張衛東 曾桂媛
【摘 要】 隨著高速公路的發展,橋梁是公路建設中不可缺少的一部分,我國的高速公路建設也呈現出突飛猛進的勢態。文章結合工程案例,分析了高速公路橋梁的高墩施工技術的難點和施工方案。
【關鍵詞】 公路橋梁;施工技術;難點;方案
近年來,隨著我國經濟的發展,高等級公路建設也呈現出突飛猛進的勢態。橋梁是公路的重要組成部分,隨著交通運輸量的大幅提高,行車密度及車輛的載重也越來越大,公路橋梁在交通程中的重要性與日俱增。公路橋梁的質量將直接影響著行車安全和公路的暢通,而公路橋梁工程的質量,關鍵在于施工技術的提高。
1 工程概括
某公路大橋中心樁位于K79+312,全長328m,該橋下部構造為空心薄壁墩配樁基、重力式橋臺配擴大基礎;上部構造為8跨40m 的預應力組合箱粱。該橋橋位區屬低山丘陵之山間沖溝地貌,地形起伏較大,其中1#墩高18m、2#墩高34m、3#墩高34.5m、甜墩高35m、墩高26m、墩高27m、謝墩高18m,平均墩高27.5m。
1.1 高墩施工的特點及難點
該橋梁所處地形復雜,交通運輸不便,而且大部分墩身較高。工程量大,工期短,因此橋墩施工是該工程的關鍵所在,對于20m以上的高墩柱施工存在以下的難點: 施工周期長;模板和機械設備的投入大;高墩施工定位控制難度大;高墩施工接縫的處理要求高;高空作業。施工安全系數低。
1.2 施工方案
針對墩柱墩身較高的特點,墩身模板全部采用特制定型鋼模板,模板每節高度為1.5m。采用大噸位吊車進行模板安裝,在模板頂和中部分別以風纜繩緊固穩定,保證立模后的剛度及豎直度。墩身混凝土在吊車能及的高度用混凝土運輸車送至現場,以吊車配混凝土吊斗,利用串筒澆筑,為合理的配置現有機械資源,2#、3#、鉗高橋墩采用混凝土輸送泵直接送至模板內澆筑,用插入式振搗器振搗,混凝土采取分層連續進行澆筑,每層厚度不大于30cm,中間因故間斷不能超過前層混凝土的初凝時間。
2 施工關鍵技術
2.1 測量放樣
先對墩柱的結構線及墩柱中線進行測量放樣,墩柱前后、左右邊緣距設中心線尺寸容許偏差10mm。墩柱施工前,將樁頂沖洗干凈,并將墩柱結構線以內的混凝土面鑿除浮漿,整理連接鋼筋。
2.2 支架搭設與驗算
2.2.1 技術要求
墩柱腳手架主要起操作架及垂直運輸作用,必須具有足夠的強度、剛度和穩定性;支承部分必須有足夠的支承面積,如有底托的碗扣件安置在鋪設好的枕木上或已澆筑的承臺上,有基土時必須堅實并有排水措施;腳手架立桿間距及橫桿步距必須滿足使用要求。
2.2.2 搭設方法
清平夯實基土(條件容許時最好將腳手架支承于墩柱承臺上),圍繞墩柱搭設碗扣件支架,我們在水石崖溝3#大橋高墩柱施工過程中采用雙排碗扣件作為支架,立桿及橫桿采用
1.2m間距,排間距為0.9m。
2.2.3 支架受力分析及計算
對于一般的扣件式鋼管腳手架在搭設前首先必須力學驗算,架體結構的主要傳力途徑為:操作平臺上的各種豎向荷載橫向—水平桿一縱向水平桿—立桿一墊木一地基。從傳力途徑可以看出,結構桿件中立桿底段是受力最大,因此在計算過程中主要計主桿底段和地基。計算時主要考慮的荷載可分為恒荷載和活荷載。前者主要包括結構自重和構配件自重,后者主要包括操作平臺上的施工荷載和平風荷載,還應考慮河流中水的沖刷產生的荷載。在腳手架的搭設計算中,最主要的是通過荷載的分布情況及大小,驗算立桿的剛度和穩定性是否滿足要求。另外,腳手架構造、腳手架加強加固必須滿足施工要求和安全技術規范要求。
2.3 模板工程
模板工程按照既定的施工方案進行。墩臺身結構采用加工的大塊組合鋼模板,因其可經工廠化加工制造,板面平整,尺寸準確,拆裝容易,具有接縫緊密、反復使用不易變形等優點,必要時采用機械吊裝,模板安裝前對模板尺寸,進行檢查。安裝要堅實牢固,以免振搗混凝土時引起跑模漏漿,安裝位置要符合結構設計要求。模板制作偏差和誤差嚴格控制在規范規定之間。
2.4 鋼筋工程
嚴格按照經監理工程師審批的支架方案進行塔設,墩柱支架塔設完成后進行墩柱鋼筋幫扎施工。鋼筋統一在加工棚進行下料和制作,鋼筋的調直、截斷及彎折等均應符合技術規范要求,鋼筋加工完成后進行編號堆放,運至作業現場再用吊車吊至作業平臺進行綁扎、焊接,焊接時應注意墩柱主筋焊接接頭必須錯開,使接頭鋼筋面積不超過鋼筋總面積的25%;箍筋接頭應在四角錯開,彎鉤長度滿足設計及抗震要求。中心點誤差控制在2cm內,墩柱邊側的保護層利用墊塊來保證,鋼筋的保護層厚度應符合的要求。
2.5 澆筑混凝土
考慮到墩身高度較高,單個墩柱砼一次成型難度較大,必須分次澆筑成型,砼澆筑盡量減少工作縫,接縫嚴密平整,并保證前后澆筑砼的外觀一致,墩身、臺身未達終凝前,不得泛水。在砼澆筑時,設有堅實穩固的工作平臺,采用砼輸送泵澆筑。距離超過600米時,采用二級泵站轉送,在澆筑過程中,應設專人檢查支架、拉桿、模板、鋼筋及錨桿螺栓等預埋件的位置和保護尺寸,確保位置正確,不發生變形、位移,確保砼配合比,水灰比和坍落度等技術指標滿足規范要求,應加強振搗,使砼在模板周邊充實、飽滿,表面光滑,無氣水泡或蜂窩等。當砼抗壓強度達到2.5MPa后方可拆模,并要保證其表面及棱角不受損。拆模和裝模時一樣,輕拿輕放,以免模板損壞變形。拆模后,要特別注意墩身、臺身的養護,采用高壓泵自上而下進行定期灑水或采用養生布包裹養生。
2.6 拆膜及養護
當砼抗壓強度達到2.5MPa后方可拆模,并要保證其表面及棱角不受損。拆模和裝模時均要輕拿輕放,以免模板損壞變形。拆模后,要特別注意墩身、臺身的養護,采用高壓泵自上而下進行定期灑水或采用養生布包裹養生
3 高墩施工的幾點體會
3.1 在施工中開辟2~4個工作面,減少中間停頓時間,以平行流水作業法來組織施工,以加快分項工程的完工時間,從而確保工期。
3.2 由于模板周轉次數多,因此易產生模板變形,應在加強肋中間設幾道橫穿墩身的對拉螺桿,高度方向每隔1m設1道與加強箍固定聯結。
3.3 墩身需分段分次施工,橫斷面向壁厚50,縱向壁厚70,配筋量大,鋼筋間距小,拉桿多,無合理施工間距造成施工人員無法站在混凝土表面近距離振搗,為保證混凝土質量,尤其是外觀質量,混凝土澆筑過程要求在施工過程中操作人員必須規范操作,從混凝土拌和、澆筑和拆模養生等都要做到一絲不茍,重視和加強混凝土施工工藝水平和過程管理工作。
3.4 搞好安全施工是高墩柱施工的關鍵環節之一,要經常對施工操作人員進行安全教育,強化安全意識,各工序應按安全操作規程辦事。
4 結語
實踐證明,采用高墩鋼管支架及特制定型剛模板的施工技術,使高空、立體、平行、交叉作業有了可靠的安全保證,同時也加快了工程進度,降低了工程成本,此技術是合理可行的。