公路桥梁高墩台施工技术要点浅论
【摘 要】公路桥梁高墩台的作用是十分重要的,它要求必须保证施工质量。本文介绍了公路桥梁高墩台最常用施工技术,望有所作用。
【关键词】公路;桥梁;高墩台;翻模;滑模;施工
高墩台是施工难度较大、技术含量较高,对操作人员素质要求较严格的公路桥梁的重要工程之一。桥梁墩台承载了桥梁自上到下传载的负荷,并将它传到地基基础。另外,桥墩还要承受风力、水压及船只与漂流物的撞击力等。因此,桥梁墩台的作用十分重要,严格实施施工技术,进而保证其质量尤其重要。
1.施工的主要方法
高墩台施工的主要方法是滑模施工与翻模施工。翻模施工是沿用较传统的施工方法,模板一般分3层,每层1.5m~2.5m,模板通过工人用手扳葫芦提升安装,浇一层混凝土,支一层模板的办法施工。其特点是外观质量美观,垂直度容易控制,但是施工进度慢,机械化程度低,成本较高。
滑模施工是一种较为科学的施工工艺,具有机械化程度高、结构整体性好、现场整洁文明、劳动力消耗少、费用省、能保证工程质量和提高工程进度等优点,因此,本文选择滑模施工技术作为讨论的重点。
公路桥梁高墩台施工设计着重解决以下几方面问题:大体积混凝土凝结产生大量水化热,应防止产生温度裂缝;由于结构高度较高,面积大,应控制好对于钢筋的绑扎、预埋件的准确位置;混凝土重量大,对底模板的承载力、强度、刚度要求较高;由于工序多,支立的侧模板长期浸泡在海水中,应避免成品混凝土表面沾上铁锈,影响成品的观感质量;混凝土方量大而现场混凝土供应源必须可靠。
2.翻模施工
2.1施工工艺
高墩翻模施工的工艺流程为:施工准备—绑扎安装钢筋—翻模组装—安装内外作业平台—安装安全防护系统—灌注混凝土—养护—绑扎安装钢筋—拆除底节6m模板及工作平台—底节模板翻升至四节段—模板翻升循环施工至墩顶。
高墩翻模的施工工艺能够解决高墩滑模、爬模的问题,它吸收了滑模、爬板的优点,能控制施工组织的复杂性及混凝土外表质量差的情况出现。高墩塔吊翻模比起高墩液压翻模更为先进和科学。因为高墩液压翻模技术容易导致墩身产生较大的接缝,并且在提升液压平台时容易出现平台偏扭,容易造成套管倾斜、顶端混凝土被拉开、墩身尺寸偏差过大的缺点。而高墩塔吊翻模的施工工艺能很好地
避免这些缺点,既确保高墩流畅的线型,改善混凝土的外观质量,又提高施工的安全性。
2.2技术原理
高墩翻模是用塔吊来提起大块钢模的一种技术。这种技术是将工作平台支撑在钢模板的牛腿支架上, 然后用塔吊缓慢地将工作平台和模板提升起来, 并安排施工人员在工作平台的上下两层进行模板的装、拆、扎筋、测绘等作业。墩柱模板全部使用大块钢模,每套为三节,每节高3m;除了墩底的9m高度需要一次性浇筑外,以上都按6m+3m的循环交替方式来进行翻升作业。当第三节钢模的混凝土灌注完成后,将工作平台提升,拆卸并提升第一、第二节的模板到第三节上方,安装并校正后浇筑混凝土,循环工作直到完成。
3.高墩台液压滑模施工技术
液压滑模施工的原理是利用爬升式千斤顶提升模板及工作平台,随着混凝土的浇注,不停向上滑动的原理施工,在薄壁空心高墩台的施工中,具有机械化程度高、施工速度快、施工占地面小、用材省、劳动力消耗少、工程成本低等优点。但它工作技术性强、须有专业技术工人操作、外观美观度不好。
3.1液压滑模施工顺序及工艺:
(1)根据图纸进行设计滑模,包括内模、外模、支撑、平台、吊架、千斤顶的布置及操作柜的放置都应该完全依照图纸进行。
(2)在墩台上按照轴线放样组装模板、平台,安装设备并进行检查。
(3)安装好钢筋后,随即进行混凝土的浇筑工作。在浇筑混凝土时要分层,每层控制在30cm左右,按照一层一层向上的顺序来浇筑。
(4)模板等混凝土达到0.3MPa左右,即用手触有硬感时向上每次按5cm的行程滑动。按照绑钢筋,浇混凝土滑动模型的方法循环不断作业。
(5)混凝土养生时可在工作平台上放一水包,将水泵到水包,围住混凝土周围用细PVC管做滴管,并利用水包里的水滴水养护。
(6)在正常温度下,滑升速度为30cm/h左右,工人分班作业,做好交接记录。
(9)如果遇到特殊情况导致混凝土的浇筑工作不能顺利连续进行,则应使千斤顶每隔1h左右提升1次,避免产生模板与混凝土粘结现象。之后,在继续浇筑时,必须先对施工缝进行细致完善的处理。
3.2注意事项
(1)根据《公路工程质量检验评定标准》规定,墩台竖直度偏差不应超过墩台高度的0.2%,且不超过20mm。因此,在正常施工中,每滑升lm就要进行一次中心校正。
(2)控制操作平台的水平度也是滑模施工的关键技术之一,因为操作平台如发生倾斜,将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜,平台上材料堆放要均匀,并应注意混凝土浇筑顺利,还要经常进行观测和调整。
4.钢筋的安装方法
高墩台施工时受力主筋一般为Φ25mm左右的螺纹钢,常用的方法是利用螺纹套筒连接钢筋,其特点是速度快,但成本高。钢筋绑扎每次只能绑扎到和模板相同的高度,随着模板的滑升逐步绑扎,为施工方便,竖向钢筋每段长度不宜过长,钢筋接长时,在同一断面内钢筋接头截面积不能超过钢筋总截面积的50%。
4.1电渣压力焊接头,应逐个进行外观检查
在进行力学性能实验时,应从每批接头中随机取3个试样做拉伸试验。
4.2四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于等于4mm。
4.3钢筋与电极接触处,应无烧伤缺陷。
4.4接头处的弯折角不得大于4。
4.5接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2 mm。外观检查不合格的接头应切除重焊,或采取补救焊接措施。
4.6 3个试件的抗拉强度均不得小于该钢筋规定的抗拉强度。
4.7电渣压力焊钢筋接头在进行弯曲试验时,须将四周焊包凸起部分打磨平,再进行弯曲试验。
5.机械设备的选择
如果公路桥呈直线或弯度比较小,桥头处地形宽阔、平坦适宜,在这种情况下,最适宜安装揽索。因为这种方法具有覆盖面大,成本低的优点。若桥为弯桥,则宜选用塔吊。可根据实际要求选择不同覆盖面的塔吊,最好选择能够覆盖4~6个墩台的塔吊。如果是滑模施工,则可利用工作平台而不用搭设工作支架,若为翻模则需搭设工作支架。
6.混凝土配合比的设计
高墩台多为薄壁空心墩,壁厚常设计为60cm~80cm之间,要求混凝土和易性好,石子易选用0.5cm~3cm碎石,坍落度应控制在5cm~7cm之间,为了外面光滑,一般不掺减水剂。滑摸施工时混凝土强度达到O.2MPa~0.5MPa即可向上提升模板,若强度过高,则模板与混凝土之间产生黏接,滑升困难,易发生拉裂,掉角现象。翻模施工时,拆模时间为混凝土终凝后,确保拆模不使混凝土黏模及缺边掉角,为加快进度可掺加早强剂。
滑模混凝土宜采用半干硬或低流动度混凝土,和易性好,才不易产生离析、泌水现象,坍落度应控制在3cm~5cm范围内。混凝土合适的出模强度为0.2MPa~0.3MPa。混凝土的凝固时间,初凝控制在2h左右,终凝以4h~7h为宜。施工中如果出现因混凝土凝结硬化速度慢而降低滑升速度,可掺入一定数量的早强剂或速凝剂等外加剂。具体掺量应根据气温、水泥品种及标号经试验确定。
7.高墩台施工的安全控制
在安全方面要加强以下几点:
7.1必须架设防护栏、安全网,防止高空物品坠落而产生不必要的伤害。
7.2施工人员进行高空作业时,须系好安全带,防止失足坠落造成伤害。
7.3严格用电安全管理,安装漏电保护器。
7.4在雨季施工时须做好河道防洪工作。
7.5各类操作人员必须按相关规程操作。
7.6专职的安全员要随时检查,发现安全隐患及时排除。
【参考文献】
[1]张左.公路桥梁高墩台施工技术探讨[J].交通运输,2009-3.
[2]郑义民.桥梁墩台施工技术要点[M].人民交通出版社,2008-5.
[3]郑益民.桥梁墩台施工技术要点[M].北京:人民交通出版社,2004.
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