山區(qū)空心薄壁墩施工技術(shù)

白子斌

1 工程概況

銀珠河大橋位于安徽省岳西縣黃尾鎮(zhèn)闊灘村,該地區(qū)位于大別山腹地,群山環(huán)繞,地形復(fù)雜,地勢陡峭,起伏非常大。該橋為左右線分離式,跨徑組合為:左線3×30+(45+8×30+45)+8×30,右線(45+3×80+45)+7×30,主跨為變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)—剛構(gòu),主墩為矩形空心薄壁墩(單室等截面),墩身混凝土強度等級為C40,墩身外形尺寸為650×400,左右線主墩并列布置,共8個墩,最高墩為43m,最低墩為21.5m。墩位分別位于溝谷中、銀珠河河灘內(nèi)及半山坡上,施工難度大。

2 施工方法及施工工藝

2.1 施工方法

墩身內(nèi)外采用翻模施工,外模采用大塊鋼模板,內(nèi)模采用竹膠板或木板(一側(cè)刨光),每節(jié)模板高度為1.5m,每次灌注不得少于3.0m。即先綁扎鋼筋立模,施工墩身底座實心混凝土,待混凝土澆筑完畢終凝后,再綁扎鋼筋立內(nèi)外模(翻升高度2倍),待混凝土澆筑完畢終凝后,再綁扎第4,第5層鋼筋,拆除底座外模和第二節(jié)模板,并將底座外模和第二節(jié)模板翻升至第4,第5層,以后每次澆筑3 m高度混凝土,形成鋼筋綁扎、拆模、翻升立模、測量定位、接長泵送管道、澆筑混凝土、養(yǎng)生和標(biāo)高復(fù)核的循環(huán)作業(yè),直至達到設(shè)計高度。

2.2 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

2.3 設(shè)備機具配置

1)塔吊基礎(chǔ)應(yīng)按廠家的圖紙進行施工,保證不出任何問題。2)塔吊高度超過25 m時,必須在塔吊中部設(shè)置附著加固,附著采用在墩身施工過程中預(yù)埋構(gòu)件后,用附著桿與構(gòu)件焊接或螺桿連接。3)腳手架搭設(shè)時采用扣件連接,立桿間距為100cm,步距為120cm,橫桿間距為100cm,人行腳手架靠墩身側(cè)必須與墩身附著固定,確保穩(wěn)定。4)半山坡上的墩身在施工過程中應(yīng)和河灘中內(nèi)的墩身同步考慮預(yù)埋構(gòu)件,保證索道滿足施工。

2.4 模板設(shè)計與加工

模板的設(shè)計保證模板有足夠的剛度,以保證一次澆筑3 m～4.5 m高混凝土。每節(jié)模板均設(shè)置工作平臺(寬度1 m),利用角鋼焊接在模板豎肋上,與模板形成整體,工作平臺上鋪2cm厚木板,外側(cè)工作平臺沿周邊設(shè)立0.8 m高防護欄桿并掛800目安全網(wǎng),供操作人員作業(yè)、行走,存放小型機具。

2.5 綁扎鋼筋、立內(nèi)外模板、拆模

在基頂面設(shè)計位置開始綁扎鋼筋,鋼筋綁扎完畢后,安裝底座模板,并檢查模板垂直度及模板邊線是否與墩身設(shè)計位置吻合。

對已加工好的大塊鋼模進行試拼,檢查模板加工精度、拼裝精度是否達到設(shè)計要求。利用全站儀恢復(fù)承臺縱、橫中線,利用水準(zhǔn)儀確定標(biāo)高,根據(jù)承臺中心放出墩身邊線,確定立模位置。

拆模時,先拆除對拉拉桿,再拆除法蘭螺栓(每塊模板連接處保留 2個～3個不拆)。用塔吊(葫蘆)吊住模板,依次拆除模板連接處螺栓,將模板吊(放)至地面修整,拆倒數(shù)第二塊模板前,用葫蘆將最后一塊模板吊住,防止出現(xiàn)意外情況,檢查最后一塊模板的對拉桿確認(rèn)安全可靠,進行下步工序。

2.6 混凝土澆筑

混凝土采用泵送。塔吊離墩身較近的(不超過5 m),泵管利用塔吊附著至工作面;混凝土對稱四周均勻灌注,泵管頭接軟式管。混凝土每層澆筑厚度為30cm,混凝土振搗直接從頂口放入插入式振動棒振搗,觀察混凝土振搗質(zhì)量(夜間澆筑時墩身四周設(shè)置若干碘鎢燈)。澆筑完畢后及時養(yǎng)生,待混凝土強度達到2.5 MPa后,人工清除浮漿,鑿毛混凝土表面。

2.7 隔板及墩頂部位

當(dāng)墩身施工到離隔板1 m時,在墩身預(yù)埋構(gòu)件,當(dāng)施工到隔板位置時,利用預(yù)埋構(gòu)件拼裝托架,作為隔板施工的支承架,然后在托架上進行隔板鋼筋綁扎、模板安裝。

墩身施工至距離墩頂實心段1 m時,同樣在墩身內(nèi)壁預(yù)埋構(gòu)件,當(dāng)施工到實心段位置時,利用預(yù)埋構(gòu)件拼裝托架,作為墩頂施工的支承架,然后在托架上進行墩頂鋼筋綁扎、模板安裝。內(nèi)模采用木模或竹膠板,為保證墩頂部位質(zhì)量,混凝土一次澆筑完成。

3 墩身質(zhì)量控制

3.1 測量監(jiān)控措施

1)在承臺施工前,首先放出墩身十字線,做好型鋼支架,將墩身預(yù)埋鋼筋準(zhǔn)確定位并確保在整個施工過程中墩身鋼筋不移位、不偏斜。2)在第一次立墩身模板時,采用平面坐標(biāo)法(與導(dǎo)線點聯(lián)測)準(zhǔn)確測放出模板4個控制點的平面位置,采用三角高程法測放出模板頂面高程,然后利用鉛垂線測量模板的傾斜。3)以后每節(jié)段立模時均與第一次一樣測量控制放樣,而且還要對前一節(jié)段進行竣工檢查。4)每次測量時間盡量固定在溫度、陽光等氣候因素影響較小的每天早上9:00以前或下午4:00以后進行。5)平面位置控制。將全站儀架于控制點,用極坐標(biāo)法通過控制模板位置控制墩柱平面位置。6)高程控制。在承臺上墩身兩側(cè)各布設(shè)兩個水準(zhǔn)點作為基準(zhǔn)高程,基準(zhǔn)高程采用三角高程測量的方法從控制點用檢定鋼尺沿墩柱向上傳遞。

3.2 外觀質(zhì)量控制

1)優(yōu)化混凝土配合比,在保持原來配合比、坍落度的前提下,采用增加高效減水劑,混凝土澆筑過程中專人負(fù)責(zé)振搗,確保不漏振、過振。2)提高立模精度,采用玻璃膠或橡膠皮處理接縫,保證接縫嚴(yán)密,每節(jié)澆筑混凝土保持在同一個水平面,表面鑿毛后將與模板接觸部位清理干凈,確保模板縫平直,無錯臺。3)夏季施工,由于氣溫較高盡可能安排在下午或夜晚溫度較低時澆筑混凝土,減小混凝土的坍落度損失。4)混凝土澆筑完后,立即進行覆蓋養(yǎng)護,拆模后用塑料薄膜包裹,進行濕潤養(yǎng)護,同時避免上一節(jié)段墩身混凝土澆筑時污染已澆筑的下部墩身。5)拆模后及時修復(fù)表面缺陷,保證墩身顏色一致,棱角分明,并及時檢查模板是否存在變形,以便及時校正;清理模板表面,均勻涂抹脫模劑備用。

4 安全措施

1)參加墩身施工的作業(yè)人員,事先必須檢查身體,有精神病、高血壓、心臟病患者、聾啞人、恐高癥的人員不得參與施工作業(yè)。2)進行安全教育。建立健全各項規(guī)章制度,加強崗位責(zé)任制。嚴(yán)格施工紀(jì)律,嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)。高空作業(yè)人員作業(yè)時必須佩戴安全帽、穿施工鞋、系安全繩。3)工作面掛安全網(wǎng),墩下便道應(yīng)搭設(shè)防護棚。定期檢查腳手架扣件、工作平臺欄桿、人行走道板是否牢固,發(fā)現(xiàn)問題及時整改。4)遇到暴雨、雷電及6級以上大風(fēng)時,應(yīng)停止施工并切斷電源,保護好各種設(shè)備。5)未經(jīng)現(xiàn)場主管批準(zhǔn),任何人不得頂崗、跨崗作業(yè)。6)塔吊司機要經(jīng)培訓(xùn)考核,持證上崗,作業(yè)時要有專人指揮,禁止超負(fù)荷起吊。定期檢查塔吊鋼絲繩、卡環(huán)、附著桿,如有損壞應(yīng)及時更換。

5 結(jié)語

空心薄壁墩的施工方法很多,根據(jù)現(xiàn)場情況制定合適的施工方法非常重要,模板、提升設(shè)備是否適用,工藝、工序是否合理,直接決定了施工的進度、質(zhì)量、安全和效益。

[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]郭發(fā)忠.橋涵工程[M].第2版.北京:人民交通出版社,2009.

[3]王 麗.矩形薄壁空心墩翻模施工[J].山西建筑,2008,34(28):341-342.