公路桥梁薄壁墩无支架翻模施工技术分析
2021-03-05
(邢台路桥建设总公司,河北 邢台 050051)
责任编辑/孙誉菡 美术编辑/王德本
在地势起伏变化较大的区域,公路桥梁施工通常建议选用薄壁墩技术方案,但传统支架施工方式受安全性、技术性的局限,难以与山区实际情况相匹配。如何在避免使用支撑体的同时保障施工质量,成为业内人士高度重视的一项课题。
一、薄壁墩无支架翻模施工技术原理
在公路桥梁薄壁墩施工期间,应用无支架翻模施工技术的主要目的,是将前一阶段施工工序中所建设的桥墩结构作为下一道工序的承载基础结构,利用模板搭建施工平台,逐步提升桥墩。在薄壁墩施工时,无支架翻模施工技术作为一种关键技术,被广泛应用于公路、铁路桥梁薄壁墩及高塔柱施工中,并发挥了明显优势。
无支架翻模施工过程中,施工作业平台模板厚度在5.0cm左右,能够支持小型施工机械放置及人员作业。平台以内模板、外模板及横穿拉杆为基础搭建钢支架结构,并在该基础上开始铺设厚钢板及模板作业。采用无支架翻模施工技术方案对公路桥梁墩身开展分段施工作业,能够在施工期间根据实际情况灵活调节结构误差,避免桥墩出现偏心或扭转的问题。同时,借助高度50.0m~60.0m塔吊装置完成垂直作业,能够使2个~4个桥墩同步展开施工作业,提升施工效率。薄壁墩无支架翻模施工技术的基本工艺流程,如图1所示。
图1 薄壁墩无支架翻模施工技术基本工艺流程示意图
二、薄壁墩无支架翻模施工技术特点
为更好地满足山区群众的交通运输需求,山区高速公路建设正在蓬勃发展。但因为受到地形条件的影响和制约,山区高速公路建设存在一定局限性——低平区域需要建设高桥墩,以往一般通过搭建脚手架平台的方式展开作业,但是所需人力、物力和财力投入较大,且安全性偏低。为克服上述局限性,公路桥梁工程尝试应用了薄壁墩无支架翻模施工技术。在实际作业中,该技术具备四方面特点与优势。
(一)经济环保
薄壁墩无支架翻模施工技术实施期间无需现场搭建脚手架平台,很大程度上节约了人力、物力和财力的投入,更能最大限度保留施工现场地形地貌,兼具经济性与环保性。
(二)分段成型
薄壁墩无支架翻模施工过程中墩身成型具有分段且依次性的特点,该施工模式能够避免墩身出现偏移等情况,模板施工期间自清洁开始至刷油,整个过程处于可控状态,能够最大限度保障混凝土外层光洁度,且方便施工人员及时清理固定模板,并完成修整。
(三)操作方便
薄壁墩无支架翻模施工技术实施期间,直接将悬吊平台设置于翻模上,更方便周转件的拆卸操作,且工作人员容易清理混凝土表面。翻模施工选用模板为整块钢模,接缝较少,避免了混凝土表面不平整问题。此外,模板加固环节中选用水平拉杆,自身质量较轻,操作简单,且安全性有所保障。
(四)快速高效
在薄壁墩无支架翻模施工期间,塔吊装置垂直作业允许容纳2个~4个墩同步作业,塔吊高度维持在50.0m~60.0m之间,可以在一定程度上节约施工周期,提高作业效率,同时保障作业安全可靠。
三、薄壁墩无支架翻模施工技术要点
在上述公路桥梁薄壁墩工程自施工前期准备至下层施工的全过程当中,为确保薄壁墩无支架翻模施工的技术质量与水平,应当着重关注3个技术实施要点。
(一)模板施工
为确保模板施工的质量水平符合施工要求,应重点把握4个施工要点。第一,在安装模板期间,模板压平及安装作业需要在塔式起重机的辅助下完成作业,遵循先外后内的基本原则,应用M16型螺栓连接模板,在此基础之上安装对拉螺杆及围带,最后安装安全爬梯及安全网。第二,首次模板安装作业结束后,应安排专人测量墩身平面及模板顶面标高,确保与设计方案相符。第三,混凝土结构关注作业实施前应当对模板表面进行除锈处理并涂抹保护用油。第四,墩顶作业同样需要1个~2个阶段的模板,必须精确把握与控制模板拆除时间,以核定硅强度达到10.0MPa以上作为控制标准,并通过将吊装环安装于墩顶部位的方式,为后续拆除作业提供方便。
(二)安全爬梯施工
为确保安全爬梯施工的安全性与质量可靠性,应当着重关注两方面技术要点。第一,在设置预埋件的过程当中,为了方便薄壁墩无支架翻模施工期间作业人员的上下通行,需要于墩身正面及楼梯转角平台位置预留预埋件,预留孔洞直径为100.0mm,并按照每两层1个的标准布置,呈“之”字形错开,使后续环节中搭设安全爬梯穿设固定件的操作更为方便与可靠。第二,在有关安全爬梯的制作及安装环节中,搭设作业应当自墩身底部开始,并借助预留孔穿设拉杆固定件的方式,固定与维持支架的整体稳定性。
(三)混凝土施工
为确保混凝土工程施工的质量控制水平,应关注4个问题。第一,混凝土结构拌和所需各项拌和物及原材料质量均安排专人检验,以现行公路工程水泥混凝土试验规程为标准全面控制质量。第二,混凝土结构配合以质量比为标准,经过科学设计与试验配合选定,拌和所形成混凝土结构物所对应凝结速度、和易性、耐久性、强度等均应符合质量要求。第三,拌和应借助强制式搅拌机完成,确保拌和物拌和充分且颜色均匀一致,不得出现泌水或离析问题。卸料过程中,以1/4~3/4卸料流部位采集样本进行试验,以砂浆密度实测值相对误差≤0.8%、粗骨料含量实测值相对误差≤5.0%为质量合格判定标准。在此基础之上,严格控制混凝土结构拌和物自出料至入模停留时间,确保低于15.0min。第四,针对混凝土结构混合物的运输应当与拌和物浇筑速度及凝结速度相匹配,一方面需要确保浇筑作业的连续性,另一方面需要确保运输至浇筑现场的混凝土结构拌和物,在坍落度及均匀性方面符合质量要求。第五,安排专人检查核对钢筋模板质量,达到合格标准后以内模板、外模板缝隙为标准构建混凝土浇筑通道,分层完成混凝土灌注作业,振捣器搅拌,适当加快进入速度,放缓拔出速度,确保插入振捣点位置分布平均,移动距离按照1.5×振捣半径的标准控制。第六,混凝土拆模后立即覆盖土工布养护,确保混凝土结构内部湿润状态,养护作业依据施工现场环境条件维持7d~10d。
四、结语
在我国公路桥梁建设不断向山区不良地形条件区域覆盖延伸的背景下,薄壁墩无支架翻模施工技术的应用频率将不断提升,应用范围也将持续扩展。作为施工技术人员,必须充分把握薄壁墩无支架翻模施工技术的应用原理及主要特点,基于现有人力、物力和财力,不断改革与创新对薄壁墩无支架翻模施工技术的应用,更好地与施工实际情况相匹配,促进公路桥梁工程建设质量水平的进一步提升。