作者:冯跃
来源:《城市建设理论研究》2013年第02期
【摘要】近些年,在我国,架设高速公路的速度突飞猛进,在高速公路建设过程中,建设桥梁高墩已经成为建设高速公路中较为主要的施工技术,由于桥梁高墩建设存在建设周期长、机械设备投入大、施工难度大、技术要求高,所以桥梁高墩的施工技术是高速公路建设的关键。本文以实际施工为出发点,就桥梁高墩的施工采用的钢管支架和一些特制的定型钢模板等技术进行阐述,探究施工优质施工技术。
【关键词】桥梁高墩;施工技术;钢模板
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
高速公路的桥梁高墩施工技术是整个施工中要求较高的技术关键,做好该项施工,对于保证项目的顺利建设、安全建设具有重要的意义,本文就桥梁高墩施工措施展开讨论,探讨最新的、最先进的施工技术。
一、工程实例概况
本文选择某高速公路过河高架桥合同段,基本资料为:中心桩位:K39+375.5,本桥的平面位置在半径为2100 的左偏圆的曲线上,纵面半径为40000 的凸曲线,角度为 i=2.47%;高架桥的上部构造是16×30m+3×24m的预应力小箱梁,属于先简支后连续刚构的结构,全桥长575m,桥墩结构采用的是圆端型的薄壁墩,桥台为桩柱式,高架桥基础则是钻孔灌注桩。
二、关于高墩施工中具有的特点和难点
实例总共需要建设本桥桥墩共36座,每个墩的高度均大于20m,墩身的最大高度为 30.451m,由于高墩的工程量大且工期较短,所以施工起来难度比较大,因此,本桥施工的关键是高墩的施工,关于高墩柱的施工难点主要有以下几点:
一是施工的周期较长。特别是由于高空作业,建设中模板受力情况自成体系,考虑到模板受力的性能,一次浇筑高墩的混凝土高度要在3m 上下。所以,高墩施工的次数就达10 次左右,再加上机械设备因素的影响,每一座的桥墩施工周期都会延长,甚至有的桥墩工期会长达1 个月左右。
二是模板或者机械设备需要较大的投入。单座高墩由于工期长,但是总工期却是有限的,需要各个高墩同时施工的平行作业组织方法,那么每个座墩柱需要配备至少6.0m的模板,投入的模板相当大。由于起吊,施工过程中高墩要配备吊车,且吨位要大,高墩多,吊车设备调配使用困难,因此,这些机械设备投入也随之增大。
三是高墩的施工定位比较难以控制。高桥墩截面小且墩身高,重心也就高,对于高精度的施工来说,定位比较难以控制。
四是对于高墩接缝处理有较高的要求。高墩是受压构件,受到的弯矩扭矩等比较复杂,因此,施工质量至关重要,如果施工缝处理不好,会造成很大的隐患。
五是需要高空作业,具有一定的风险,安全性较差。
三、施工方案和施工技术措施
(一)施工方案
分析高墩特点,四周搭设施工脚手架,在脚手架上建设工作的平台,脚手架的高度要随墩不断加高;模板采用定型钢模板,每节模板的高度为3m,以3m为一段进行分层施工。对于首段施工,使用吊车进行安装模板,随后每段运用手动葫芦提升并安装。混凝土在一定高度内使用混凝土运输车,以吊车利用串筒浇筑方式,超出吊车高度则使用混凝土输送泵进行直接分层连续浇筑混凝土,每层厚度确保在30cm以内,间断要小于前一层初凝时间,并不断进行振捣,避免漏振或过振。集中拌和混凝土并使用搅拌车进行混凝土的运输,在运输过程中防止混凝土离析。
(二)高墩的施工技术
一是测量和放样。首先要测量墩柱结构线与墩柱的中线并进行放样,边缘距中心线的尺寸偏差容许值为10毫米[1];在施工中,由于多次分段浇筑,所以,对于施工的测量工作特别重要,需要浇筑混凝土一次,测量复核一次。
二是支架的搭设。搭设墩柱的脚手架目的是当做操作架和垂直运输路径,需要足够强度和刚度以及稳定性。一般方法是把脚手架的支承放在墩柱的承台上,搭设围绕墩柱的碗扣件支架,一般是双排碗扣件,立杆和横杆间距为1.2m,每排的间距是0.9m[2]。对于钢管脚手架需要搭设前进行力学的验算,考虑到架体结构传力途径是从操作平台竖向荷载传导给横向水平杆,然后是纵向的水平杆,传导给立杆,最后是垫木和基础。可以看出立杆的底段为受力最大的点,所以受力计算主要集中在主杆的底段与基础。计算时考虑恒荷载与活荷载。结构自重与构配件自重为恒荷载,施工荷载与水平的风荷载则是活荷载范畴。当立杆刚度与稳定性全部满足要求时,支架的方案则为可行方案。
(三)关于模板工程
模板采用大块钢模板,经加工制造,成品板面较为平整,且尺寸准确,接缝紧密,可以反复使用,不容易变形,有时采用吊装。安装前要检查模板尺寸,安装后要确保坚实和牢固,以免引起跑模漏浆等,安装的位置要符合规范要求。
(四)关于钢筋工程
墩柱的支架塔完成后要进行钢筋绑扎,对钢筋进行的调直和截断或者是弯折等要符合规范要求,加工钢筋完成后要编号堆放,焊接或机械连接时墩柱的主筋接头要错开,确保接头钢筋的面积不大于总面积1/4;四角错开箍筋接头,弯钩的长度满足要求。
(五)混凝土浇筑
首先做好混凝土拌制和运输工作。混凝土拌制时,定期检测电子秤,对集料含水率经常进行检测,雨天应增加检测次数,据以调整集料和水的用量,配料数量的允许偏差应符合规范要求。大型拌和站采用强制式的砼搅拌机,对操作人员要经过岗前的培训,严格按照规程操作。混凝土拌合时间要严格确保1.5min,确保拌和均匀和颜色一致[3]。不得出现离析或者是泌水现象,确保满足施工的要求。运输采用专业砼运输车直接到施工现场,用砼泵车送到施工的工作面。运输过程中应慢速搅动,装载量应为搅拌筒容量的2/3左右,并随时检查设备机具是否正常运转。
其次是浇筑混凝土。考虑到高墩柱分次浇筑,要尽量的减少工作缝,确保接缝的严密和平整,还要保证浇筑前后外观的一致,施工中墩身各台身没有达到终凝时,不得泛水。浇筑砼时,工作平台要坚实稳固。当高度查过一定程度时,使用输送泵进行浇筑。超过 600 米距离时,利用二级泵站进行转送,浇筑过程中,要检查支架和拉杆以及模板等预埋件的位置与尺寸等,确保不变形、不位移,确保填充的充实和饱满,保证表面光滑且无气泡、水泡或蜂窝等。
(六)拆膜和养护
拆模的必要条件是砼的抗压强度在2.5MPa 之后,且保证表面和棱角不受损。进行拆模时与装模时都要轻拿轻放,避免损坏模板[4]。拆模后要注意养护墩身和台身,定期自上而下洒水或采用塑料薄膜进行包裹。
四、施工中的注意事项
一是同时开辟多个工作面,要减少停顿的时间,采用平行流水的组织方法进行施工,确保加快分项完工时间,最终确保工期。二是模板的周转需要多次,模板容易因此变形,要做好模板的养护。三是由于分段分次对墩身进行施工,且配筋量较大,钢筋之间距小,拉杆多,近距离振捣不易实现,为确保混凝土的质量,特别是外观的质量,浇筑混凝土要求操作人员要规范操作,一丝不苟进行混凝土的拌和和浇筑以及拆模养生等[5]。四是要做好安全施工。这是高墩柱关键的环节,要对施工人员经常进行教育,强化他们安全意识。
参考文献
[1] 游元明. 浅谈翻模施工技术在高速公路变截面空心薄壁高墩施工中的应用[J]. 科技创新导报. 2011(12)
[2] 谢龙. 木翻模在铁路桥空心薄壁高墩施工中的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2012(03)
[3] 王骁,马天丽,傅燕峰. 赤通高速公路撒力巴至下洼段张达沟大桥空心薄壁墩混凝土温控方案研究[J]. 黑龙江交通科技. 2012(11)
[4] 马祥,张绍阳. 高速公路沥青路面低温季节施工技术探讨[J]. 筑路机械与施工机械化. 2006(06)
[5] 庄奕忠. 佛山平胜大桥混凝土加劲梁施工技术探讨[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2008(06) 下载本文