培訓(xùn)。若培訓(xùn)后仍無(wú)法勝任該崗位,進(jìn)行換崗操作,調(diào)整其工作內(nèi)容。第二,要保證所有施工人員的工作水平都要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。施工人員若要使用的測(cè)量?jī)x器和施工設(shè)備,都要取得相應(yīng)操作水平資格證書。施工企業(yè)要堅(jiān)決杜絕無(wú)證上崗現(xiàn)象的發(fā)生。第三,施工企業(yè)要對(duì)工程參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤和分析。防止因工程設(shè)備的使用不到位,或工作人員技能達(dá)不到要求,造成工作人員的工作方式和事故處理機(jī)制與事先制定的工作準(zhǔn)則嚴(yán)重不符的亂象[3]。
樁頂部鑿毛法有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一是,要徹底地解決掉所有的結(jié)構(gòu)表面上長(zhǎng)年累月的粉塵和雜質(zhì)。二是,要把整個(gè)頂部的范圍平整化。要想完成第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),就要引進(jìn)功率大的設(shè)備,確保能夠生成強(qiáng)大的氣流,以此對(duì)施工范圍的灰塵和其他污染物徹底清除。這樣,就可以為整個(gè)高速公路橋梁的后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
其次,使用各種測(cè)量設(shè)備可以準(zhǔn)確地測(cè)量出樁頭上的各種參數(shù),施工人員要對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行及時(shí)地統(tǒng)計(jì)和分析。在對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行定量分析之后,才可以保證以后使用的各種儀器都不會(huì)出現(xiàn)明顯的差錯(cuò),而且還要準(zhǔn)確地記錄下所有的數(shù)據(jù)的變化,以便技術(shù)人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)的變化來(lái)判斷工作中的問(wèn)題,從而再進(jìn)行下一步的改進(jìn)工作。
支架的組裝全過(guò)程都必須依據(jù)支架的制作標(biāo)準(zhǔn),綜合考量組裝方法和質(zhì)量檢測(cè)工作中的各種因素,并合理剖析多種類型的信息[4]。比如說(shuō),在高速公路橋梁的建設(shè)中,需要使用碗扣或者盤口結(jié)構(gòu),以此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)支架的改造和升級(jí)。因此,在結(jié)構(gòu)組裝的全過(guò)程中,全部員工都務(wù)必掌握各種各樣部件的使用方法,及其盤扣結(jié)構(gòu)的組裝標(biāo)準(zhǔn)。假如發(fā)覺(jué)某一部件不見(jiàn)了,由配套設(shè)施管理體系構(gòu)成的其他部件就無(wú)法應(yīng)用。同時(shí),在施工過(guò)程中,施工企業(yè)務(wù)必選用最新的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行組裝,還必須剖析支架的基本功能需求和解決工作問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)。例如,可以研究現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)面是不是能高效地支撐點(diǎn)樁的行為主體結(jié)構(gòu),及其全部體系的品質(zhì)。假如無(wú)法獲得預(yù)期結(jié)果時(shí),則必須進(jìn)一步對(duì)結(jié)果進(jìn)行剖析找到問(wèn)題的所在。
在鋼筋組裝工藝中,應(yīng)確保各構(gòu)件的各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,并對(duì)各構(gòu)件目前的工作方式進(jìn)行了全面的分析,并對(duì)構(gòu)件組裝完成后是否能夠保持正常、平穩(wěn)地工作進(jìn)行了探討。鋼筋材料檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)對(duì)鋼筋直徑、鋼筋材質(zhì)、鋼筋長(zhǎng)度、鋼筋的抗腐蝕性能進(jìn)行全面的研究。若發(fā)現(xiàn)鋼筋的品質(zhì)指標(biāo)與設(shè)計(jì)規(guī)范有較大差異,則判定為無(wú)法使用。而在后期的組裝中,施工人員必須要依據(jù)鋼筋材質(zhì)的特性,進(jìn)行設(shè)備的定位處理,而針對(duì)位置和后續(xù)的特殊安裝原理,一般都是以定位處理方案為基礎(chǔ)。
在混凝土澆注時(shí),施工單位既要保證各模板的各項(xiàng)性能指標(biāo)和強(qiáng)度把控,又要保證各模板的施工質(zhì)量。在模板組裝時(shí),施工人員應(yīng)依據(jù)模板的編號(hào),并在安裝時(shí)嚴(yán)格遵循精度管理的原理,保證在工程施工過(guò)程中,所有的樣板都要依照各種規(guī)范和工作的要求,為每一個(gè)樣板都要進(jìn)行相應(yīng)的條形編碼。至于模板號(hào)后面的工作方式和工作原理,就是要按照這個(gè)模板的工作流程和相應(yīng)的工作方式來(lái)進(jìn)行科學(xué)的處理。只有這樣,這個(gè)模板組裝才算真正地完成任務(wù)。而在澆注過(guò)程中,施工單位既要保證混凝土的材質(zhì)達(dá)到規(guī)范要求,又要考慮后續(xù)使用方法、處理原則以及與之配套的輸送機(jī)械等[5]。在后續(xù)的施工過(guò)程中,施工單位則按照該施工設(shè)備使用原理來(lái)操作即可。
在進(jìn)行高墩柱的建設(shè)工程中,施工單位一般都采用的是翻模法。這種施工方法所使用的墩身模板,以4塊組合模板為主。若有高度較大的模板,應(yīng)適當(dāng)提高澆注的高度。高墩柱的橋墩是由模板來(lái)支持的,而柱子則作為橋墩的吊點(diǎn),下面的樓板往往會(huì)有上部的樓板支撐。當(dāng)高聳的鋼筋混凝土澆注完畢之后,就會(huì)和上部的模板發(fā)生變化,將上部的模板變成了混凝土的底部,這樣就可以將下部的模板轉(zhuǎn)換成倒模,接著進(jìn)行后續(xù)的工作,直至所有的鋼筋都被澆注完畢。但施工人員應(yīng)留意,一般在高墩的模板中,建筑面會(huì)與橋墩的模板融為一體,而建筑工人則需在這一施工平臺(tái)上進(jìn)行施工。在這段時(shí)間內(nèi),為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性,施工人員應(yīng)采用3- D座標(biāo)法對(duì)橋墩4個(gè)角進(jìn)行標(biāo)記。另外,為了確保橋墩的高度滿足所需的標(biāo)準(zhǔn),采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)控制橋面垂直度。為了保證橋墩達(dá)到設(shè)計(jì)要求,在橋墩還沒(méi)有開(kāi)始的時(shí)候,施工單位就必須對(duì)橋墩進(jìn)行拼裝,保證橋墩的安全。在進(jìn)行翻模時(shí),如果出現(xiàn)接頭錯(cuò)位,或出現(xiàn)水泥漿液泄漏,應(yīng)立即安裝拉條,加強(qiáng)模板的穩(wěn)定性,縮短模板與混凝土之間的縫隙間距。另外,在進(jìn)行翻修過(guò)程中應(yīng)對(duì)橋墩內(nèi)的水泥進(jìn)行清理,避免出現(xiàn)問(wèn)題。翻模法具有投資少、耗材少、造價(jià)低、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但是,如果是高大的橋墩,就需要安裝塔架,這就增加了工程施工的難度。
滑板施工是指采用滑膜方法進(jìn)行分段建造,采用起重機(jī)進(jìn)行施工。這種結(jié)構(gòu)形式的施工主要采用了一種單層結(jié)構(gòu),采用液壓起重器對(duì)模板進(jìn)行上下移動(dòng),從而確保了該工程的順利進(jìn)行。在工程建設(shè)中,施工單位需要取得精確的參數(shù),因此要保證測(cè)量工作的順利進(jìn)行。在模板四周布置垂直的線條,并對(duì)在建造過(guò)程中出現(xiàn)的不均勻現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整,使用高精度激光鉛垂儀進(jìn)行校正,從而保證了滑板施工的質(zhì)量。施工人員應(yīng)正確地運(yùn)用液壓起重器,并經(jīng)常進(jìn)行檢修,避免在工程過(guò)程中發(fā)生失效,從而影響工程的順利進(jìn)行。在混凝土脫模后應(yīng)立即修補(bǔ),防止出現(xiàn)裂紋,從而保證高墩工程的整體質(zhì)量。但這種方法很難有效地控制混凝土的表面品質(zhì),只有不斷地進(jìn)行修筑,才能保證其施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
爬模的建造分為兩大類:一是液壓爬行系統(tǒng),二是工作平臺(tái)系統(tǒng)。爬模機(jī)構(gòu)利用液壓缸對(duì)軌道和爬架進(jìn)行上下頂起,同時(shí)進(jìn)行高墩樁墩身的施工工作。使用這種技術(shù)進(jìn)行建造,會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的作用,并且由于軌道和爬架沒(méi)有相應(yīng)的移動(dòng)趨勢(shì),因此在施工過(guò)程中易于進(jìn)行。脫膜后應(yīng)立即安裝相關(guān)部件,確保后續(xù)的導(dǎo)軌工作能平穩(wěn)進(jìn)行。當(dāng)鋼梁到達(dá)指定位置時(shí),施工人員應(yīng)立即將其拆除,并在后續(xù)的工程中反復(fù)進(jìn)行,直至其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行爬模時(shí)要注意模板的運(yùn)用,所以在進(jìn)行之前要先檢查一下,了解其剛性和平整程度,再結(jié)合具體的條件進(jìn)行調(diào)整。對(duì)預(yù)埋構(gòu)件安裝的影響直接影響到工程是否能夠正常進(jìn)行,應(yīng)引起足夠的注意,避免出現(xiàn)疏忽。并且在拆除液壓爬模時(shí),一定要按照規(guī)定的步驟來(lái)進(jìn)行。同時(shí),利用爬模技術(shù)提高了混凝土的灌漿效率,使得在預(yù)定的工期內(nèi)進(jìn)行模板的修模等作業(yè),縮短了工期,取得了預(yù)期的效益。但應(yīng)指出,這種技術(shù)要求工人具備很高的技術(shù)水準(zhǔn)和各個(gè)部門間需要高程度的配合,才能保證工程的連續(xù)性。
(1) 在澆注混凝土?xí)r,施工人員應(yīng)盡量保證一次澆完,需要注意的是一般最大澆筑高度14米。緩凝土的澆筑多采用集中攪拌方法,并采用機(jī)械振動(dòng)。在澆鑄之前,應(yīng)確保承臺(tái)頂部潮濕,并在頂部鋪上2~3毫米厚度的灰泥。為了避免在進(jìn)行澆筑時(shí),對(duì)腳手架造成沖擊,應(yīng)設(shè)置灌漿支撐?;炷劣奢斔苈返膬啥撕蛻业跏降拇?lián)組成。而在鋪布時(shí),先從橋墩內(nèi)部起,再按順時(shí)針進(jìn)行。按混凝土的不同,使用不同的方法進(jìn)行分段澆注,一般應(yīng)以30~50厘米為宜。振動(dòng)攪拌時(shí),應(yīng)采用插頭振動(dòng)棒,并按水平方向設(shè)定振動(dòng)點(diǎn),振動(dòng)間隔不得大于40厘米,且與模板之間間距為5-10厘米。振動(dòng)時(shí)要把握兩個(gè)要點(diǎn),第一個(gè)是每一個(gè)振點(diǎn)振搗的時(shí)間要保持在45-60秒。然后是第二個(gè)要點(diǎn),每一個(gè)振點(diǎn)振搗的間隔為20-30秒,振動(dòng)的位置應(yīng)和前一步相同。為了確保振動(dòng)位置的緊密性符合規(guī)范,防止漏振,要在混凝土不再沉降、無(wú)泡沫時(shí),振搗工作才算是真正結(jié)束。
(2) 當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上的時(shí)候,就可以拆模。在拆除模具時(shí),為了避免損壞混凝土,不得發(fā)生硬性變形。在鋼梁澆筑完畢,達(dá)到一定的強(qiáng)度之后,就需要根據(jù)起重機(jī)的重量和臂架的長(zhǎng)短,將支架的模板拆下來(lái)。在拆卸完畢之后,施工人員要馬上進(jìn)行維修,以便再次利用。在立柱拆卸完畢后,施工人員要將立柱上的鋼筋包裹起來(lái),以免損壞立柱的外表,以免損壞立柱的外表。立柱上最好是用膠布包起來(lái),而且要確保柱子的濕度,而且要密封得很緊,以免被大風(fēng)吹走。另外,要進(jìn)行嚴(yán)密的維護(hù),正常來(lái)說(shuō),需要7天以上的時(shí)間。
在進(jìn)行高速公路橋梁高墩柱工程建設(shè)時(shí),必須考慮如下問(wèn)題:
(1) 采用平行流水方式進(jìn)行施工,以保證工期,并在施工過(guò)程中保持各墩之間的連續(xù),從而縮短中途停留的時(shí)限,從而達(dá)到節(jié)約工期的目的。
(2) 在加固肋中間設(shè)穿墩身的對(duì)拉螺桿時(shí),因模板的周向循環(huán)增加,會(huì)造成模板的變形。為此,應(yīng)在鋼筋中部增加橫穿柱體的對(duì)拉螺栓,并在其高程上每1米處設(shè)一根對(duì)拉螺絲,從而增強(qiáng)高速公路橋梁高墩柱工程的可靠性。
(3) 高墩柱的施工必須按分段進(jìn)行。它的橫向面對(duì)壁的厚度是50米,而它的垂直方向的壁厚是70米。由于混凝土結(jié)構(gòu)的整體配筋數(shù)量大,且各構(gòu)件間的拉桿數(shù)量多,間距少,造成了工程人員在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行振動(dòng)時(shí)會(huì)遇到較大的困難。所以,在施工過(guò)程中,為了確保混凝土的內(nèi)外品質(zhì),施工人員必須嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)范。在混凝土攪拌、剝離薄膜、澆筑的工序中,施工人員須嚴(yán)格遵守施工技術(shù)的要求。
(4) 要加強(qiáng)對(duì)高墩柱的安全管理就要對(duì)施工人員進(jìn)行安全管理的培訓(xùn)。考慮到實(shí)際工程中,由于模板在實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)多次的使用,很容易造成模板的變形,應(yīng)在2.8米寬的強(qiáng)肋中間設(shè)置1根橫穿柱體對(duì)拉螺桿,并且在每根鋼筋之間1米左右的距離處加固螺栓。
高速公路橋梁高墩柱工程是一種具有系統(tǒng)性質(zhì)的工程,其具備建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)和工作技術(shù)水平要求高的特點(diǎn)。在橋梁建設(shè)的過(guò)程中,既要理解高速公路橋梁高墩柱工程的特點(diǎn),又要根據(jù)工程的具體要求,采取爬模、翻模、滑板等措施,以確保高墩樁的施工安全進(jìn)行,從而達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。