曲线异型高大声屏障基础施工难点探析

发表时间:2020/4/8   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:杨志威
[导读] 摘要:本文主要介绍了在环境敏感区修建桥梁高大声屏障基础的施工工艺,在工艺施工难点、操作要点、特点等方面进行了阐述。
        中铁五局集团成都工程有限责任公司  四川成都  610000
        摘要:本文主要介绍了在环境敏感区修建桥梁高大声屏障基础的施工工艺,在工艺施工难点、操作要点、特点等方面进行了阐述。
        关键词:环保;声屏障;桥梁;异型柱
        1. 概述
        近年以来,随着国家及大众对环境的日趋重视,各类环保措施在施工中的应用越来越多,在成兰铁路羊记沟大桥施工中,因羊记沟大桥靠近四川阿坝州 “熊猫走廊”,为确保铁路运营部队当地生态造成影响,设计了曲线异性高大声屏障,该声屏障总高5m,与传统与桥面同高的声屏障基础不同,该异形声屏障基础位于桥梁梁体边缘处高于桥面2.6m,厚度仅为25cm,为混凝土结构,施工作业面距离地面高达70m,施工经验无所借鉴,施工难度极高。
        2. 台车的设计
        对于高敦桥梁梁体现浇主要采用挂篮施工方式,受此启发对于这种薄层混凝土板柱结构,优先考虑采用大型模板一次成型,同时又考虑声屏障基础处于梁体边缘,外侧距离地面最高达70m,施工无操作平台,由此需设计专门的工作平台便于操作,同时因本桥为曲线桥,模板长度由此不易过长,一次浇筑长度6 m为宜;考虑本桥荷载需对称分布,所以模板采用对称设计,同时浇筑确保荷载均衡,根据以上原则完成的台车的整体设计。
        整体台车设计可通过采用专用台车模板,代替传统人工架立小块钢模板这种效率低、来回拼装工序繁琐、工程投入高劳动强度大、工期长、线性控制不到位、施工风险高的既有施工工法,既保证了曲线桥体本身受力结构的荷载平衡,曲线线性控制得到了有效控制,又充分利用外挂吊篮提供的工作平台,提供了较为便利安全的操作空间,加快了施工进度。在保证施工质量的同时,对线性控制有进一步的提高。
        3 现场应用
        3.1 台车的拼装
        台车各部件设计及模块综合考虑采用25t汽车吊的起重能力,能够拼装的部件整体吊装,拼装先行放置轨道行走部分,完成后拼装台车主体,并安装外部挂篮及操作平台,最后安装模板及其悬挂系统。
       
        3.2 台车的构造及系统组成
        台车由行走系统、模板提升系统、主支撑体系、操作平台构成:模板提升系统:声屏障台车模板采用电动葫芦悬吊,模板尺寸调整采用四个电动葫芦,分别由四个操作手柄控制,可单独控制模板中心线的左右移动,降低了台车行走对铺轨的要求,在保证两轨道相互平行的基础上、轨道中心线既可以与桥梁中心线不平行,也可在±100mm内左右偏移;可以轻松完成声屏障基础侧模的立、脱及中心线调整的任务。解决了传统声屏障基础施工立模、脱模及调整模板中心线中费工、费时的难题。台车行走系统:根据现场桥梁存在纵坡的情况,声屏障台车设于低侧向高侧施工前进,台车行走采用电机减速行走,一方面采用电力取代人工推进降低劳动强度,另一方面电机行走更为快捷,提高了施工效率。主支撑系统:基础模板内测水平方向共采用20根丝杆用来支撑在台架上,分别位位于:下纵梁外侧8根,立柱上部8根,下纵梁外侧下部4根顶地丝杆。保证立模的精度,不易跑模。整个控制系统只有12个操作手柄和四个电源按钮,只需简单培训便可轻松操作。操作平台:主要由挂篮结构构成,工人可在封闭挂篮内安全进行模板安装及定位工作、混凝土浇筑等工作。
        3.3 混凝土浇筑
        测量完毕后由技术人员书面交底给施工员及班组,根据每点的高差用水泥垫块和高强度砂浆调整固定模板定标高。钢筋安装前先对梁面进行清理,凿除浮渣、浮浆并用水冲洗干净。然后根据放样数据拉线来定位钢筋安装的位置及高程。安装时注意钢筋保护层预留准确,严禁钢筋超出砼顶面高程,钢筋绑扎安装完毕后,及时绑扎保护层垫块。垫块要求以品字形为宜。钢模板在正式安装使用前将表面浮锈清除干净,内模应仔细涂刷脱模剂,要求脱模剂涂刷均匀,即不聚成团状,也不成股下流为宜,以保证浇筑砼以后护栏的外观颜色一致、混凝土表面光洁和混凝土不沾模板。模板安装完成后进行检查,主要是检查安装尺寸是否合适,各个固定点(拉杆、支杆等)是否牢固可靠,模板顶面高程控制是否在规范允许的范围内,线形是否顺畅、模板是否垂直对超出标准的地方进行相应调整。、砼采用人工入模,灌注砼前,声屏障台车模板表面、工作窗、必需预涂脱模剂,以减少脱模时模板表面粘附力,灌注砼时,先从侧模板工作窗进料,浇注至砼快平齐工作窗时,关闭工作窗,然后从最顶端进行灌注,灌注砼时须注意以下几点:a. 混凝土最大下落高度不能大于1.5米;b.发现螺栓有松动,必须及时紧固,防止模板错台及漏浆。c.浇注砼必须按照声屏障台车对称浇注砼;d.钢筋稀疏部位采用Ф50插入式振捣器振捣,钢筋密集的立柱采用Ф30插入式振捣器振捣,在模板中部设置振捣窗。e.顶面采用三次收浆。第一次用木抹子抹平,第二次用铁抹子抹平初压光,第三次待混凝土初凝时用轧子用力轧光。f.在混凝土浇注过程中,还要随时跟踪检查,发现模板变形,要随时加固调整,并将混凝土重新振捣。
        灌注完成后,混凝土强度达到5Mpa后可以拆模,拆模时注意保护构件棱角。拆模后及时修整,用海绵或细砂布擦饰砼表面,以获得良好的外观,拆模后采取上覆土工布洒水的方法进行养生至少7天。砼表面一直保持润湿状态。因声屏障台车属于高空户外作业,如遇大风及恶劣天气需停止作业。声屏障台车在停止作业或是无人状态需将顶地丝杆完全接触梁体混凝土基础上受力,台车大架用葫芦固定在梁体上防止滑动。声屏障台车行走时,要缓慢进行,速度应控制在0.1米/分钟以内。声屏障台车后部,各设一组溜绳,以保安全。轨道要铺设平整、顺直,不得偏移,并随时注意观察,发现问题及时处理。台车拆除原则:严格遵循先支后拆,后支先拆,对称、平衡、有序原则。
        4.工艺优异性分析
        本施工方法通过理论分析研究和现场实践,在传统工法基础上进行了创新优化,大胆改进施工工艺,声屏障基础模板采用自行设计并经过受力验算的专用台车模板,台车对桥梁两侧外挂并设置操作平台,保证了声屏障基础施工过程中的施工安全,对桥声屏障基础线性控制进一步提高,避免了小钢模拆模过程中缺棱掉角、表面不平整缺点,实现了声屏障基础安全快速施工。与传统工法相比,采用本工法实现混凝土浇筑养护与钢筋绑扎施工同时进行,上一环拆模即可对下环进行立模浇筑,流水施工,稳步推进。施工进度由原来的28m/月提高到60m/月,工效提高了2.14倍,节约了大量的人力、物力,有效提高了施工效率。
        5.结语
        随着日趋完善的环保管理体系建立,该种类型的混凝土施工在铁路施工中越来越多,而相对来说该种异型声屏障荷载低较低,相对来说可在不改变现有梁体本体结构的情况下进行改造,虽增加了施工难度,但都可通过本施工方法进行解决,现场实际应用中该工法成熟可靠,安全便捷,对于该种薄壁混凝土结构施工具有较大的借鉴意义。
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