張躍軍
(山西交通建設(shè)監(jiān)理咨詢集團(tuán)有限公司,山西 太原 030012)
空心薄壁墩的施工方法較多,常規(guī)的滑模施工對混凝土性能要求較高,施工效率較低,存在成本投入較大等局限性。相比之下,吊翻結(jié)合施工技術(shù)集多重技術(shù)于一體,兼具滑模和翻模的應(yīng)用優(yōu)勢,在筑安全、保質(zhì)量、提效率、增效益方面均有更好的表現(xiàn),已逐步成為橋梁空心薄壁墩施工的主要方法。
該標(biāo)段共建設(shè)4座橋梁,即K144+426省道301線分離式立交、K145+530塔洼大橋、K146+345提米溝大橋、ZK147+357/YK147+417西大坂溝特大橋。墩柱采用圓柱墩,部分高墩采用空心薄壁墩。根據(jù)工程規(guī)劃,在提米溝大橋施工中,墩柱類型及數(shù)量分別為空心薄壁墩16根,圓柱墩26根。
吊翻結(jié)合兼容滑模和翻模兩項典型的施工工藝,其中滑模模板上升系統(tǒng)具有穩(wěn)定支撐鋼管的作用,可充當(dāng)系統(tǒng)爬升軌道,從而根據(jù)工程要求帶動模板,并按照特定距離攜帶施工平臺上升;滿足脫模要求后,應(yīng)用翻模施工工藝,使內(nèi)外模脫離,隨平臺運(yùn)動,將主桁架上懸掛的模板轉(zhuǎn)至指定位置,桁架單軌小車用于調(diào)節(jié)模板姿態(tài),使其精準(zhǔn)就位,待一個模板單元施工完成后,按規(guī)劃轉(zhuǎn)至下一點(diǎn)位,實施循環(huán)施工,將所有墩柱結(jié)構(gòu)施工成型。
施工期間,混凝土水平推力、滑模系統(tǒng)自重經(jīng)由托架傳遞至千斤頂,再借助該設(shè)備內(nèi)部的卡環(huán)實現(xiàn)力向立桿的傳遞,全程靈活調(diào)控液壓操作平臺,配套千斤頂自動向上爬升。在滑翻結(jié)合理念下,豎向預(yù)埋鋼管為關(guān)鍵受力結(jié)構(gòu),擺脫了常規(guī)滑模施工對混凝土要求較高的局限性,混凝土初凝后即可提升支架架體,使各道工序的銜接更為緊密,施工時間縮短,效率、效益提升。
1.全面勘察橋梁施工現(xiàn)場,掌握地質(zhì)、水文、周邊既有設(shè)施分布等方面的情況,加強(qiáng)施工圖紙會審,提高可行性。
2.考慮到空心薄壁墩高空作業(yè)安全隱患多,提前制定應(yīng)急預(yù)案,以備不時之需。
3.取水泥、粉煤灰、砂石料、水等原材料做室內(nèi)試驗,確定材料適合類型及具體用量,得到墩柱混凝土配合比,為后續(xù)混凝土制備提供基準(zhǔn)。
1.鋼筋安裝
(1)主筋伸入承臺1.5m,承臺鋼筋安裝到位后,測放矩形墩的施工位置,組織預(yù)埋安裝作業(yè)。
(2)為防止預(yù)埋鋼筋偏位,以D16鋼筋為原材料加工成固定圈,設(shè)上下兩層,下層焊接在承臺上層網(wǎng)片筋處,上層位置在承臺頂面以上2m,與預(yù)埋筋的承臺面筋焊接??招谋”诙盏念A(yù)埋筋還有下沉可能,因此采用焊接方法連接承臺架立筋和上下層主筋,構(gòu)成整體,發(fā)揮支撐作用。綁扎處理墩頂層固定圈和預(yù)埋筋,待鋼筋骨架安裝成型后,予以拆除。
(3)以測放的軸線為基準(zhǔn),拉出承臺中軸線,將空心薄壁墩鋼筋綁扎在頂層鋼筋網(wǎng)片上,對上層固定圈做適當(dāng)調(diào)整并固定。空心薄壁墩鋼筋與承臺鋼筋存在空間干擾時,優(yōu)先調(diào)整承臺鋼筋網(wǎng)格位置,非必要時不改動矩形墩鋼筋,在調(diào)整時不允許截斷承臺鋼筋。
2.標(biāo)準(zhǔn)段施工
主筋接長、箍筋綁扎均是標(biāo)準(zhǔn)段施工中的重點(diǎn)工作內(nèi)容,其方法與起步段類似,細(xì)節(jié)需有效控制。例如,主筋接頭交錯排列,接頭錯開量至少為35d(d為鋼筋直徑)且不小于500mm;為順利接長鋼筋,在已澆筑層測量放樣,將固定圈安裝至指定位置;鋼筋綁扎的輔助裝置為體外活動支架,由專員在該處完成綁扎,隨后用吊車移走支架,再合模。
施工采用翻滑結(jié)合工藝,主要施工內(nèi)容如下:
1.材料
翻滑結(jié)合施工采用模板、提升系統(tǒng)和操作平臺。模板為Q235A鋼板,厚度5.5mm;橫肋為雙[14a槽鋼,豎肋為[10槽鋼,分別按照800mm、345mm間距設(shè)置到位;設(shè)φ24對拉螺栓用于連接。操作臺可提供施工場所,長6.5m、寬1.5m,橫橋向?qū)ΨQ設(shè)置,外側(cè)材料為[10a槽鋼,橫梁為[18a槽鋼,在操作臺外側(cè)設(shè)1.5m寬的控制平臺。
2.吊模施工注意事項
C40混凝土初凝后(所需時間通常為12h~14h),進(jìn)入吊模施工環(huán)節(jié),精準(zhǔn)控制提升速度,同步提升;千斤頂單次行程為5cm,同一批組裝的千斤頂其行程應(yīng)盡可能相同,行程差不超過2mm;液壓系統(tǒng)安裝完成后,試運(yùn)行3次,檢查各部分實際情況,無異樣則插入支承桿;下節(jié)段主筋安裝結(jié)束后,將其與支撐桿連接,發(fā)揮主筋限制性作用(避免支撐桿出現(xiàn)偏位);提升后,有效封堵對拉孔,根據(jù)該處實際情況做適當(dāng)修整。
3.施工裝置拆除
墩頂每側(cè)用兩個5t手拉葫蘆將架體固定在墩頂預(yù)埋主筋處,首先將圍圈拆除為細(xì)分構(gòu)件,再用吊車拆除施工平臺和模板,最后拆卸單側(cè)架體。拆除施工中潛在諸多安全隱患,因此提前在墩柱10m外拉設(shè)警戒線,由專員加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理。拆除時注重防護(hù),避免構(gòu)件磕碰已施工成型的結(jié)構(gòu)。
混凝土施工的基本思路是拌和站按配合比生產(chǎn)混合料,罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場,泵車泵送入模,澆筑期間輔以振搗措施,切實提高混凝土密實性。
1.按設(shè)計配合比取用適量原材料充分拌和,得到均勻性較好、無泌水、無離析的混合料。加強(qiáng)質(zhì)量檢查,坍落度為180mm~220mm,混合料需具有良好的和易性,以便高效澆筑。
2.按預(yù)先確定的路線將混凝土運(yùn)輸至施工現(xiàn)場,車輛盡可能勻速行駛,避免混凝土離析。到場后,檢查混凝土質(zhì)量,判斷其是否存在離析、泌水等問題,若有則做二次攪拌,在此期間不允許摻水,隨后判斷混凝土是否滿足要求,若仍有不達(dá)標(biāo)的情況,則視為廢料處理。
3.混凝土澆筑施工前,詳細(xì)檢查模板、鋼筋、爬架,判斷是否結(jié)構(gòu)受損、穩(wěn)定性不足,若有則進(jìn)行處理,同時做好記錄;全面清理模板上殘留的雜物及鋼筋銹跡等;模板安裝后有縫隙時,填塞密實,避免漏漿。
4.避免混凝土澆筑速度過快,速度應(yīng)在1m/h以內(nèi),保持勻速澆筑,避免混凝土卸料高度過大導(dǎo)致離析。
5.澆筑后進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),分兩部分考慮:起步段采用覆蓋薄膜養(yǎng)生,定期淋水,使混凝土保持濕潤,以免產(chǎn)生裂縫;標(biāo)準(zhǔn)段在矩形墩噴灑養(yǎng)護(hù)劑,使混凝土有效成型,得到形狀良好、密實穩(wěn)定的墩結(jié)構(gòu)。
綜上所述,吊模施工技術(shù)相比于翻模等傳統(tǒng)施工技術(shù),在施工安全性、操作便捷性、質(zhì)量可靠性、經(jīng)濟(jì)高效性等方面均更具優(yōu)勢,適用于薄壁空心橋墩。結(jié)合有關(guān)工程實例和施工經(jīng)驗,本文提出了橋梁高墩吊模施工技術(shù)的具體應(yīng)用要點(diǎn),該技術(shù)具有推廣價值,可作為高速公路橋梁高墩的施工參考。