危志全WEI Zhi-quan
(江西省交通投資集團(tuán)項(xiàng)目建設(shè)管理公司,南昌 330000)
遂川至大余高速公路B2合同段起訖里程為K262+300~K276+700。標(biāo)段范圍內(nèi)的K267+675段廖井高架橋?qū)儆诘湫偷纳絽^(qū)橋梁,橋梁起訖樁號K267+463.5~K267+886.5,全長423m,橋梁上部構(gòu)造跨徑組合為3×40m+(57+100+57)m+2×40m,主橋采用預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu),引橋預(yù)應(yīng)力砼T梁采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)體系。橋梁下部構(gòu)造主橋橋墩采用空心薄壁墩配樁基礎(chǔ),過渡墩采用空心薄壁墩配合樁基礎(chǔ),引橋橋墩采用兩柱式墩配合樁基礎(chǔ),橋臺采用兩柱式柱臺。主橋上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu),箱梁根部高度6.0m,跨中高度2.2m;箱梁高度以及箱梁底板厚度按拋物線變化;引橋?yàn)榈雀哳A(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。主橋下部結(jié)構(gòu)主橋采用等截面矩形空心墩,基礎(chǔ)采用承臺樁基礎(chǔ),引橋采用花瓶墩,基礎(chǔ)采用承臺樁基礎(chǔ),橋臺采用重力式橋臺接擴(kuò)大基礎(chǔ)。(圖1)
高速公路橋梁工程在施工過程中普遍需要跨過河面,施工時(shí)路面和河面之間的距離相差較大,且地貌傾斜度在40度到60度之間,整體而言施工環(huán)境復(fù)雜,給施工活動的開展帶來了嚴(yán)重不便,增加了高墩施工難度。需要兼顧施工安全以及施工質(zhì)量要求。主塔柱內(nèi)斜以及橫截面橫縱變化給塔柱線型控制帶來了重要影響,模板構(gòu)造設(shè)計(jì)愈發(fā)復(fù)雜,施工難度有所上升。在錨碇開挖時(shí)開挖量較大,超過了20萬立方米,且由于地貌影響在施工過程中無法做到多個(gè)工作面共同施工,各個(gè)施工環(huán)節(jié)銜接難度增加。
高速公路橋梁高墩工程對于施工質(zhì)量的要求較高,需要確保工程的質(zhì)量水平以及可靠性,才能夠?yàn)楹罄m(xù)工程平穩(wěn)運(yùn)營打下良好基礎(chǔ),如果施工質(zhì)量存在隱患問題會增加高速公路橋梁工程病害問題的發(fā)生概率,也會給車輛通行造成安全隱患。特別是高速公路橋梁工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是由政府部門所主導(dǎo)的重點(diǎn)工程,也是滿足民生需求的關(guān)鍵工程,一旦工程出現(xiàn)質(zhì)量問題,很有可能會導(dǎo)致社會不良輿論的出現(xiàn),因此需要加強(qiáng)質(zhì)量管控效果,進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)管理模式,落實(shí)技術(shù)要點(diǎn)。
高速公路橋梁高墩工程涉及施工項(xiàng)目和環(huán)節(jié)較多,所需要經(jīng)歷的時(shí)間較長,在這一過程中,很有可能因各種因素而延誤施工時(shí)間,出現(xiàn)施工效率低下的問題,導(dǎo)致施工活動的開展受到不利影響,也會增加高墩工程質(zhì)量和安全隱患的發(fā)生概率。施工時(shí)間長也會在一定程度上影響工程造價(jià)投入,增加造價(jià)水平,部分管理人員為了能夠降低造價(jià),在材料選擇過程中挑選低價(jià)材料,會引發(fā)質(zhì)量隱患問題。
在高速公路橋梁施工過程中高墩施工屬于關(guān)鍵環(huán)節(jié),是確保橋梁穩(wěn)定性的關(guān)鍵要素。當(dāng)前在工程建設(shè)過程中橋墩高度持續(xù)增加,施工難度也會有所上升,為了能夠滿足施工需求,需要對施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。目前在施工過程中最為常用的技術(shù)為翻模技術(shù)、滑模技術(shù)等,不同技術(shù)包含著不同的應(yīng)用優(yōu)勢。爬模技術(shù)是最新的施工技術(shù)之一,可以對高墩施工流程進(jìn)行優(yōu)化,簡化施工步驟,在國外應(yīng)用越發(fā)廣泛。隨著施工技術(shù)的不斷成熟,高墩施工質(zhì)量得到了有效保障,提升了高墩施工效率,可以在短時(shí)間內(nèi)完成高速公路橋梁工程建設(shè)。
高墩施工模板對比如表1所示。
表1 高墩施工模板對比
5.1.1 測量放樣 在進(jìn)行高墩施工之前需要做好測量放樣工作,明確墩柱中心線以及構(gòu)造線,對其進(jìn)行精確測量,在獲取測量數(shù)據(jù)后對施工方案進(jìn)行調(diào)整,為高墩施工活動的開展打下良好基礎(chǔ)。在施工時(shí)需要重視控制各類數(shù)據(jù)誤差,墩柱在不同方向上和中心線之間的誤差均應(yīng)控制在10mm以內(nèi),橫截面規(guī)格偏差也應(yīng)當(dāng)控制在5mm以內(nèi)。
5.1.2 樁頂鑿毛 樁頭使用人工破除的方式進(jìn)行處理,破除位置要求和設(shè)計(jì)標(biāo)高相一致,此時(shí)需要確保鋼筋處于豎直狀態(tài),如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)彎曲鋼筋需要對其進(jìn)行拉直處理。在樁頭破除過程中需要保持平整性,對存在的碎石進(jìn)行清理,讓樁頭面層處于整潔的狀態(tài)。在鑿毛的過程中需要注意不能給樁頭結(jié)構(gòu)造成損傷,挑選鑿毛機(jī)釬頭時(shí)應(yīng)提高頻率參數(shù),盡量選擇低振動設(shè)備,以此來減少給樁頭造成的影響。樁頭錨固端面和鉸縫面等新、舊混凝土結(jié)合面在處理過程中應(yīng)當(dāng)確保凹凸在10mm以上,其中需要有至少2個(gè)點(diǎn)的面積規(guī)格為100mm×100mm,能夠保證新混凝土和舊混凝土連接的穩(wěn)固性。
5.1.3 支架搭設(shè) 在搭設(shè)支架時(shí)需要對支撐點(diǎn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,提升基礎(chǔ)位置的堅(jiān)固性,針對抗壓強(qiáng)度以及彎曲剛度進(jìn)行計(jì)算,要求其能夠符合支撐要求。在安裝支架的過程中,需要在墩柱周邊位置設(shè)置碗扣支撐架,將底端支撐架放在帶有木枕的平臺上方,或者可以選擇在混凝土澆筑之后進(jìn)行支架搭設(shè)。在搭設(shè)時(shí)要求立柱在水平以及垂直方向上均具備支撐點(diǎn),能夠有效提高整體的穩(wěn)定性。立桿以及橫桿的間隔參數(shù)需要進(jìn)行有效控制,前者的橫縱間隔需要保持為1.4m×1.4m,后者需要保持為1.6m。
在高速公路橋梁工程施工時(shí)翻模施工是較為常用的一種施工技術(shù),該種施工技術(shù)能夠?qū)Ω叨盏闹亓窟M(jìn)行有效管控,形成空心薄壁墩,如圖2所示即為翻模施工技術(shù)圖。該種施工技術(shù)選擇兩層模板,模板高度為4m,通過交替上升上下兩層的模板完成施工活動,利用槽鋼拼接的方式設(shè)置工作面,在施工結(jié)束之后能夠跟隨吊架持續(xù)上升。
5.2.1 組裝要點(diǎn) 在對平臺進(jìn)行組裝的過程中需要合理設(shè)置千斤頂?shù)奈恢?,放置在輻射梁的旁邊,在對工作楔子進(jìn)行埋設(shè)處理時(shí)需要先提前做好孔洞處理,根據(jù)設(shè)計(jì)要求放入頂桿套管。在對翻模進(jìn)行組裝的過程中應(yīng)當(dāng)設(shè)置兩層模板,包括內(nèi)外兩層,在完成組裝之后對模板縫隙位置進(jìn)行檢查,保證模板的緊密程度。完成模板綁扎環(huán)節(jié)需要立即進(jìn)行混凝土灌注作業(yè),在灌注活動中應(yīng)控制骨料灌注高度,和模板口之間的距離保持為2cm。對混凝土強(qiáng)度系數(shù)進(jìn)行分析,當(dāng)系數(shù)到達(dá)5的時(shí)候需要清除在模板內(nèi)部所存在的浮漿。在這一過程中也需要加強(qiáng)預(yù)埋件的監(jiān)測,了解預(yù)埋件位置所出現(xiàn)的變化,分析模板支撐效果,如果發(fā)現(xiàn)下沉的問題需要對模板進(jìn)行加固處理。(圖3)
5.2.2 平臺提升要點(diǎn) 完成組裝環(huán)節(jié)后需要對平臺進(jìn)行提升處理,在混凝土進(jìn)入初凝環(huán)節(jié)后進(jìn)行平臺提升,平臺的提升高度應(yīng)當(dāng)保持為3cm,在混凝土進(jìn)入終凝環(huán)節(jié)后再次進(jìn)行平臺提升。觀察平臺表面的混凝土硬度水平,當(dāng)其達(dá)到一定硬度標(biāo)準(zhǔn)后間隔半個(gè)小時(shí)提升平臺,平臺提升高度需要控制在3cm到6cm之間。如果混凝土已經(jīng)徹底凝固平臺提升的間隔時(shí)間延長,設(shè)置為5小時(shí)。在之后澆筑混凝土的過程中需要針對套管進(jìn)行清潔,在套管上方涂上一層潤滑油。如果在平臺提升過程中發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)位置偏差,需要及時(shí)進(jìn)行糾正,保持平臺處于調(diào)平的狀態(tài)。
5.2.3 模板翻升要點(diǎn) 模板翻升環(huán)節(jié)在翻模施工過程中占有重要地位,也是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),此時(shí)利用吊機(jī)對模板進(jìn)行提升。在翻升的過程中需要選擇合適的時(shí)間,通常在對頂層模板進(jìn)行灌注處理之前進(jìn)行提升,并且需要選擇在模板解體的前提階段將圍帶拆除。在進(jìn)行翻升的過程中需要在其到達(dá)某一位置之后進(jìn)行偏差糾正,觀察是否存在其他物體和模板碰撞的現(xiàn)象,并對模板進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的組裝問題,檢查后如果無其他差錯(cuò)擰緊拉筋。
5.3.1 鋼筋布設(shè)要點(diǎn) 在施工之前需要做好鋼筋布設(shè)環(huán)節(jié)的處理,將其放置在合適的位置,保證其在高墩施工區(qū)域的承臺中并進(jìn)行固定,連接墩柱以及套筒鋼筋,將連接后的鋼筋作為鋼管立柱,也為后續(xù)施工技術(shù)應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。對鋼筋立柱實(shí)施預(yù)埋處理,利用測量放樣的手段明確墩柱以及外部框架的設(shè)置點(diǎn)。
5.3.2 輥模系統(tǒng)選擇 輥模系統(tǒng)需要為共同定制的系統(tǒng),并且需要對外部框架和高墩設(shè)計(jì)的誤差進(jìn)行控制,誤差數(shù)值應(yīng)在5mm以下。對輥模系統(tǒng)內(nèi)所包括的組件實(shí)施檢查,分析其質(zhì)量水平是否存在不合格的問題,把外部框架安裝在合適的位置,使用螺栓進(jìn)行連接,做好固定處理之后對系統(tǒng)進(jìn)行組裝,將模板放置在相應(yīng)位置后對系統(tǒng)實(shí)施調(diào)平處理。在安裝系統(tǒng)時(shí)可以選擇液壓裝置作為找平處理的主要裝置。
5.3.3 混凝土施工要點(diǎn) 在施工過程中混凝土澆筑屬于重要環(huán)節(jié),第1次進(jìn)行澆筑的過程中高度需要控制為90cm,在完成模板澆筑后可以將其當(dāng)做系統(tǒng)整體支撐基礎(chǔ)。在二級模板安裝完畢后進(jìn)入澆筑環(huán)節(jié),在澆筑時(shí)需要先實(shí)施鑿毛處理,利用復(fù)測的手段對墩柱所在位置進(jìn)行精準(zhǔn)控制。在此之后要求鉛錘可以吊設(shè)于外部框架之上,之后通過拉力作用對垂直程度進(jìn)行調(diào)整。對混凝土塌落度進(jìn)行控制應(yīng)當(dāng)保持在13cm以內(nèi),為了能夠避免塌落度過高,在對混凝土進(jìn)行配制時(shí)應(yīng)當(dāng)控制粉煤灰以及添加劑的使用量,防止在模板外部存在較多的浮漿。在完成澆筑作業(yè)后提升外部框架,選擇在混凝土第1次澆筑完畢后的12小時(shí)提升70cm,提升完畢后進(jìn)行調(diào)平處理,將存在的材料雜物進(jìn)行清除。在進(jìn)入第2次混凝土澆筑作業(yè)后,高墩施工高度控制在13m到20m之間,混凝土澆筑高度保持為3cm,完成澆筑后對各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查,加強(qiáng)浮漿厚度水平檢測。
5.4.1 鋼模板選擇要點(diǎn) 在滑模施工過程中必須要選擇合適的鋼模板,能夠有效提高施工整體穩(wěn)定性,要求鋼模板具有可定型的特點(diǎn),并且在鋼模板的邊框位置需要設(shè)置連接口,可以為之后模板和模板之間的固定提供便利。模板高度保持在1.2m到1.6m之間,厚度為6mm,在面板內(nèi)設(shè)置角鋼。模板上下兩個(gè)端口的誤差不能過大,需要保持在2cm以下,可以確保在之后制模時(shí)提高對混凝土摩擦力的控制效果,以此來提升施工質(zhì)量。
5.4.2 鋼筋處理要點(diǎn) 在鋼筋處理過程中需要關(guān)注焊接環(huán)節(jié)以及綁扎環(huán)節(jié),是影響后續(xù)高墩穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在鋼筋焊接的過程中應(yīng)當(dāng)選擇合適的焊接方法,常用的方法為電渣壓力法,需要在焊接時(shí)關(guān)注是否給鋼筋造成損傷。在完成焊接處理以后應(yīng)當(dāng)先等待一段時(shí)間再將夾層拆下,經(jīng)過保溫后將熔劑盒拆下,并對存在的渣殼進(jìn)行清理,保證焊包附近處于均勻的現(xiàn)象。在鋼筋綁扎過程中需要對鋼筋的質(zhì)量進(jìn)行評估,觀察鋼筋外部是否存在損害癥狀,并及時(shí)對鋼筋外部存在的銹跡進(jìn)行清理。在完成焊接作業(yè)后對鋼模板進(jìn)行綁扎,將鋼模板放置在橫梁下方位置,在進(jìn)行后續(xù)滑模施工時(shí)將模板和鋼筋共同綁架在一起。
5.4.3 滑升施工要點(diǎn) 在滑升環(huán)節(jié)需要關(guān)注混凝土澆筑環(huán)節(jié)是否合理,混凝土澆筑的厚度會影響混凝土澆筑質(zhì)量,在第1次進(jìn)行澆筑時(shí)澆筑厚度需要保持為10cm,再次進(jìn)行澆筑時(shí)應(yīng)按照分層的原則實(shí)施澆筑處理,每一層厚度保持為30cm左右,當(dāng)混凝土整體厚度在70cm以上時(shí)需要滑升模板,模板滑升高度為6cm。在混凝土澆筑過程中可以選擇對稱澆筑方式,并對滑升速度進(jìn)行有效管控,后續(xù)利用液壓裝置幫助混凝土完成脫模。
通過在橋梁高墩施工中采用翻模和滑模施工工藝,不但滿足了施工需求,而且大大加快了施工進(jìn)度,由于項(xiàng)目部針對不同墩身結(jié)構(gòu)而選擇不同類型模板,使得墩身外觀尺寸及施工質(zhì)量均滿足相關(guān)規(guī)定及要求,不但保證了施工質(zhì)量,而且加快了進(jìn)度,降低了施工成本。上述兩種模板施工工藝成熟且可靠,大大增加了施工安全可控性,降低了部分安全隱患。通過現(xiàn)場實(shí)際影響,滑模和爬模施工工藝在高大墩身施工中取得良好成效,也為后續(xù)類似施工提供了借鑒和參考。