作者:王伟旭
来源:《好日子(下旬)》2017年第11期
摘 要:就高速公路桥梁施工而言,高墩施工技术是桥梁工程施工的關键,也是保证桥梁工程施工质量和安全的主要途径,所以,在高速公路桥梁施工中必须科学合理的应用高墩施工技术,才能从根本上保证桥梁施工质量,推动我国交通运输事业持续稳定的发展。
关键词:高速公路;桥梁高墩;施工技术
1 高墩施工技术概述
1.1高墩施工技术种类
目前桥梁高墩施工技术从施工方式的不同大体上可以分为两大类,一类是滑模施工技术,另一类是翻模施工技术。这两种施工技术具有不同的优势和特点,其中滑模施工技术是一种比较先进的施工技术,在高速公路桥梁施工中具有便捷、容易操作和控制、质量有保障等特性,也是本文论述的重点。
1.2施工原理
高墩施工技术的滑模装置由模板系统、操作平台系统、液压提升系统、垂直运输系统四大系统共同组成。其施工原理是预先在墩身结构上埋置钢管,然后利用千斤顶和相应的提升装置滑模板上的全部负荷转移到支撑杆上,当混凝土具备特定的强度以后,通过液压系统把整个模板沿着承杆上滑,当模板定位以后可以继续浇筑混凝土,并可以实现不断循环的一种施工技术。
1.3适用范围和优缺点
高墩施工技术比较适宜浇筑低流动的混凝土,滑模施工要求结构形式比较单一,且无局部凸出物在桥梁墩身施工中。其主要优点体现在以下几个方面:第一,高墩施工技术施工速度比较快,大大缩短了桥梁工程施工周期;第二,安全度比较高,虽然高墩施工属于高空作业,但是有支架的防护,施工人员的安全度有保证;第三,实体和外观质量比较好。同样高墩施工技术也存在一定的缺点,主要体现在以下几个方面:第一,投入比较大,由于该工程桥墩施工比较多,在具体施工时需要多台机械和更多的支架才能保证施工可以顺利进行,大大增加了施工的投入;第二,施工进度相对比较缓慢,且不便在施工和养护期间对桥梁墩身进行保温和蒸汽养护。
2 工程概述
某高速公路桥梁工程属于102国道路段,其中心桩位为K42+453.5,桥面位于R=2000的左偏圆曲线上,而纵面位于R=60000凸曲线和i=2.5%的直坡段上。该高速公路桥梁的上部结构为20×30m+4×25m的预应力分体小箱梁,桥梁总长度为452m,下部结构桥墩全部采用圆端型薄壁墩,而桥台为钢筋混凝土桩柱式桥台,桥梁基础为钻孔灌注桩基础,施工工期为21个月。
3 高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用
3.1测量放样
测量放样是高墩施工技术的关键,大量工程实例表明,测量放样的质量直接决定了桥梁墩身施工定位的精确度。因此,必须充分做好墩身结构和墩柱中线的测量放样工作。控制墩柱前后左右距离中心线的尺寸在10mm以下,在具体施工中,受到高墩的,墩身混凝土浇筑需要分多段进行浇筑,对施工测量提出了更高的要求,每浇筑完一次,就要进行一次复核测量,以期从根本上满足高墩施工的具体要求。
3.2支架搭设
支架在桥梁墩身施工中主要起操作架和垂直运输作业的作用,因此,必须要有足够的强度、刚度以及稳定性,具体搭设示意图如图1所示。
支架搭设的方法为:把支架承于墩柱的承台上,然后围绕墩柱搭设碗扣件支架,在最大限度上提高支架的稳定性,在具体搭设过程中,尽量采用双排碗扣进行搭设,立杆和横杆的间距控制在1.2m左右,排间距控制在0.8m左右。
为确保支架搭设承受力能满足具体需求,支架搭设前需要进行科学合理的力学验算,支架结构的主要传力途径是:操作平台上的承载→水平杆→纵向水平杆→立杆→垫木→基础。从支架上各个传力途径上来看,立杆地段所承受的压力最大,所以计算受力结构时,必须对立杆底部和基础的受力情况进行科学合理的计算。在具体计算时主要考虑的荷载为恒荷载和活荷载,通过恒荷载和活荷载的分布情况以及大小,就可以验算出立杆的刚度、稳定性、强度是否能够满足具体需求。
3.3模板安装
在该高速公路桥梁建设中,模板采用了定型组合钢模板,在具体施工中,要根据桥墩的实际情况,在模板边框上增加与周围固定相适应的连接孔。模板的设计高度为1.25m,面板采用δ6mm的钢板制作而成。为确保模板安装的质量,采用63×6的角钢作为筋肋,筋肋宽度设计时要充分考虑模板安装和拆卸的方便性。同时,要控制模板的上口约大于下口10mm~20mm,最大限度减少混凝土的摩擦阻力,为模板的滑升奠定坚实基础。
3.4钢筋工程
当墩柱支架搭设完成以后就可以开始墩柱钢筋绑扎施工,为确保钢筋工程质量,尽量在钢筋加工棚中进行下料和制作,钢筋的调直和折弯都必须符合相应的规范要求,加工完成后编号待用,使用时通过车辆运输到施工现场,经过吊车吊至作业平台然后进行绑扎和焊接,在焊接时,必须错开钢筋主筋的焊接接头,且焊接接头的面积要控制在钢筋总面积的20%之内。中心点的误差要控制在2cm以内,而高墩墩柱边侧的保护层则利用垫块来保证,且保护层的厚度要控制在35mm~55mm之间。
3.5混凝土浇筑
在高速公路桥梁高墩施工中,混凝土浇筑可分以下两个步骤:1)混凝土的拌制和运输。为确保混凝土配合比满足工程施工的具体要求,在拌制时要对电子秤和骨料的含水量件定期检测,在阴雨天要加大检测次数。采用大型强制式混凝土搅拌机进行拌和,拌合物添加以后,拌和的时间不少于2min,且严禁出现离析和泌水现场,相关技术人员把混凝土拌和的进度及时反馈给施工现场,以便及时调整混凝土的坍落度。通过专门的混凝土运输车把配置好的混凝土运输到施工现场,在运输过程中为避免发生离析现象,应以2r/min~4r/min速度进行搅拌。2)混凝土浇筑。由于该桥梁墩身比较高,混凝土很难一次成型,所以采用了分层浇筑的方法,在浇筑过程中,要尽量减少工作缝,确保混凝土浇筑前后的外观一致,在混凝土终凝前严禁泛水。在具体浇筑时,要派遣专门人员对支架、模板、钢筋等构件和预埋件进行检查,发现异常立即停止浇筑。混凝土浇筑完成以后,还要进行科学合理的振捣,促使混凝土在模板周边充实,饱和,避免气泡和蜂窝麻面等质量通病的产生。
3.6高墩滑模施工常见的问题和处理措施
大量工程实例表明,高墩滑模施工技术在高速公路桥梁施工中应用时,常见的主要包括:滑模体发生倾斜、滑模体发生平移、滑模体发生扭转、滑模体发生变形、混凝土表面发生裂缝、麻面、气泡等缺陷。导致此类问题发生的主要原因是千斤顶没有同步工作,或者千斤顶承受的荷载不均匀以及纠偏过急等。
高墩滑模施工常见的问题的处理措施包括以下几个方面:第一,纠偏的处理措施。利用千斤顶的高度差进行自身纠偏,或者通过施加一定的外力进行纠偏,滑模体在进行纠偏时不可操之过急,以免造成混凝土表面拉裂、死弯、滑模体变形等缺陷发生;第二,模板变形的处理措施,如果模板的变形系数比较小,通过撑杆加压的方式即可复原,如果模板的变形比较严重,就需要把模板拆除重新安装模板;第三,混凝土表面缺陷处理措施,采用局部立模,补上原标号高一级的膨胀细骨料混凝土并用抹子抹平即可。
结束语
随着我国经济的迅速发展,高速公路建设施工行业的市场也逐渐扩大,对施工技术的要求也越来越严格。在高速公路建设中险峻的地势经常会采用桥梁高墩的施工技术,由于各种因素的影响施工中出现很多的难题,这对工程的整体进度及质量造成较大的影响。因此,我们需要不断对道路交通建设进行完善,提高高速公路桥梁高墩施工技术水平,确保高速公路工程的整体质量。
参考文献
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