吊翻结合施工技术在高速公路桥梁高墩中的应用
2022-01-01张跃军
张跃军
(山西交通建设监理咨询集团有限公司,山西 太原 030012)
一、引言
空心薄壁墩的施工方法较多,常规的滑模施工对混凝土性能要求较高,施工效率较低,存在成本投入较大等局限性。相比之下,吊翻结合施工技术集多重技术于一体,兼具滑模和翻模的应用优势,在筑安全、保质量、提效率、增效益方面均有更好的表现,已逐步成为桥梁空心薄壁墩施工的主要方法。
二、工程概况
该标段共建设4座桥梁,即K144+426省道301线分离式立交、K145+530塔洼大桥、K146+345提米沟大桥、ZK147+357/YK147+417西大坂沟特大桥。墩柱采用圆柱墩,部分高墩采用空心薄壁墩。根据工程规划,在提米沟大桥施工中,墩柱类型及数量分别为空心薄壁墩16根,圆柱墩26根。
三、吊翻结合施工技术的应用原理
吊翻结合兼容滑模和翻模两项典型的施工工艺,其中滑模模板上升系统具有稳定支撑钢管的作用,可充当系统爬升轨道,从而根据工程要求带动模板,并按照特定距离携带施工平台上升;满足脱模要求后,应用翻模施工工艺,使内外模脱离,随平台运动,将主桁架上悬挂的模板转至指定位置,桁架单轨小车用于调节模板姿态,使其精准就位,待一个模板单元施工完成后,按规划转至下一点位,实施循环施工,将所有墩柱结构施工成型。
施工期间,混凝土水平推力、滑模系统自重经由托架传递至千斤顶,再借助该设备内部的卡环实现力向立杆的传递,全程灵活调控液压操作平台,配套千斤顶自动向上爬升。在滑翻结合理念下,竖向预埋钢管为关键受力结构,摆脱了常规滑模施工对混凝土要求较高的局限性,混凝土初凝后即可提升支架架体,使各道工序的衔接更为紧密,施工时间缩短,效率、效益提升。
四、吊翻结合施工技术的应用
(一)施工准备
1.全面勘察桥梁施工现场,掌握地质、水文、周边既有设施分布等方面的情况,加强施工图纸会审,提高可行性。
2.考虑到空心薄壁墩高空作业安全隐患多,提前制定应急预案,以备不时之需。
3.取水泥、粉煤灰、砂石料、水等原材料做室内试验,确定材料适合类型及具体用量,得到墩柱混凝土配合比,为后续混凝土制备提供基准。
(二)钢筋施工
1.钢筋安装
(1)主筋伸入承台1.5m,承台钢筋安装到位后,测放矩形墩的施工位置,组织预埋安装作业。
(2)为防止预埋钢筋偏位,以D16钢筋为原材料加工成固定圈,设上下两层,下层焊接在承台上层网片筋处,上层位置在承台顶面以上2m,与预埋筋的承台面筋焊接。空心薄壁墩的预埋筋还有下沉可能,因此采用焊接方法连接承台架立筋和上下层主筋,构成整体,发挥支撑作用。绑扎处理墩顶层固定圈和预埋筋,待钢筋骨架安装成型后,予以拆除。
(3)以测放的轴线为基准,拉出承台中轴线,将空心薄壁墩钢筋绑扎在顶层钢筋网片上,对上层固定圈做适当调整并固定。空心薄壁墩钢筋与承台钢筋存在空间干扰时,优先调整承台钢筋网格位置,非必要时不改动矩形墩钢筋,在调整时不允许截断承台钢筋。
2.标准段施工
主筋接长、箍筋绑扎均是标准段施工中的重点工作内容,其方法与起步段类似,细节需有效控制。例如,主筋接头交错排列,接头错开量至少为35d(d为钢筋直径)且不小于500mm;为顺利接长钢筋,在已浇筑层测量放样,将固定圈安装至指定位置;钢筋绑扎的辅助装置为体外活动支架,由专员在该处完成绑扎,随后用吊车移走支架,再合模。
(三)模板施工
施工采用翻滑结合工艺,主要施工内容如下:
1.材料
翻滑结合施工采用模板、提升系统和操作平台。模板为Q235A钢板,厚度5.5mm;横肋为双[14a槽钢,竖肋为[10槽钢,分别按照800mm、345mm间距设置到位;设φ24对拉螺栓用于连接。操作台可提供施工场所,长6.5m、宽1.5m,横桥向对称设置,外侧材料为[10a槽钢,横梁为[18a槽钢,在操作台外侧设1.5m宽的控制平台。
2.吊模施工注意事项
C40混凝土初凝后(所需时间通常为12h~14h),进入吊模施工环节,精准控制提升速度,同步提升;千斤顶单次行程为5cm,同一批组装的千斤顶其行程应尽可能相同,行程差不超过2mm;液压系统安装完成后,试运行3次,检查各部分实际情况,无异样则插入支承杆;下节段主筋安装结束后,将其与支撑杆连接,发挥主筋限制性作用(避免支撑杆出现偏位);提升后,有效封堵对拉孔,根据该处实际情况做适当修整。
3.施工装置拆除
墩顶每侧用两个5t手拉葫芦将架体固定在墩顶预埋主筋处,首先将围圈拆除为细分构件,再用吊车拆除施工平台和模板,最后拆卸单侧架体。拆除施工中潜在诸多安全隐患,因此提前在墩柱10m外拉设警戒线,由专员加强现场安全管理。拆除时注重防护,避免构件磕碰已施工成型的结构。
(四)混凝土施工
混凝土施工的基本思路是拌和站按配合比生产混合料,罐车运输至现场,泵车泵送入模,浇筑期间辅以振捣措施,切实提高混凝土密实性。
1.按设计配合比取用适量原材料充分拌和,得到均匀性较好、无泌水、无离析的混合料。加强质量检查,坍落度为180mm~220mm,混合料需具有良好的和易性,以便高效浇筑。
2.按预先确定的路线将混凝土运输至施工现场,车辆尽可能匀速行驶,避免混凝土离析。到场后,检查混凝土质量,判断其是否存在离析、泌水等问题,若有则做二次搅拌,在此期间不允许掺水,随后判断混凝土是否满足要求,若仍有不达标的情况,则视为废料处理。
3.混凝土浇筑施工前,详细检查模板、钢筋、爬架,判断是否结构受损、稳定性不足,若有则进行处理,同时做好记录;全面清理模板上残留的杂物及钢筋锈迹等;模板安装后有缝隙时,填塞密实,避免漏浆。
4.避免混凝土浇筑速度过快,速度应在1m/h以内,保持匀速浇筑,避免混凝土卸料高度过大导致离析。
5.浇筑后进入养护环节,分两部分考虑:起步段采用覆盖薄膜养生,定期淋水,使混凝土保持湿润,以免产生裂缝;标准段在矩形墩喷洒养护剂,使混凝土有效成型,得到形状良好、密实稳定的墩结构。
五、结语
综上所述,吊模施工技术相比于翻模等传统施工技术,在施工安全性、操作便捷性、质量可靠性、经济高效性等方面均更具优势,适用于薄壁空心桥墩。结合有关工程实例和施工经验,本文提出了桥梁高墩吊模施工技术的具体应用要点,该技术具有推广价值,可作为高速公路桥梁高墩的施工参考。