高速公路桥梁施工中的高墩施工技术

2021-01-08 06:16雷云晖
工程技术研究 2020年21期
关键词:墩身高墩滑膜

雷云晖

(中铁二十局集团第四工程有限公司,山东 青岛 266000)

随着高速公路桥梁工程跨度越来越大,墩身高度越来越高,建设过程中所面临的风险因素也随之增加,这使得高速公路桥梁施工技术的质量控制变得更为艰难,施工质量难以把握。对此,文章以中铁二十局集团第四工程有限公司建设的合铜高速公路漆水河特大桥为例,展开理论分析,通过论述高墩施工技术在项目桥梁施工中的应用,总结技术要点,为相关技术人员提供参考。

1 高墩施工技术概述

1.1 基本概念

当前,高速公路桥梁项目建设取得了阶段性的发展,高墩施工技术在该类工程中的应用越来越广泛,起到的作用也越来越大。根据高速公路桥梁建设的实际要求,桥墩的选择具有多元化的特点。通常,在高速公路桥梁建设中,有各式各样的桥墩可供使用,高墩是其中的一种,同时也是我国高速公路桥梁项目建设中应用最为广泛的一种。所谓高墩施工技术,是指应用高墩桥墩,对其展开一系列施工工作。由于空心薄壁墩具有稳定、坚固、节能的特性,作为高速公路桥梁的下部载体,可以为桥梁提供强有力的底部支撑,具有足够的强度以及承载力,可以确保项目建设的整体质量符合要求,因此在高速公路桥梁桥墩建设中最为常见。

1.2 技术特点

(1)施工周期更长。在实际的施工过程中,应用高墩施工技术具有一定难度,再加上为确保公路桥梁项目建设的整体质量,往往在施工时对该技术有更高的要求。如混凝土浇筑施工的质量要求高,需按照批次分步进行,每一个高墩在浇筑时,不能一次完工,需要经过反复多次的浇筑,只有这样才能达到所要求的墩身高度,因此浇筑的周期较长。加之在此期间内,容易受到环境因素的影响,混凝土浇筑质量难以控制和把握,技术实施所需的周期更长。

(2)技术精度要求更高。就高性能混凝土本身而言,原材料标准要求较高,在实际施工时,需要配置一些辅助施工设备,只有这样才能够确保施工安全有序进行,这些都不同程度地增加了技术难度。另外,由于高墩的高度相对较高,因此对技术精度的要求更高,因而在操作过程中对技术人员的专业素质有较高的要求。与此同时,还需考虑项目施工周期的影响,需确保施工进度,这也加大了高墩施工技术的难度。为了更好地保证此项技术的高效实施,必须对其采取有效的手段,进行技术控制预管理。

(3)成本较高。相较于其他桥墩施工技术,高墩施工对于施工材料的质量要求、施工进度的要求更高,加之高墩施工的工程量很大,所需材料更多,因此需要大量的资金支撑。此外,该技术不同于其他公路桥梁施工技术,在施工过程中,技术的应用存在统一性,造成技术上的资金投入更多。而且,高墩施工技术中要应用大量模板,也增加了施工成本。因此,高墩施工技术具有成本较高的特点。

1.3 存在的问题

(1)施工技术单一。在当前的公路桥梁施工中,等截面薄壁空心墩应用滑膜施工技术较多。该项技术的应用较为单一,目前并未有其他能够替代的技术,而且滑模施工技术在应用过程中具有很强的针对性,这在一定程度上阻碍了我国高墩施工技术的发展。特别是随着我国公路桥梁项目的不断普及,公路桥梁建设覆盖全国各地,在实际施工时,所处环境复杂程度不一,技术的应用需要面对各类地质因素的影响。在施工时,需及时对钢筋预埋位置、保护层厚度、墩身偏位、墩身竖直度、外观施工质量参数进行检测。但一些施工单位为了追赶工期,往往都会忽略这一环节,进而为高墩施工技术的应用埋下了隐患。

(2)施工技术有待优化。目前,我国高墩施工技术仍不成熟,需要进一步优化才能更好地适应高速公路桥梁项目施工。由于我国桥梁工程建设相较于一些发达国家较晚,且高桥墩施工技术应用时间较短,技术方面还不够成熟,加之高墩施工技术对专业人才素质要求较高,其本身施工难度大,控制因素较多,因此技术管理十分不利。要想更好地应用高墩施工技术,就要对其进行优化完善,并且培养优秀人才投入施工建设中,只有这样才能够从整体上提升高墩施工技术的应用效果。

2 项目概况

陕西合阳至铜川高速公路桥梁施工项目位于合阳至铜川高速公路TJ-10标段,铜川市宜君县和印台区,建设工期为28个月,线路全长8.045km,起讫桩号为K139+055~K147+100。最大墩高为99m,全桥长1499.06m,桥跨布置为(5×40)m+(65+3×120+65)m+5×(4×40)m,中心里程为ZK145+575、YK145+560(左右线分离),双向四车道,设计速度为100km/h。在项目建设过程中,薄壁空心墩墩身均采用滑模施工,具体墩高及结构形式如表1所示。

3 高速公路桥梁施工中高墩施工的技术要点

3.1 高墩施工前期准备

以中铁二十局集团第四工程有限公司合铜项目为例。在施工前,应做好充足的技术准备。其中,测量放样最为关键,这是对后续施工影响最大的一环,也是高墩施工技术中最基础的环节。进行测量放样工作时,相关技术人员要借助测量设备,对高墩结构线、高程展开测量,这样才能确保接下来的工作有序进行。值得注意的是,在测量时应做好精度控制工作,避免由于精度误差造成墩柱中心偏移的情况,进而影响后续施工。在此基础上,相关技术人员需对高墩施工中的混凝土浇筑环节进行测量放样。操作时,技术人员应严格按照实际要求进行,而且为确保测量放样的准确性,必须多次重复测量,得到最精准的数值。

表1 主桥连续刚构段墩身特征表(单位:m)

3.2 滑模施工工艺

在高速公路桥梁施工过程中,墩身主要运用滑膜法进行分节施工,而墩旁则以塔吊辅助作业。滑膜是整体式的桁架结构,主要运用自身的液压千斤顶完成自主向上爬上活动。在承台施工结束之后,在墩身绑扎钢筋,并且在承台的顶面拼装滑膜桁架、安装好外模。先运用滑膜浇筑约1.3m高并将混凝土入模坍落度控制在120~140mm;等到最下层30cm厚度的混凝土强度达到0.2~0.4MPa时,以液压千斤顶提升滑膜桁架,并且再向上爬升约30cm;待墩身2m实心段完成之后再拼装内模。在提升滑膜的过程中对混凝土进行持续浇筑,并依次循环施工。在运用滑膜法进行浇注的过程中,随着墩身高度的不断增加,要运用塔吊配合,并且及时地接高劲性骨架以及墩身钢筋,同时还要对滑膜底口30cm的墩身混凝土进行收面和养生。在墩身施工的过程中,需要同步接高墩旁的施工滑梯,作为施工人员上下的通道。

3.3 模板技术

模板技术主要是结合施工规范要求完成模板现场加工制作,并且通过审核之后将其运输到施工现场用于模板安装。模板组成包括外模板、内模板、工作台、拉杆。具体而言,施工人员先运用高度为1.5m的四阶模板组成一整套模板,然后根据一定的施工顺序拼装6块外模,接着再拼装12块内膜,依次完成一节模板的组装,每次翻模3节。在安装过程中,需随时对板面和模板之间的缝隙进行仔细调整,将模板错台的误差始终控制在10mm以下。在完成了整个模板的安装施工后,作业人员需要运用缆风绳、直度检测尺来测量模板的水平标高、数值度,结合复检的结果再次进行相应调整。

3.4 混凝土浇筑技术

(1)混凝土浇筑。混凝土浇筑工序是高速公路桥梁项目高墩施工中最关键、难度系数最大的一道工序,混凝土浇筑的质量直接影响高墩施工质量,继而对整个工程的建设质量造成影响。因此,在这一步骤中必须做好质量控制工作,在浇筑时一定要下足功夫、格外注意。针对高墩混凝土浇筑施工,文章提出了以下技术要点:①钢筋捆扎。在进行浇筑前,需要依照墩身设计尺寸,对钢筋的布置进行合理、精确的计算,从而确定钢筋间距、位置,并合理选择钢筋捆扎的部位,然后展开捆扎工作。同时,还需对钢筋焊接工作进行质量管理,从而全面地做好钢筋捆扎与安装。②材料制备。在制备混凝土时,必须严格按照规定的相关加工要求合理配制。在配置前,需采购混凝土材料,并做好材料的质量监督工作,确保材料进场合格,且具有良好的性能;然后按照合格的比值进行配比。配比过程中,应特别关注骨料、水的配制。③混凝土浇筑。在浇筑混凝土时,必须严格按照以下步骤执行,以保证整体浇筑效果。在进行第一次浇筑时,按照分层300mm浇筑两层,随后浇筑100mm厚半骨料的混凝土或砂浆,并检查垂直度,当浇筑的厚度达到700mm时滑升30~50mm,第四层浇筑后滑升150mm,第五层浇筑后滑升150~200mm,第六层浇筑后滑升200mm。

(2)模板滑升。在整个施工活动以平稳的状态展开之后,可以进行连续施工,并且在施工过程中需配备专人进行观察,分析混凝土表面的变化情况,以保证施工的合理性。当底层30cm混凝土强度达到0.2~0.4MPa时,需要确保表面以及棱角不会因为模板的滑升而受到损害,具体可以根据滑升过程中是否发出“沙沙”的声音进行辨别,若出现,可用抹子抹平。与此同时,在滑升的过程中要切实地观察千斤顶的实际情况。

(3)表面修整及养护。在整个结构外表以及保护层的质量检测过程中,混凝土的表面修整是最重要的一道工序,并且在混凝土脱模后要立即开展该项工作,即运用抹子进行修补,以确保混凝土表面平整。为保证混凝土具有合适的硬化条件,且减少裂缝出现,在辅助工作平台上可以设置洒水管加强对混凝土的养护。

(4)滑模控制。滑膜控制分成中线控制和水平控制,中线控制是指运用四个墙面来进行垂直度测量控制,并且运用铅锤仪进行校正;水平控制则是用千斤顶或水准管进行测量。

4 结论

高速公路桥梁施工问题一直备受关注,对此,文章针对高墩施工技术的应用展开了论述。在高墩施工技术的实际操作过程中,必须严格做好相关质量控制工作,合理地调度施工人员、材料、设备,以此确保施工整体进度。

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