高速公路桥梁工程中的高墩施工技术探讨

2021-04-10 16:05
工程技术研究 2021年3期
关键词:高墩立柱模板

湖南路桥建设集团有限责任公司,湖南 长沙 410000

1 工程概况

文章桥梁项目全长971m,桥梁结构为预应力混凝土连续钢筋架构。在实际建设施工中,应用的墩柱为桩基础和整体式承台,以空心壁墩作为桥体的主体部分,其高度不足35.3m。

2 高速公路桥梁高墩施工的特征

2.1 机械投资高、规模大

高墩立柱施工往往需要较长的时间,受总工期约束作用,高墩立柱必须采用平行作业的方式施工。为了提高后续施工的便利性,注意为每一个高墩立柱设置其特有的模板,并且要求模板的高度不能小于6m。应用该方法时,必须注意一些问题,如模板需求量较高,因此需要在模板方面投入较多的资金。

2.2 施工工期较长

因为公路桥梁高墩施工大多采用的作业方式为高空作业,所以需要考虑的因素较多。如在考虑模板的受力情况时,需要控制高墩立柱的高度约5m,防止出现高墩立柱高度过高或者过低的情况。如果墩高超过20m,那么至少需要进行4次施工循环,这对施工成本提出了更高的要求。同时,施工过程很容易受到天气因素的影响,导致很多高墩施工时间延长,有的甚至长达半年。

2.3 高墩立柱定位难度大

桥梁高墩截面积普遍较小,并且具有明显的重心较高的特性,这给后续施工带来了较多的挑战,特别是在定位环节。如果高墩轴线不够精准,那么高墩定位也会出现偏差,再加上高墩施工对施工工艺具有非常严格的要求,因此必须严格按照规定的工序开展施工,这就给施工设计人员的工作提出了较高的要求。

2.4 安全防护标准高

高墩施工规模较大,其高度大多为33~67m,施工人员大多数时间都处于高空作业的状态,稍不注意,就可能发生坠落事故,可见高墩施工具有较高的危险系数,一旦不能保证接缝处理质量,就会给后续施工埋下巨大的安全隐患。

3 工程难点

该项目在实际施工中的工程难点如下:(1)地理位置较为复杂,交通不够通畅,给施工材料的运输工作造成了一定的影响。(2)由于桥梁长度较长,因此给高墩的构造带来了巨大的困难。施工中会涉及混凝土浇筑,但是随着墩体高度的不断增加,混凝土浇筑的次数也不断增加。(3)高墩的整体高度比较高,因此在整个施工过程中,施工安全非常关键。另外,整个项目规划和建设时间长,施工难度大,导致施工成本也有所增加。为了达到降低施工成本的目的,可以应用平行作业的方式施工。在混凝土浇筑环节中,需要定时对模板的实际情况进行检测,避免其出现偏移或者变形的情况。

4 高墩施工技术要点

为了解决上述问题,施工技术人员必须掌握以下技术要点,才能从根本上提高桥梁建设质量和效率。

4.1 测量放样

对于任何桥梁工程,为了保证施工环节的精确性,必须做好测量放样,尤其是在墩柱位置,必须做好结构线和中心线的测量工作,并得出相应的数据,将其作为后续施工的作业指导。例如,注意控制墩柱结构各个方向和中心线之间的偏差均要满足≤10mm,断面尺寸尽量≤5mm,垂直度偏差必须达到≤20mm的要求。

4.2 翻模施工

(1)对于已经完成的混凝土表面,必须做好全面、彻底的清理,并且保证混凝土尽量为湿润的状态,便于开展下一步的施工作业。在施工过程中,为了避免同一个区域内发生堆积的问题,严格遵守分层对称的原则,保证模板的位置足够精准。控制混凝土单层浇筑的厚度为25~35cm,尽量不要间断施工过程,当浇筑高度达到80cm时,就可以慢慢地提升平台,控制好浇筑面和台高之间的偏差,使其为0.8~1.2m,还应该尽量避免锚具拉筋不良问题的发生。完成混凝土浇筑,待混凝土达到初凝状态后,可以开展平台的二次提升工作。当混凝土达到终凝状态后,仍然需要再一次抬升平台,但是这一次平台的抬升和上一次平台的抬升的间隔时间以超过12h为最佳,并且注意控制平台的最终抬升高度≤2.2m。根据平台抬升要求为千斤顶设备配高度限位卡,注意每完成30cm的提升后,需要进行一次校核。

(2)分析并掌握混凝土的强度,当混凝土的强度超过10MPa后,就可以开展主筋的接长工作,为了提升导链需要增加设置模板,即将所有的锚板吊点都设置在导链上,然后逐层拆除模板,直到完成整个施工作业。

(3)根据施工图纸开展翻模作业,务必保证模板位置的精准性。为了保证下层模板的翻转质量,需要应用法兰螺栓将下层模板固定在上层模板上,然后利用平台激光接收靶,调整桁架位置,技术人员需要对内膜进行检查,将平面和垂直度之间的误差控制在合理范围内。

4.3 支架验算与搭设施工

(1)在整个施工过程中,支架都必须以垂直运输的状态进行运输,只有这样,浇筑施工中的梁结构才不会发生任何变形问题。搭建和检查支架时,务必保证支架在各个层面上都具有足够的刚度和强度,同时还要注意将桥梁的沉陷程度控制在合理范围内。

(2)在支架检验及搭建环节中,务必保证脚手架和承台之间的密实度必须符合具体的要求。另外,在搭建环节中,还要控制好横杆和立杆之间的距离。

(3)在对支架进行核算的过程中,搭建扣件之前就要完成支架的建设工作。由于支架之间具有力的传递作用,因此所有的荷载作用会由纵杆或者横杆传递至水平杆中,最终传递到基础结构。在实际施工前,必须做好支架搭建的计算工作,以此提高项目建设施工的可靠性和安全性,进而将安全事故的发生概率降到最低。

4.4 钢筋安装施工

支架搭设工作完成后就可以安装墩柱钢筋。将所有的钢筋运输到指定区域,采取分类编号的方式有序放置,避免不同型号的钢筋发生混淆。当所有的钢筋被运输到施工现场后,必须对其进行全面、仔细的检查,保证钢筋的伸长率、弯曲、拉伸参数等都符合具体的要求。只有质量检查合格的钢筋,才能投入正式施工。

4.5 立模板

高墩施工对材料具有较高的要求,由于文章涉及工程应用的模板为定制钢模板,模板之间存在一定的高度差,因此在拼装模板之前必须做好施工需求的合理分析。高墩模板施工工程量较大,为了加快施工效率,经常涉及吊车设备的应用。如果吊车运行性能和吊装高度不相符,那么注意必须借助卷扬机设备的辅助作用。在实际施工中,为了避免吊装设备出现晃动的问题,需要应用揽风绳对模板进行固定。在模板安装工作中,模板除锈也是非常重要的工作,务必彻底、充分地清除模板上所残留的杂质,然后涂抹适量的模板漆。

4.6 浇筑混凝土

由于混凝土浇筑质量会直接影响墩身施工质量,因此必须应用高品质混凝土并加强控制,保证每一个环节的施工质量。例如,为了提升混凝土质量,在拌置混凝土之前,需要检测骨料的含水率,然后根据检测结果确定最佳的配比,控制拌和时间超过1.5min,这样混凝土拌和的均匀性才能得到有效的保证,也只有这样才能从根本上解决混凝土泌水、离析等问题。

4.7 拆模及养护

完成浇筑施工后需要分析混凝土的强度,当混凝土强度达到2.5MPa时,就可以进行拆模。拆模过程务必谨慎进行,避免混凝土表面出现损伤,另外,棱角也要保持足够完整,必要时辅以保护措施。拆模完成后就可进入混凝土养护环节,需要覆盖适量的塑料薄膜,利用高压泵设备,按照由上到下的顺序洒水,保证混凝土结构始终处于湿润的状态,这样混凝土表面才不会出现裂纹。混凝土养护过程也会受到各种因素的影响,因此如果外界环境发生变化,施工人员也要注意调整养护措施,切实保证混凝土养护质量。

5 结束语

总之,高墩施工往往涉及钢筋预制、支立模板、混凝土浇筑和混凝土养护等多个环节,不同的环节面临的问题也有所不同,文章结合工程实例,全面地探讨了桥梁高墩施工环节,旨在探索一种更加有效的施工技术,并有针对性地提出了改进和优化措施,为进一步提高国内桥梁高墩施工技术水平提供帮助。

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