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摘要:高墩台施工方法与技术对高速公路桥梁工程的施工十分重要,施工不当会引起严重的工程事故。基于此,高速公路桥梁的高墩台施工需严密结合工程实况,施工前做好施工组织设计,高效合理地进行总体布局,对施工人员做好施工培训教育,并对施工全过程加强控制力度,如此才能全面实现预期的工程目标。
关键词:高速公路;桥梁;高墩台施工;方法与技术
一、公路桥梁高墩台施工的主要方法
高墩台施工的主要方法是滑模施工与翻模施工。翻模施工是传统的施工方法,模板一般分3层,每层1.5m-2.5m,模板通过工人用手扳葫芦提升安装,浇一层混凝土,支一层模板的办法施工。其特点是外观质量美观,垂直度容易控制,但缺点是施工进度慢,机械化程度低,成本较高。
液压滑模施工的原理是利用爬升式千斤顶提升模板及工作平台,随着混凝土的浇注,不停向上滑动的原理施工,其在薄壁空心高墩台的施工中有机械化程度高,施工速度快,施工占地面小,用材省,劳动力消耗少,工程成本低等优点。但工作技术性强,须有专业技术工人操作,外观不美观。墩的垂直度按《公路工程质量检验评定标准》规定,允许偏差为墩台高度的0.2%,且不超过20mm垂直度不易控制,所以每滑升1m就要进行一次中心校正及水平校正。液压滑模的施工顺序为:对滑模根据图纸进行设计,包括内模、外模、平台、支撑、吊架、千斤顶的布置及操作柜的合理放置;在墩台上按照轴线放样组装模板、平台,安装设备并进行检查;钢筋安装好后进行混凝土浇筑,混凝土要分层每层30cm左右,一层一层向上浇筑;模板等混凝土达到0.3MPa左右,即用手触有硬感时向上每次按5cm的行程滑动;按照绑钢筋,浇混凝土,滑动模型的方法循环不断作业;混凝土养生时可在工作平台上放水包,将水泵到水包,围住混凝土周围用细PVC管做滴管利用水包里的水滴水养护;在正常温度下,滑升温度为30cm/h左右,工人分班作业,做好交接记录;若遇特殊情况混凝土浇筑工作不能连续进行时,则应使千斤顶每隔1h左右提升一次,以免混凝土与模板黏接;继续浇筑混凝土之前,须对施工缝进行处理。
二 高墩台翻模施工技术
1 工艺原理
高墩塔吊翻模的施工工艺,即采用塔吊提升大块钢模的方法进行施工。将工作平台支撑于钢模板的牛腿支架或横竖肋背带上,以塔吊提升工作平台和模板,施工人员在工作平台的上下层进行模板的装、拆、扎筋、浇、捣、测等作业。墩柱模板均采用厂制定型的大块钢模,每套三节,节高3.0 m;除墩底9 m一次浇筑外,以上按6 m+3 m的循环交替翻升作业。第三节混凝土灌注完成后,提升工作平台,拆卸并提升第一、第二节模板至第三节上方,安装校正后,浇筑混凝土,依次循环至完成。
2工艺特点
高墩翻模的施工工艺克服了高墩滑模、爬模的缺点,吸取了滑模、爬板的优点,把施工作业平台和模板分成两个独立的体系,克服了滑模施工要求的连续性,施工组织的复杂性及混凝土外表质量差的不足,解决了爬模形成施工平台困难等问题。高墩塔吊翻模的施工工艺比高墩液压翻模的施工工艺更先进:高墩液压翻模的施工工艺容易使墩身产生较大的水平及竖向接缝,且液压平台提升过程中容易发生偏扭,偏斜过大等弊病,造成提升平台过程中套管倾斜、顶端混凝土拉开、墩身的垂直度及几何尺寸的控制偏差较大的缺点。而高墩塔吊翻模的施工工艺既能很好的确保高墩的线型,混凝土的外观质量,又能确保施工的安全,提高了工作效率。
3适用范围
既广泛适用于公路、铁路高墩大跨径桥梁的矩形、圆形、圆端形等不变坡空、实心高墩身的施工,也适用于高塔柱等超高混凝土构筑物的施工,对施工场地狭窄、运输困难的作业场所尤为适用。
4高墩翻模的施工工艺
高墩翻模施工的工艺流程为:施工准备→绑扎安装钢筋→翻模组装→安装内外作业平台→安装安全防护系统→灌注混凝土→养护→绑扎安装钢筋→拆除底节6 m模板及工作平台→底节模板翻升至四节段→模板翻升循环施工至墩顶。
三 高墩台液压滑模施工技术
1 高墩台液压滑模施工顺序
1)滑模要根据图纸进行设计,包括内模、外模、平台、支撑、吊架、千斤顶的布置及操作柜的合理放置。
2)在墩台上按照轴线放样组装模板、平台,安装设备并进行检查。
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3)钢筋安装好后进行混凝土浇筑,混凝土要分层,则每层30 cm左右,一层一层向上浇筑。4)待混凝土强度达到0.3 MPa左右即用手触有硬感时,模板向上每次按5 cm的行程滑动。按照绑钢筋,浇混凝土滑动模型的方法循环不断作业。
5)混凝土的养生,养生时可在工作平台上放一水包,将水泵到水包围住混凝土,周围用细PVC管做滴管,并利用水包里的水滴水养护。
6)在正常温度下,滑升温度为30 cm/h左右,工人分班作业,做好交接记录。
7)若遇特殊情况,混凝土浇筑工作不能连续进行时,则应使千斤顶每隔1 h左右提升1次,以免混凝土与模板粘结。继续浇筑混凝土之前,须对施工缝进行处理。
2 滑模施工应注意事项
1)根据《公路工程质量检验评定标准》规定,墩台竖直度偏差不应超过墩台高度的0.2%,且不超过20 mm。因此,在正常施工中,每滑升1 m就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭,应即刻查明原因并进行纠正,纠正的方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2 cm~4 cm后逐步纠正,每次纠正量不宜过大,以免产生明显的弯曲现象。
2)控制操作平台的水平度也是滑模施工的关键技术之一,因为操作平台如发生倾斜,将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜,平台上材料堆放要均匀,并应注意混凝土浇筑顺利,还要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差,并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度。在同一水平面上的千斤顶,其高差不宜大于20 mm,相邻千斤顶高差不宜大于10 mm。
四 钢筋的安装方法
高墩台施工时受力主筋一般为<25左右的螺纹钢,可采用电渣压力焊,其原理是将两根钢筋安放成竖向对接形式,利用焊接电流通过两钢筋断面间隙,在焊接层下形成电弧过程,产生电弧热和电阻热后熔化钢筋,再施加一定压力后完成焊接,焊剂要选通过ISO 9000认证的产品,焊剂的保存要防潮,操作员要持有专业证件,保证焊接质量。其特点是焊接速度快,成本低,质量容易控制。
1)电渣压力焊接头,应逐个进行外观检查。在进行力学性能试验时,应从每批接头中随机取3个试样做拉伸试验。
2)四周焊包凸出钢筋表面的高度应不小于4 mm。
3)钢筋与电极接触处,应无烧伤缺陷。
4)接头处的弯折角不得大于4°。
5)接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2 mm。外观检查不合格的接头应切除重焊,或采取补救焊接措施。
6)3个试件的抗拉强度均不得小于该钢筋规定的抗拉强度。
7)电渣压力焊钢筋接头在进行弯曲试验时,须将四周焊包凸起部分打磨平,再进行弯曲试验,焊缝应处于弯曲中心,弯心直径和弯曲角参照闪光对焊接头指标进行检测、控制。取样频率同拉伸试验。
五 混凝土配合比的设计
高墩台多为薄壁空心墩,壁厚常设计为60 cm~80 cm之间,要求混凝土和易性好,石子易选用0.5 cm~3 cm的碎石,坍落度应控制在5 cm~7 cm之间,为了外面光滑,一般不掺减水剂。滑模施工时混凝土强度达到0.2 MPa~0.5 MPa即可向上提升模板,若强度过高,则模板与混凝土之间产生粘结,滑升困难,易发生拉裂、掉角现象。翻模施工时,拆模时间为混凝土终凝后,确保拆模不使混凝土粘模及缺边掉角,为加快进度可掺加早强剂。根据多年的施工经验,滑模混凝土宜采用半干硬或低流动度混凝土,要求和易性好,不易产生离析、泌水现象,坍落度应控制在3 cm~5 cm范围内。混凝土出模强度是设计配合比的关键。如强度过低,则混凝土容易坍塌,承受不了上部浇灌混凝土的自重;如强度过高,则模板与混凝土之间产生粘膜,滑升困难,且容易发生拉裂、掉角现象。
总之,高墩台施工需根据实际工程的具体情况,高效合理地进行总体布局,施工前编制出详尽的施工组织计划,并对施工全过程加强控制力度,以全面实现质量、进度、安全、效益、环保目标。
参考文献:
[1] 郑益民.桥梁墩台施工技术要点[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2] J GJ 94294,建筑桩基技术规范[S].
[3] 罗骐先.桩基工程检测手册[M].北京:人民交通出版社,2003.
论文作者:徐永亮1,张小飞2,张春喜3,张亮4
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签:混凝土论文; 模板论文; 钢筋论文; 千斤顶论文; 作业论文; 平台论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第27期论文;