摘要 文章主要對四川高速公路右線羅家灣大橋墩柱首件工程施工技術(shù)展開了論述,分析墩柱爛根及墩柱保護層合格率控制等施工難點,討論墩柱首件工程施工重點技術(shù)及合理性,并根據(jù)實際工程情況論述了墩柱施工流程、安裝、澆筑、鋼筋籠制作及豎直度項目各項檢測的施工技術(shù),介紹了墩柱首件工程質(zhì)量檢測方法及檢測標準,為后續(xù)的正式施工提供參考和積累經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞 墩柱;施工技術(shù);首件工程
中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)15-0104-03
0 引言
橋梁墩柱首件施工是橋梁至關(guān)重要的一個施工環(huán)節(jié),直接決定橋梁的使用壽命及質(zhì)量。橋梁墩柱屬于重要工程,施工技術(shù)合理與否直接影響到橋梁的使用及施工安全。文章通過分析該項目現(xiàn)場施工及驗收情況檢驗了施工過程的各個工序及部分數(shù)據(jù),為后續(xù)墩柱的施工項目提供參考價值。
1 工程概況
該項目橋梁共計大橋18座,其中:主線橋2 366 m/7座,匝道橋2 821 m/11座,分離式立交橋2座,人行天橋5座;圓柱墩498根,為Φ1.4 m,Φ1.6 m、Φ1.8 m、Φ2.0 m、Φ2.2 m五種不同直徑規(guī)格。
根據(jù)交地及現(xiàn)場施工情況選取了具備本次墩柱首件施工條件的橋梁。分別為:K39+889.0右線羅家灣大橋3-1墩柱(柱徑為1.6 m),羅家灣樞紐互通 AK0+733.0A匝道大橋1-1#墩柱(柱徑為2.0 m),羅家灣樞紐互通 BK0+260.0B匝道大橋2-1墩柱(柱徑為1.8 m),墩柱類型為圓柱墩,混凝土標號為C35混凝土。本項目墩柱首件工程選在K39+889.0右線羅家灣大橋3-1墩柱。右線羅家灣大橋斷面如圖1所示。
2 施工工藝技術(shù)難點
2.1 墩柱爛根
使用水泥砂漿坐底,墩柱拆模后再打磨掉砂漿部分以控制墩柱爛根問題。項目部提出并實踐采用高性能橡膠密封膠圈代替泡沫膠,解決墩柱爛根問題。效果設(shè)計圖如圖2所示。
2.2 墩柱保護層合格率控制
由圖紙標注的箍筋直徑推算出加工盤的外圓直徑,加強點鋼筋與固定點在同一直徑上并與固定點鋼筋采用直徑25 mm的螺紋鋼筋橫向連接。加勁箍制作時鋼筋一端放在加工盤橫向鋼筋上,另一端由兩人進行逆時針或順時針繞加工盤轉(zhuǎn)動,加工的鋼筋與固定點鋼筋貼緊,并盡量靠近橫向鋼筋;鋼筋搭頭時延長搭接長度,避免接頭扁平不圓順。接頭搭接圓順后,用電焊進行點焊固定,切除剩余材料。為預(yù)防加勁箍局部受熱變形,加勁箍接頭焊接可在與主筋焊接完成后,再進行雙面焊。
鋼筋籠制作時縱向主筋必須順直,與加勁箍焊接前在每一個加勁箍上按主筋根數(shù)均勻布點,并做好記號。加勁箍與主筋必須垂直,與第一根主筋焊接時可采用線錘,用三角尺校核。
為預(yù)防鋼筋籠存放時變形,存放在水平的枕梁或枕木上。枕木或枕梁間距一般2 m一道,根據(jù)鋼筋籠直徑大小,可適宜調(diào)整,枕梁或枕木位置最好和加勁箍重合﹔鋼筋籠移運至現(xiàn)場,采用平板車,鋼筋籠每端懸出平板車的長度不長于鋼筋籠長度的1/4。
墩柱鋼筋籠安裝前先將樁頭鋼筋校正,使用十字排距法將樁基鋼筋按設(shè)計間距排列好。使用吊車將鋼筋籠平提吊至一定高度,隨后提升大鉤放小鉤,使鋼筋籠處于垂直狀態(tài),吊車配合地面人員將鋼筋籠緩慢對接至樁頭鋼筋。每根主筋對齊后開始焊接工作[1]。該橋墩柱主筋為φ28螺紋鋼,焊接使用502焊條。采用單面焊,分三段焊接,上段和下段焊接長度各為10 cm,中間焊接長度為28~30 cm。鋼筋籠焊接完成后報監(jiān)理驗收,驗收完成后進行下一道工序。
為控制鋼筋保護層厚度,墩柱模板安裝之前在相鄰主筋之間加設(shè)同強度混凝土墊塊,外徑9 cm,墊塊壁厚為3.8 cm,輔助鋼筋采用φ12,實際控制主筋保護層厚度為50 mm,橫縱向間距為1 m×1 m。
墩柱模板安裝后,進入模板內(nèi)部進行鋼筋保護層厚度檢查,盡量使用鋼尺測量每一根鋼筋距模板內(nèi)沿凈距并做好記錄,若超過設(shè)計規(guī)范要求,則對模板位置進行微調(diào),直至達標。
3 施工技術(shù)要點分析
3.1 墩柱施工工藝流程
墩柱施工工藝流程如圖3所示。
3.2 墩柱施工重點技術(shù)分析
(1)地系梁頂面處理
墩柱施工前,當?shù)叵盗夯炷翉姸冗_到2.5 MPa以上后,對地系梁墩身位置進行人工鑿毛處理,鑿除頂部的浮漿,鑿毛至新鮮混凝土,并用空壓機吹干凈,增強墩柱與地系梁黏結(jié)效果。
(2)鋼筋籠安裝
鋼筋籠采用吊車整節(jié)吊裝,采取雙點吊裝豎轉(zhuǎn);當涉及中系梁施工時,鋼筋籠吊裝長度需根據(jù)中系梁位置進行調(diào)整,在地面接長鋼筋籠后,采用吊車雙點吊裝豎轉(zhuǎn)。主吊點設(shè)在第一道加強箍筋處,采用主吊鉤起吊;副吊點設(shè)在另一側(cè)籠體端頭內(nèi)側(cè)三分之一位置處,使用副吊鉤起吊。鋼筋籠起吊前,應(yīng)在鋼筋籠主吊點側(cè)第一道加強箍筋截面均勻布設(shè)3根(或4根)纜風繩,以便鋼筋籠安裝完成后及時對鋼筋籠進行穩(wěn)固,同時在鋼筋籠主吊點第一道加強箍筋位置設(shè)置防墜器,將防墜器掛鉤拉出并掛于鋼筋籠底部(便于人員攀爬鋼筋籠上下使用)。
豎轉(zhuǎn)作業(yè)時,主、副吊點須同時起吊,將鋼筋籠整節(jié)平行吊離承載平面,然后提升主吊點豎轉(zhuǎn)鋼筋籠,直至鋼筋籠豎直。豎轉(zhuǎn)過程中,主吊點與副吊點起升須緊密配合,嚴防副吊點端鋼筋頭觸碰到承載面或其他障礙物,造成鋼筋籠體旋轉(zhuǎn)、擺動或鋼筋頭彎曲變形。
鋼筋豎轉(zhuǎn)到鋼筋籠底截面與地面齊平后,繼續(xù)提升主吊鉤吊點,直至高于安裝平面約20 cm位置時,停止提升主吊鉤。吊裝設(shè)備將鋼筋籠緩慢旋轉(zhuǎn)至對接主筋上方。
鋼筋籠離地的瞬間,作業(yè)人員需密切關(guān)注鋼筋籠的擺動或旋轉(zhuǎn)方向。若鋼筋籠起吊后在空中出現(xiàn)搖擺、旋轉(zhuǎn),須立即將鋼筋籠下放到支撐面止擋,防止主、副吊點鋼繩旋轉(zhuǎn)纏繞。或預(yù)先在鋼筋籠起吊時,在鋼筋籠底截面箍筋上系牽引繩,地面作業(yè)人員操控進行調(diào)整、控制來實現(xiàn)鋼筋籠對接初步定位。
(3)鋼筋籠連接
空中接高鋼筋籠時,擬安裝的鋼筋籠應(yīng)在初步對接基本就位,籠體不發(fā)生旋轉(zhuǎn)、擺動的情況下,作業(yè)人員方可攀爬到對接部位調(diào)整主筋對位連接。作業(yè)人員在攀爬上下的過程中,必須正確配套使用安全帶和防墜器(已提前固定于鋼筋籠頂端加強箍筋位置),嚴防攀爬過程中意外失足墜落。
鋼筋籠連接完成后,須及時將預(yù)先系掛在鋼筋籠上的纜風繩(3或4根)拉固在地錨上(條件允許下可采用C20混凝土預(yù)制塊制作地錨),拉設(shè)的纜風繩與地面呈45 °夾角,通過緊線器或手拉葫蘆將抗風繩收緊受力。
(4)模板安裝與支撐
該墩柱模板安裝采用先拼接再安裝的方式,吊車大鉤提吊模板頂部,吊點需對稱,小鉤掛于模板1/3位置,再將4根抗風繩按水平對稱的方式掛于模板頂部,底部掛上牽引繩,吊車在地面人員的指揮下先將模板提升至一定高度,再緩慢提升大鉤放小鉤將模板提至垂直,隨后將模板提升至鋼筋籠上方,對中后在牽引繩的配合下緩慢下降。距地系梁20 cm時根據(jù)抗風繩位置調(diào)整模板方向,緩慢下降至地系梁底部,將4根抗風繩利用葫蘆連接在預(yù)先放置好的抗風墩上固定,將抗風繩收緊,作業(yè)人員配套使用安全帶和防墜器,攀爬上下模板,拆除吊點。
模板安裝完成后須進入模板內(nèi)部對鋼筋保護層厚度進行校核,如保護層有偏差應(yīng)及時平移模板進行校核。模板的垂直度采用正交法(或吊垂球法)進行控制,即兩個方向(互成90 °)用全站儀控制模板的垂直度。用緊線器或手拉葫蘆調(diào)整模板頂部平面位置前,吊第二塊半弧形就位的吊點不得卸力。調(diào)整到位后,須立即用鋼板或其他剛度物件將模板下端頭不平整的部位進行剛性支墊,然后采用5 mm橡膠條置于模板底部,然后用砂漿將縫隙堵嚴密,防止漏漿。卸力過程中,須密切關(guān)注地錨有無移位現(xiàn)象,若存在,吊點不得繼續(xù)卸力,須立即起升將模板扶正,增加地錨配重直至地錨穩(wěn)定,然后收緊纜風繩,指揮汽車吊卸力拆除吊點鋼繩。
拆除吊點后,須及時將混凝土澆筑操作平臺吊至圓柱墩模板上端頭就位,采用螺栓連接或焊接連接的方式與模板固定?;炷翝仓僮髌脚_的位置設(shè)置須根據(jù)模板頂端以上墩柱鋼筋高度進行調(diào)整,確保模板端頭以上的墩柱鋼筋頂面距操作平臺底板平面垂直高度不大于1.2 m。調(diào)節(jié)方式為增加調(diào)節(jié)模板。
(5)墩柱混凝土澆筑
混凝土采用集中拌制,攪拌運輸車將混凝土運輸至施工現(xiàn)場澆筑?,F(xiàn)場應(yīng)嚴格控制坍落度,坍落度控制在設(shè)計范圍以內(nèi)。為確?;炷镣庥^色澤一致,混凝土中原材料用自同一廠家、同一標號、同一品種規(guī)格材料進行拌制。
混凝土澆筑通過罐車運輸?shù)浆F(xiàn)場后使用吊車吊運料斗乘裝混凝土吊裝入模。入模的混凝土嚴禁采取直接傾卸的方式,必須設(shè)置串筒,且串筒底距落體接觸面高度應(yīng)控制在1 m范圍內(nèi),一是防止混凝土離析,二是防止混凝土落到最底面時,沖撞模板造成模板移位,產(chǎn)生質(zhì)量安全事故隱患。
振搗時插入下層混凝土5~10 cm,采取“快插慢拔”的振搗方法振搗,振搗效果以不出氣泡、混凝土不下沉及表面不泛漿為準。振搗要充分,嚴防過振和漏振。
(6)拆模
拆模前,須松脫地錨端纜風繩,利用汽車吊拴掛待拆模板上端吊點,提升起吊鋼繩受力后立即停止。隨后,用掛鉤或鐵絲將另一半圓模板上端頭拉固在主筋上,防止模板在拆除上、下端頭的限位螺栓時發(fā)生傾翻,設(shè)置的拉固點不得少于2個。然后松、拆豎向連接螺栓,豎向螺栓嚴禁一次性全部拆除,必須在上下端頭預(yù)留2~3顆不拆除,但須先擰松,對模板進行限位,嚴防模板在拆除豎向螺栓過程發(fā)生傾翻;接著用錘輕輕敲擊或用千斤頂伸模板端頭,使之與混凝土脫離。然后拆除預(yù)留在模板上、下端頭限位的螺栓,再指揮汽車吊提升吊點將模板吊到指定位置平放。另一模板拆除方法類似。
(7)養(yǎng)護
模板拆除后用塑料薄膜包裹養(yǎng)生,并將外露鋼筋套PVC管降低銹蝕。
4 結(jié)論
通過研究此工程施工技術(shù),可得出墩柱采用高性能橡膠密封膠圈代替泡沫膠可降低爛根風險,墩柱施工的工序、數(shù)據(jù)精度、校核記錄等可以明顯提高保護層合格率。工程的順利進行表明項目部施工資源配置滿足施工需求。通過分析墩柱首件難點及施工技術(shù)要點,檢驗了該次墩柱首件工程施工中各程序施工技術(shù)的合理性,對其他類似施工項目具有指導(dǎo)意義。
參考文獻
[1]高作為.橋梁墩柱施工技術(shù)分析及總結(jié)[J].科技傳播,2014(4):85-86.
收稿日期:2024-05-16
作者簡介:王曦(1996—),男,本科,助理工程師,主要從事高速公路路基施工工作。