天津市市政工程设计研究院 天津市西青区 300392
摘要:随着社会经济的发展,高速公路里程逐年剧增,随着路网规划,高速公路逐步向山区趋近,山区高速公路,桥梁工程较普通地形工程规模大,主要表现的跨径大、墩高大,高墩的桥梁给施工增加了风险及难度,本文通过分析高墩桥梁施工工艺过程,系统介绍了施工工艺,为我国高速公路特别是高墩桥梁工程提供施工经验参考。
关键词:高速公路;桥梁工程;山高墩桥梁。
1、引言
所谓高敦桥梁,是指桥墩墩高大于20m的及以上的桥梁,本文通过桥梁墩最高达到36m、墩身均为等截面圆形为例,系统介绍其施工工艺。
2、施工方法
墩身采用液压自升平台式翻模施工。墩顶盖梁的施工采用桥墩的预埋件和预留孔道搭设托架支承模板施工。墩身施工用料及砼的垂直运输由墩旁塔吊完成。施工人员上下作业使用施工电梯。砼由砼拌合站搅拌。施工布置图见下图
.png)
3、施工工艺流程
施工工艺主要包括:施工准备、放线定位、绑钢筋、立模、清理孔桩桩头、导管预留孔、浇注一段墩柱并调整基顶标高、吊装平台就位、平台位置调整、准确就位、固定导管、平台提升1.5m、立一层模板、浇注一节墩身砼、拆除下节模板、下节模板翻升至上层并安装、浇注一节墩身砼。
液压自升平台式翻模由工作平台,顶杆与导管,吊架,模板系统,液压提升设备,中线控制系统和附属设备等部件构成。
工作平台:由内上钢环、下钢环、连杆、中钢带、外钢带、栏杆及模板等组成,各杆件之间全部采用螺栓连接。工作平台是安装各零部件、安放机具、堆放材料及施工作业的主要场所。工作平台通过千斤顶带动提升架使其提升。
吊架:由吊杆、吊架板、围栏等组成,是施工人员拆立模板的操作场所。
顶杆与套管:顶杆采用Φ48mm钢管,用于千斤顶爬升、支承工作平台和施工荷载。下端穿入千斤顶与套管内,支撑在混凝土中,通过千斤顶内的上下卡头的交替作用,使工作平台提升。套管采用Φ60mm钢管,用于增强顶杆的稳定和便于顶杆的抽换。
模板:模板采用大块钢模,之间均为螺栓连接。模板之间用Φ12拉筋并加撑木使之成为整体。模板竖向分三节,每节1.5m,模板与工作平台不发生直接联系,由人工借助倒链拆装翻升。
液压提升设备:由液压千斤顶、控制台、高压输油管及分油阀等组成,是工作平台提升、调平、纠偏的动力设备。
工作原理:将工作平台支撑于已达一定强度的墩身混凝土面上,以液压千斤顶为动力提升工作平台,达到一定高度后平台上悬挂吊架,施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装以及绑扎钢筋等项作业。混凝土的灌注、捣固、吊架内移和中线控制等作业都在工作平台上进行。模板设三层,循环交替。当第三层混凝土灌注完后提升工作平台,拆卸并提升第一层模板至第三层上方,安装校正好后,浇注混凝土,如此周而复始,直至墩顶。施工循环周期(共11小时)
.png)
4、技术质量措施
①液压自升平台式翻模施工工艺
a.施工工艺流程
.png)
作业时,模板翻升、绑扎钢筋、浇注混凝土和提升工作平台等工序循环进行,直至墩顶,中间穿插工作平台对中调平、纠偏、接长顶杆、混凝土养生及埋设预埋件等项工作。
b.施工准备
施工前充分周密细致地作好各项准备工作,包括劳力组织,场地布置,预埋件加工及其它准备工作。
a)人员准备
按施工作业要求组织好专业工班,并进行技术培训,尤其是对液压控制台的操作人员,要选择责任心强的工人承担,以保证平台提升和施工顺利进行。
b)机具设备及材料准备
(a)按图清点、检查平台及模板各零部件的规格数量是否符合图纸要求。
(b)液压提升设备各部件性能是否良好,应提前调试,易损易坏件必须备足。
(c)加工的顶杆必须保证质量,尤其是螺纹连接要紧密无错台,存放时丝口处要涂油。
(d)给水设备、高墩养生设备等应提前备好。
(e)混凝土拌合、运输、提升、振捣用的机具应备足,且性能良好。
(f)有备用发电站,保证施工用电不中断。
(g)场地照明、墩上用电设备如配电盘、灯具、电线、电缆,液压设备检修作业使用的工具及材料应提前制备齐全,并务必安设漏电保护器,防止漏电伤人。
c)准备预埋件
(a)各种预埋件和预埋孔模具应按桥墩设计与施工要求提前加工。
(b)预埋件应挂牌存放,牌上标明安装顺序、部位与数量,以方便使用。
d)其它准备工作
(a)根据大桥工地实际情况,制定详细的平台组拼方案。
(b)测设好桥墩中心点,放好墩身底部尺寸大样。
(c)根据墩身混凝土设计强度要求,选定配合比与外加剂掺量。
c.浇筑砼
浇注混凝土要分层对称进行,一般每层厚不超过30cm,并做好灌注记录。捣固定人、定位、定责,不得漏捣、重捣和捣固过深,捣固棒不要接触模板和预埋件。混凝土对准模板口入模,防止外洒砸伤人。
d提升工作平台
a)第一次提升工作平台在混凝土灌注到一定高度后进行(不小于0.6m),时间应在初凝后终凝前。提升高度以千斤顶一个行程(3~6cm)为限。第二次及以后每1~1.5h提升一次,提升高度与第一次相同。以保证导管与新浇砼不粘结在一起,影响平台提升。提升工作平台的总高度以能满足一节模板组装高度(1.5m~1.8m)即可,切忌空提过高。
b)当混凝土达到终凝且又不需要提升工作平台时,可暂停提升。
c)提升工作平台时,如发现工作平台水平偏斜,可在提升过程中予以调平。
h.模板翻升
a)翻升
将拆下的模板吊升到相邻的上节模板位置,及时将模板清理干净,待工作平台提升至1.7m高、已浇注的混凝土面凿毛后,再吊升到安装位置。
b)装配
先安装定位模板,后组装与之相邻的模板,按对称合拢的顺序进行。
c)检查调整
检查模板组装质量,不合适的加以调整,使之达到墩身设计尺寸要求。经检查调整合格后,上紧竖带、围带、拉筋、支撑,紧固好各部连接螺栓。
i.顶杆的抽换倒用
当顶杆分节接高至20m时,开始逐批抽换倒用。抽换的顶杆每批不得超过顶杆总组数的15%,且至少间隔3组。抽换方法如下图所示:
其程序为:
a) 平台提升至1.7m,抽出顶杆,从混凝土面割断导管,卸下混凝土面以上的1.7m导管,灌孔,孔顶置120×120×10mm钢板,新埋内径为100mm、长为155cm铁皮管(预留孔),插入顶杆,灌一节混凝土;
b) 平台提升1.75m,抽去顶杆,将长为70cm待接长的导管放入预留孔内,卸下的长1.7m导管与平台收坡架相连后与孔内待接导管对接,打磨光滑;
c) 插入顶杆,封严导管与预留孔口间隙,灌混凝土。
j.停工处理
施工中因大风、大雨或其它原因必须停工时,须作停工处理,处理方法如下:
a)停工前要将混凝土面摊平,振捣完毕;
b)插入接缝钢筋;
c)控制好工作平台的提升高度,防止平台提升过高而影响其稳定;
d)复工时要加强中线水平观测,做好新旧混凝土的接缝处理。
k.拆除翻模
模板翻至墩顶时,拆除翻模。
参考文献:
[1]高速公路桥梁工程中高墩施工技术分析[J].邢勇红. 建筑技术开发.2018(04)
[2]高速公路桥梁工程的高墩施工技术要点分析[J].殷世卓. 科学技术创新.2018(09)
[3]薄壁空心高墩施工技术在桥梁工程中的应用[J].刘向东. 福建建材.2015(01)
[4]山区特殊地形桥梁工程高墩施工技术[J].李海滨. 交通世界.2018(12)
[5]高速公路桥梁工程的高墩施工工艺[J].高袁. 交通世界.2018(33)
[6]高速公路桥梁施工中的高墩施工技术[J].凌杨剑. 黑龙江交通科技.2016(07)
[7]桥梁工程中矩形薄壁空心高墩施工应用[J].明东平. 建筑技术开发.2018(14)