高速公路桥梁空心薄壁墩翻模施工工艺研究

发表时间:2020/1/9   来源:《基层建设》2019年第27期   作者:姚敏锋
[导读] 摘要:在国民经济发展过程中,高速公路桥梁建设数量与日俱增。
        中铁十局西北工程有限公司  陕西西安  710000
        摘要:在国民经济发展过程中,高速公路桥梁建设数量与日俱增。在各级公路桥梁建设施工中,技术是保障,需要不断创新技术条件,满足施工进度,才能确保工程质量,实现经济增速度需求。空心薄壁墩施工方法经常应用于高速公路桥梁工程中,通过有效施工技术体现,全面达到质量、效率的理想目标,确保了施工整个过程安全,使施工进度得到有效提升。
        关键词:高速公路桥梁;空心薄壁墩翻模;施工工艺
        引言
        随着我国经济建设的发展和高速公路建设的进步,在高速公路的建设中桥梁空心薄壁墩施工取得了很多工程成果、获得了大量工程经验,也应用实践了多种桥梁空心薄壁墩的施工工艺。桥梁空心薄壁墩翻模施工中,存在着桥墩高度较高、墩柱尺寸大,结构复杂等难题,这给空心薄壁墩翻模施工中模板爬升、钢筋安装、混凝土浇筑等施工环节带来了一定的困难。
        1工程概况
        某高速公路桥梁全长400m,附近地质地貌属于“剥蚀丘陵冲洪积谷地”,整座桥跨越了山坡的坡地与山丘,并且呈“U”字形,其两侧的山坡比较陡,而且整个地势起伏较大。墩的高度为2.3~50.86m,平均墩高30m,有10个墩超过30m,因此,采用的是矩形空心薄壁墩设计技术,墩身的平面尺寸为600×300cm,基于工程的需求,墩身的厚度为50cm。另外,墩身的底部与顶部的长度约为1m的区域采用了实心设计,有助于加固墩身。空心薄壁墩翻模施工工艺流程如图1所示。
 
        图1空心薄壁墩翻模施工工艺流程
        2高速公路桥梁空心薄壁墩翻模施工工艺
        2.1施工前准备工作
        1)组织项目部相关施工管理人员和技术人员学习施工图纸、施工规范、合同文件及其他的有关施工技术文件。
        2)做好施工图纸的会审工作,对项目部施工管理人员和技术人员、现场施工人员、特种作业人员逐级进行施工技术交底,并认真执行各项施工技术规范。
        3)施工前,精确复测控制点,对每座桥控制点进行加密并联测,对各关键部位控制坐标及标高建立控制台账。
        4)施工用机械、机具性能良好,材料准备齐全满足施工进度要求;检查安全防护是否到位,做到先防护后施工。
        5)做好施工前安全教育培训和安全交底,环保、水保实施方案审批。做好施工现场“三通一平”工作,按照标准化要求合理布置现场。
        2.2翻模施工技术
        2.2.1工艺流程
        空心薄壁墩翻模施工体系主要是由塔吊(提升设备)、工作平台、安全基础设施设备、模板系统等方面组成。通常来讲,模板的外侧都会自带对应的工作凭条,且外侧还利用了桁架进行加固,可以根据工作人员的实际工作需求在上搭建模板,主要目的是为一些小型机具的使用提供足够的平台,具体的模板样式与模板尺寸需要参考对应的模板设计组图,并结合实际情况开展。该工作平台可以划分为上下两层,主要由竖向槽钢、模板、底部横向角钢等部分组成,能够为施工人员提供足够的工作空间,方便工作人员对模板进行拆卸与组装。同时,该工作平台还有内外两个部分,且与模块进行固定,随着模块一起向上进行翻升。整个板块系统主要有内外模、拉杆组合而成。外模属于自制的大块模块,每一套有4节,且高度为1.5m。模板的面板则采用的是6mm钢板,主要目的是为了减少整体重量,在施工的过程中有助于施工人员更好地翻动模板。基于内模的性质,通常是通过拼装定型模板将其完成。
        2.2.2墩身节段合理划分
        基于设计需求与实际情况来讲,墩高施工存在很多限制因素。因此,桥墩柱一般要经过分段多次浇筑之后才可以完成。而浇筑的具体高度需要根据墩身实际划分的情况来执行。例如,墩身的高度为50.86m,且有15个阶段。而其中第1、2阶段主要是实心段(高度为1m)以及变截面(高度为1.5m);3—11段平均墩身高度为4.5m;12段墩身高度为3m;13段的墩身高度为2.86m;14段为墩顶变截面(高度1.5m),15段为实心段(高度为1m)。墩身节段具体划分是:1m+1.5m+9×4.5m+3m+2.86m+1.5m+1m=50.86m。
        2.3墩身模板翻升
        2.3.1基本操作流程概述
        基于薄壁墩翻模循环基本原则,在实际操作中,需要注意的是:每一次翻转需要向上翻转3节模块,与此同时,需要预留1节模块,并与墩身进行结合,这样能够为另外的翻模提供必要的支持。翻转过程中主要利用塔吊对模块进行提升,而翻转的高度为4.5m。
        2.3.2操作要点
        落模之后要将模板向外滑出去,然后再用起重机吊起。通常情况下,每一个模板后的架底横杆上都设置有简易滚轮滑轨,并且在滑出去之后需要通过塔吊或者汽车再向上进行翻身。在翻模的过程中,要注意保留最顶上的一层模块,这样能够为下层翻身提供持续的力;然后再将3节模板拆开之后再滑出,并通过塔吊或者汽车将其吊起,放置在指定的位置,将模块与周边的模块进行连接与牢固。
        3施工工艺控制
        3.1墩身测量控制
        3.1.1高墩轴线定位控制
        为保证墩身测量工作及其精度满足设计和相关规范的要求,在墩身施工过程中,测量班再组织1~3次控制网复测工作,并定期对加密网点进行复测校核。在进行控制网复测时,尽量选择晴天,并在有利的时间范围内进行,选择在观测条件较好的上午7:00~9:00,下午17:00~19:00段,以尽量减弱大气折光的影响,提高观测成果的质量,同时通过测量仪器自带的程序,考虑气温、气压、湿度等气象因素的影响,进行各项修正。
        3.1.2高墩高程控制
        用三角网点进行墩台高程测量,依据设计单位测设的水准基准点,结合现场地形布设高程网,并定期进行复测。每个墩承台完成后,按测量规范的要求,在承台面测设临时水准点,做为墩身沉降观测的控制点。特别是墩身顶的高程要严格控制,其精度要达到施工规范规定的标准。墩身顶面高程为+10mm。高墩施工中的高程控制采用三角高程控制法。用全站仪利用三角高程控制法进行复核,确保高程控制误差在规范允许范围之内。
        3.2墩身外观控制
        一是做好砼配合比设计,需要经过科学的测算,合理做好材料配合比设计,在满足施工条件的前提下,尽量降低含砂率和水灰比。二是控制好砼拌和质量,要保证充分的时间,确保在拌和、运输、浇注过程中,不出现坍落现象,使混凝土性能更加稳定,做好送料衔接,保证每车砼级配均匀、投料数量,通过有效控制,避免离淅现象。三是做好振捣控制,施工时,控制好进度节奏,不能过振容易出现表面泛砂、砼流泪现象,更不能欠振,会出现蜂窝、麻面情况,任何一种问题,均会造成外观的不美观。四是做到分层浇注,保证各层的厚度,实现分层浇筑,要合理测算出层厚保证稳定。五是控制好死灰,一般进行浇注时,会有一些混凝土洒落到钢模板上,这种现象叫做“死灰”,为了保证结实,需要随时做好现场的清理,确保模板表面干净整洁。
        结语
        综上所述,在高墩施工过程中,不仅要有非常严密的劳动组织,而且必须选择合理的施工工艺。文中案例大桥根据实际情况采用了分节翻模施工技术,科学、合理地制定了每一节的浇筑高度为4.5m,并且在相关基础设施设备的支持下,通过“十字+导线”双面控制方法,有效克服了施工过程中存在的难点,从而确保施工质量与安全。
        参考文献:
        [1]潘伟.高速公路桥梁空心薄壁墩翻模施工工艺研究[J].四川水泥,2018(7):31.
        [2]王许峰.变截面空心薄壁墩悬臂爬模施工技术分析[J].工程建设与设计,2018(8):179-180.
        [3]邱明亮.变截面空心薄壁墩滑模施工质量控制[J].低碳世界,2018(2):285-286.
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