崔 綱
(山西交科公路工程咨詢監理有限公司,山西 太原 030006)
晉城環城高速第五合同段內的陵沁分離立交橋,全長943 m,是晉城環城高速公路全線的控制性工程,其中,薄壁高墩有26個,橋墩高度31~45 m之間,是決定該橋能否按期完工的瓶頸,該工程有效工期只有9個月,如果采用常規的翻模施工,不僅很難按期完成,而且投入也非常大,經過比較,決定采用滑模施工。對于高橋墩施工,滑動模板施工技術具有施工速度快、工程質量高、施工安全、勞動強度低等優點。但在滑升過程中由于種種不當的施工方法和因素,極易造成滑模偏扭,偏扭情況發生后由于糾偏方法不當,造成越糾越錯的局面,最后造成停滑事故。下面就該橋滑模施工的經驗分析出現偏扭問題的產生和形成的原因,對如何防止問題形成及糾偏辦法作一淺述。
(1)由于滑模設備安裝內力影響,模板、工作平臺的縱橫梁和頂架設計剛度不足,它們的變形也有可能造成滑模偏扭。防止措施:設計時模板要滿足3 t/m2混凝土的側壓力,門架間隔距離不能大于0.9 m,另外要考慮堆物站人和滑升時產生的摩阻力。
(2)由于液壓系統油路布置差異,各組油壓千斤頂承重頂升荷載不盡相同,個別千斤頂失效或推力降低,行程差異糾正不及時的誤差累計,頂桿拔空不承載及人為操作失誤,都有可能造成頂升速度不一致、模板提升不均勻等,導致滑模偏扭事故的發生。防止措施:千斤頂布置要對稱均勻,尤其是在矩形的四角摩阻力增加,布置千斤頂時要考慮加強。保證千斤頂能滿足整個滑模的自重加上堆物站人,即滿足混凝土側壓力、混凝土吸附力、摩阻力的要求。
(3)在滑模模板組裝時預留的錐度不一致。有時一側有錐度而另一側無錐度,甚至反錐度。防止措施:安裝模板的預留錐度控制在3 mm,形成模板上口小下口大的錐度,并且按混凝土軸線平分。
(4)控制滑模平面位置的方法不當:①對點器垂球過輕或垂球鉛直點不同心;②對點器設備和安裝不當。滑模平臺上的調位器,不在墩橫、縱軸線上對稱設置;地面基準點不在墩橫、縱軸線上對稱設置;地面基準點設置在澆筑承臺回填的人工土上遇水下沉基準點移位;只注重橫、縱軸線對點的準確,而忽略工作平臺的水平控制,或者只注重了工作平臺的水平控制而忽略了橫、縱軸線對點的準確。防止措施:垂球的垂直線和鉛直點必須在同一垂直線上且垂球重量不能小于8 kg,垂球錐頭不能大于2 mm。對點器安裝必須對稱,滑模橫縱軸線的對點器必須和墩縱軸線地面基準點相吻合。地面基準點需設在已澆筑混凝土承臺頂或墩身上(但只能設在基頂,否則設高了有一段盲滑會造成偏扭)。每提升30 cm檢查一次鉛直點(簡稱對點)。每次對點前檢查放線器部位是否正常,如有異常及時排除。
(5)荷載布置不均、千斤頂爬升不同步或部分千斤頂不工作、混凝土灌注不均勻等。防止措施:①嚴格按設計要求和技術規范操作。工作平臺上鋼筋焊接設施、混凝土振搗設施、工具、備用的鋼筋要均勻存放,不得偏載,人員要均勻地站在平臺上;②幾臺千斤頂要同步量測,發現有不工作的千斤頂要及時處理故障,始終保持千斤頂100%完好;③混凝土坍落度不能大于30 mm,混凝土澆筑層厚度不宜大于35 cm,澆筑混凝土順序要分段對稱,絕不允許自一端向另一端逐漸澆筑。振搗時不允許將振動棒插入下層已澆筑好的混凝土內。振搗工作必須緊緊跟上散混凝土作業。
(6)滑升方法不當,具體有:①當工作平臺上偏荷載時提升滑模;②當遇有大風時提升滑模;③滑升速度過快或滑升速度過慢;④滑升時環境溫度太低;⑤千斤頂內沒有插入支承桿或墩身鋼筋焊包接頭與平臺卡住。防止措施:專人負責,制度健全。工作平臺荷載要均布。如遇6級以上大風暫時停滑。在夏季滑升高度每天不大于8 m,春、秋季不大于6 m,混凝土脫模強度不小于0.2 MPa,低于0℃不開滑,及時檢查排除故障。組裝滑模前認真校驗千斤頂行程,每滑完一墩后檢修校驗一次千斤頂。
滑升中如有偏斜,應查明原因,有的放矢。一般情況下逐漸糾正,一次糾正量不宜過大,否則會造成滑升阻力增加,拉裂一側砼,甚至使墩身外形有明顯彎曲,有損外形美觀。
應在偏移值尚未到達橋墩設計允許偏稱值(1.5 cm)時進行,方法是控制或停止與中線偏向相反部位千斤頂爬升,使中線偏向部位千斤頂爬升增高,造成工作平臺反向傾斜(其值一次不得超過兩個爬升高度),以逐漸將模板中心調正對中,然后再調整模板水平。
調整模板水平必須服從中線糾偏,一般模板水平傾斜達到2%~4%時應及時進行調平,主要調平方法有:
(1)加載法。即在偏高部位的工作平臺外面上加荷載(如站人、加混凝土塊等),作用是增加此部位荷載以減少其爬升高度,從而達到調整模板水平的目的。
(2)千斤頂行程調整法。通過順時針轉動偏高部位千斤頂的行程調整帽,以減少活塞的活動高度,從而降低它的爬升高度以達到調整模板水平的目的。
(3)控制千斤頂爬升法。通過關閉偏高部位千斤頂輸油管路上的閥門達到調整模板水平的目的。
(1)控制千斤頂爬升法。模板扭轉一般都同時存在模板水平傾斜,因此,糾扭方法可按模板水平調平方法之進行。
(2)支撐法。模板扭轉時,千斤頂與頂桿必然相應按扭轉方向偏斜,據此,用適量(頂填數的1/5~1/4)較粗短鋼筋斜撐著頂桿就可糾扭,鋼筋上端綁扎在頂桿端部,下端焊在護面鋼筋上。
對于墩高大于40 m墩柱若采用翻模工藝時需耗用大量的腳手架材料及鋼木模板,而且周期長,滑升模板比普通模板不僅經濟,而且施工進度快,能比采用普通模板提高5倍以上,且施工安全,質量保證,對于山區高墩施工,滑模更有其優越性。雖然滑模施工具有混凝土容易拉裂掉角、混凝土外表不美觀、容易發生滑偏等缺點,但只要掌握好滑模時間,控制好混凝土的塌落度,勤測量,上述缺點都能克服。所以陵沁分離立交橋采用滑模工藝施工,僅用了4個月就完成了下構工程的施工,質量優良,為高墩滑模施工積累了成功的經驗。