公路桥梁高墩台施工技术分析

张修亭　孙　毅　郑永胜

摘要:本文介绍了公路桥梁高墩台施工的常用办法,着重讨论了最常用的滑模施工工艺及其施工控制,供大家参考。

关键词:公路桥梁 高墩台 滑模施工

0 引言

高墩台施工是桥梁建设中施工难度最大、技术含量较高,对操作人员素质要求严格的重要节点工程。其特高空作业,更容易产生安全隐患和发生各类安全事故。本文对其施工技术和安全措施做一阐述,供大家参考。

1 公路桥梁高墩台施工技术选择

高墩台施工的主要方法有翻模施工与滑模施工。翻模施工是传统的施工方法,模板一般分3层,每层1.5—2.5m,模板通过工人用手扳葫芦提升安装,浇一层混凝土,支一层模板。其特点是外观质量美观,垂直度容易控制,但施工进度慢,机械化程度低,成本较高。

滑模施工是一种较为先进的施工工艺,具有机械化程度高、结构整体性好、现场整洁文明、劳动力消耗少、费用省、能保证工程质量和提高工程进度等优点,因此,本文选择滑模施工技术作为讨论的重点。

2 施工准备

2.1 混凝土配合比设计 滑模混凝土宜采用半干硬或低流动混凝土,要求和易性好、不易产生离析、泌水现象,坍落度应控制在3 5cm范围内,混凝土出模强度宜控制在0.2～0.4N/mm2,以保证混凝土出模后既能易于抹光表面,不致拉裂或带起,又能支承上部混凝土的自重,不致流淌、坍落或变形。

2.2 滑模施工的组织设计 滑模施工是一项综合性工艺,为此必须做好详细的施工组织计划,制定可靠的质量保证措施,设立完善的安全保证体系,以保证连续作业和施工质量。

2.3 模板制作及滑模系统 模板装置由滑模系统、提升系统、操作平台系统部分组成。滑模系统由全钢模及提升架组成,钢模均使用定型大钢模板,模板中间采用螺栓连接。围圈应有一定的刚度,围圈接头应采用刚性连接,并上下错开布置附着在钢模板上联成整体,以防模板变形。提升系统由液压控制台、千斤顶、油路及支承杆组成。操作平台系统由外挑架及吊架组成,外挑架采用钢管连接,以增加整体钢度,外设防护栏杆,挂安全网。

2.4 机具设备的选择 爬杆用材以前常用25mm的圆钢,后因其承压能力小,较易发生弯曲而被同截面的48mm×3.5mm钢管取代。钢管位置一般取决于墩台的截面,爬杆应尽量处于混凝土的中心,其数量由起重计算确定,应做到受力均匀,提升同步并具有一定的安全储备,通常其间距为1.5～2.5m。同时滑模提升也应做到垂直、均衡一致,各提升架之间的高差不大于5mm。为此浇筑混凝土应严格保持均匀平衡,每层厚度要严格控制,混凝土布料也要对称,钢筋上料要按施工要求分成小批对称地堆放在平台上,以防止滑模在不均匀荷载作用下倾斜,并应随时对滑模的水平结构变形进行检查,以便及时调整加固。

3 施工中技术要点

3.1 钢筋绑扎 钢筋绑扎一般在组装模板之前完成。构造物水平钢筋第一次只能绑至和模板相同的高度,以上部分在滑升开始后在千斤顶架横梁下和模板上口之间的空隙内绑扎。为施工方便,竖向钢筋每段长度不宜过长。钢筋接长时,在同一断面内钢筋接头截面积不宜超过钢筋总截面积的50%。

3.2 滑升过程 混凝土初浇筑高度一般为60～70cm,分2～3层浇筑,约需3～4h。随后即可将模板升高5em,检查出模混凝土强度是否合格,合格后可以将模板提升3～5个千斤顶行程。第一个行程试滑后停机检查模板结构、滑升系统是否正常,正常后连续滑升。在正常气温下,滑升速度为20～50cm/h,继续绑扎钢筋,浇筑混凝土,开动千斤顶,提升模板。如此反复作业,直到完成结构工程量为止,平均每昼夜滑升2.4～6m。每次浇筑混凝土应分段、分层均匀进行,分层厚度一般为20～30cm,每次浇筑至模板上口以下约10cm为止。各层浇筑时间间隔应不大于混凝土的凝结时间。在分段浇筑时应对称浇筑,各段浇筑时间应大致相等。在浇筑混凝土的同时,应随时清理黏结在模板内表面的砂浆或混凝土。以免增加滑行阻力,影响表面光滑,造成质量事故。混凝土宜采用振捣棒捣实,振捣时不得触及钢筋、模板和支承杆,振捣棒插入下层混凝土的深度不得超过5cm。

3.3 滑升状态检查控制 在滑升过程中,应遵循“薄层浇筑,均衡提升,减少停顿”的原则,其他各工序作业均应在限定时间内完成,不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业。每滑升300mm千斤顶用限位卡平一次,用平台水平控制水平偏差,滑升标高由专人负责,每滑升1.5m根据操作平台的水平度操平一次,以确保标高准确无误。滑升时,当垂直度超过3ram时应采取纠偏措施。

4 施工过程的工艺控制

4.1 高墩台竖直度的控制 高墩台竖直度允许偏差为墩台高度的0.3%,且不超过20mm。为此,在正常的施工中,每滑升lm就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭,应查明原因,逐一纠正。纠正的方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2—4mm后逐步纠正,每次纠正量不宜过大,以免产生明显的弯曲现象。

4.2 操作平台水平度的控制 控制操作平台的水平度是滑模施工的关键之一,如果操作平台发生倾斜,将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜,平台上材料堆放要均匀,并应注意混凝土浇筑是否顺利,还要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差,并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度,在同一水平面上的千斤顶其高不宜大于20mm,相邻千斤顶高差不宜大于10mm。

4.3 横板安装准确度的控翻 滑升模板经组装好直到施工完毕中途一般不再拆装。模板组装前,要检查起滑线以下已施工的基础或结构的标高和几何尺寸,并标出结构的设计轴线、边线和提升架的位置等。

4.4 爬杆弯曲度的控制 必须防止爬杆弯曲,否则会引起严重的质量和安全事故。爬杆负荷要经过计算确定,如果负荷过大或脱空距离过大时,就会引起爬杆弯曲,平台倾斜也会使爬杆弯曲。若爬杆弯曲程度不大,可用钢筋与墩台主筋焊接固定,以防再弯;若弯曲较大时,应切去弯曲部分,再补焊一截新杆,弯曲严重时,应切去上部,另换新杆;新杆与混凝土接触而应垫l0mm厚钢靴。

5 高墩台施工混凝土配合比的设计

高墩台多为薄壁空心墩,壁厚常设计为60cm-80cm之间,要求混凝土和易性好,石子易选用0.5 cm-3cm碎石,坍落度应控制在5cm～7cm之问,为了外面光滑,一般不掺减水剂。滑摸施工时混凝土强度达到0.2MPa～0.5MPa即可向上提升模板,若强度过高,则模板与混凝土之间产生黏接,滑升困难,易发生拉裂,掉角现象。翻模施工时,拆模时间为混凝土终凝后,确保拆模不使混凝土黏模及缺边掉角,为加快进度可掺加早强剂。

6 高墩台施工的安全控制

在安全方面要加强以下几点:①安全网必须挂,防止高空落物;②安全带必须系,防止工人干活时坠落;③加强用电安全管理,安装漏电保护器;④在雨季施工时须做好河道防洪工作;⑤各类操作人员必须按操作规程操作;⑥有专职的安全员随时检查,发现安全隐患及时排除。

7 结束语

总之,高墩台施工要根据工程的具体情况,总体布局,编制详尽的施工组织计划,加强施工过程的控制,以全面实现质量、进度、安全、效益、环保目标。