中交一公局集团第六工程有限公司 天津滨海 300450
摘要:随着我国经济建设发展加快,需要急速提升基础设施建设作为经济快车道的重要保证,为打通山区及跨河、跨海的道路在桥梁建设方面不断提高,运用先进的施工技术及工艺不断更新,结构也是更加新颖和美观,也更加体现与自然因素的结合,作为公路桥梁工程施工的下部结构,薄壁空心墩施工技术凭借施工成本和施工工艺上的优势在公路桥梁上得到了较为广泛的应用,再加上现在定制的全封闭拼装式施工平台和爬梯,安全系数也得到了有效提高。进一步保证了公路桥梁工程的整体施工安全、进度及质量控制,为相似桥梁的施工提供一定的借鉴。
关键词:菱形空心薄壁墩;施工技术;质量控制;安全控制
1、工程概况
孟州黄河特大桥起点桩号K9+344.76,中心桩号K10+848.26,终点桩号K12+351.76,跨黄河主桥为28#-47#墩,桥梁总长3007m,上部结构为钢混组合梁,设计为双向6车道,行车速度80km/h。结构形式为6根桩径为1.8m的摩擦桩基础,上接为(长12.4m×宽7.8m×高3.5m)的大体积砼承台,然后是菱形空心薄壁墩,横桥向轴线长7.732m,顺桥向轴线长3m,长直边5.42m,6个角为R30的圆弧。最高墩身达36m的44#墩处于黄河主河道里,由上下2m实心段、两个空心段加中横隔梁组成,最低墩身为14米30#墩处于黄河岸上,由上下2m实心段加一个空心段组成。
2、施工工艺技术
2.1. 施工工艺
施工中采用翻模施工工艺,模板为内外模2.25m标准节、1.25m及0.75m调节段各分8块模板组成,其中1.25m和0.75m的调节段实在施工过程中总结出来的,节省工期44天,节省混凝土126方。施工时通过提前拼装弧模组装成4块大的模板;模板上焊接平台支撑支架、搭设Z字爬梯、安装施工平台组成翻模施工。施工时,两节2.25m模板分节进行支设,4.5m为一节浇筑段,遇有中横梁不在模板标准节拼缝处用调节模板进行调节。钢筋通过厂区集中加工预制运到现场安装绑扎完成,主筋采用直螺纹套筒连接,结合翻模模板节段以4.5m为一节标准段主筋连接(如图1、2所示)。
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图1 调节段模板设计图
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图2 调节段模板
2.2. 钢筋、模板安装技术
通过图纸计算坐标测量放样出墩身在承台的位置,进行墩身钢筋在承台里的预埋,浇筑完承台进行墩身钢筋连接安装,主筋采用直螺纹套筒连接技术,连接前检验各构件是否符合设计要求,主筋安装完成后安装定位卡具,主筋间距控制好后用垂线法控制定位箍筋的位置满足保护层要求,进行绑扎其余钢筋,然后布置同标号或者高标号砼垫块做保护层支垫(如图3、4所示)。
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图3 预埋墩身钢筋
模板进场后进行试拼装,将散件按图纸拼装成大块模板,然后检验模板各部位尺寸、模板拼缝及平整度。模板安装时根据测量放样的位置做好控制点,在模板安装完成后进行测量检验,用钢尺,水平尺检验模板检验几何尺寸、垂直度,然后用全站仪进行轴线测量,不合适的及时调整,可以用手拉葫芦进行微调,保证误差在1cm之内。内膜安装时及时量测混凝土壁厚是否跟图纸一致,及时进行调整,在尺寸合格后整体进行加固,螺杆穿PVC管(如图5、6所示)。
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图4 安装钢筋定位卡具
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图5 安装墩身钢筋
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图6 安装模板
2.3. 混凝土浇筑
混凝土浇筑由混凝土罐车运输到现场,采用天泵进行混凝土输送。混凝土浇筑前,检查验收模板尺寸,保护层厚度,合格后浇筑。混凝土入模前,要检查混凝土的均匀性和塌落度,满足要求后开始浇筑。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,混凝土浇筑连续进行,中途不得停太长时间,以免留下冷缝。采用分层浇筑分层振捣,每层浇筑厚度约为40cm。在每层混凝土浇筑过程中,振动棒振动时移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍,。振捣过程中,振动棒与模板间距保持5~10cm的距离,并避免碰撞钢筋,不得直接和间接地通过钢筋施加振动,振捣上层混凝土,振动棒插入下层混凝土内5~10cm,振捣严格遵守快插慢拔,直到混凝土停止下沉、不在冒出气泡、表面呈现平坦方可停止振捣。混凝土浇筑到顶时,要使混凝土面稍高于模板顶,以便于凿毛清理,浇筑完成后人工用木抹子将模板一周的混凝土抹平,保证混凝土面与模板顶面平齐,以保证上下两节段为一条齐缝(如图7所示)。
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图7 浇筑墩身混凝土
2.4. 混凝土拆模、养生
混凝土浇筑后达到一定强度后,进行模板拆除,一般昼夜平均温度达到25度,浇筑一天后可以拆除模板,昼夜平均温度小于15度,至少要两天以后拆除模板。
拆除模板后及时进行养生,我们根据现场施工情况,自主研发了墩身喷淋养护系统,对墩身的养护起到了很好的作用(如图8所示)。
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图8 喷淋养护系统
3、施工措施控制
3.1. 薄壁空心墩测量监控
为保证高墩施工质量,在过程中做好测量监控,首节模板到每节标准浇筑段进行全站仪测量轴线检验,在安装模板过程中采用铅锤法结合水平尺纠正,保证模板的竖直度。
3.2. 薄壁空心墩钢筋控制措施
为确保空心墩施工质量首先从墩身钢筋开始做控制。在承台施工时要对主筋进行预埋,首先预埋筋数量要准确,其次要确保钢筋保护层厚度,同时要注意预埋筋间距符合要求,预埋钢筋要垂直。然后在承台浇筑之前通过模板点位进行预埋点位再次符合确认,保证墩身预埋钢筋位置正确,达到要求后进行承台浇筑。其次在安装标准节段钢筋根据模板测量校正点位做出正确的定位位置,保证每一道定位箍筋符合设计要求。
3.3. 薄壁空心墩外观质量控制
外观质量的受控条件在于对模板的控制,首先在模板使用中做到轻拿轻放,防止模板产生变形,其次对模板打磨的要求就是模板表面打磨光滑,感觉模板不光,还有锈迹,涂刷水泥浆进行二次打磨;其次对模板脱模剂作分析对比,经过用模板漆和机油进行施工对比,脱模剂价格便宜,不易粘落灰尘,遇有特殊天气耽误施工,模板阻锈强于机油。
在模板打磨过程中,对竖向拼缝、横向拼缝的打磨也要做到严格控制,打磨干净后粘贴胶条,保证混凝土浇筑过程中不漏浆。
3.4. 混凝土浇筑时间的控制
混凝土浇筑过程中要连续浇筑,并且劲量缩短分层浇筑的时间。浇筑混凝土在高温季节施工时应安排在下午或者下午温度较低时浇筑。
3.5. 安全管控
高墩施工安全是一个不可忽视的问题首先施工机械设备人员的安全管理其次高空坠落、机械伤人、支架防护、模板以及用电等安全事故。针对这一情况,项目在工人进场后及时进行安全培训和高空作业预防培训,现场作业期间每天由现场管理人员对工人进行班前教育和班前安全确认表,安全合格后进行施工。其次施工前在模板焊接三角架支撑,定制全封闭施工平台及可拆卸分节式爬梯进行人员的现场作业和上下通道。
4、结论
根据现场的施工作业条件,空心薄壁墩采取了合理的施工工艺和技术。在施工过程中,我们加深了对空心薄壁墩施工流程的理解,增强了其质量意识。同时我们也发现了在施工过程中存在的问题,针对问题我们提出了改进措施。
1.混凝土表面局部存在气泡。
处理方法:在施工过程中要严格控制混凝土的坍落度,每次浇筑30cm-50cm后进行振捣,浇筑时注意振捣的速度和频率,避免漏振或过振。
2.在模板与模板之间的接缝处,会有小部分漏浆的现象。
处理方法:模板边缘用砂磨机进行打磨,清理干净后,在模板接缝处粘贴双面泡沫胶带。
3.墩身的主筋切割参差不齐,主筋的套丝有长有短。
处理方法:墩身的主筋用石笔统一标记,将切割机固定,确定在钢筋的下料过程中平稳运行,主筋切完以后要仔细检查,发现不平整的切口,采用砂轮机打磨;对于套丝长短不同的问题,要调节滚丝机的限位装置,在确定丝一致的情况下进行套丝,及时给每个套丝戴上塑料保护帽,保护丝头不被锈蚀。
4.在喷淋养护的过程中,水压达不到,造成混凝土表面部分喷洒不到位,出现混凝土强度不够的问题。
处理方法:采取大功率大扬程的水泵,来增大喷淋管的水压,使喷淋养护水全面覆盖混凝土表面。
参考文献:
[1]JTG D60-2004. 《公路桥涵设计通用规范》
[2]JTG D62- 2004. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
[3]JTG D63-2007. 《公路桥涵地基与基础设计规范》
[4]牛志磊. 浅谈薄壁空心墩施工技术[D]. 科技风,2015