摘要:在高速公路建设中,一个重要的组成部分就是桥梁高墩混凝土工程的施工技术,因此,需要对施工过程中的质量控制进行强化。本文对桥梁高墩混凝土施工技术进行了深入分析,并就如何做好其原材料的质量控制提出可行建议。
关键词:高速公路;桥梁高墩;施工技术;应用
引言
高速公路的建设,引领交通运输业的发展,对于桥梁高墩施工的要求不仅在技术上,也要在降低工程成本情况下保证工程质量。本文只探讨某山区高速公路桥梁高墩混凝土工程采用翻模施工技术的应用分析。
1工程概况
某高速河口大桥起点桩号为K49+349,终点桩号为K49+749,全长408m,上部结构采用先简支后结构连续40米T梁组合结构;下部结构为薄壁空心墩、柱式墩,其中3#、4#、5#、6#墩为薄壁空心墩,3#墩最高墩高为60.07m,薄壁空心墩顺桥向壁厚0.5m,横桥向壁厚 0.5m;下部结构为桩基础。
箱型截面尺寸
2山区高速公路高墩桥梁主要施工技术概述
在山区高速公路工程中,高墩桥梁施工是较为复杂的,施工具有一定的难度。高墩施工技术也有着自身的特点,具体如下:(1)高墩桥梁施工在技术方面的要求是较高的,施工周期长,作业空间狭小,资源消耗大。施工过程中,外界因素也会造成一定程度的影响。(2)因为高墩桥梁施工的周期要相对短一些,技术应用的难度也较大,有些施工企业为了保证施工进度不受影响,就会采用平行作业这种方式,这样一来,在人员方面的需求就会大幅增加。而且所有的高墩均要配置高度为6米-9米的模板,施工中所要使用的设备也会增加很多,而这就必须要增加一定的经费。(3)根据高墩建设规模、难度、地形地貌等现场因素,目前高墩施工工艺普遍采用的是爬模或翻模。
3高速公路高墩桥梁爬模或翻模施工技术的主要特点
3.1施工周期较长、难度较大
爬模或翻模施工技术具有施工周期较长的特点,因为其本身的施工原因,实际的施工多为高空作业,施工危险性较高。在高墩桥梁的施工过程中很容易会受到外界不同因素的影响,外加上施工周期比较长,整体的施工会耗费比较大的人力和物力。
3.2高速公路高墩桥梁施工技术要求较高
高速公路高墩桥梁在实际的承重中会因为受力不均匀而出现高墩开裂或者是倾斜,为了防止产生质量问题,在具体的施工当中就必须要采用比较先进的高墩桥梁施工工艺,保证高墩的整体稳定性和质量。因此对高墩桥梁施工技术的要求比较高。
3.3爬模与翻模施工技术优缺点
现行爬模施工技术是指将桥梁高墩按照6至9米分节,利用液压爬模系统完成节段钢筋绑扎、砼浇筑、养生等桥梁施工,逐节循环。爬模施工工艺在超高、大截面桥墩施工中利用较广。
翻模施工技术是指将桥梁高墩按照6至9米分节,利用模板作业平台完成节段钢筋绑扎、砼浇筑、养生等桥梁施工后,再利用起重设备完成模板作业平台提升。爬模施工工艺在超高、小截面桥墩施工中利用较广。
4根据现场实际情况,该桥在施工施工组织设计是选择翻模施工技术。
4.1总体施工方案
该桥空心薄壁墩身施工采用翻模技术,小型机具和材料垂直运输采用塔式吊机,施工人员上下作业采用施工爬梯,墩身混凝土浇筑采用泵送。主筋竖向连接使用剥肋滚轧直螺纹连接技术,混凝土养生采用墩身围绕打孔钢管长流水养护。
4.2施工准备
4.2.1模板配备
模板由专业厂家制造,外模每节高度3m,每套两节模板,施工中循环倒替使用;内模一套,由4块大块异型模板组成,高度4.5m,多出外模的1.5m以便与墩身进行紧固联结。内模采用槽钢背肋,竖边肋 采用角钢,并在紧拉丝处设加劲肋。面板超出竖边肋2.5cm,组拼时搭接5mm。拉筋孔与外模板一一对应,做到精确布置。在竖向连接法兰上设计顶丝及拉丝,以便内模结构尺寸的调整。为了保证在施工墩身横撑(厚1m)时模板的连续性,专门制作了2m,1.5m高的异型钢模板各两套。
4.2.2施工平台
施工平台高6m,采用钢管及扣件拼装,自成整体,同时在外模上设置滑道和销孔。在施工时,施工 平台下部3m固定在滑道上,上部3m用于墩身水平筋的绑扎作业。平台提升采用塔式吊机进行。另平台外围安装安全防护网以保证施工人员的作业安全。
4.2.3内模提升支架
内模板采用支架提升。提升架为有4根圆管支柱的槽钢框架梁,形状为井字形。在顶部槽钢横梁长方向悬挂4个手动葫芦以做提升时用。
4.3工作原理
在上节混凝土浇筑完成后,提升工作平台进行下一节钢筋绑扎作业。等上节混凝土达到可以拆模的强度后,吊上内模提升架,用倒链挂好内模,拆除内模拉筋,松开顶丝,旋紧拉丝使内模收缩,然后用 倒链提升至下一节施工高度(3m),并用拉筋初步固定内模下部(1.5m)于已浇筑的混凝土上。人工拆除外模,用塔式吊机进行提升拼装和穿拉筋加固。模板检查合格后浇筑混凝土。依此循环施工直至 墩顶。当临近墩顶联结处时,在墩身上预埋托架,支立墩帽模板,浇筑墩帽混凝土,直至完成整个墩身的施工。
4.4翻模施工
4.4.1翻模构造
翻模结构由施工平台、模板系统、提升设备、中线控制系统和附属设备等部件组成。施工平台:由型钢牛腿上铺设木板组成,是安装各零部件、安放机具、堆放材料、浇筑混凝土、施工人员作板,并增加异型模板以满足调整尺寸的需要。外模相互间用螺栓连接,外用围带箍紧。内模采用整体组合形式,用顶拉螺丝连接,通过花篮螺栓调整尺寸。提升设备:主要为塔式吊机、吊车和提升架,是施工平台提升、内外模提升,机具设备、人员材料运输的主要动力设备。辅助设备:包括激光垂准仪、配电盘、安全网、混凝土养生用水管等。
4.4.2翻模施工
(1)工艺流程。内模提升施工的工艺流程为:施工准备→绑扎钢筋→安装提升架→内模提升→校正模板→灌注混凝土→循环施工至墩顶。
(2)第一板施工。第一板施工时内模由塔吊整体吊入(变截面首节墩身已施工完),模板工程完成 后即浇筑第一板墩身混凝土。
(3)钢筋绑扎。主筋连接采用剥肋滚轧直螺纹套筒连接技术,采用专用设备集中加工,运输到现场后进行人工连接。钢筋连接质量要满足行业规范要求,钢筋绑扎后的位置要保证模板定位能满足 设计和公路桥涵规范要求,箍筋在内模提升到位后再行绑扎。
(4)安装提升架。混凝土浇筑完强度达到5MPa以后,用塔吊将提升架安装到位。支架支点位于已浇筑的墩身混凝土面上,四角悬挂手动葫芦用于内模提升。
(5)内模提升。提升架就位后,用倒链悬挂内模的吊点位置,然后抽出拉筋,松开顶丝,旋紧拉丝进 行脱模作业,使内模框架整体内缩2cm左右。内模与墩柱内壁混凝土面分离后,即用手动葫芦提升内 模。在提升的过程中四个手动葫芦的速度严格保持同步。内模提升3m后(1节外模高度),松开拉丝,旋紧顶丝使下部1.5m模板与已浇筑的混凝土密贴。加固牢靠后松开手动葫芦,将提升架吊回地面。
(6)校正模板。检查模板尺寸,不合适的加以调整,使之达到墩身设计要求尺寸。经检查调整合 格后,上紧竖带、围带、拉筋、支撑,紧固好各部位螺栓。全部检查合格后方可开始混凝土的浇筑。
翻模施工工艺流程图(本流程为6m)
5安全控制
(1)墩身作业人员必须戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋,挂妥挂钩,作业人员严禁穿拖鞋、硬底鞋及酒后和疲劳作业。
(2)在高处作业时工具应放在工具袋内,上下传递要用工具袋,严禁任意抛掷。
(3)每班作业前必须检查作业平台、安全防护栏及安全网,发现损坏部分及时修补。
(4)拆除模板时先用手拉葫芦对模板进行系紧,待一块模板全部拆除时,再改用塔吊进行吊装;模板拆除时不能直接用塔吊吊装,防止钢丝绳突然受力,对塔吊安全产生影响。
6结语
该大桥高墩翻模施工中,内模采用了整体提升施工技术,大大提高了施工进度,为整桥按期安全完工创造了良好的条件。该方法简单易行,施工安全性也比原拆除安装技术要高。同时,利用新型脱模剂,也为方案的顺利实施带来了便利。总之,该技术在高墩施工中具有良好的推广应用价值。
参考文献:
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[4]广东省高速公路工程施工安全标准化指南.人民交通出版社股份有限公司,2017.3.
论文作者:梁叶枝
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/11
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