塔吊在公路工程薄壁墩中的应用分析

2020-02-16刘芳

设备管理与维修 2020年8期

刘芳

（中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳 110136）

0 引言

本桥在初步设计基础上将桥梁跨径组合优化为：桥址区位于水洛河左岸石门口附近的黄土丘陵区，桥梁跨越黄土冲沟，地面起伏较大，工区标高介于1463.21 m～1510.25 m。本桥平面位于R=1499 m 的右偏圆曲线上，纵断面位于R=12 000 m 的竖曲线上；墩台径向布置，下部结构采用柱式墩、空心薄壁墩，墩台采用桩基础。其中8#薄壁空心墩高35.2 m，长×宽为6 m×2.5 m，采用C30 砼浇筑。

1 塔吊施工薄壁墩施工技术的应用

在实际施工的过程中，总共的施工薄壁墩数量为42 个，其中有18 个墩的高度超过30 m，其中空心墩的数量为15 个。为了有效提升施工的进度，保证施工的质量，降低施工成本，决定在施工过程中采用塔吊施工技术。

1.1 翻模的施工

在工程设计过程中，对模板采用2×3 m 的设计方案。主要的施工工序为：人工翻升模并进行护栏的搭设、塔吊和吊车配合完成对模板的施工工艺、在墩柱的外侧布置工作平台。首先在施工场地中完成对模板的组装，然后施工塔吊进行吊装。在吊装过程中，首先进行模板垂直度的初步控制，在对模板固定完成之后，再对安装偏差进行调整。模板应该使用塔吊吊到设计位置处，然后在模板相接处填入一定量的海绵，保证对模板的密封质量。在实际施工过程中，第一阶段的施工非常重要，如果第一节模板的安装质量不能符合要求，就难以保证后续的施工质量，需要对平面安装位置进行多次校对，并合理控制模板安装的垂直度[1]。

1.2 人工翻升模板

每一节翻转模板主要由内外模板及纵横肋、作业平台、模板拉杆、护栏等组成。在实际开展施工的过程中，应该将第一节模板立于顶基之上，第二节模板应该保持到第一节模板之上，然后依次将各模板放在其上。在第二节混凝土的施工强度达到设计要求之后，就可以及时对第一节模板进行拆除处理，在对模板处理干净之后，就可以使用吊车或者塔吊将其翻到第三节模板之上，如此循环就可以达到设计的高度。为了保证对翻模的施工质量，应该认真做好以下的工作：

（1）内平台应该尽量与混凝土的顶面对齐，外平台应该在顶层模板中间进行搭设。为了保证施工的顺利进行，需要认真设置防护栏杆。

（2）认真做好对钢筋绑扎的检查。为了保证钢筋绑扎的质量，应该严格按照施工规范开展绑扎工作，在绑扎结束之后，应该及时对绑扎质量进行检查，有效保证绑扎网的尺寸精度。

（3）应该认真做好立模的准备工作。应该根据墩身的中心线来布放立模边线，立模边线应该采用砂浆找平处理，在砂浆充分硬化之后，就可以进行立模。

（4）对模板的安装，首先由塔吊进行。首先进行一个面的外模安装，然后再使用塔吊进行内模板的拼装，在实际拼装的过程中，可以对两节模板之间进行填充处理。

（5）认真做好立模的检查工作。在对每节模板安装完成后，应该及时使用水准仪和全站仪对安装精度进行检查，如果安装精度无法保证，应该及时进行调整。为了保证测量精度要求，应该在一个方向上进行多次换手测量，在实际测量中，应该在无太阳辐射、无大风、无振动的情况下进行[2]。

（6）模板的翻升。应该将第一节的模板利用葫芦挂在第二节模板之上，并利用塔吊吊起第一节模板各部门运到第二节模板的顶面，然后对模板进行刷涂脱模剂处理，不断重复上述的过程，就可以完成对模板的安装。

1.3 混凝土的浇筑

为了提升对混凝土施工的效率，在混凝土施工过程中，采用了拌合站集中拌和、混凝土泵送浇筑、串筒入模、插入捣振器进行施工的方法，在实际开展混凝土灌注前，应该保证模板、钢筋、预埋件的尺寸要求。为了保证混凝土捣振的质量，在实际进行捣振的过程中，应该满足如下要求：①混凝土进行分层浇筑的过程中，层厚应该保持在40 cm 左右，并应该对混凝土进行垂直输送；②在捣振棒插入砼的过程中，应该保持合理的插入角度，插入的深度也应该合理进行选择；③应该采取边捣振、边向上提的策略，避免其在混凝土中留下空洞；④捣振棒的移动距离不应该超过捣振棒作用距离的1.5 倍；⑤在混凝土浇筑完成之后，应该及时开展捣振工作，应该将捣振的时间控制在30 s 之内。混凝土的浇筑应该连续进行，如果需要间断，就需要根据浇筑情况，开展二次灌注，还应该做好对施工缝的额处理，凿除那些强度不达标的混凝土，并尽量保证混凝土表面不残留积水；⑥在混凝土施工完毕之后，就应该及时开展养护工作，充分做好混凝土内外温差和降温的控制，可以采用喷淋的方式持续对混凝土进行保湿养生处理，养生的时间应该保持在7 天之内。

2 塔吊在薄壁墩施工中的作用

在薄壁墩实际施工应用的过程中，主要的任务是将施工所需的一切物资吊运到合适的地方，主要包括模板、脚手架、小型机具和设备等。具体工作内容，对塔吊来说，在施工中主要完成的工作有：在原料进场之后，负责对其进行卸车和堆码；在模板、脚手架到位之后，主要负责对其安装和拆除工作；将一些施工使用的成品和半成品运输到指定的平台之上；主要负责对各种施工设备的吊运；负责对垫石和挡块混凝土的运输。为了保证塔吊安装的稳定性，应该将塔吊安装到混凝土基础之上，并采用预埋基座的方式同基础节进行连接，初装的高度应该保持在35 m左右，如果施工工程的高度比较高，就应该使用一些顶升装置，让塔吊的高度上升到指定的高度，有效满足施工的实际要求。在这个过程中，应当引起注意的是，在对起重臂和基础进行安装和拆除的过程中，应该配合起吊同步进行。

（1）使得施工的安全性得到提升。塔吊属于特种作业设备，对操作安全性有着非常高的要求，通常需要专业人士负责进行操作，每个施工环节都应该由专门的机构进行检验，这样可以有效提升施工的安全性。此外，在塔吊中还安装了限重装置、回转机构电磁塞子等。通过这些装置的使用，一旦出现超载、超限等异常情况的发生，塔机就可以发出报警，提醒相关人员及时进行处理，最大程度保证施工的正常进行。

（2）有效解决施工场地空间有限的问题。由于桥梁工程的特殊性，两岸的地势往往比较陡峭，如果采用传统的作业方式，不仅效率低，施工的难度也相对较大。但如果将塔吊应用到实际施工当中，塔吊可以大范围进行转动，有效保证塔吊的施工范围，能够有效提升服务的范围，塔吊臂长有多长，作业半径就有多少，半径区域内的施工作业任务都可以胜任。此外，通过在陡坡上进行适当的修正，可以为开挖平台作为设备和材料的堆放场地。通过在薄壁墩施工中应用塔吊作为垂直运输设备，可以进一步提升设备的工作效率、缩短工期，还可以减少在施工配套设备的投入，得到更好的施工经济效益。

（3）进一步提升施工的效率。作为桥梁施工工程，通常需要多根墩柱同时进行施工，施工工程量比较大，施工的难度较高，对施工技术人员有着比较高的要求，需要模板班、钢筋班、脚手架班各司其职，通过技术人员之间的共同努力，完成对混凝土的浇筑工作。在这个过程中，塔机就会将其高速运行、调速性能强、性能稳定的优势发挥出来，从各种角度来完成各种施工作业要求。

3 塔吊使用中的注意事项

当风力达到4 级或以上时，不得进行起重、安装和拆卸作业。必须检查液压提升系统部件的连接，起重前，电火花和旋转臂杆等作业严禁在起吊时使用。在塔式起重机旋转、变幅、行走和吊钩升降之前，操作员会招手。检查电源电压达到380 V，其变化范围小于20 V，在10 V 下，在送电前，启动控制开关应处于零位，接通电源，检查金属结构部件在进入机器前是否有泄漏。塔式起重机的指挥必须持证上岗，与作业人员密切配合。操作人员必须持证上岗。在操作期间指挥人员的发出清晰信号，如信号不清楚或错误，操作人员必须拒绝执行。如果事故是由命令错误引起的，指挥官应负责。控制室中的塔式起重机远离地面时，当正常命令困难时，可设置来自地面的两个命令人员，采用内部通信或其他有效接触通信方法，尽可能提升通信的可靠性，避免误操作现象的发生。

塔式起重机的安全保护装置，如手推车变幅限幅器、行走限幅器、力矩限制器、吊钩高度限制器和各种行程限制开关，必须完整、灵敏可靠，不应随意调整和移除。严格禁止用限位装置代替控制机构。塔式起重机操作时，严禁任何人在起重臂下方和重物下方停留、工作或通过。起吊重物时，严禁用塔式起重机运送人员。塔式起重机机械必须按照塔式起重机的规定起重性能操作，不得超载或举重不明的起重物体。当需要过载时在特殊情况下，必须进行检查和计算，有确保安全的技术措施，经企业技术负责人批准，在现场监测中，可以使用专门的起吊负荷检测装置，一旦负荷超过规定值，就应该禁止起吊作业。严禁将重物长时间悬挂在空中，如果操作突然失败，应采取措施将重物降落到安全的地方，关闭电机或切断电源以进行维护。一旦突然停电，立即将所有控制器拨至零位，断开主电源开关，并采取措施，安全地将重物掉落到地面上。严禁在地面使用塔吊进行斜拉、斜吊、起吊重物，现场浇筑的混凝土模板必须全部松动，才能解除。