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道路桥梁工程高墩技术探讨

2024-12-29缪昌文

科技资讯 2024年22期

摘要:随着社会经济的不断发展和交通网络的不断完善,公路桥梁的建设已成为城市发展的重要标志之一,为保证道路桥梁工程整体稳定性,需确保工程高墩的施工质量,以实际工程为例,探讨道路桥梁工程高墩施工技术。结合工程实际情况,选择翻模施工技术进行高墩施工,并按照施工标准完成关键工序施工。采用全站仪对施工结果进行检验,测量墩身边线垂直度,高墩垂直度结果最大值为16.6 mm,满足施工标准。

关键词:道路桥梁工程 高墩施工技术 翻模施工 空心墩模板

中图分类号:U445 文献标识码:A

Discussion on High Pier Technology of Road and Bridge Engineering

MIAO Changwen

Gansu Wuhuan Highway Engineering Co., Ltd., Lanzhou, Gansu Province, 730000 China

Abstract: With the continuous development of social economy and the continuous improvement of traffic network, the construction of highway bridge has become one of the important symbols of urban development. In order to ensure the overall stability of road and bridge engineering, it is necessary to ensure the construction quality of engineering high pier. Taking actual engineering as an example, this paper explores the construction technology of high piers in road and bridge engineering. According to the actual situation of the project, formwork-turnover construction technology is selected for high pier construction, and the key process construction is completed according to the construction standard. The total station is used to test the construction results, and the maximum value of the verticality of the side line of the pier is 16.6mm, which meets the construction standard.

Key Words: Road and bridge engineering; High pier construction technology; Formwork-turnover construction; Hollow pier formwork

高墩是支撑桥梁上部结构的重要承载构件,其指的是桥梁中墩高大于或等于40 m的桥墩,用于确保桥梁的稳定性和安全性[1]。然而,高墩施工面临着高空作业、施工周期长、施工难度大等挑战,如何合理选择高墩施工技术、降低施工成本、提高公路桥梁的建设质量和效率[2]、减少施工安全隐患、推动交通基础设施建设的发展成为关键的研究内容。

1道路桥梁工程高墩施工

1.1工程概况

为研究道路桥梁工程高墩施工技术,本文以实际道路桥梁工程为例,该工程为高速公路桥梁工程,总长度为1.05 km,工程的上部和下部结构分别采用连续钢箱梁组合结构和群桩基础。

工程设计时,为控制高墩自重,7#和8#桥墩为薄壁空心墩,两者的宽度分别为4 m和6 m,且壁厚一致,均为80 cm,墩底向上2 m高度范围内,为实心断面;在间隔距离20 m下,布设横隔板,墩体外形采用矩形结构设计,横桥向宽度和箱梁底部宽度一致,均为6.5 m。结合该工程的设计方案和施工现场环境以及地质条件,为在保证施工质量和施工安全的前提下,快速完成工程施工,本文选择翻模施工技术完成该工程高墩施工。

1.2道路桥梁工程高墩翻模施工方案设计

翻模施工是一种通过循环使用模板,实现由下至上的依次交替上升施工,直至达到设计的施工高度位置的施工技术,其具备构造简单,构件种类少、施工速度快、适应性强、施工成本低等特点[3]。该技术在进行高墩施工时,采用一种分段式模板方法完成。其将混凝土塔柱的模板分为数段,每段的高度不超过3 m,且不小于1 m。完成一段混凝土的浇筑后,为保证施工质量,采取一种特殊的操作方式进行处理,即保留最上方的模板段不动,而将下方的模板段逐一拆卸;随后,利用塔吊等专业的起重设备,将已拆卸的模板段精确地提升至未拆除模板的上方,并与之精准连接,形成一个连续的施工平台。通过不断重复这一“提升—连接—浇筑”的循环过程,整个高墩结构就能自下而上地逐步完成施工。因此,文中选择该施工技术完成道路桥梁工程高墩施工,该施工技术的原理结构如图1所示。

该施工技术在进行高墩施工时,结合实际工程情况,可分为3个部分,一是平台组装、二是混凝土浇筑、三是模板翻升,每个部分中又包含多个施工工序,并且各个工序均需按照相关的施工标准完成施工,以此保证施工质量。

1.3关键工序施工

1.3.1模板设计和施工

高墩翻模施工时,模板的设计和安装尤为重要,该工程施工的空心墩模板主要由定性钢模板和支撑、工作平台、起重设备和手动葫芦3个部分组成。

模板在设计时,需充分考虑该工程施工时侧向压力荷载情况,并且结合施工现场环境确定空心墩模板高度,该模板主要由3个节段组成,每个节段的高度为2.6 m,则模板总高度为7.8 m。每个模板节段均分为外模和内模,外模主要是实现定型,其厚度为6 mm,外模板分为正面和侧面,其高度相同,并且采用槽钢和角钢进行固定和连接;内模板的厚度与外模板相同,同样结合角钢和槽钢进行加固,形成筋板。

依据上述步骤完成模板设计后进行模板制作,以及设计的模板进行模板施工,模板安装的详细步骤如下所述。

步骤1:模板试装。为保证后续高墩混凝土的施工质量,模板运送至施工现场后,先对其进行试装,判断模板各个预留部位、装配结构是否满足施工标准,确保满足施工标准后,方可用于后续施工,以此保证模板结构整体稳定性[4]。如果发现模板存在交错或锈迹等情况,则立即进行处理。

步骤2:首节立模。试装无误后进行模板拼装,在承台顶部精准标定墩身中心位置,并标记十字线,同时确定模板位置的4个点。除此之外,为保证高墩施工后墩身的垂直度和后续模板的调整,保证模板底部和顶面的水平程度。

步骤3:翻模安装。在翻模施工时,实心段的模板不拆除,同时结合施工高度选择施工方案,施工高度不超过25 m时,使用汽车进行吊装;如果施工高度超过25 m,则使用塔吊进行吊装施工。完成3节段模板拼装后,进行第一次墩身浇筑,浇筑完成后,最顶层的模板不进行拆除,用于下层翻升模板的支撑。当外模板和混凝土之间完全脱开后,将外模吊起并进行模板修整,以此完成模板拼装。

1.3.2混凝土浇筑

在通过翻模施工工艺实施高墩建设的过程中,为确保施工质量的卓越性,对混凝土性能的控制显得尤为关键。这需要根据具体工程条件与需求,进行精细化的混凝土性能管理。针对本项目,所使用的混凝土性能不仅要严格遵循《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T 50476—2008)中的规定标准,还需进一步满足以下特定的性能要求,以确保工程的整体质量和持久性[5]。

在本次墩身混凝土浇筑过程中,主要依赖输送泵进行材料传输,并且在墩身的4个角上均设置串通,以此实现混凝土的连续入模,并使用插入式振捣器进行振实操作。

混凝土每次浇筑的高度不可超过6 m,且大于4 m,由于混凝土浇筑时会随着浇筑高度的变化,发生不同的坍落度,因此,当混凝土浇筑高度在2 m以上时会产生较大的坍落度,为避免在该过程中,混凝土产生;离析现象,文中采用串筒减速的方式试下混凝土浇筑。同时,对各层的浇筑厚度进行严格控制,不可超过30 cm。浇筑完成后则进行混凝土振捣处理,以此避免墩柱顶面附近的发生缝隙,除振捣位置设定在距离钢模10 cm,的位置,并且使用振捣器进行操作。其中,振捣间距为50 cm插入下层深度为5~10 cm振捣器和模板之间的距离10 cm每次振捣时间为20~30 s。

在混凝土浇筑时,需可靠计算其侧向压力,浇筑时混凝土对于模板的最大侧压力计算公式为:

式(1)中:表示混凝土重力密度,文中取值为25 kN/m3;表示初凝时间,结合施工实际情况确定该结果为6h;和分别表示外加剂影响修正系数和坍落度影响系数,分别取值1.2和1.1;表示混凝土的浇筑速度,文中设定在2 m/h内。

结合上述参数计算值,其值为64.4 kN/m2。

1.3.3模板拆除

混凝土浇筑完成后,则进行模板拆除,拆除时须保证混凝土强度满足设计标准。该拆除先松动拉杆,在模板两端焊接吊环后,借助塔式起重机将施工平台安全地提升至指定高度进行起吊。吊装时,当起重设备成功吊住模板并确保其稳定后,施工人员才可以拆除竖向螺丝,以确保整个拆除过程的安全和顺利。

在模板拆除的过程中,为防止混凝土因干燥而开裂,应进行喷水养护以保持其湿润。模板拆除后,必须彻底清理,并喷涂脱模剂,以确保后续安装工作的顺利进行。此外,模板的拆除顺序应当严格遵循与安装顺序相反的原则,这样可以有效地避免潜在的安全风险和质量问题,确保整个施工流程的顺畅和高效。

2施工质量检验

通过上述步骤完成高墩翻模施工后,对施工质量进行检验,本文采用全站仪进行施工结果检验,测量墩身边线垂直度,要求其垂直度控制在0.2%H以内,且不超过20 mm,其中H表示墩身高度,本文工程设计的墩身高度为70 m,则测量2个高墩4个立面的边线垂直度结果,如表1所示。

对表1测试结果进行分析后得出:通过文中技术进行高墩施工后,7#和8#桥墩4个立面的边线垂直度结果最大值为16.6 mm,满足施工标准。

3结语

高墩是道路桥梁工程中的重要部分,为保证高墩施工质量,文中结合实际工程进行分析后,确定翻模施工方案,通过该施工技术进行高墩施工后,施工质量较好,满足工程的施工标准。

参考文献

[1]李蔚.公路桥梁施工中高墩施工技术应用要点分析[J].运输经理世界,2023(34):61-63.

[2]杨学.液压滑模施工技术在高速公路桥梁高墩台施工中的应用[J].时代汽车,2024(8):26-28.

[3]朱怀富.高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].运输经理世界,2023(16):130-132.

[4]杨根源,李光波.门式墩在高速公路桥梁中的应用[J].公路,2023,68(7):173-177.

[5]马玉鸿.山区高墩大跨连续刚构桥抗风与施工控制研究[D].济南:山东交通学院,2023.