摘要:高墩施工技术的应用水平在高速公路桥梁段施工中的高低是制约工程进度、影响工程质量的重要因素,受到施工作业环境的影响,高墩施工技术在不同地理环境下的应用也不尽相同,这使得桥梁高墩的施工高度与难度存在很大差异。因此,对于具体高墩施工技术的实际应用,应在对高墩施工技术全面了解的基础上根据实际工程环境进行具体的选择。把握施工要点及时发现工程施工中存在的问题并分析、解决,不断提升高速公路桥梁建设中高墩技术应用水平,最终保证施工质量与施工安全。
本文从高墩施工技术分类展开,讨论高墩技术在应用过程中存在的问题、提出供参考解决措施,并举例对高墩技术的应用进行说明。
关键词:高墩技术;桥梁施工;改善措施;
1.高速公路桥梁段的高墩施工技术分类与施工技术对比
1.1使用滑模机构的施工形式
高速公路桥梁段高墩施工技术中所使用的滑模机构,主要包括内、外定型模板,施工平台,提升设备以及混凝土运送设备。工程施工中,模板通过悬挂机构悬挂于施工平台四周,由液压机构(千斤顶等)进行举升。伴随浇筑过程的进行,模板相对位置提升。在高墩施工前,应先进行滑模装置的组装,滑模装置主体由以下部分组成:定型模板(内、外),提升用机构,操作控制台,支撑杆与液压机构等。通过液压机构对滑模装置的整体举升实现高墩的分层浇筑,既在单层浇筑完成后提升滑模装置至下一高度位置。在施工过程中需周期性对滑模装置调平以减少实际建筑物与设计图纸中的偏差。
1.2使用翻模机构的施工形式
高速公路桥梁段高墩施工技术中所使用的翻模机构施工形式是将施工平台修建于高墩墩身周围,在施工平台上进行翻模机构的架设。在施工过程中,通过液压机构提供动力实现施工平台的运动。当施工平台举升至特定位置后,作业人员开始进行定型模板的安装。考虑作业便捷性,施工区域配有起吊装置,如此为模板的提升及钢筋的加固提供合适高度的工作平台。
1.3使用爬模机构的施工形式
使用爬模机构的施工形式同样使用液压驱动的爬升装置,并将装置安装于高墩墩壁周围,其中爬升装置主要由液压支撑机构和内爬支脚等结构组成。液压油缸与上、下爬架间的固定连接形式采用铰接类机械连接。在施工过程中,对液压缸体进行固定,通过液压杆相对运动实现上、下爬架的举升与降落。在此过程中,上爬架与内套架构成独立机构,相对应的下爬架与外套架组成另外一套运动机构,在施工过程中,两机构相互交替上升从而实现结构的爬升与校正。
1.4高速公路桥梁高墩施工技术对比
汇总高速公路桥梁高墩施工技术特点并进行对比,滑膜施工具有施工空间要求小的特点,通常情况下此类技术可应用于山区地形,其施工工期较短,人力需求较少,较低的施工成本与较高的操作便捷性。翻模施工与滑模施工的主要特点类似,但可有效改善浇筑混凝土后表面质量较差的缺点。爬模施工具有适中的经济性,施工中可以有效减少起重类设备的投入,节省部分人力。同时爬模施工具有安全系数较高的特点,在小、中型桥梁的高墩施工中得到使用。
2.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用实例
以龙怀高速公路TJXX合同段施工方案为例。此合同段中施工长度共计8.1km,其路段中龙门大桥施工方案以悬臂浇筑法为主。其中龙门大桥7号桥墩高度为84米,为标准的高墩形式,对于此桥墩的施工采用了高墩施工技术中的翻模施工技术,本例将根据7号墩的具体情况进行展开。
2.1高墩施工注意事项及施工方案
在施工过程中需对承台顶面的凿毛、泥土等附着物进行清理,对墩身结构进行加固,将钢筋结构进行调直。
①根据施工中高墩结构的技术特性于墩身外侧搭建脚手架与工作台。
②制作定型刚模板用作墩身模板,其中每节高度约为3米,将桥墩进行分区、分层处理,划定各分段施工区域,实现同步施工,缩短工期。
③在混凝土浇筑过程中,如吊车起吊高度允许则直接使用吊车进行混凝土运送并通过串筒进行浇筑。若现场吊车高度过低则采用混凝土输送泵的运送形式对混凝土进行输送并直接浇筑。浇筑过程采用分层连续作业的形式,每层浇筑厚度不大于30厘米,浇筑完毕后使用振捣器捣固。
2.2高速公路桥梁施工中高墩施工技术的应用
①基础测量与放样
对高墩结构的墩柱位置结构线及几何中心线进行测量,在实际测量中,墩柱的前后边缘和作用边缘对应墩柱中心线允许存在10毫米以内的测量误差。对于测量放样工作,应严格把控测量过程及测量准确性,为多次浇筑和分段浇筑提供数据支持。浇筑完成后应对尺寸进行复核。
②脚手架的安装
为方便建材垂直运输、操作人员攀登与操作,高墩施工过程中应根据墩身高度与结构形式合理安装脚手架。出于对施工安全性的考虑,脚手架自身强度及安装后的稳定性应满足设计标准。
③模板安装与施工
本例中翻模施工使用用外模模板2节、内模模板1节,作为翻模机构主体,其中每节高度为2.5米。内、外模板经悬臂吊实现提升与翻转,可用翻转角度为°。外模材料选用6毫米厚度钢板,并在上、下支撑位置配有50槽钢,其中紧固形式为螺栓连接,螺栓等级8.8级,从而确保结构的稳定性提高结构整体疲劳强度。通过此外模结构设计可减少钢筋配料长度,减少节段施工时间,最小化混凝土施工缝。
④钢筋结构的架设
钢筋结构的架设应按照高墩墩柱支架技术方案开展施工。墩柱支架完成后应对墩柱中的钢筋结构进行绑扎处理。应严格把控所选钢筋规格与质量,对于钢筋的加工应根据设计图于加工棚内完成,对于加工完成的钢筋需按种类、标号堆放。钢筋运送至工地后,使用吊车吊至工作平台进行绑扎与焊接作业。对于施工过程中的钢筋焊接,应严格保证接头钢筋面积占比不大于25%。
⑤混凝土浇筑施工
首先是对混凝土制作工艺的把控,应对混凝土各成分重量进行检测,配比合格后进行混凝土搅拌。应定期检测骨料含水量,尤其是在空气湿度较高的情况下应增加检验频次并及时调整骨料与水量配比。采用大型强制式砼搅拌机集中搅拌,保证混凝土品质的一致性。确保操作人员严格执行操作规程操作设备,减少对混凝土搅拌的人为干扰因素。通常情况下搅拌时间为1.5分钟左右,拌合物应搅拌均匀,色泽一致无离析与泌水现象。运输过程中应使用专用的混凝土运输车,罐体于运输过程中搅动速度约3转每分钟,运送至施工现场后使用泵车将混凝土泵送至工作面。对于高墩的浇筑通常采用分次浇筑的形式,应尽量保证接缝平整严密,减少工作缝。
3.高墩施工中的问题与改善
3.1高顿施工技术的改善措施
①制定多种施工方案,根据不同地形情况选用最适合的高墩施工技术方案。
②重视施工队伍的培养与综合素质的提高。
③高速公路施工完成糊应及时开展后期养护工作,实现工程质量提高。
3.2施工中常见质量缺陷与改善办法
在高墩施工中,下述各因素会导致工程质量缺陷:
(a)模体倾斜;
(b)模体平移;
(c)模体扭转;
(d)模体变形;
(e)混凝土表面裂缝、麻面与气泡;
如上现象的主要成因为千斤顶或液压举升装置未同步工作或其承受载荷不均匀。对于上述因素引起的质量缺陷,可采用如下措施进行处理:
(1)校正处理,利用千斤顶的高度差进行调正,保证后续施工质量。
(2)对模板变形问题进行修复,如变形量小则通过支撑杆加压的方式进行调平修复,如变形量过大则需使用新模板直接替换。
(3)如高墩主体已进行浇筑,桥墩表面存在可见缺陷则应进行局部立模处理,可使用比原标号高一等级的膨胀细料混凝土进行抹平。
结束语:
伴随我国高速公路总里程的不断增加,高速公路建设中所使用的桥梁架设技术的快速发展,高墩施工技术在桥梁段施工中发挥着越来越大的作用。高墩技术作为一种施工与保障技术是高墩施工中重要“度量尺”与“方向标”。本文结合工程实例讨论高墩施工的技术类型与特点,总结了高顿施工过程中关键技术要点与常见问题,并提出改善措施与解决方案。在高速公路桥梁施工中,对于高墩施工技术的选择与应用成为影响工程质量的关键性因素。