桥梁工程超危大高支模施工方案编制要点分析
2024-04-20韩玉成
韩玉成
(邢台路桥建设集团有限公司,河北 邢台 054000)
1 引言
桥梁工程超危大高支模工程往往伴随着较高的施工高度、较大的施工荷载以及较大的施工危险性,施工之前应根据现场实际情况和相关规范要求编制切实可行的施工方案,并严格按照审批后的施工方案进行高支模施工,才能提升施工过程中的安全性。本文所研究的高支模是指模板搭设高度在5 m以上、模板搭设跨度在10 m 以上或者所受荷载大于10 kN/m2的模板工程[1]。根据实际施工经验,分析总结了高支模施工方案编制要点,并通过实际案例的应用,进一步分析了高支模施工技术方案应用应注意的问题。
2 超危大高支模施工方案编制要点
2.1 施工要素确定
1)方案重点内容明确。桥梁工程的超危大高支模方案要有效指导后续的支模施工,要详细介绍桥梁工程高支模区域、支模区域的平面和竖向区域的位置以及桥梁结构体系和基础尺寸等关键信息,让支模施工技术人员掌握危大高支模方案的重点内容。
2)明确施工难点。明确高支模施工的重点和难点,将超危大高支模专项方案与整个桥梁工程的施工组织方案进行有效融合。
3)明确超危大高支模施工工艺,并对施工工艺需要特别注意的地方进行备注。
4)超危大高支模施工方案中要明确支撑体系的施工方法、支撑体系满足承载力要求的验算以及地基处理方式。
5)充分考虑施工外部环境。超危大高支模施工方案的编制要积极考虑施工所在地环境和季节性变化因素,支模施工属于纯户外施工,与施工所在地的气候条件紧密相连,如果是在冬季进行支模施工,施工方案中就必须要有防冻防滑措施;如果施工处于春夏季节,支模方案中就必须考虑防雨防雷电措施。特别是雨季进行支模施工时,降水环境会对桥梁工程高支模系统的地基承载力造成不利影响,降水会降低支模系统地基承载能力,继而影响整个支撑系统的安全,这时施工方案中必须考虑支模系统的地基排水方案,设计切实可靠的排水系统,确保支模系统在雨季不会存在积水。根据施工所在地雨季时长和降雨量,可以将地基支撑系统素混凝土面层的高度增高,减少雨水浸泡带来的不利影响。
2.2 高支模系统关键支撑材料质量控制
桥梁工程的高支模体系通常采用扣件式钢管支撑体系和盘扣式钢管支撑体系。其中,对高支模体系承载能力要求较高时,采用盘扣式钢管支撑体系,对高支模体系承载能力要求较低时可以采用扣件式钢管支撑体系,在满足安全施工的前提下,可以有效降低施工成本。在进行危险高支模施工方案的编制前,要对钢管和配套扣件市场进行充分调研,选择盘扣式钢管支撑体系或者扣件式钢管支撑体系中的主要构配件,如果施工企业有常年合作的可靠钢管和配套扣件供应商,则可以在施工方案中直接标定钢管型号、产地以及购买厂家。高支模系统的支撑体系的主要承重构件是钢管和扣件,所以,对钢管、构件等材料的强度、扣件扭紧力、钢管重量以及钢管壁厚等关键指标要严格控制,即便是合作目录白名单内供应商供的材料,也要对进场材料进行严格的质量检测。确保施工过程中所采用的施工材料符合设计及规范要求。
2.3 高支模过程中的变形缝和后浇带处理措施
桥梁工程中的变形缝和后浇带位置在进行高支模施工时要采取一定的处理措施,因为变形缝和后浇带位置的模板支撑体系拆模等待时间相比桥梁其他位置拆模时间要长,变形缝和后浇带位置处的高支模系统的支撑体系拆除时间也相对较晚,所以,在桥梁超危大高支模施工方案编制过程中,要将变形缝和后浇带高支模系统的支撑体系进行单独设计、单独施工。在对变形缝和后浇带高支模系统支撑体系进行设计和施工时,要给出其与周围模板支撑体系加强连接的具体措施和具体做法,保证变形缝和后浇带处模板支撑体系与周围模板支撑体系的整体稳定性。
2.4 立杆支撑技术分析
通常情况下,桥梁工程高支模立杆支撑在素混凝土垫层上或者支撑在经过简单处理的原土质地基上。如果是采用土质地基作为立杆支撑的平面,那么对土路基的表面杂物必须进行清除,设置有效的排水沟。对土质地基进行必要的夯实处理,处理后的地基承载能力符合设计规范要求后才可以进行后续施工。如果是采用混凝土垫层做立杆支撑面,当压实后的地基满足承载力要求后,还需要做抗击冲切强度校核试验,当抗击冲切强度校核试验满足设计规范要求后才可以进行后续的支撑体系施工。立杆支撑底部与基础接触部位应设置垫板,垫板材料通常选取槽钢或者厚度在10 cm 以上的方木。此外,基础部位要做好防水排水设计,各类排水沟槽必须根据实际情况设计,确保基础承载能力不会因为外部环境变化而受到不利影响。
2.5 设计参数的选取
设计参数的选取直接关系到了高大支模体系的安全性和经济性。在高大支模施工方案编制过程中,要紧密关注与之相关的技术标准和技术规范的变化情况,注意正确选择支模体系设计的各类设计参数。如危大高支模施工体系中的结构重要性系数γ应取一级1.0 等。
2.6 高支模施工现场管理
高支模施工现场醒目位置应标记危大高支模专项工程名称、支模施工时间以及施工现场负责人名字,在所有施工通道危险处标设安全警示牌。在高支模正式施工前,项目技术负责人应对所有参与支模施工的管理人员和施工人员进行技术交底和三级安全教育。高支模施工时,应严格按照审批通过的支模方案进行施工,项目技术负责人和项目安全管理人员应在施工现场监督指导,施工过程中不得随意更改高支模施工方案。项目部应派遣专职安全管理人员在高支模施工现场进行动态监督管理,对高支模施工现场出现的违规行为进行警告整改,确保高支模施工质量符合设计要求,确保施工过程安全可靠。
3 实例分析
3.1 工程概况
某桥梁模板体系西侧层高为9.0 m,模板厚度为0.15 m,东侧层高8.8 m,模板厚度为150 mm。模板支撑体系的地基为混凝土垫层,混凝土垫层采用C25 商品混凝土现浇施工,垫层厚度为0.2 m。
3.2 超危大高支模施工方案编制要点
3.2.1 确定施工难点
(1)本项目模板体系西侧支撑体系施工难度最大,施工安全性较差,需要集中优势资源进行施工。对桥梁西侧模板结构配置要进行严格管理,抽调安全技术骨干重点动态监控。(2)项目模板支撑体系施工工序极为复杂,现场施工部署有一定难度,需要对所有施工人员进行三级安全技术交底。
3.2.2 明确施工工艺
该桥梁项目危大高支模施工工艺流程如图1 所示。
图1 危大高支模施工工艺图
3.2.3 明确高支模施工材料质量控制
(1)钢管质量控制。钢管尺寸和规格必须符合设计要求,钢管表面无明显生锈痕迹、无弯曲变形、无裂纹以及无明显孔隙。钢管进入施工现场后要检查其出厂合格证、质量合格等证明性文件,对其表观质量进行检查。按照规范要求进行现场取样送检,检测合格后方可进入施工现场。(2)紧固件质量控制。紧固件进入施工现场后,首先对其表观质量进行检查,紧固件裂缝或者紧固件变形情形严禁在高支模体系施工中使用。此外,对不满足使用要求的螺帽和滑丝螺栓第一时间进行更换。紧固件满足以下两点即可使用:第一点,对紧固件进行机械测量力矩时,当力矩达到70 N·m 时,支撑体系中的紧固件不受影响;第二点,支撑体系中的紧固件抗滑试验满足设计规范要求。(3)方木质量控制。高支模施工方案中应明确规定严禁使用霉变和损坏的方木。此外,整个模板支撑体系中的木材质量都应符合现行规范要求,特别是模板体系中的重要连接部位要采用顺滑、密实且无腐蚀的优质木材。(4)木胶合板质量控制。施工现场使用的木胶合板表面应光滑耐磨且具有一定的耐腐蚀性,木胶合板在使用前应覆盖一层防护膜,提升其保温和后续施工周转使用的能力。
3.3 超危大高支模施工关键技术分析
3.3.1 水平拉杆施工
支撑体系的钢管直径48 mm,钢管壁厚3.5 mm,水平拉杆协同扫地杆和钢管柱通过扣件进行固定,且水平拉杆和钢管进行交叉搭接,搭接长度不小于1 m。单个水平拉杆施工需要至少3 个扣件,将其中2 个转动扣件固定在距离水平拉杆杆端0.1 m 处。当支架跨度在4 跨宽度或者4 跨宽度以上时,在周围底层每间隔5 排在支架立杆柱角处设置一道直径为48 mm 的水平钢筋,水平钢筋的固定通过扣件和立筋双重固定来设置,水平拉杆一端伸出去的部分采用对接扣件进行固定。
3.3.2 剪刀支撑体系施工
高支模模板支架体系从下至上,每间隔10 m 设置一个竖立形式的剪力撑,剪力撑宽度设定在4%~6 m,杆件底端顶紧地面基础,杆件底端与地面的夹角控制在45°为宜。为了保证支架体系的稳定性,在支架体系中的扫地杆和扫天杆处设置水平剪刀撑,考虑到本项目安全等级要求较高,在垂直剪刀撑的中间再加设1 道水平剪刀撑。全模板支撑体系的外圈设置连续横向支撑,从下至上每间隔10 m 设置1 道竖向支撑,交叉支撑杆件底端顶紧地面基础,交叉支撑杆件底端与地面的夹角控制在45°为宜。
3.3.3 模板拼装
高支模模板拼装应严格按照模板图纸标定的尺寸和顺序进行拼装,在桥梁施工现场进行模板拼装时,因严格控制相邻两块模板之间接缝宽度,相邻两块模板之间应配备钢夹,防止模板施工完后的混凝土浇筑期间出现漏浆。模板和竖向钢管之间用钢丝牢牢绑扎。模板拼装精度要求,相邻两块模板之间的接缝宽度应≤1 mm;相邻两块模板之间的高程差值应≤1 mm;同一块木板的表面平整度应≤2 mm;同一块模板的平面尺寸误差应<±3 mm。
4 结语
该案例工程严格按照本文所阐述的高支模施工方案编制要点进行编制,并按照施工方案要求进行施工,在预定施工工期之前完成了施工且施工质量满足设计规范要求。综上,影响因素多和技术难度大是桥梁工程的高支模施工方案编制的特点,一个较好的施工方案应该将施工现场各种因素考虑其中,并制订出切实可行的施工方案,确保桥梁工程危大高支模施工体系的安全性。