公路桥梁项目高墩施工阶段滑-翻结合技术的应用分析
2024-06-14李鑫
李鑫
摘要 薄壁空心高墩是一种适用于山区大跨径桥梁的下部结构,具有结构强度好、自重轻、截面积较小等特点,但其结构复杂,施工难度大,需采用先进的施工工艺及质量控制方法以保证施工质量。文章结合某项目的实际情况,说明了滑翻结合施工工艺的具体流程和步骤,包括场地整理、操作平台安装、自提升系统安装等。文章还分析了施工过程中的质量控制要点,主要涉及钢筋安装、模板安装和混凝土浇筑三个方面,滑翻结合施工工艺在薄壁空心高墩的施工中具有明显优势,可有效解决高墩施工中的技术难题。
关键词 公路桥梁项目;滑翻结合;高墩施工;施工工艺
中图分类号 U445.559文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)08-0125-03
0 引言
山间峡谷中等截面薄壁空心高墩的滑翻结合施工工艺能克服施工难度大、工期紧的不利因素,提高施工效率[1]。该文结合某项目的实际情况,分析了滑翻结合施工工艺的具体步骤、注意事项、施工细节、施工过程质量控制措施。通过采用滑翻结合施工工艺,该项目的薄壁空心高墩施工质量好,施工效率高,可以为类似工程提供技术参考。
1 工艺技术优缺点分析
传统的高墩桥梁施工方法主要采用支架法从下往上逐段浇筑墩身,或采用滑模法利用自提升系统将模板沿墩身向上滑动,连续浇筑墩身。支架法施工安全性较高,但施工效率低,成本较高;滑模法施工效率高,成本较低,但施工技术要求较高[2]。为克服传统方法的缺陷,提高高墩桥梁的施工质量,近年来研究出了一种新的施工方法,即滑翻结合法。该方法是在滑模法的基础上,增加翻转模板功能,使模板可以在墩身任意位置翻转,从而实现墩身分段浇筑,确保施工连续,提高施工灵活性,施工效果较好[3]。
2 施工工艺流程
2.1 场地整理
场地整理的目的是为施工作业平台桁架的现场组装及设备材料存放提供空间。场地整理主要内容包括:
(1)选择合适的场地,要求场地尽可能空旷、平整、坚实,以保障桁架拼装运输的顺利进行,同时,为设备材料的堆放、管理提供条件[4]。
(2)场地上铺设厚10 cm的混凝土垫层,确保垫层平整度符合要求,以保证桁架的拼装质量。
(3)根据施工现场实际情况合理确定场地位置、大小,如地形限制较大可利用承台的空间进行桁架的拼装,但要注意承台的承载能力。
(4)场地整理完成后,要及时清理场地杂物和垃圾,保持场地的整洁和规范,为后续施工作业平台桁架的现场组装和设备材料的存放创造良好的环境[5]。
2.2 操作平台安装
操作平台由四个桁架组成,如图1所示。桁架主要材料为角钢,分为主桁、辅助桁。主桁规格是∠200 cm×10 cm,辅助桁的规格是∠75 cm×8 cm。为增强操作平台稳定性,桁架上铺设φ6的钢筋网片,钢筋网片用扎丝固定在桁架上。操作平台、墩身之间有55 cm空隙,方便后期进行模板翻升操作[6]。
2.3 自提升系统安装
液压操作系统、桁架系统是自提升系统的主要组成部分(如图2所示),可实现桁架系统的自动升降,适用于桥梁施工等工程。液压操作系统由液压控制台、液压千斤顶和输油管等设备组成,可控制桁架系统的升降速度。桁架系统由操作平台、模板平台和装修平台构成,提升架是连接液压操作系统、桁架系统的关键部件,分布在桥墩四周,通过液压千斤顶驱动桁架系统的升降。爬台是提升架与桥墩之间的连接装置,与桥墩上的预埋爬杆相对应,可固定提升架位置,保证桁架系统稳定。
使用液压提升系统提升平台,同时控制6个千斤顶,保证平台平稳上升。每次爬升行程为3 cm,直到平台顶部距离下一节段模板顶部约20 cm,完成1次爬升。
2.4 辅助平台安装
辅助平台的作用是进行模板拆装,其安装于操作平台下方5.25 m处,宽0.7 m,与墩身间隔0.3 m,采用∠50×6角钢制作,结实牢固。辅助平台上设置护栏扶手,高1.2 m,也用角钢制作[7],以保证施工人员安全。
2.5 钢筋安装
钢筋是高墩的主要受力构件,其安装质量直接影响高墩的稳定性。
(1)承台上预埋钢筋,按图纸及规范要求进行放样测量。
(2)直螺纹方式连接主筋,主筋需工厂预制后送至现场,经质量检测达标才能使用。主筋的长度要合理,避免在同一断面出现接头,影响受力效果[8]。
(3)主筋安装时需合理控制间距,套筒需预留足够空间,保证连接牢固。
(4)钢筋安装采用绑扎方式,保证搭接长度,与主筋紧密配合,提高墩柱抗剪能力。
2.6 模板安装
模板是保证高墩的外形、尺寸而设置的模具,其安装、拆除要点如下:
(1)用塔吊吊运模板,避免模板摆动,模板表面涂刷脱模剂,以便后期拆除、清理。
(2)先安装竖缝螺栓,不拧紧,以便后期调整。模板安装完成全站仪测量模板四个角点位置,确定模板垂直度符合要求,用线坠测量每边垂直度,测量各边长度,控制好模板偏差,确保符合要求。
(3)模板拆除需待混凝土强度达到要求后进行,注意保护混凝土表面。模板拆除后及时清理模板上的混凝土残渣,重新涂刷脱模剂,为下一次使用做好准备[9]。
(4)模板循环使用需按照施工工序进行,首模浇筑实心段,混凝土方量约36.6 m3,要求模板有足够刚度,防止变形。浇筑后凿毛,将表面的毛刺、凸起等部分去除。安装第二模钢筋、模板,增加高墩稳定性。安装前,复核模板位置、垂直度,确保无误后进行后续施工,做好混凝土养护。
2.7 混凝土浇筑及处理
(1)混凝土浇筑前,检查滑翻结合系统,调整滑模,清理杂物,涂刷脱模剂。
(2)混凝土浇筑时,泵送混凝土,分层浇筑,每次浇筑高度2.25 m,浇筑后需及时振捣,确保密实度。
(3)混凝土浇筑过程中,观察混凝土指标,调整配合比、泵送速度,监测滑模升降速度、高度,保证浇筑连续性。
(4)混凝土浇筑完成后,抹平、修整混凝土表面,清洗、润滑滑模[10]。
(5)混凝土浇筑后,按规范养护混凝土,保持湿润,防止裂缝。养护期间,检查滑翻结合系统稳定性,防止滑模位移变形。
2.8 模板拆除及养护
(1)模板时应轻拿轻放,不得用力拉扯或砸击,以免损坏混凝土表面和棱角;拆除的模板应及时运走或堆放,不得随意抛掷或堆积。
(2)模板拆除后,应及时对模板进行养护,包括打磨、清洗、涂刷脱模剂等,以保证模板使用寿命。
(3)及时养护模板,模板拆除后立即养护混凝土表面,洒水后立即使用薄膜覆盖,保持混凝土的湿度、温度,防止混凝土的开裂、蜂窝。
3 施工质量安全管控
3.1 钢筋安装质量控制
(1)主筋均采用φ32 mm的钢筋,外侧主筋通过机械连接。主筋在钢筋加工厂加工后,经检验符合要求后运输至施工现场使用。
(2)高墩箍筋在墩顶、墩底各有L/5 m(L为墩高)的加密区,加密区箍筋上下层间距是10 cm,非加密区的箍筋上下层间距是20 cm,要保证箍筋的密实性和抗剪能力。箍筋的安装要采用绑扎或焊接的方式,要保证绑扎的搭接长度和焊接的质量,要与主筋紧密配合。
(3)安装主筋后,于双肢主筋间横向焊接φ16 mm的钢筋,以便控制主筋间距,为套筒安装预留空间。
3.2 模板安装质量控制
模板的安装质量控制是为保证高墩的外形尺寸以及墩柱的垂直度。模板安装质量控制主要包括:
(1)采用组合钢模板,外模模板分为两层,每层高2.25 m,比传统三层模板工序更少,减少错台现象。
(2)做好模板垫层处理,防止模板受地面挤压导致下层模板难以拆除,模板底部应加垫方木,形成空隙,同时保证方木固定牢固,防止模板移位或爆模。
(3)严格控制模板垂直度。模板安装过程中使用量线坠检查各边的垂直度,避免误差过大。模板安装完成后用全站仪放样测量,复核墩柱位置,保证墩柱垂直度。
(4)防止模板漏浆。两层模板间喷涂泡沫胶,填充模板缝隙,防止混凝土浇筑时漏浆。泡沫胶喷涂应均匀密实,不能有空隙,避免影响混凝土外观质量。
(5)为防止模板在混凝土浇筑过程中发生变形或胀模,用顶推丝杆方式拧紧操作平台上的顶推丝杆,使模板均匀受压。同时,为避免丝杆应力集中,模板外侧应加焊背肋。
3.3 混凝土浇筑质量控制措施
(1)混凝土由拌和站制成后,用罐车运至现场,用塔吊、料斗进行浇筑。
(2)浇筑前要做好各项准备工作,浇筑时要注意罐车的到达时间,避免混凝土初凝。
(3)随着墩柱高度的增加,每车混凝土的浇筑时间也会增加,因此可适当减少每车混凝土的方量,保证浇筑的连续性。浇筑完成后,及时拆除模板,修整和养护墩身表面。
3.4 施工技术及安全控制措施
为全面贯彻施工工艺规范,制定了施工技术控制措施,做到规范施工而提高施工质量,施工技术控制措施主要包括:①由各级别的管理层共同对施工图纸进行审查,将技术方案进行不同层级的交底,以保证执行到位,且所有交底信息都要存档并保存完善。②强化建设全过程的质量控制,建立和落实相关的管理体系,推动工程质量检验工作开展,对出现的问题及时进行整改。③结合工程实际,对施工阶段的工艺参数进行客观、准确的判断,以满足工程验收要求。④编制并严格执行建筑设计方案,并对一些关键部分的施工全过程要留有录像,形成整体完整的档案。⑤根据项目建设进度,及时完成项目变更,所有的信息文件都要准确完整。⑥提高建筑材料管理水平,与有能力的供应商进行合作,在材料进场使用之前,对其型号、质量保证文件等进行彻底检查,确保其符合建设要求后方能投入使用。
高墩施工是一项危险性较大的工程,需采取有效安全控制措施,保障施工人员、设备的安全。施工安全控制措施主要包括:①加强施工人员安全知识教育培训。提高施工人员安全意识,树立“安全第一”的思想,自觉遵守安全生产规章制度,正确使用安全防护用品,严禁违章作业。②制定安全施工方案。根据工程特点制定安全施工方案,明确安全目标、责任、程序、方法、要求等,对施工过程中可能出现的危险因素进行分析、评估、预防和控制,制定应急预案、救援措施,及时消除安全隐患,防止事故发生。③实施安全监督检查。建立健全安全管理组织和制度,配备专职安全管理人员,定期开展安全检查和评价,对施工现场的安全状况进行监督检查,发现问题及时整改,对违章作业者进行严肃处理。④加强安全防护和设施。根据施工的需要,合理设置安全防护设施,包括安全网、安全带、安全帽、安全栏杆等,保证施工人员、设备的安全,防止高空坠落、物体打击、机械伤害、触电火灾等事故的发生。
4 结语
综上所述,该文介绍了滑翻结合的高墩施工工艺,详细阐述了该工艺的施工步骤、施工要点、施工质量控制和施工安全控制措施,主要结论如下:
(1)滑翻结合能有效解决传统滑模施工中的模板拆除难、墩柱修饰难、墩柱垂直度控制难等问题,提高施工效率。
(2)滑翻结合的高墩施工工艺要求施工人员具备较高的技术水平及操作能力,要严格按照施工方案和规范进行施工,重视施工的质量及安全控制,及时检测和调整施工的参数和状态,防止安全事故的发生。
(3)滑翻结合施工工艺在薄壁空心高墩的施工中优势明显,可有效解决高墩施工中的技术难题。
(4)滑翻结合的高墩施工工艺具有广阔应用前景,建议在今后的高墩施工中推广应用,同时,进一步完善该工艺的细节、流程,提高该工艺的适应性、可靠性。
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