液压爬模在桥梁等截面空心墩中的施工技术
2021-01-27
(张石高速公路张家口管理处,河北 张家口 075100)
液压爬模技术在实际应用中,不仅能够简化整个施工过程,且能适应多种复杂环境,无需塔吊、脚手架及层层放线,只需在使用时进行钢筋绑扎且随升随绑,在操作安全和施工质量方面皆具明显优势。
一、工程概况
某山区横跨河流大桥全长1080m,桥跨布置为“简支T架+连续刚构+简支T架”的构造形式。桥梁主墩设计采用空心墩,两个主墩的左右幅高度分别为93.5m和111m,断面尺寸为8m×12m,四角点为50×50倒角。由于两个主墩位于河流两岸坡地,坡度较大且地势陡峭,所以选择合适的施工方案尤为重要。
二、施工方案选定
具体施工方案的选择需考虑施工环境,由于现场岩石较多,进场道路和施工便道的修筑都有较大难度。因此,在施工过程中需要考虑场地拓宽、垂直运输及模板堆放等问题。该工程采用山体松动爆破的方式,通过基本机械清理满足材料和机械水平运输的道路需求。此外,施工过程中的现场材料堆放面积、吊车平台及输送泵平台面积都有明显不足,需要利用路基或者隧道废料拓宽,同时还需采用科学的施工方案,解决场地狭小及施工不便等问题。结合多种因素分析,两种施工方案优缺点分析如表1所示,最终选用液压爬模施工技术。
表1 液压爬模与翻模施工优缺点对比
三、液压爬模的具体施工
(一)施工原理
拆除公路桥梁的模板后,在爬椎上安装受力螺栓、埋件支座及挂座体,通过液压油缸提升导轨至指定位置并拆除埋件支座和爬椎。确保爬架在沿导轨进行相对运动爬升时,导轨和模板支架不会相互关联。此外,液压爬模主要依靠液压爬升系统提供动力。
(二)具体构成
液压爬模主要由埋件系统、模板系统、液压爬升系统及支架系统等组成。在工作过程中,液压系统会使模板架体和导轨形成互爬趋势,实现整体稳定爬升。通常,液压爬模在工作过程中无需起重设备配合,且具有较好的爬升效率和施工安全性。
液压爬模中的模板系统主要是将面板形成一个整体;埋件系统一般包括埋件板、高强螺栓、受力螺栓、爬椎及垫圈等;支架系统主要由后移部分、三脚架、埋件承重装置及吊平台等部分组成;液压爬升系统作为主要的动力来源,主要由液压油缸、配电柜及动力单元组成。在实际施工中,为实现爬升过程中的功能转换,可以通过改变液压爬升系统中换向盒的上、下方向提升爬架或导轨。
此外,虽然液压爬模技术安全系数较高,但仍需做好相应防护。液压爬模构成中的安全防护系统主要由装修平台、液压操作平台、施工平台、安全爬梯、防护栏杆及防坠网等部分组成。
(三)施工流程
液压爬模的具体工艺流程,首先需要安装预埋件。在爬椎孔内拧紧高强螺栓后利用胶带封存,并确保混凝土浆液不会爬入锥螺纹内。利用受力螺栓,将爬椎固定于相应模板,同时将埋件固定在高强螺栓的另一端。
其次,需要提升导轨。通过向上调整换向盒内的方向,将上端顶住导轨。在液压爬模爬升架体时,施工四周需安排施工专员操作和看守整体架体爬升,确保液压爬模的正常运行。在此过程中,需将换向盒内方向调整为向下,并将换向装置下端顶住导轨。此外,在爬升过程中还需做好监督工作,如发现爬升不同步现象,还需利用液压阀门调控。导轨提升结束后,需拆除下层爬椎和附墙装置,在到达指定位置后开始周转使用。
最后,当施工工程混凝土达到一定强度时拔出安全销,并将模板后移到位,插入插销后拆除模板。
四、液压爬模施工控制难点
(一)施工准备
在液压爬模施工过程中,施工准备属于较为直观的施工难点。首先,需要清理现场杂物,将模板和钢筋等材料分类,并确保电力设施的合理布局。其次,需要确保施工的各项机具准备到位,比如切断机、电焊机、千斤顶及液压油泵等。检查液压爬模必要装置的零部件质量,完成除锈和刷漆并整理归类,为液压爬模奠定基础。此外,还需清除承台和主墩之间的混凝土浮渣,直到混凝土骨料露出。最后,需检查已经安装的预埋件和钢筋等质量,确保施工前的准备工作可以满足工程需求。
(二)测量施工
测量施工属于液压爬模施工过程中的质量控制难点,具体需做好两方面工作。一是空心薄壁墩放样与模板复核。施工开始前在承台顶面放出一种墩柱十字线及结构轮廓线,通过不同点位的复核确保底节墩身有足够准确的位置。在底节模板安装完成后,还需检查模板底部承台面的平整性,不够平整时还需用砂浆保证立模基准面水平。在墩柱模板架立完成且校核无误后,完成混凝土浇筑。二是空心薄壁墩垂直控制。在承台上沿墩身纵横方向选择4个测量点,并架设铅垂仪。在具体点位位置,通过取芯灌入水泥浆的方式复核点位,确保测量点位准确无误后进入下一环节。
(三)钢筋工程控制措施
为确保工程的质量安全,施工采用劲性骨架完成钢筋安装,其中钢筋加工和安装都是重点施工内容。首先,工人在高处作业时,需将安全带挂在劲性骨架槽钢上,以保证整体施工的安全。其次,在工棚内加工钢筋的过程中,主筋制作采用套筒连接,其余均采用绑扎方式,根据技术交底加工。在钢筋安装方面,需根据施工要求将不同类型的钢筋运送至现场,利用塔吊作业平台完成钢筋安装。最后,用力矩扳手检查直螺纹套筒中的连接钢筋,确保钢筋丝头在套筒中央。
(四)模板安装
在液压爬模技术的应用中,模板安装也是一项比较关键的技术难点。首先,在安装模板前,需冲洗或者清理模板,并涂刷脱模剂。将钢筋四周的混凝土渣、扎丝及杂物清理后,再安装内模。模板的合模校正需要先粗调模板的垂直度,再利用全站仪精调,直到符合相关要求。其次,为避免相邻两节混凝土在施工中出现错台现象,需通过调节拉杆解决。最后,在施工混凝土达到标准强度后拔出安全销,完成拆除整体模板。