王元成等

摘 要:文章結合“昌寧”D5合同高墩滑模施工,介紹橋梁高墩滑模施工質量控制要點,包括垂直度控制,箍筋安裝,鋼筋保護層控制等內容,還介紹一些保證工藝和質量的實際經驗,希望有利于滑模技術的推廣應用。
關鍵詞:高墩;滑模;質量;控制
中圖分類號:U445.559 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)18-0144-02
1 工程概況
南昌至寧都高速公路岡(上)至寧(都)D5合同段,路線長4.92 km。合同工期18個月,計劃于2015年6月15日竣工。
朱源高架橋橋墩采用雙柱式墩配鉆孔灌注樁基礎,左幅和右幅6、7號墩采用實體墩,墩高達48 m;龜莊高架橋橋墩采用單排雙柱式墩配鉆孔灌注樁基礎,左幅6#、14#、15#和右幅7#、14#、15#采用實心墩;龜莊高架左幅7#~13#和右幅8#~13#采用空心薄壁墩,實心墩斷面6.5 m×2.2 m,空心墩斷面6.5 m×2.8 m。墩柱最高高度為58.085 m。
2 質量控制實施背景
近年來,山區高速公路建設中常遇到一些深谷需建高墩柱,一般采用滑模施工。滑模施工質量,一直影響著高墩的安全和使用品質。根據高速公路高墩橋梁施工經驗,結合D5標段高墩滑模施工現況,探討高墩滑模施工質量控制。
3 高墩滑模施工質量控制
3.1 施工過程中滑升垂直度控制
滑模模板提升過程中,受液壓控制臺和液壓管長度影響,每臺千斤頂過程受力略有偏差,加上人為操作和設備本身的差異,導致頂升速度快慢不一,進而使模板滑升產生偏差,導致模板偏移或扭轉,因此在施工中要做好垂直度控制。
垂直度測量采用線錘配合激光垂準儀法,滑升一次測量一次,且每滑10 m全站儀復核一次平面位置。實踐證明,此法可以保證滑模施工平面位置的準確,滿足水平度和垂直度的要求。
3.1.1 平面位置控制
承臺鋼筋綁扎完成后,全站儀放出墩身四角點,保證墩身立模位置準確。澆筑砼前再次復核模板上口的四個角點。后續施工中,每滑升10 m必須復核四個角點,確保平面位置的準確。
3.1.2 滑模水平度控制
滑模試運行階段,根據每臺千斤頂實際油路長度開展行程調試,通過調整千斤頂的行程螺帽確保使每個千斤頂行程基本一致。在每單側滑模千斤頂頂部安裝水平管,滑升過程中通過水平管進行模板水平檢查,每提升一次逐一水平管進行水平檢查,發現水平偏移,按照施工交底要求調整水平,確保水平度滿足規范要求。
操作平臺堆料放置均勻,對稱分層澆筑混凝土。平臺四周受力不均勻將導致平臺傾斜,造成頂桿彎曲、墩柱截面發生扭轉致使滑升困難。因此要經常細心觀測和耐心調整。每次滑升后在支撐桿上劃線標記千斤頂預滑升的高度,施工中要確保全部千斤頂水平高差≤2 cm,相鄰千斤頂水平高差≤1 cm。
3.1.3 垂直度測量控制
墩身中心線隨滑模高度逐漸上升可能會產生偏移或扭轉,甚至既偏移又扭轉。造成這種現象的原因分析如下:
①每個千斤頂的理論行程不相同,導致提升高度一致,使平臺產生傾斜或扭轉,沒有及時發現調整,使模板沿斜向滑升而出現墩身中心線產生偏扭。
②滑模施工平臺上荷載分布不均勻,造成每個千斤頂的受力不一致,受力大的千斤頂每次爬升后有細微回油現象出現,造成實際行程減小,使滑模平臺逐漸朝荷載較大的方向傾斜,同時帶動模板亦隨之傾斜。
③墩柱截面尺寸較大,同一平面的混凝土存在澆筑先后順序,若澆筑總是沿同一方向進行而沒有往復澆筑,則會造成一側混凝土入模早于另一側,單側混凝土與模板的粘接力大于另一側,模板滑升時兩側混凝土與模板間摩阻力差值隨滑升不斷增大,最終導致千斤頂受力不均勻。
為避免出現上述現象,在滑模施工中采取如下措施:
①外模用激光垂準儀對墩身4個面進行垂直度控制,每滑升一次立即量測,當偏差超過5 mm時,及時按施工交底要求處理。
②遇到只是墩身中心線發生偏移時,逐步控制與偏移方向相同的一側千斤頂頂升行程大于另一側,使模板反向傾斜達到符合要求。
③遇到只是墩身中心線發生扭轉時,逐步升高與扭轉方向相同的對角線上2個角端的千斤頂,促使模板產生反向扭轉的趨勢。
④遇到墩身中心線既偏移又扭轉時,先校正偏移,再校正扭轉。無論校正偏移還是扭轉,當墩身中心線校正到原偏、扭值的一半時,即應調平工作平臺,停止校正,原偏、扭值另一半依靠滑模模板的慣性即可恢復,否則容易產生反方向偏移和扭轉,造成惡性循環,使墩身中心線蛇形上升,同時校正時要循序漸進,不要使頂升千斤頂行程差值過大。
激光垂準儀布置示意圖,如圖1所示。
3.1.4 薄壁空心墩外模的控制
薄壁空心墩控制外模的同時,內模通過4個角點到外模距離的方法控制平面位置,如圖2所示。內模的水平度和垂直度通過水平管檢測千斤頂高差,并同樣在支撐桿上劃線標記千斤頂預滑升高度的方法控制。實踐證明,此法滿足施工需求。
滑模施工速度較快,現場技術人員應勤量測,注意預防并及時糾正墩身的偏移和扭轉。科學合理安排班組,防止疲勞施工出現技術失誤,及時發現問題并掌握正確的處理方法,確保滑模施工順利進行。
3.2 箍筋安裝和鋼筋保護層控制
綁扎墩身鋼筋時,間距、位置及砼保護層厚度等必須符合要求。鋼管焊接鋼筋保護層限位裝置,保證鋼筋保護層厚度。鋼筋接長時為下一節鋼筋施工預留足夠長度的接茬鋼筋。接長時主筋和箍筋、對拉筋等應同步接長,保證鋼筋籠形成一個整體,不變形。
3.2.1 箍筋安裝
正常滑升階段,混凝土澆筑、綁扎鋼筋和滑升模板交替進行。模板每提升一定高度后,穿插進行接長頂桿及綁扎鋼筋工作。主筋采用剝肋滾軋直螺紋機械連接,為操作方便與安裝安全,主筋每節按4.5 m連接,并用每根支撐桿代替一根豎向筋。待豎向主筋連接和定位完成后,其上畫出水平箍筋的位置,箍筋逐根綁扎,直至高于擬澆筑墩身混凝土頂面30~40 cm處。綁扎箍筋速度較慢,質量不好控制,綁扎一根箍筋需要多人同時操作,即費時又費力。為之改變箍筋加工形式,在加工總長度不變的基礎上由閉口改為開口,施工過程中直接從主筋的一端插入另一端,按設計間距綁扎固定,箍筋的另一端在用手持液壓鋼筋彎曲機加工成設計形狀,以此類推,往上綁扎箍筋,直至綁扎高度滿足滑升高度要求為止。實踐證明,按此法不僅速度快,質量控制也較好,滿足了滑模滑升速度的要求。
3.2.3 鋼筋保護層控制
鋼模板安裝前,首先定位放線,將墩柱的所有豎向鋼筋全部按放線位置進行綁扎(留足保護層),不到位的鋼筋按規范要求整改,確保鋼模板安裝完畢后,保護層的厚度滿足設計要求。
鋼模板安裝嚴格按照放線位置布置,通過鋼管焊接鋼筋保護層限位裝置,使保護層滿足設計要求。將下好料的國標鍍鋅鋼管按照圖紙設計保護層的厚度分別與滑模的內外鋼模板焊接,鍍鋅管按1 m間距內外交錯布置,要求壓扁的一頭在上。此法可以保證保護層不致于過大或過小,確保保護層的厚度。
鍍鋅管控制保護層措施,使鋼筋保護層控制由靜態變成了動態,符合工藝要求;足夠的強度和光滑的外表一定程度上糾正或彌補鋼筋在綁扎過程中不規范的缺陷;解決了墊塊易被壓碎及脫落的問題,減少了墊塊成本投入,有效地保證了鋼筋保護層厚度。
4 滑模施工質量通病及其處理方法
滑模施工質量通病有支撐桿彎曲、模板傾斜;砼出現水平裂縫、斷裂、局部坍落、蜂窩、麻面和露筋;墩柱傾斜或扭轉等。分別介紹如下處置方法:
①滑模施工過程中踹安支撐桿的現象后,一般采用更換新的支撐桿來解決。施工中必須嚴格控制滑模模板的傾斜度,控制滑升速度,從而避免模板傾斜。
②滑模施工中,澆筑混凝土的振搗要符合規范要求,且往復澆筑。同時根據不同的環境溫度對骨料含水率、混合料入模溫度的影響合理的調整,確保合適的出模強度。對墩身缺棱掉角和蜂窩麻面及露筋部位,及時出現外觀隱患部位的混凝土,用等強度的水泥砂漿修補并抹平。
③為防止墩柱偏斜或扭轉現象出現,滑模施工操作平臺上的荷載應均勻分布,技術人員及時對千斤頂行程偏差進行量測,細致、高頻觀測墩柱垂直度,控制好墩身中心線,一旦出現偏差要及時糾正。
5 結 語
目前,橋梁高墩施工中廣泛采用滑模施工工藝,此工藝速度較快、成本較低,且具備較高的安全性,混凝土連續澆筑,避免了墩身施工縫的出現,加強了混凝土整體性。隨著山區高速公路的增加,滑模施工通過不斷改進的控制措施,被越來越多的工程施工采用。滑模施工中要控制好模板的水平度、墩身的垂直度,控制好出模強度,加強箍筋安裝和保護層的控制,采用正確的方法預防并及時糾正滑模系統及混凝土墩身的偏移和扭轉,解決滑模施工中的質量通病,確保工程的順利實施。
參考文獻:
[1] JTG F80/1-2004,公路工程質量檢驗評定標準[S].
[2] 田克平.《公路橋涵施工技術規范》實施手冊[M].北京:人民交通出版社,2011.
[3] GB 50113—2005,滑動模板工程技術規范[S].