高速公路桥梁桥墩施工难点及关键性技术研究论文_惠智平

高速公路桥梁桥墩施工难点及关键性技术研究论文_惠智平

摘要:桥梁一直是高速公路建设的重要组成部分,随着社会的不断进步,我国的交通量大大增加,行车密度和车辆荷载也随之增加,这就对桥梁的施工建设和使用性能提出了更高的要求,尤其是高海拔地区的高速公路桥梁,在我国交通工程中的比重以及特需性日趋凸显。然而高速公路桥梁的质量直接决定了桥梁投入使用后行车的安全性和路面的舒适性,以及桥梁自身的耐久性和使用年限,而施工工艺的改进是提高桥梁工程质量的关键因素。因此,有必要对高速公路桥梁,尤其是作为桥梁主要承载传力部位的桥墩的施工难点和关键技术进行深入的分析和研究。

关键词:高速公路桥梁;桥墩施工难点;关键性;技术研究

一、高速公路桥梁桥墩施工的难点

(1)我国高速公路桥梁桥墩施工的困难是多种原因造成的。

首先,我国的自然地理地形环境复杂。我国的地形从东到西大致呈台阶状分为三级。随着地区差异,海拔高度由东向西逐渐升高。其次,地形环境的变化也趋向复杂多样。从东部沿海平原地区到西部高原地区,一直延伸至西北腹地到隔壁沙漠,海拔高度发生了很大变化,且气候和湿度也随之变化,而我国桥梁建设正需要面对高海拔、高寒、冻土等复杂问题,对我国高速公路桥梁建设施工带来新的挑战。尤其在建设高海拔道路交通网络时,桥梁的建设能够实现交通网络联通的高效性和快捷性,然而桥墩建设是整个桥梁建设的核心,对于整个交通网络的定线有着决定性意义,桥墩施工的质量及进度控制对整个项目建设工期和项目成败也有着重要的影响,足以体现桥墩施工在建设中的重要地位。一般来说桥墩施工成本较其它部位大,施工难度大工期也长些。在不同的施工环境下桥墩施工的相关设计和技术要求有时会面临特定的局限,尤其是高寒地区深沟,大跨径高墩,这就是高墩施工面临的新挑战。且桥墩施工大多属于高空作业,无疑对作业人员的安全规范操作有更高要求。在兼顾施工质量的基础上,增加的各项施工难度和安全问题等不确定因素,也会导致桥墩施工时间延长,桥墩工期若延长势必影响整个上部结构施工滞后,造成整个桥梁工期延长,若在关键线路上最终可能导致整体工期推后,因而受多种因素影响桥墩施工的进度也较难控制。

(2)桥墩施工设备需求量是其他部位施工阶段的2倍以上,交叉作业几率高风险大。为了保证桥梁施工安全,桥墩施工应有合理的工期保障,避免赶工带来的作业风险。但是实际施工往往为了尽早投入使用,缩短桥墩施工周期,达到早通车的目标,施工企业往往采用多种机械设备配合进行施工,以提高施工效率,但交叉作业带来的安全风险也相应增加,这就要求加强作业过程管控和协调组织力度。目前,我国桥墩施工多采用平行施工法。为每个桥墩配备模板和必要的机械设备,全面开花平行作业。保证每个桥墩施工固有周期的前提下,尽可能的缩短整座桥梁的工期,但当投入更多的机械设备,施工成本也会增高,这就要求施工企业既要具有较强的施工组织水平,同时也要做好工程核算,兼顾成本和工期,充分做好施工组织的动态优化工作。

(3)高速公路桥梁桥墩施工中钢筋加工和安装过程作业难度相对较大。高速公路桥墩施工前,先在相应的厂房内进行墩柱钢筋加工。连接桩头时,采用整体吊装法的,往往墩柱钢筋笼安装搭接时需要多次搭接,人工焊接需要高空操作,且对钢筋笼的安装位置准确性要求高,因此墩柱钢筋笼整体安装施工难度相对较大。同时桥墩的施工难度高于隧道等其他结构类型,不光体现在具体施工过程和施工工期的控制上,且由于桥墩施工及桥梁本身对使用耐久性的要求以及地形局限带来的安全管理问题等,对桥墩使用寿命的要求比其他道路类型年限更长些,管理难度也更大一些,所以桥墩施工的安全管理及防护措施尤为重要,这又给管理者带来更多的挑战。

二、高速公路桥梁桥墩施工关键性技术

(1)桥墩轴线及高程测量控制技术研究

在桥墩施工过程中,为了保证高墩施工的外观质量和垂直度等关键技术指标合格,往往采用多种方法来提高工程轴线位置的精度,并保证工程施工的连续性。在施工过程中,工作人员可以通过GPS高精度施工放样来处理施工细节。高墩施工高程控制一般需要用塔尺和精密水准仪来配合测量控制高程。在墩身下部约1.5m处可设置水准点控制工程基准线,墩身高程测量控制从基准线位置开始,并通过全站仪三角高程测量方法进一步复核,使高程误差控制在规范允许的范围之内,并在施工过程中加强竖直度检测保证轴线和几何位置准确,确保误差范围在规范的要求之内。

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(2)桥墩墩身外观施工质量控制技术研究

目前最为常见的混凝土墩身外观问题有蜂窝、麻面以及气泡等,因此在对墩身进行施工的过程中,必须要通过各种方式来避免出现相关的质量通病。在配合比设计时,不仅要考虑配合比能满足施工的和易性和流动性要求,同时在保证混凝土强度达标的前提下适当调整含砂率及水灰比。并通过强制拌和的方式来对混凝土材料进行拌和,使用专用砼罐车对混凝土材料进行运输。砼施工采用连续浇筑,避免混凝土施工过程机械故障等问题造成冷接缝,通过分层浇筑的方式进行施工,加强振捣工艺避免过震,漏震。模板接缝、模板分层以及其他原因造成的施工缝问题,在处理模板接缝问题时,要尽量选择整块大模板,减少拼接。对于一些必须要进行对接的接缝,要在拼接立模之前,进行试拼,对模板表面进行打磨抛光处理。对于接缝及刚度等关键项目不达标的模板坚决清退出场不予使用。处理分层施工问题,必须严格控制混凝土的塌落度使其符合规范要求,浇筑下料时必须使用窜筒防止离淅,同时要加强混凝土的振捣。

(3)墩身线型控制技术研究

如在高温季节进行桥梁高墩施工,还需考虑桥墩阴阳面的温差问题。如果桥墩横截面和体积较大更应着重考虑模板的材质选择和拼接,充分考虑膨胀对施工质量及外观线型带来的不利影响,因此在夏季高温下进行桥墩施工,可采用喷水降温处理,也可避开高温时段选择夜间施工等方法,喷水既有利于混凝土前期强度的增长,也可以防止膨胀产生裂缝。墩身的测量复核尽量选择在上午日照前对墩身高度和平面位置进行复核,为立模和调整模板提供参数支持,以使桥墩墩身的测量误差尽量减小,从而保证桥墩的线型和几何位置。

(4)混凝土浇筑技术

在桥墩混凝土浇筑过程中,首先要保证混凝土材料自身质量,其次把控好浇筑过程的各个工艺环节。严格按照施工配合比进行混凝土的拌合,保证混凝土的各项出厂指标符合规范要求。混凝土运输过程中为了保证混凝土的质量,专用运输车应当以2~4r/min的速度,进行慢速搅动,为保证搅动的有效性,混凝土的装载量应当不超过搅拌桶几何容量的2/3。到达施工现场后,要考虑运输过程坍落度的损失,仍需对其坍落度进行现场测量,判断其和易性能。另外要结合施工气温,混凝土的入模温度,所用浇筑设备特性,人工辅助振捣等具体情况对其进行配合比优化调整,以保证混凝土强度同时满足浇筑施工的各项工艺要求。第三根据具体下料高度和施工条件合理选择吊斗窜筒组合或机械泵车进行浇筑,避免混凝土浇筑过程发生离析和沁水现象。在选择泵车进行浇筑时当预先对输送管道进行润滑处理,以适量的砂浆或水泥浆对管道进行润滑,输送管道应当以直管为主,转弯管道应当圆缓,接头确保严密,并在输送过程中随时观察设备运转情况,防止堵管爆管及设备损坏。人员辅助机械振捣必须把握好插棒要领快进漫出,掌握节奏分层振捣,避免过振和漏振,避免振捣棒触碰模板和钢筋造成对墩身外观的不良影响。最后合理把握拆模时间并及时做好洒水养生工作,以保证混凝土的外观质量和强度。

结束语

当前我国高速公路桥梁墩身的施工工艺和工法控制,随着科学技术的发展日新月异,取得了显著的成绩,达到了一定的水平。但由于桥墩施工技术水平对桥梁选址有着决定性的作用,也制约着我国桥梁事业的发展,桥梁墩身作为高速公路桥梁建设必不可少的重要组成部分,其施工技术的发展无疑对高速公路整体建设工程的发展有着深远的影响和意义。因此作为高速公路的建设者,必须刻苦钻研,借助现代科技,努力突破桥墩施工的难点和重点,不断改进施工工艺,为研发更高端的施工装备提供智力支持和经验累积,优化施工组织水平,积极使墩身施工技术得到进一步的突破和发展,为我国高速公路桥梁建设做出新的努力,也为祖国的经济建设和社会进步奉献一份力量。

参考文献:

[1]刘金明.浅谈桐子坪1号大桥空心薄壁高墩的施工技术[J].科技信息,2019(10).

[2]洪明.铁路桥梁空心薄壁桥墩翻模施工技术[J].黑龙江科技信息,2017(6).

[3]李积连.论桥梁施工裂缝的防治策略[J].黑龙江科技信息,2018(24).

论文作者:惠智平

论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期

论文发表时间:2020/5/7

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