橋梁空心墩技術實施要點探討
時間:2022-06-03 09:49:43
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摘要:空心墩技術又稱為薄壁空心墩技術(以為稱薄壁空心墩技術),該技術是橋梁基礎工程常用的一項技術。為提升橋梁工程施工質量,結合工程實例,對空心墩技術的實施要點進行探討。分析可知,空心墩技術具備施工強度高、施工質量好等優勢,可以提升橋梁基礎工程的安全性與穩定性。
關鍵詞:橋梁工程;空心墩技術;橋梁施工
作為橋梁工程基礎性工程,空心墩技術應用效果高低直接影響工程的穩定性與安全性。在空心墩建設的過程中,采取科學的施工方法以及控制措施對提升工程質量非常重要。因此對橋梁空心墩技術實施要點分析,尋找出有效的施工措施與管控方案意義重大。
1空心墩施工要求
為提升橋梁空心墩的施工質量,需要按照如下施工要求作業。(1)根據《公路工程質量檢驗評定要求》(JTGF80—1—2017)[1]的規范內容,需要對墩臺豎直度控制,保證豎直度的偏差在墩臺高度的0.2%范圍內。當每滑升1m距離時則安排施工人員對偏差檢查。滑升階段若存在偏差問題,需要及時分析原因并采取有效的方式處理,通常情況下,糾正方案主要采用千斤頂提升臺座2~4cm后繼續滑升。(2)施工環節需要嚴格的控制操作平臺的水平度,在項目實施環節需要采用水平儀器對千斤頂的偏差觀察,保證作業面與千斤頂的高差能夠控制在20mm之間,從而提升空隙墩的施工質量。(3)安全方面。需要將安全護欄安置,于平臺位置處設置封閉式的安全網;人行道采用防滑措施,定期安排人員對安全問題檢查。
2工程概況
某橋梁施工項目總長度為1400m,選擇使用裝配式預應力混凝土連續T梁施工技術,橋梁下部結構采取空心薄壁墩施工作業方式,其結構高度尺寸為25~42m之間。空心薄壁墩施工環節,技術復雜性比較高,施工難度也比較大,可使用翻模聯合人工搭設腳手架的作業方式,在橋墩上部安裝作業平臺。可應用集中攪拌方法實施混凝土處理,通過垂直運輸方式進行,塔吊吊裝、混凝土泵車進行混凝土材料的運輸處理。
3施工方案
3.1施工工藝
本次薄壁空心墩施工采取翻模施工工藝為:施工準備→模板組裝施工→立模施工→鋼筋制作與綁扎→立外模→首層混凝土澆筑→養護→次層混凝土澆筑→首層模板拆卸→翻升立模→墩頂循環上升、翻模拆卸→平臺拆卸。
3.2施工方法
3.2.1鋼筋工程由于墩柱結構部分高度較高,鋼筋無法一次焊接完成,在鋼筋場制作后,通過分段機械連接、綁扎等操作方式,進行上下鋼筋預埋施工,確保位置精度合格,墩身主筋連接通過螺紋機械進行[1]。(1)承臺施工之后,進行必要養生施工,結構達到強度標準后,就可以按照測量放樣的標準進行墩身預埋鋼筋檢查。(2)鋼筋完全按照設計圖紙進行,確定墩柱主筋的位置,嚴格檢查各個部件的鋼筋編號,核對鋼筋材料的直徑、長度以及數量等參數。(3)鋼筋加工嚴格執行設計圖紙開始下料作業。墩身主筋通過直螺紋套筒完成連接。為了使得墩粗鋼筋質量合格,每次加工完成一根墩粗鋼筋就要進行質量檢查,如果發現端頭部位加工不合格,切割后重新加工;檢測合格之后,使用塑料螺紋套頭旋入保護連接頭。任何鋼筋材料投入使用前,都要經過檢查并且達到合格標準[2]。(4)薄壁空心墩主筋標注好鋼筋施工的位置上,這是綁扎施工的基礎。綁扎一般會采取十字花扣或者反十字花扣的方式進行,鋼筋交叉的位置嚴格按照綁扎技術標準進行,如有必要,進行點焊焊接處理。為使鋼筋骨架垂直度合格,骨架四角要應用豎筋垂直找正處理,避免綁扎后導致骨架傾斜的情況出現。(5)保護層的控制主要目的就是達到厚度標準,鋼筋與模板需要應用砂墊塊處理,同時要交錯布置,確保綁扎的牢固性與穩定性。混凝土澆筑結構后,進行該結構的拆除,并保證表面不存在墊塊痕跡。3.2.2塔吊安裝為使墩身施工達到要求,在側向安裝QTZ63附著式塔吊,進行墩身材料、機具的運輸。塔吊要臨近承臺部位,附墻架需要直接錨固在橋墩的表面,塔吊根據要求完成綁扎作業,完成預埋筋的設置后可以開始澆筑作業。塔吊的附墻架根據生產廠家的標準進行安裝設置,橋墩作業人員上下使用操作架中的梯道完成。模板使用塔吊來進行提升處理,人工方式完成安裝作業。因為施工地區風力比較大,因此,在薄壁空心墩施工高度上升的同時,塔吊標準節應該按照要求完成護墩處理[3]。3.2.3模板支架檢驗要點分析空心墩施工階段模板與支架是垂直運行以及作業的主要工具。故而,其安全性、穩定性要求非常嚴格,在具體項目實施前需要對模板結構的剛度與強度進行分析,要充分考慮機械的承載能力以及材料運輸荷載的承載范圍。按照《建筑工程大模板技術規程》中的荷載效應以及模板荷載的組合規定,計算模板的承載能力,計算公式為:F=0.22γct0β1β2V12(1)F=γcH(2)式(1)(2)中:F為混凝土給模板形成的最大側壓力(kN/m2);γc為混凝土重力密度(kN/m2);t0為混凝土凝固時間(h);β1為外加劑修正系數;β2為混凝土坍落度修正系數。在具體承載力計算中通過對各種公式系數計算得出承載力,從而在對比工程實際需求后修正保證工程的安全性得到提升。3.2.4模板工程模板運輸到施工現場開始試拼作業,符合技術標準后才能正式施工。墩身結構施工,選擇應用高度中分段作業方式,單個高度在5.0m左右。墩身模板通過使用對拉桿的方式完成固定處理,局部位置要增加設置的密度。空心墩內模應該布置鋼管支撐架的結構,確保內模達到穩定性標準,且內部操作順利進行,同時還需要應用對絲桿進行防護平臺制作,外部需要懸掛安全網。按照墩身翻模工藝標準,考慮到墩身設計高度、施工工期標準,將空心墩模板根據(0.5+4.0×1+0.5)m高度組合,以保證每次澆筑高度在4.5m,預留0.5m在下一次澆筑施工,避免出現缺陷問題。澆筑施工完成之后,進行拆模作業,該環節與澆筑施工相同,應按照分類進行。在第二段混凝土結構強度檢測或達到3MPa,第一段達到10MPa,即可拆除第一段4.5m高模板,預留0.5m高的模板。在后續達到標準后逐步拆除,最終拆除到頂部。3.2.5混凝土施工按照結構部件的尺寸、位置、規格等合理的布置澆筑施工順序,并且通過必要降溫防裂處理措施,加強保護層的管理。板內雜物與鋼筋表面污垢要全面清除掉,避免影響工程的質量。空心墩墩身應用C30混凝土制作,嚴格執行技術標準確定配合比參數,并進行試驗驗證是否合格,坍落度是否符合要求。如果空心墩壁厚不足0.5m,應加強和易性、水灰比的控制,采取集中攪拌作業方式,保證攪拌時間處于1.0~1.5min之間。尤其是第一段澆筑之后,預留接縫鋼筋,確保和上部結構的混凝土達到連接牢固性的要求,各段結構混凝土高度合格,不會影響整體的結構質量。(1)混凝土運輸和澆筑混凝土運輸和澆筑都利用泵車完成,泵送、串筒布料的方式進入到倉內。如果混凝土自由傾斜度在2m以上,要通過串筒進行施工,避免出現離析的問題。澆筑過程中,分段、分層完成澆筑作業,各個環節應準確記錄,同時保證混凝土澆筑到和模板平齊的位置上,施工縫與模板縫在相同位置上,不能超出模板,通常以模板下部1mm位置為最佳。(2)混凝土的振搗墩身結構使用50型插入式振搗棒進行振搗作業施工,工作人員具備一定專業技術,保證振搗達到密實度的要求,嚴格執行操作流程和技術規范,下層混凝土初凝之前完成上層澆筑施工。為使前后兩次澆筑的混凝土結合性較好,在上層混凝土澆筑時,可以使用振搗棒插入下層混凝土結構約5~10cm進行處理,提升連接性能。各個部分在施工之后,沒有出現冒泡、下沉、泛漿等問題則確定為合格的標準。(3)脫模及養護脫模應嚴格控制施工的時間,通常都是在混凝土結構強度超過2.5MPa之后開始拆模施工。在該階段,混凝土頂面外部的部分模板先不進行拆除,將其作為上一部分模板的導向板,且需要在頂口的位置上設置拉鎖口。混凝土養護也非常重要,由于墩柱高度比較高,養護施工使用無色塑料薄膜完成包裹處理,通過自然蒸養的方式,保證其水分比較充足,且沒有出現塑料膜損壞、透氣等問題。在混凝土結構強度達到2.5MPa之前,不能有任何外部載荷給結構造成損壞和影響。如果環境溫度在5℃以下,應做好表面覆蓋保溫,禁止灑水處理。
4施工質量控制
(1)控制模板的制作質量是爬模施工的主要內容,故而在施工階段當模板安裝后需要控制模板塊的對接質量,使其安裝效果達到需求。需注意的是為了減少施工縫出現,大模板制作階段要比層高出10cm,立模式也需要超過設計要求10cm,使其能夠延伸到下層,減少施工縫隙問題;混凝土澆筑宜采用分層澆筑方式作業,不可一次澆筑到頂。(2)在鋼筋質量控制方面,針對豎向鋼筋節長,宜選擇擠壓套筒的方式進行連接,該方式可提升連接進度,能提升鋼筋接頭的質量;而螺栓連接工藝則可以采用螺紋接頭對拉螺栓的方式進行,該方式不僅可提升外觀質量,還能方便模板拆卸。(3)混凝土質量控制,要求混凝土坍落度范圍在18~20范圍,初凝時間需≥10h,骨料按照連續配要求進行(5~32mm),為提升混凝土質量可加入15%左右的粉煤灰,使其和易性得到提高。
5結語
綜上所述,通過塔吊提升翻模作業方式進行公路橋梁薄壁空心墩施工,可使外部美觀性、結構強度、性能均滿足要求,保證橋墩施工工期符合要求,積極總結經驗教訓,確保橋梁工程綜合性能達標。
參考文獻:
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作者:李健 單位:張家口路橋建設集團有限公司
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