張躍軍
(山西交通建設監理咨詢集團有限公司,山西 太原 030012)
空心薄壁墩的施工方法較多,常規的滑模施工對混凝土性能要求較高,施工效率較低,存在成本投入較大等局限性。相比之下,吊翻結合施工技術集多重技術于一體,兼具滑模和翻模的應用優勢,在筑安全、保質量、提效率、增效益方面均有更好的表現,已逐步成為橋梁空心薄壁墩施工的主要方法。
該標段共建設4座橋梁,即K144+426省道301線分離式立交、K145+530塔洼大橋、K146+345提米溝大橋、ZK147+357/YK147+417西大坂溝特大橋。墩柱采用圓柱墩,部分高墩采用空心薄壁墩。根據工程規劃,在提米溝大橋施工中,墩柱類型及數量分別為空心薄壁墩16根,圓柱墩26根。
吊翻結合兼容滑模和翻模兩項典型的施工工藝,其中滑模模板上升系統具有穩定支撐鋼管的作用,可充當系統爬升軌道,從而根據工程要求帶動模板,并按照特定距離攜帶施工平臺上升;滿足脫模要求后,應用翻模施工工藝,使內外模脫離,隨平臺運動,將主桁架上懸掛的模板轉至指定位置,桁架單軌小車用于調節模板姿態,使其精準就位,待一個模板單元施工完成后,按規劃轉至下一點位,實施循環施工,將所有墩柱結構施工成型。
施工期間,混凝土水平推力、滑模系統自重經由托架傳遞至千斤頂,再借助該設備內部的卡環實現力向立桿的傳遞,全程靈活調控液壓操作平臺,配套千斤頂自動向上爬升。在滑翻結合理念下,豎向預埋鋼管為關鍵受力結構,擺脫了常規滑模施工對混凝土要求較高的局限性,混凝土初凝后即可提升支架架體,使各道工序的銜接更為緊密,施工時間縮短,效率、效益提升。
1.全面勘察橋梁施工現場,掌握地質、水文、周邊既有設施分布等方面的情況,加強施工圖紙會審,提高可行性。
2.考慮到空心薄壁墩高空作業安全隱患多,提前制定應急預案,以備不時之需。
3.取水泥、粉煤灰、砂石料、水等原材料做室內試驗,確定材料適合類型及具體用量,得到墩柱混凝土配合比,為后續混凝土制備提供基準。
1.鋼筋安裝
(1)主筋伸入承臺1.5m,承臺鋼筋安裝到位后,測放矩形墩的施工位置,組織預埋安裝作業。
(2)為防止預埋鋼筋偏位,以D16鋼筋為原材料加工成固定圈,設上下兩層,下層焊接在承臺上層網片筋處,上層位置在承臺頂面以上2m,與預埋筋的承臺面筋焊接。空心薄壁墩的預埋筋還有下沉可能,因此采用焊接方法連接承臺架立筋和上下層主筋,構成整體,發揮支撐作用。綁扎處理墩頂層固定圈和預埋筋,待鋼筋骨架安裝成型后,予以拆除。
(3)以測放的軸線為基準,拉出承臺中軸線,將空心薄壁墩鋼筋綁扎在頂層鋼筋網片上,對上層固定圈做適當調整并固定。空心薄壁墩鋼筋與承臺鋼筋存在空間干擾時,優先調整承臺鋼筋網格位置,非必要時不改動矩形墩鋼筋,在調整時不允許截斷承臺鋼筋。
2.標準段施工
主筋接長、箍筋綁扎均是標準段施工中的重點工作內容,其方法與起步段類似,細節需有效控制。例如,主筋接頭交錯排列,接頭錯開量至少為35d(d為鋼筋直徑)且不小于500mm;為順利接長鋼筋,在已澆筑層測量放樣,將固定圈安裝至指定位置;鋼筋綁扎的輔助裝置為體外活動支架,由專員在該處完成綁扎,隨后用吊車移走支架,再合模。
施工采用翻滑結合工藝,主要施工內容如下:
1.材料
翻滑結合施工采用模板、提升系統和操作平臺。模板為Q235A鋼板,厚度5.5mm;橫肋為雙[14a槽鋼,豎肋為[10槽鋼,分別按照800mm、345mm間距設置到位;設φ24對拉螺栓用于連接。操作臺可提供施工場所,長6.5m、寬1.5m,橫橋向對稱設置,外側材料為[10a槽鋼,橫梁為[18a槽鋼,在操作臺外側設1.5m寬的控制平臺。
2.吊模施工注意事項
C40混凝土初凝后(所需時間通常為12h~14h),進入吊模施工環節,精準控制提升速度,同步提升;千斤頂單次行程為5cm,同一批組裝的千斤頂其行程應盡可能相同,行程差不超過2mm;液壓系統安裝完成后,試運行3次,檢查各部分實際情況,無異樣則插入支承桿;下節段主筋安裝結束后,將其與支撐桿連接,發揮主筋限制性作用(避免支撐桿出現偏位);提升后,有效封堵對拉孔,根據該處實際情況做適當修整。
3.施工裝置拆除
墩頂每側用兩個5t手拉葫蘆將架體固定在墩頂預埋主筋處,首先將圍圈拆除為細分構件,再用吊車拆除施工平臺和模板,最后拆卸單側架體。拆除施工中潛在諸多安全隱患,因此提前在墩柱10m外拉設警戒線,由專員加強現場安全管理。拆除時注重防護,避免構件磕碰已施工成型的結構。
混凝土施工的基本思路是拌和站按配合比生產混合料,罐車運輸至現場,泵車泵送入模,澆筑期間輔以振搗措施,切實提高混凝土密實性。
1.按設計配合比取用適量原材料充分拌和,得到均勻性較好、無泌水、無離析的混合料。加強質量檢查,坍落度為180mm~220mm,混合料需具有良好的和易性,以便高效澆筑。
2.按預先確定的路線將混凝土運輸至施工現場,車輛盡可能勻速行駛,避免混凝土離析。到場后,檢查混凝土質量,判斷其是否存在離析、泌水等問題,若有則做二次攪拌,在此期間不允許摻水,隨后判斷混凝土是否滿足要求,若仍有不達標的情況,則視為廢料處理。
3.混凝土澆筑施工前,詳細檢查模板、鋼筋、爬架,判斷是否結構受損、穩定性不足,若有則進行處理,同時做好記錄;全面清理模板上殘留的雜物及鋼筋銹跡等;模板安裝后有縫隙時,填塞密實,避免漏漿。
4.避免混凝土澆筑速度過快,速度應在1m/h以內,保持勻速澆筑,避免混凝土卸料高度過大導致離析。
5.澆筑后進入養護環節,分兩部分考慮:起步段采用覆蓋薄膜養生,定期淋水,使混凝土保持濕潤,以免產生裂縫;標準段在矩形墩噴灑養護劑,使混凝土有效成型,得到形狀良好、密實穩定的墩結構。
綜上所述,吊模施工技術相比于翻模等傳統施工技術,在施工安全性、操作便捷性、質量可靠性、經濟高效性等方面均更具優勢,適用于薄壁空心橋墩。結合有關工程實例和施工經驗,本文提出了橋梁高墩吊模施工技術的具體應用要點,該技術具有推廣價值,可作為高速公路橋梁高墩的施工參考。