前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了談橋梁工程高墩施工技術(shù)要點(diǎn)范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。
摘要:高墩在當(dāng)今高速公路橋梁的建設(shè)中已經(jīng)非常普遍,是橋梁工程中非常重要的一項(xiàng)施工技術(shù),是橋梁整體質(zhì)量和穩(wěn)定的基礎(chǔ)。文章以黃龍至蒲城高速公路項(xiàng)目為例,從中洛河特大橋主墩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方案比選、施工工藝流程及關(guān)鍵工序施工等方面出發(fā),簡要進(jìn)行高墩的施工技術(shù)要點(diǎn)分析,采取有利的施工方式,保證橋梁的工程品質(zhì)。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;高墩;施工技術(shù)要點(diǎn)
1工程概況
洛河特大橋是一座預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁組合體系橋,全長1538m,位于白水縣王莽寨村西北側(cè),為線路跨越洛河而設(shè),采用(13-40+65+3-120+65+13-40)m的孔跨布置形式,是該項(xiàng)目的控制性工程;主墩為薄壁空心墩,墩身高度較大,最高墩15#主墩高度為129m,其余14#、16#、17#主墩高度分別為98m、120m、82m。
2施工方案選擇與優(yōu)化
高墩的施工方法包括滑模法、翻模法以及爬模法,滑模施工質(zhì)量控制難,需大量風(fēng)險(xiǎn)意識高、技術(shù)強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)人員同時(shí)且不間斷地進(jìn)行鋼筋的制作和安裝、混凝土的澆筑及混凝土外觀處理等多項(xiàng)工序的施工,施工困難;翻模施工時(shí)鋼管腳手架需搭設(shè)到墩高的位置,材料周轉(zhuǎn)困難;而爬模施工可以一次組裝完成,避免了爬升時(shí)支拆模板、腳手架安裝和材料的運(yùn)輸?shù)?,可使混凝土澆筑不間斷,施工速度快,并可減少施工縫的產(chǎn)生,且整個(gè)施工過程所需模板、腳手架材料和勞動力相對減少,節(jié)約了經(jīng)濟(jì)投入,施工安全性高,在墻體、橋梁等豎直或傾斜的混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)能充分發(fā)揮其優(yōu)勢,又因?yàn)榛炷恋耐庥^品質(zhì)在整體大塊模板的使用和脫模時(shí)間充足的良好作用下得到了有力的保證,施工縫的處理難度相對較小。因洛河特大橋主墩的墩身高,質(zhì)量要求嚴(yán),橋墩的線性控制難度大,通過對上述方案的研究比選后,主墩采用爬模施工。洛河特大橋的主墩最大截面尺寸為7.5m×8.65m,根據(jù)墩身的構(gòu)造形式,充分利用爬模施工技術(shù)的優(yōu)勢,墩身劃分成22個(gè)施工節(jié)段澆筑混凝土,以6.0m(鉛垂距離)作為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的澆筑控制高度。
3施工技術(shù)要點(diǎn)
3.1工藝原理
爬模構(gòu)造復(fù)雜,包括移動模板支架、下吊架、上爬架、內(nèi)爬架等架體和爬升裝置、外組合模板、模板及電器、液壓控制系統(tǒng)等組件。它是利用液壓油缸對導(dǎo)軌和爬架的交替頂升來完成自爬模的爬升,導(dǎo)軌和爬模架相對獨(dú)立,兩者之間可以作相互的運(yùn)動。在爬模架工作時(shí),爬模架和導(dǎo)軌保持相對靜止,一起被預(yù)埋件支座支撐。液壓自爬模結(jié)構(gòu)及爬升流程如圖1、圖2所示。為適應(yīng)工程需要,主墩墩身外側(cè)選用ZMP-100型液壓自爬模體系,內(nèi)側(cè)采用井筒平臺施工。墩身外模的立面和側(cè)面都分別布設(shè)3榀下架體和4榀上架體,在爬升過程中保持不變,架體及防護(hù)平臺無需單獨(dú)更改。
3.2施工工藝流程
首段混凝土的澆筑、模板的拆除→埋件的安裝→爬架和模板的拼裝→第2節(jié)段混凝土的澆筑、模板的拆除→埋件、導(dǎo)軌和液壓系統(tǒng)的安裝→爬架的爬升→下掛架的拼裝→第3節(jié)段混凝土的澆筑、模板的拆除→埋件的安裝、導(dǎo)軌的提升→爬架的爬升→重復(fù)第3節(jié)段混凝土澆筑步驟,依次進(jìn)行其他節(jié)段墩身混凝土施工。
3.3關(guān)鍵工序
(1)施工測量。施工測量是第一道施工工序,作為施工的指導(dǎo)和參照,是整個(gè)工程能否高質(zhì)量完成的先決條件,為避免返工,必須做到精確可靠。在施工中必須仔細(xì)選擇優(yōu)質(zhì)的全站儀、水準(zhǔn)儀、電子水準(zhǔn)儀、鉛垂儀等測量儀器,以保證數(shù)據(jù)的精確性和真實(shí)性,并由具備較高專業(yè)知識水平的測量人員有序地進(jìn)行測量。
(2)模板配置及施工。模板是高墩施工精度的基礎(chǔ),其高度較高,自重較大,且受力復(fù)雜多變,直接影響著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)格和外觀效果,以及其承載力,這就要求模板自身在盡可能減輕自重的同時(shí)保證足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。綜合考慮,選用產(chǎn)自芬蘭的厚度為20mm的自重較輕的維薩版作液壓自爬模外模板面板,木工字梁高度為12cm,用14號槽鋼作橫背楞,20號槽鋼作豎背楞。根據(jù)工程需要,在澆筑混凝土?xí)r模板需下包10cm,上挑5cm,因此外模板設(shè)計(jì)采用高度為6.15m、內(nèi)模高度為4.5m的標(biāo)準(zhǔn)小塊鋼模或竹膠板組合安裝成型的組合鋼模,雙12號槽鋼作力口勁楞,間距對應(yīng)外模的間距;拼裝好的爬升模板,均勻涂抹防銹漆于金屬件的表面,采用脫模劑涂抹板面,每向上爬升一次,進(jìn)行清理并涂脫模劑,確?;炷镣庥^質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
(3)液壓爬模系統(tǒng)安裝。ZPM-100液壓自爬模體系的爬升系統(tǒng)由多個(gè)部分組成,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,且均為高空作業(yè),組拼及施工過程中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò),都有可能引起施工困難、質(zhì)量缺陷甚至造成安全事故,需由下向上按照正確的次序和流程順次安裝各個(gè)組件,或先拼裝多個(gè)組件,然后利用機(jī)械進(jìn)行二次安裝。針對該工程的施工特點(diǎn),組拼時(shí)先按爬錐中到中的距離擺好兩塊尺寸為300mm×2440mm的木板于水平地面上,兩塊木板不得出現(xiàn)交叉,軸線垂直于木板連線,兩對角線的偏位上限為2mm;將三角架扣放在木板軸線上,定位使三角架的中到中和第1次澆筑爬錐中到中的距離一致;利用鋼管扣件將平臺立桿及兩三角架牢固連接,同時(shí)加設(shè)斜拉鋼管;然后平順且堅(jiān)固地安裝好平臺板,遇到部件妨礙處開孔,復(fù)核兩三角架中到中間距避免移位;架體拼裝完成后平緩地進(jìn)行整體起吊,保證架體不出現(xiàn)晃動,并穩(wěn)定地掛在第1次澆筑時(shí)已埋設(shè)完成的受力螺栓(掛座體)上,用安全插銷鎖定;之后實(shí)施桁架的組拼和全部操作平臺的安裝,先將模板支撐于4根木梁上面,確保堅(jiān)固后在其上進(jìn)行主背楞、斜撐及挑架的安裝,不斷檢查模板背楞和背楞調(diào)節(jié)器,確保無異常,用鋼管扣件連接挑架,同時(shí)設(shè)斜拉鋼管進(jìn)行加固,為使整體起吊時(shí)能夠保持平穩(wěn),將模板背楞和斜撐綁好;最后平緩起吊被作為一個(gè)整體的拼裝好的模板和架體,保證起吊過程不發(fā)生晃動,并穩(wěn)定地掛在第1次澆筑時(shí)已埋設(shè)完成的受力螺栓(掛座體)上,用安全插銷鎖定,角度通過斜撐調(diào)好,保證復(fù)核模板的位置正確,完成吊裝作業(yè);嚴(yán)格按正確的順序和位置依次安裝各個(gè)組件,并嚴(yán)密穩(wěn)固地進(jìn)行各組件間連接,并用潤滑油涂抹在各個(gè)組件的連接處,保證模板體系的爬升效果,起到阻擋雜物的作用。
(4)鋼筋制作、安裝。高墩的承載力很大程度上受鋼筋骨架的影響,又因?yàn)榭招母叨罩械匿摻疃?、接頭多,鋼筋接頭存在諸多質(zhì)量隱患,所以需采取滿足工程需要的連接方式。鋼筋進(jìn)場后,檢驗(yàn)鋼筋的種類、規(guī)格及各項(xiàng)性能,并通過受力分析和評價(jià)來保證鋼筋的強(qiáng)度和剛度;通過試驗(yàn)確定鋼筋下料和連接長度,在連接效果及承載能力達(dá)標(biāo)情況下,減少不必要的浪費(fèi)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,嚴(yán)格按圖紙、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求在鋼筋加工場制作鋼筋,然后運(yùn)至現(xiàn)場依次完成每一根鋼筋的連接;用剝肋直螺紋套筒的方式連接主筋,其他鋼筋根據(jù)設(shè)計(jì)、現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定焊接或者綁扎;加設(shè)可滿足墩身鋼筋剛度需求的架立鋼筋;鋼筋網(wǎng)片經(jīng)現(xiàn)場加工完成后吊裝綁扎。
(5)混凝土澆筑?;炷翝仓馁|(zhì)量直接決定混凝土外觀品質(zhì)的好壞,是整個(gè)高墩施工的關(guān)鍵,需具備較好的和易性及均勻性,并應(yīng)通過試驗(yàn)保證混凝土配合比符合工程需要。為保證墩身質(zhì)量,墩身選取流動性小的混凝土分段、分層澆筑;混凝土被混凝土輸送車泵送到模板的頂部,然后通過串筒自由下落,為確?;炷羷蛸|(zhì),下落上限2m高;混凝土每澆筑約30cm厚立即振搗,加強(qiáng)對作業(yè)人員的管控,確?;炷帘徊迦胧秸駬v器充分作用,避免出現(xiàn)漏振和泌水現(xiàn)象;每節(jié)段澆筑混凝土到離模板上口100~150mm處,并連續(xù)、不間斷作業(yè),澆筑因特殊原因被迫中斷時(shí),留置施工縫;時(shí)刻觀察模板受混凝土沖擊作用下是否有異常,若有異常及時(shí)進(jìn)行處理;同時(shí)檢驗(yàn)混凝土配比、坍落度達(dá)標(biāo),不得使用不同來源的水泥、砂石料,以防混凝土外觀顏色出現(xiàn)差異。墩身澆筑完畢后,復(fù)測澆筑結(jié)果,并及時(shí)養(yǎng)護(hù),經(jīng)檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求后,爬升模板,澆筑后續(xù)混凝土。
(6)爬模、爬升及架體拆除。爬架架體和模板在導(dǎo)軌爬升到位后即可爬升;按設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)埋件,爬錐通過螺栓牢固地定于模板上;由專業(yè)人員提升導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌被一起調(diào)為向上的上下?lián)Q向盒內(nèi)的換向裝置;上下?lián)Q向盒一起調(diào)為向下使下端依靠導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)架體的爬升;安排作業(yè)人員隨時(shí)觀察,并采取調(diào)整液壓閥門的方式使每榀架子保持同步;爬模到墩身頂部后實(shí)施下爬到墩身底部,工藝與爬模上爬時(shí)一樣,依次進(jìn)行模型段、承力架段的拆卸,檢修各部件后保管或再利用;通過吊機(jī)將模型架、承重架分塊拆卸落地。
4結(jié)論
爬模施工技術(shù)較常應(yīng)用于現(xiàn)階段的高墩施工,在高速公路和橋梁建設(shè)發(fā)展中起了重要的作用。科技在不斷進(jìn)步,為更好地適應(yīng)新的施工需求,需要不斷創(chuàng)新橋梁施工技術(shù)。高墩必須采用更高新、更先進(jìn)的施工技術(shù)來克服其施工難度大的困難,因此相關(guān)人員必須充分了解爬模施工技術(shù)體系,明確其施工工藝特點(diǎn)及技術(shù)要點(diǎn),不斷改進(jìn)爬模施工技術(shù),提升橋梁整體品質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1]司綱.橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科學(xué)家,2016,4(4):27-28.
[2]孫媛媛.大跨高墩橋梁施工全過程的穩(wěn)定性研究[J].工程技術(shù)研究,2018,3(9):77-79.
[3]凌振國.高墩施工技術(shù)在橋梁工程項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2020,5(6):63-64.
作者:王俊杰 單位:中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司