姜健
(中铁四局集团第一工程有限公司 安徽合肥 230000)
空心薄壁墩专项施工技术研究
姜健
(中铁四局集团第一工程有限公司 安徽合肥 230000)
本文在研究中主要选取国内某地区高速公路桥段建设作为实例,对空心薄壁墩施工技术在其中的运用进行分析。具体研究中首先对空心薄壁墩工程项目进行介绍,在此基础上做好工程施工部署工作,并对空心薄壁墩施工中的翻模施工以及悬臂模板施工等技术要点做出研究。
空心薄壁墩;施工部署;施工技术
在我国高速路快速建设的背景下,对各桥段施工也提出更高的要求。然而从现行较多桥段施工现状看,仍存在施工质量过低等问题,且在实际使用中难以保证工程项目的使用周期,究其原因在于施工中未能将相关的施工技术引入其中。因此,本文对空心薄壁墩施工技术的相关研究,具有十分重要的意义。
本文在研究空心薄壁墩技术应用中,主要选取某地区高速路桥段施工作为实例,整个线路以K17+255~K24+900作为起讫里程,为7.645km全长,以预应力连续T梁作为各标段上部结构,而空心薄壁墩在不同标段处高度不同。整个工程,在地质构造上表现为有较多地貌单元存在,地层岩性具有多变性特点,且有特殊性岩土分布,但整体地质性质较好,是中等复杂地质类型。而在水文地质条件方面,该区域以松散岩类孔隙水为主,其中的墙透水土层具有明显的腐蚀性。从自然条件看,区域以温暖带大陆性气候为主,降水较少,光照充足,以14.5℃为年平均气温。另外,该区段交通条件较为良好,有较多村村通道路都可被利用,为整个标段施工提供较大便利[1]。
结合该工程项目特点,施工过程中要求做好总体施工部署工作。①部署中应做好施工场地布置工作,包括施工便道、施工用电、钢筋场、拌合站以及供水与通讯方面。其中在施工便道布置中,要求根据地势条件,发挥纵向贯通便道作用,确保施工便道在宽度上至少保持为6m以上,并在下部进行砂砾石的铺设,可保持40cm左右厚度,在碾压后进行10cm左右厚度的混凝土浇筑;而在施工用电方面,为使空心墩施工要求得以满足,考虑将四台变压器引入其中,并在不同桥段进行发电机的设置,使其作为施工中的备用电源;对于拌合站,可根据具体桥段设置相应的拌合站,保证其与施工位置控制合理的距离;在布置钢筋场中,由于区域地形较为复杂,为运输钢筋工作带来较大难题,多以钢筋加工厂也需设置于不同标段位置,并做好里程控制;在供水与通讯方面,考虑将洒水车、水井与河流作为主要生产用水,而通讯方面主要考虑进行移动电话的配备,便于整个施工调度指挥。②施工过程中需做好具体施工任务的划分。在划分施工任务前,需考虑做好空心薄壁墩工程量的计算,包括不同标段中的墩高、钢筋与混凝土用量等。在此基础上将整个施工任务划分到具体作业队中,要求各施工作业队严格按照钢筋—模板—浇筑的顺序开展施工。③做好施工组织机构设置工作。该组织结构主要选取两级管理模式,以项目经理作为总负责人,将施工责任具体细化到副经理、总共以及安全总监方面[2]。
空心薄壁墩施工中常用的工艺方法主要以翻模施工、悬臂模板施工两种方式为主。结合该项目施工要求,在翻模模板上选取15套,而悬臂模模板为3套,两种施工分别以3m、2.5m首节开始,且以4.5m作为混凝土浇筑高度。具体施工中,要求严格按照相应的工艺流程开展,避免因盲目施工而影响整个工程质量。
3.1 翻模施工
该部分施工过程中,首先要求做好模板设计工作。其中在外模设计中,可考虑将定位销设置于模板上下端,在翻转安装中无需引入任何特殊设备,便能达到准确、快捷安装的目标,可考虑以组合钢模板作为外模,可考虑在模板的面板、边肋、横肋等分别选取不同厚度的钢板。而在内模设计中,可考虑在背带上选择竹胶板方木作为材料,并在内模顶端处做好天窗的预留,确保材料能够顺利从空心墩箱室移出。另外,在翻模施工中还需做好底节墩身施工工作,该部分施工工作中,整个工序可细化为:
(1)钢筋施工部分。其中的钢筋在构成上主要以钩筋、主筋、箍筋等为主,具体进行钢筋加工中,要求引入砂轮切割机对钢筋进行切割,在切割后可考虑引入直螺纹滚丝机完成滚丝过程。需注意由于箍筋具有较大尺寸,要求教工工作中做好焊接工作。完成加工工序后便需进行绑扎,为使钢筋绑扎顺利开展,可将碗扣式支架设置于空心薄壁墩中,利用滚轧直螺纹套筒的对墩身进行连接,且注意绑扎中先从主筋着手,完成该部分绑扎后需进行拉钩筋、箍筋等绑扎,并在安装中做好水平间距、垂直度的控制[3]。
(2)做好模板加工与拼装工作。具体施工中,首先需做好找平砂浆工作。可考虑在墩柱各方向进行相应点的设置,各点设置中主要以砂浆为主,并以0.5mm作为各点高差,且利用砂浆对外模板内侧采取封堵措施。该工序完成后便需开展模板清理、立模以及验收等工作。以其中立模为例,要求按照前后模板先立,然后为左右模板的顺序,并注意将塔吊引入其中完成模板支立过程。而在实际验收中,则需验收模板角点、模板对角、模板垂直度等,若立模各项指标不存在问题,便可开展下一步工序。
(3)混凝土浇筑工序。该部分施工工作中,要求引入汽车泵,并采用分层振捣、分层浇筑等形式。由于翻升模板在构成上主要以内钢管脚手架、两节大块模板为主,所以在施工中需在外模拆除的基础上进行内模的拆除。当所有模板处理工作完成后,便需进行浇筑,注意在具体浇筑与振捣中防止有气泡出现,平坦泛浆,保证所有边角部位都被充实,同时振捣时应避免对模板进行碰撞,其可能有损伤、位移情况出现[4]。
3.2 悬臂模板施工
悬臂模板应用下,其本身具有标准化程度高、结构合理等特点,且在具体施工中拼接极为方便,模板刚度上也可得到保障。与翻模施工工序相近,在施工中:①需从模板设计方面着手。如其中的外模,可考虑利用芯带对两块模板进行连接,并通过芯带销对连接好的模板进行固定,使模板整体性得以保证。而在内模设计中,也要求在背带上选择竹胶板方木作为材料,且在顶端处进行天窗的预留。②需做好底节墩施工工作。该部分施工工序中,也强调做好钢筋施工、预埋件施工、模板拼装以及混凝土浇筑等工作。其中在钢筋施工、混凝土浇筑工序方面与翻模施工要求较为相近,但需注意预埋件的安装在悬臂模板施工中尤为重要,尤其其中爬锥位置的控制,应保证其能够与墩身钢筋构建成为一个整体,并注意对爬锥利用短钢筋进行预埋,最后对安装好的爬锥涂抹黄油,做好包装工作。
3.3 做好空心墩线型控制
该部分工序控制中:①需对外模进行定位控制。可由相关施工人员对墩身四个角点进行测设,使墩身底口轮廓线得以明确,这样在模板安装中便可以轮廓线为依据,使所有安装工作得以完成。②应做好内模定位控制。一般空心墩地节混凝土施工工序结束后,需对墩身中心点进行测量,可依据外模定位控制的步骤完成整个定位控制工作。③做好墩身轴线控制。这一工序主要集中在混凝土浇筑工序中,要求有相关施工人员在浇筑时做好墩身模板支护、拉杆加固以及螺栓连接情况的检查,防止有偏移或跑模等问题出现。同时,可利用垂球对模板平面位置进行判断,假若存在偏移较为明显的情况,需及时停止浇筑,做好纠偏工作。④测量看空心墩中线垂直度。操作中可考虑在空心墩顶面出进行激光垂直仪的安装,可使中线垂直度被有效测量,避免桥墩出现扭转或偏移问题。除此之外,空心薄壁墩施工中,塔吊作业的开展也就极为重要,要求作业开展中做好塔机安装、顶升加节、塔机附着、拆卸塔机以及人行爬梯布置工作[5]。如图1所示,为人行爬梯组装图示。
图1 人行爬梯组装图示
空心薄壁墩专项施工技术的应用是提升现代桥梁施工质量的重要保障。实际应用中应结合具体施工项目,做好施工部署工作,在此基础上引入翻模施工、悬臂模板施工等施工工艺,同时施工中也需对空心墩线型进行控制,并保证塔吊作业顺利开展,这样才可使整个施工质量得以保证。
[1]吴新民.大溪丰大桥箱型空心薄壁高墩身施工技术[J].公路交通科技(应用技术版),2011,08:289~291+294.
[2]林建川,冀 涛,李元珍.空心薄壁墩滑模施工安全管理技术[J].公路,2013,09:106~108.
[3]任鹏.薄壁方箱现浇混凝土空心楼盖技术的工程应用[D].西安建筑科技大学,2014.
[4]赵永曦.高墩连续刚构桥抗震性能研究[D].中国地震局工程力学研究所,2013.
[5]王清涛.铁路桥空心高墩及基础辅助设计计算软件开发与实现[D].电子科技大学,2011.
U445.4
A
1004-7344(2016)08-0152-02
2016-3-1