高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用及质量控制
2021-09-22王阿盈
王阿盈
【摘要】近年来,汽车保有量不断增加,给交通网络带来巨大的交通压力,同时也导致交通事故发生的概率大大增加,高速公路道路施工安全越来越受到重视。在现代高速公路建设中,桥梁的数量越来越多,功能也越来越多样化。高墩施工技术是现代高速公路建设桥梁施工中一种新型的桥墩施工技术,对提高桥梁工程的施工质量具有十分重要的作用。高速公路桥梁工程高墩施工技术具有一定的复杂性,同时又属于高空施工,因此也存在一定的风险,如果粗心大意,可能会出现质量问题和安全问题,给工程建设带来负面影响。施工单位要加强现场调查,制定合理的技术方案,抓住高墩施工的重点,加强各工序的质量管理。工作人员必须认识到高墩施工技术具有施工风险大、资金投入大、工期长、施工复杂等一系列特点,从根本上找出提高高墩施工技术应用质量的措施,从而保证公路桥梁工程的整体施工水平。本文针对高墩桥梁存在的资金投入大、测量内容复杂、施工难度高等问题,研究高墩施工技术在桥梁施工中的应用,对测量放样、钢筋工程、模板施工、混凝土浇筑等技术要点进行了阐述,以达到提高高墩桥梁工程施工质量、保证施工质量的目的。
【关键词】高速公路桥梁;高墩施工技术;施工工艺;质量控制
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
20.
前言
在高速公路桥梁工程施工中,高墩施工技术的应用,不仅有利于保证线路的平直和更好地穿越复杂地区,而且对保证桥梁工程质量,促进后续施工的顺利进行起到了积极的作用。然而,高墩的高度通常超过15m,这给桥梁工程的施工带来了诸多挑战,作为桥梁施工人员,要把握技术要点,加强质量控制,确保高墩施工效果,为提高桥梁工程质量创造有利条件。
1.高速公路桥梁高墩施工技术
1.1高速公路桥梁高墩施工特点
(1)工艺流程复杂。高墩施工工艺流程复杂(见图1),主要包括钢筋工程、模板施工、混凝土浇筑等工序。作为施工单位,要提高高墩施工质量,必须严格按照工艺流程,抓好质量控制点,按要求进行钢筋绑扎施工、模板安装施工、混凝土浇筑等,做好养护工作,确保高墩施工质量。
(2)施工周期长。高墩施工工艺流程复杂,工期长。主程序包括高墩测量放线、材料和机械设备进场、脚手架搭设、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护等,都需要花费相应的时间。另外,在高墩施工中,混凝土往往是分层浇筑,每层厚度约为3m,有的高墩高达50m甚至更高,一般来说,每个高墩的施工时间大约为半年,有的甚至超过一年。
(3)施工成本高。高墩施工需要大量使用水泥、粗细骨料、钢筋、外加剂等,材料采购成本高。此外,施工人员工资、机械设备租赁、脚手架搭建等,也需要相应的成本,造成桥墩建设成本居高不下。作为施工单位,在高墩施工前,要做好造价预算,加强资金使用的监督管理,实现资金的科学合理使用,提高高墩施工效率。
1.2高速公路桥梁高墩施工技术类型
(1)滑膜施工
滑膜施工就是将模板挂在工作平台的围圈上,通过千斤顶在支撑杆上爬升,以带动提升架、模板和操作平台一起上升。随着混凝土浇筑施工顺利进行,滑膜逐步提升。每完成一层混凝土浇筑施工任务后,模板随之提升,直至施工任务顺利结束。施工过程中要调平模板体系,保证建筑物和构筑物成垂直状态,有利于确保滑膜施工效果。
(2)爬模施工
在爬模施工中,其受力主体是桥墩已经凝固的混凝土墩壁。開展高墩施工时,要发挥液压千斤顶的顶升油缸作用,强调爬支脚机构的上下爬架作用,并做好上下爬架和油缸的衔接工作,确保活塞运动杆正常发挥作用,进而构建完整的爬模结构。顶升油缸作为固定部分,活塞杆作为上升部分,建立完整的爬模系统,有效满足施工需要。
(3)液压翻模施工
桥梁高墩施工过程中,液压翻模施工是最为常用的技术之一。其要求在施工中,在混凝土墩身建立一个液压翻模工作平台,通过使用千斤顶等液压起重设备,使工作平台达到一定高度后,利用起吊设备提升内外吊挂,并进行模板安装、拆卸、钢筋加固等施工活动,进而促进高墩施工质量提升。
1.3高速公路桥梁高墩施工原则
在告诉公路桥梁建设的过程中,高墩施工占据着重要的地位。在我国经济水平不断发展进步的背景下,桥梁高墩施工技术在公路桥梁建设中发挥着至关重要的作用,并且高墩施工与桥梁建设的安全和质量息息相关。高墩需要严格按照相关的施工要求进行施工,避免存在安全质量隐患,从而保证公路桥梁的建设顺利。从目前情况看,高速公路桥梁高墩施工可靠性和可行性要大大提高,需要要进一步加强各类隐患的治理和隐患的整治。高速公路桥梁高墩施工的原则主要体现在以下几个方面:一是在公路桥梁高墩施工过程中,对于施工方案的制定,必须保持完善,特别是在备案方面,要进一步完善分析施工方案的各种特殊因素和一些小概率事件的发生,并做好预防措施,这样才能促进公路桥梁高墩施工的进度,取得更加突出的效果。第二,公路桥梁高墩施工中,针对各方面的动态因素进行控制,必须对其进行综合干预和指导,在施工中对不足的地方进行改进,加强内部协调。
2.高速公路桥梁高墩施工技术要点
高速公路线路长,沿线地形地质条件复杂。在一些山区、丘陵和平原地区,经常需要修建高墩。但由于部分施工人员责任心不强,没有严格按流程施工,缺乏质量控制点,在模板工程、钢筋施工、混凝土浇筑工艺等方面存在不足,影响了高墩施工效果的提高,因此有必要采取改进措施。
2.1测量放样
为保证高墩施工定位的准确性,应根据高墩施工现场的具体情况认真收集数据,然后按要求进行测量放样。高墩中心轴线及周边边线放样,放样尺寸偏差控制在10mm以内。要安排专业人员进行测量放样,保证数据的准确性和完整性,使实测数据与实际值一致。在承台施工过程中,如预埋高墩身第一节钢筋,预埋钢筋的准确定位有利于更好地进行高墩施工。浇筑承台时,应采取相应的固定措施,防止扰动混凝土。在高墩分段施工中,还要做好测量放线工作,加强高墩垂直度控制,及时纠偏,确保高墩施工精度。
2.2支架搭设
在高墩施工中,支架的主要功能是运输材料,因此必须具有较高的强度和稳定性,并有足够的接触面积来支撑整个桥梁。带底部支撑的扣件应预先放置在轨枕或浇筑好的平台上,以保证平台的稳定性和良好的排水功能。要合理控制支柱间距,满足现场作业需要,仔细清理放置支架的平台,做好找平工作。通常采用双排碗扣作为支撑,立杆间距按规定合理确定。支架安装完毕后,应进行支架的受力分析和计算。对于普通扣件式钢结构脚手架,在正式应用于高墩施工前应进行力学计算分析。由于支护结构底部应力最大,分析计算时应考虑最大荷载、风速、降水等因素。
2.3钢筋工程
应注意钢筋的质量检查,以保证防锈层的正常功能。所有钢筋在高墩施工现场加工制作,按尺寸要求切割,连接端穿线,然后用套管连接。墩身顶部设置临时脚手架,方便钢筋安装。对不同规格的钢筋进行标识,严格按要求安装,避免错误,保证钢筋的安装效果。
2.4模板施工
注意模板的质量检查,确保其强度和刚度合格。按施工规范要求,统一制作模板,运至施工现场安裝。模板正式组装前,应仔细检查模板,确保质量合格后方可安装。大型钢模板采用塔吊吊装并辅助以人工安装。模板上的所有接缝应做成平开口,模板拼装采用橡胶砂浆,橡胶厚度控制在3-5mm。
2.5混凝土浇筑
加强原材料质量检验,严格设计配合比,按要求拌和,保证混凝土的和易性和密实度。混凝土采用罐车水平运输,塔机垂直运输。高墩施工时,每次混凝土浇筑高度控制在3m以内,采用串筒辅助施工,防止离析。墩身混凝土分层浇筑,每层厚度30~50cm。安排专人振捣,确保力度适中,无漏振、漏振。用手工方法凿毛,凿毛过程应轻巧细致,凿毛深度应在10mm以内,并清除混凝土表面的浮浆和软层。完工后,用清水冲洗,使粗糙表面保持干净整洁。
2.6翻模施工
混凝土表面凿毛后,进行下一轮钢筋绑扎。已完成的墩身混凝土,强度合格后,拆除下模。模板拆除由施工人员用手动葫芦完成,上模不变,作为下墩身模板的支撑点。拆模后用钢丝绳吊至上模,清理模板表面残留混凝土,均匀涂刷脱模剂。钢筋绑扎完成后,用塔吊将模板吊装就位,然后反复浇筑混凝土,直至达到设计高度。表1为底模拆除时的混凝土强度要求。
2.7混凝土养护
混凝土浇筑完成后,为防止裂缝,保证施工效果,必须按要求进行混凝土养护。高墩混凝土的养护方法为:拆模,墩身用塑料薄膜包裹,然后洒水养护。养护时间一般不少于7天。洒水应保证混凝土表面湿润,结构含水量控制在合理范围内。另外,通过混凝土养护,也有利于减小混凝土结构内外温差,防止裂缝等病害的发生。
3.高速公路桥梁高墩施工的质量控制对策
3.1提高质量意识
现在交通发展的步伐不断加快,加强高速公路桥梁高墩施工质量控制首先要提高质量意识。质量意识的提高主要体现在以下几个方面:一是在公路桥梁高墩施工的前期,要大力提高工程的内部调查和外部调查,收集有关资料和信息,并力求取得更完善的效果,这对于公路桥梁高墩施工非常重要,通过数据分析不断调整施工方法可以取得更好的效果。二是在组织建设层面,细节控制要进一步完善。例如在高墩结构中,大多表现出薄壁空心结构的特点,壁厚控制在60-80cm,对材料的相关要求较高,混凝土的最佳性能是表现出较高的和易性,碎石指标控制在0.5~3cm。为了控制坍落度,最好保持5-7cm。
3.2完善施工体系
在今后的工程建设和创新过程中,必须进一步提高施工体系的完善水平,充分把握高速公路桥梁高墩施工的特殊性。一是在施工初期操作、工艺设计、工期选择等方面,包括施工理念上,都要更好地完善。比如,在施工风险识别过程中,要科学确定工程的内外部风险,确保公路桥梁高墩施工的可靠性得到更好的提高,并对各种特殊问题的内部解决方案进行有效调整,避免再次发生类似的问题。二是严格按照国家有关规范和标准进行施工技术协调。在施工过程中,应更好地提高自校正和自检的强度,从而在高速公路桥梁高墩施工的内部优化中取得更好的发展效果。
结语
高速公路桥梁施工中,高墩施工技术不仅有利于顺利完成桥梁工程施工任务,预防安全事故发生,还可提升桥梁工程整体质量,节约养护维修费用,使工程施工取得更好效果。同时,桥梁高墩施工人员要加强自身学习,严格遵循工艺流程,把握质量控制要点,重视施工全过程质量控制,从而促进高速公路桥梁施工质量和效益提升。
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