高速公路桥梁高墩柱滑模施工工艺及质量控制研究
2021-01-06王永明
王永明
(忻州北高速公路管理有限公司,山西 忻州 034104)
1 工程概况
山西灵丘至河曲高速公路(神池至河曲段)第LJ4合同段K50+155大桥,桥梁全长857 m,上部结构采用13×40 m+11×30 m先简支后连续预应力混凝土连续T梁+箱梁,下部结构采用柱式墩,矩形墩,桥台采用肋板台,基础采用灌注桩基础。桥梁墩柱共70根,最大墩高53.2 m。对于本工程墩柱施工采用滑模施工工艺。
2 滑模施工工艺
(1)施工准备。在正式滑模以前,应该将各类准备工作准备就绪,具体包含对千斤顶进行调试、对滑模设备进行组装调试、将墩身和承台之间的接触面进行施工缝处理、确保供电、供水系统就绪、做好测量放线等等。
(2)模板滑升。可以将模板滑升归纳为以下三个步骤:①初滑;②正常滑升;③终滑。
步骤一:初滑。该步骤涉及到混凝土的首次浇筑以及模板的首次滑升,该步骤的实施要点如下:首先浇筑半骨料混凝土,厚度为10 cm,其后浇筑第二层混凝土并将分层浇筑厚度控制在30 cm以内,待混凝土厚度为70 cm以后,将模板向上滑升3~6 cm,同时仔细检查脱模混凝土质量是否达标,在第四层混凝土浇筑完成以后,将模板向上滑升6 cm,其后进行第五层混凝土的浇筑,再将模板向上滑升12~15 cm,当第六层混凝土浇筑完成以后,将模板向上滑升20 cm。
②步骤二:正常滑升。在正常滑升过程中,应尽可能做到连续作业,并安排专人实时监控脱模混凝土质量,确保其表面光滑平整。依据混凝土质量情况,合理调整模板滑升速度。一般情况下,应控制滑升时间间隔在2 h以内、同时应控制每一次的滑升高度在20 cm以内。在模板滑升时,还应依据气温变化变化情况合理调整滑升时间,同时应实时检查模板竖直度是否达标。
③步骤三:终滑。当模板达到盖梁底部标高约1 m时,既可进行终滑。具体来说,应减缓模板滑升速度,同时应逐步开展抄平以及找正。通过上述操作确保最上层混凝土浇筑均匀,同时确保混凝土的标高与位置准确。
④临时处理:停滑。当滑模施工过程中由于外部因素难以连续滑升时,应采取合适的停滑措施,具体如下:其一,确保混凝土的浇筑标高相互统一;其二,每间隔1.5 h即将模板向上提升1~2个千斤顶行程,以确保混凝土处便于脱模、不再与模板粘结;其三,合理加固滑空位置的支撑钢管;其四,恢复滑模施工时,应全方位的检查模板与液压系统,确保其处于完好状态,并对停工造成的施工缝严格按照规范标准处理。
3 滑模施工质量控制
(1)钢筋施工控制。加强对钢筋安装的跟班检测。在起滑以后,应同步进行钢筋绑扎以及模板滑升,并确保钢筋绑扎作业段对比混凝土浇筑作业段提前约30 cm。并按要求设置混凝土垫块,以保证混凝土保护层的厚度。钢筋绑扎焊接时,要严格按照设计图纸要求进行施工。对此,安排专职人员随时检查钢筋施工的作业情况,例如钢筋的焊接绑扎质量、布筋数量、间距、保护层、位置等均是重点内容。检查人员要秉承认真负责的态度,若发现问题则及时分析具体情况,采取修复措施,使钢筋的施工质量可完全满足要求。
(2)模板滑升精度管控。通常情况下,使用水准仪对水平度进行观测与控制,具体来说,在滑升之前,就应该使用水准仪全方位观测并校验每一台千斤顶的高程,同时应该在每一根支撑钢管上做出显著标识(水平线)。在模板滑升滞后,以水平线作为参考基点,依据千斤顶每一次的提升步距,不断将水平线向上平移,同时进行实时观测,做到每提升一段距离,即对装置的水平度进行观测与控制。一般情况,每班组均应对千斤顶支撑杆进行抄平,每次抄平的高度一般为1 m。在施工过程中,应尽量使操作平台上荷载布置均匀,及时改变混凝土浇筑方向,千斤顶要同步进行工作,纠偏不要操之过急。
(3)混凝土浇筑控制。分层对称完成混凝土的浇筑与振捣作业,要求各层面均呈水平状,每层厚度控制在30 cm以内,日滑升最大高度应控制在3 m左右,浇筑过程中定期变换浇筑方向,保证浇筑的均匀性,防止滑升模板结构出现倾斜或扭转。此外,浇筑过程中应使用插入式振捣棒等振捣器具进行不间断振捣,同时应避免振捣器具接触钢筋、模板或者是支撑钢管。在振捣过程中, 应确保振捣棒伸入前层混凝土的深度在5 cm以内,应杜绝在模板滑升过程中进行混凝土的振捣作业。为了确保模板滑升过程中,新浇混凝土不发生坍塌等事故,务必要待新浇混凝土初凝以后(即强度达到0.2~0.4 MPa),方可进行模板滑升。
(4)混凝土的修面与养护。作为混凝土施工的收尾工作,修面与养护工作至关重要,混凝土完成脱模时,应该在低强度状态下及时进行修面处理。对于桥梁高墩柱养护工作,若仅采取洒水养护的方法,则难以有效保证混凝土的质量,容易由于局部温度和湿度的偏差而影响混凝土的成型质量。对此,可以向墩柱均匀喷洒养护剂,通过此类材料的应用,则有效改善养护条件,使混凝土能够成型。并且,墩柱施工采用的是滑模的方法,均匀喷洒养护剂后,可以使该部分材料粘附在混凝土表面,不会被养护水冲走,因此更好地适应了施工环境,养护效果得到更有效的保证。
4 滑模施工中常见问题与处置方式
(1)纠偏:通过千斤顶来进行纠偏处理,具体为利用千斤顶施加外力来实现纠偏,纠偏操作中应避免使用蛮力,杜绝造成混凝土开裂、模板变形、支撑钢管弯曲变形等问题。
(2)支撑钢管弯曲变形:可以通过在支撑钢管部位焊接斜撑或者是加焊钢筋的方式来改善支撑钢管弯曲变形的问题。当弯曲变形较为严重时,应该将支撑钢管切断,做重新接长处理之后,进一步将支撑钢管与下部支撑钢管焊接,最后在支撑钢管部位加焊斜支撑。
(3)模板变形:模板变形不严重时,利用撑杆加压改善变形;模板变形较为严重时,应将模板拆除予以修复。
(4)混凝土表观质量不良:局部立模并利用微膨胀细石混凝土进行修补。
(5)施工缝处理:由于停滑造成的施工缝,应清洗施工缝表面,涂一层水泥砂浆,再利用原配比混凝土进行浇筑。
5 结 语
综上所述,在高速公路桥梁建设规模逐步扩大的背景下,相配套的施工工艺也随之更新,以高墩柱施工为例,则广泛采用到滑模施工工艺,通过对该项施工工艺的合理应用,可有效提高高墩柱的施工质量。在本文中,则对高墩柱滑模施工工艺展开分析,提出技术要点与质控措施,以期为类似工程带来参考。