高墩柱公路桥梁的施工特点及施工技术分析
2023-06-30梁德凯
梁德凯
摘要 高山峡谷路线段常为地质作用最为剧烈的区域之一,岩层情况复杂,对桥基提出了很大的挑战。由于该类桥梁上部荷载很大,需要选择承载力优秀的高墩柱结构,来提高桥梁整体承载力。基于此,文章在总结桥梁高墩柱施工特点的基础上,从翻模、滑模、钢筋、混凝土等关键工序角度,对其施工环节的技术要点进行了剖析。经工程实践验证,采用此项施工技术,可以有效地提高高墩柱桥梁的施工质量,并取得了良好的经济效益。
关键词 公路桥梁;高墩柱;翻模;滑模;钢筋加工;混凝土浇筑
中图分类号 U445.559文献标识码 A文章编号 2096-8949(2023)11-0125-03
0 引言
伴随着桥梁施工技术的发展,公路桥梁的跨度持续增长,施工技术的复杂性不斷提升。特别是高山峡谷地带修建公路桥梁,不仅要保证结构的安全,还要保障选线的科学。该类桥梁通常运用高墩柱结构,墩柱过高造成现浇或预制的施工方法都会面临困难。而且高墩柱模板工程的施工较为复杂,涉及很多危险因素。为了分析该类高墩柱的施工工艺,该文将结合其施工特点,总结公路桥梁高墩柱施工各关键工序的技术要点,希望可为提升高墩柱的施工质量提供帮助。
1 公路桥梁高墩柱施工特点
1.1 施工工期长
山区公路桥梁多数采用高墩柱,而高墩柱的建设过程中,需要考虑到地形地貌的限制,以及自然力量的作用,如地震、风力等都会对建筑结构的受力状况产生影响。为确保高墩柱能够承受这些力量的作用,需要对柱子的受力状况进行分析后再根据柱子的承重能力合理设计受力参数,并对模板进行合理调整,以确保模板的受力分布均匀。严格的设计要求,使得高墩柱的设计周期相对较长,进而促成工期的增加。
在混凝土的浇筑过程中,还需要注意混凝土下落的高度。高墩柱过大的下落高度,会对模板的受力造成显著影响。此外,为了确保施工的安全性,每节段浇筑的高度上限通常为5 m[1]。浇筑过程中需及时调整模板位置和高度,以确保施工的顺利进行,保障建筑结构的稳定性和安全性。为了取得理想的建筑质量,整个施工工期中需要完成的主要流程如图1所示。
1.2 施工难度大
混凝土浇筑是山区公路桥梁施工的重要环节之一。由于山区地形复杂,高墩柱的高度高、重量大,导致高墩柱混凝土浇筑的难度高。高墩柱施工中,需要特别注意重心的稳定性,必须对模板的重心进行调整,并采取相应的支撑措施,以确保高墩柱的结构稳定[2]。高墩柱与桥面梁的接缝处理较为复杂,必须采取科学的施工方案,以保证接缝的质量,提升桥梁结构的承载性能。
1.3 施工风险高
因为高墩柱有施工难度高、工期长的特征,为了加快进度、提升效率,很多施工单位会选择平行施工,多高墩柱同步开工。该方案尽管有助于提升工作效率,但是需要使用多套高墩柱模板和设备,会导致施工成本的提升。而且高墩柱施工为高空作业,对于施工团队的技术要求较高,若是技术水平不足,则会导致显著的风险[3]。为了克服这些困难,提高施工效率,同时确保施工安全,可以采取以下措施:
(1)高墩柱施工为高空作业,对施工人员的身体素质、技术能力有着较高要求。为了确保施工人员的安全,必须开展严格的体检,有心血管病症不得参与。还应该加强安全意识培训,确保施工人员熟知高空作业的安全规范,避免意外事故的发生。
(2)高墩柱施工过程中,地面与高墩柱施工人员之间需要保持联系,以便在出现突发状况时能够及时获得帮助或求助。同时,应采取科学合理的安全防护措施,保障施工人员的安全[4]。
(3)高墩柱施工中,应安排专业的安全员和监理实时监督施工现场,确保施工过程中的安全性。安全员应当对施工人员的安全情况进行巡查,并及时指出安全隐患,防止事故的发生。监理工程师应当在施工过程中进行技术指导,确保施工符合规范要求,提高施工质量。
(4)高墩柱施工中,应设置安全平台等设施。平台四周应设置1.2 m高的栏杆及防护网,以便施工人员在高处作业时能够得到充分的保护。
(5)施工人员在高墩柱施工过程中应佩戴劳保用品,超过2 m高度的作业应配备安全绳,确保施工人员的安全。应当准备充足的安全帽和安全绳,避免施工人员因为缺乏劳保用品而遭遇风险。
2 公路桥梁高墩柱施工技术要点
2.1 翻模施工
翻模是高墩柱施工过程中常用工艺,需将高墩柱分为2~3个节段,节段高度通常在1~3 m,以方便施工。翻模施工过程中,需要注意以下几个方面:
(1)翻模顺序:翻模施工时,应按照工序进行。先安装模板,后对模板进行验收,确认合格后浇筑混凝土。浇筑完成,符合养护龄期和强度的要求,才可拆除模板浇筑上一节段。通过循环施工工序,可保障施工质量,提升施工效率。
(2)翻模注意事项:在进行翻模施工时,需要注意以下6方面的技术要点。
①安全注意事项:施工平台、墩身模板一般为焊接连接,需严格按照相关规定进行操作,以确保施工人员的人身安全;②墩柱三维坐标测量:高墩柱的精度和质量对桥梁的安全运行至关重要,因此在进行翻模施工时需要精准的墩柱三维坐标测量,以确保施工质量符合要求;③保障措施:翻模施工时需要采取必要的保障措施,如搭设防护网、扶手等,以确保施工人员的安全;④质量检验:混凝土浇筑后需要进行质量检验,包括混凝土的强度和密实性等指标,确保施工质量达到设计要求;⑤接缝处加强:翻模施工后,墩柱的接缝处需要进行加强处理,以确保接缝的牢固性,减小墩柱的变形,以提升桥梁的安全运营能力;⑥清理水泥浆:翻模施工完成后,需要对墩柱表面的水泥浆进行清理[5]。
总之,翻模施工是高墩柱施工的常用工艺之一,具有施工效率高、成本低、施工质量可控等优点,但同时也存在一定的施工难度,需要采取相应的安全保障措施。
2.2 滑模施工
滑模施工是一种常用的混凝土结构施工方法,其主要特点是无须拆除模板,而是通过使用千斤顶来控制模板升降,从而实现混凝土结构的建造。该工序应注意下述几点事项:
(1)准确测量:为了确保混凝土结构的垂直度,施工人员需要设立垂直线与激光铅垂仪,并且按照要求进行测量。只有在垂直度准确的情况下,才能保证混凝土结构的稳定性和强度。
(2)正确使用千斤顶:该工序是滑模施工中的重要环节,使用千斤顶之前,需要对其进行检查,确保其能够正常运行。升降过程中,需要按照要求进行测量,并及时调整千斤顶的高度,以保证结构的准确建造[6]。
(3)向上脱模后应及时检查:墩身的稳定性和强度对结构具有重要影响,因此脱模后,需要对墩身进行仔细检查,以发现瑕疵。如果发现问题,需要及时进行修复,并进行养护工作,以减少裂缝的产生。千斤顶应进行定期检查,以保障施工的安全。
(4)混凝土脱模后,还需要进行修复工作,以避免裂缝的产生,保证整体质量。修复工作包括填补表面缺陷等,通过这些措施来保证高墩柱的质量。
2.3 钢筋施工
墩柱钢筋绑扎之前,需进行桩顶面混凝土处理:
(1)使用调直装置对主筋进行校正,确保主筋的位置和方向准确,以保证墩柱的承载能力和稳定性。
(2)以压力冲水清洁混凝土,避免杂质和污垢对钢筋混凝土的质量造成影响,为后续施工提供湿润的混凝土基面。
为了确保墩柱的整体刚度,劲性骨架钢筋施作要求如下:
(1)于施工现场施拼接,安装时劲性骨架钢筋与墩柱中心线对称,且保证骨架间的间距均匀,以避免出现偏移和错位,提升钢筋的整体刚度。
(2)骨架之间支撑分布筋,均匀分布,位置和数量都应符合设计要求,以确保骨架的稳定性[7]。
安装主墩钢筋时,需要使用定位框,以控制主筋位置,确保钢筋的几何形状符合设计要求。定位框的要求有3方面:
(1)用于劲性骨架的定位控制,以确保主筋的位置准确无误。
(2)与骨架配合使用,确保定位框和劲性骨架的刚性连接,以避免钢筋偏移和脱离定位框等问题。
(3)定位框应该采用双层结构,并使用符合设计要求的材料,常见材料为型钢,以保障定位框的刚度和稳定性。
2.4 混凝土施工
2.4.1 混凝土浇筑施工
混凝土浇筑应按照技术规程施工。施工的具体内容包括原材料的选配、控制和养护等。混凝土浇筑工序应特别注意下述问题:
(1)检测原材料的质量。混凝土质量受原材料质量的影响,因此需要严格检测原材料的质量,保证原材料符合技术规程和技术标准。应当与优质厂商合作,核对物料的出厂证明,禁止不合格品进场,以确保混凝土的质量。
(2)控制配合比。混凝土的配合比直接影响混凝土的强度和耐久性等性能,因此,需要严格按照技术规程的要求控制配合比,保障配合比的准确性和稳定性。
(3)按照布料顺序,分层浇筑混凝土。每层混凝土的厚度不应超过50 cm,以确保混凝土的质量。分层浇筑必须按照布料顺序,以保证混凝土的均匀性和稳定性。
(4)分阶段插入式振捣。振捣可排除气泡,提高混凝土的密实性和强度。混凝土振捣应分阶段进行,以避免气泡。需要确保两次振捣点相同,以保证振捣效果的稳定性和准确性。
(5)凿毛处理接茬部位。需进行凿毛处理,确保接头部位的接头牢固,并且接头处的混凝土质量、性能与整体一致。验收时需严格执行标准,确保主控项目100%合格[8]。
2.4.2 混凝土拆模与养护
混凝土拆模过程中的不当操作可能会导致安全事故的出现,特别是高墩柱作为高空浇筑,更应当加强强度检测。混凝土强度超过2.5 MPa,才可进行拆模作业[9]。
(1)拆模前,需要对混凝土强度进行检查,根据气候条件进行调整。拆模过程中应注意不得暴力拆模,以免出现拆模不顺等问题。拆模时要采用逐步拆卸的方式,以保障拆除的效果和安全性。
(2)拆模后,需要对混凝土进行养护,以增强混凝土的抗压性和抗裂性。裸露钢筋头应使用水泥浆包裹以防锈,以保证混凝土的强度和安全性。
(3)立柱混凝土养护环节,应使用塑料薄膜包裹,以减少表面的水分蒸发,让混凝土充分固化和干燥;养护期应不少于7 d,注意湿度与温度的控制,如有需要可进行适当调整[10]。
(4)高墩柱为系统性施工,施工周期较长,需要施工人员具备专业的桥梁知识,以确保项目能够顺利完成。高墩柱多数使用翻模和滑模等施工方法,对精度有很高要求,需现场人员重点关注,结合实际状况调整方案,以保障项目的顺利完工。
3 结论
高墩柱的施工难度较大,包括支撑件搭设、模板制作、养护等环节都需要严格把控,否则容易出现质量问题。为了提高高墩柱施工质量,该文针对其施工特点与难点,从翻模、滑膜、钢筋施工、提高混凝土浇筑技术等方面提出了一系列可行性解决方案。由于高墩柱的应用范围越来越广泛,因此有必要完善其施工规则,制定更加严格的施工规范和质量监督标准,以确保高墩柱施工质量和安全符合要求。
参考文献
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