王永坦
(中國建筑第七工程局有限公司交通公司,河南 鄭州450000)
本文以五臺至盂縣滹沱河特大橋為例談高墩群施工技術(shù)要點。本橋梁位于太行山內(nèi),地形復(fù)雜環(huán)境惡劣是典型的重丘山嶺地區(qū),滹沱河特大橋百米高墩群施工技術(shù),將作為山嶺重丘區(qū)百米高墩群施工工藝上的進(jìn)一步完善,此項技術(shù)適用范圍廣,在施工工期、施工生產(chǎn)組織上都有較好的推廣價值。
高墩群施工的關(guān)鍵技術(shù)主要有組合截面高墩翻模施工技術(shù),高墩群施工機械設(shè)備的配套及布置技術(shù),百米墩身線性控制技術(shù)等。
(1)組合式翻模的結(jié)構(gòu)。滹沱河特大橋主墩柱外側(cè)鋼模面板采用δ-6 mm 厚Q235A 鋼板,邊框采用12 ×100 mm 鋼板,豎肋采用[8#槽鋼,間隔300 mm;橫肋采用8mm 扁鋼,間距400 mm,背楞采用2[12b 槽鋼,間距1 250 mm;四角設(shè)置固定支架,支架上穿φ20 精扎螺紋鋼,用來調(diào)整墩身豎直坡度及截面尺寸。
(2)翻模施工的施工方法。首先墩柱下部施工時將10 m 側(cè)大鋼模的三塊用栓接的方式連接到一起,形成10 ×2.25 m的整體大鋼模使用,同樣將9 .65m側(cè)的三塊用栓接的方式連接到一起,形成9.65 ×2.25 m 的整體大鋼模使用。共投入3 節(jié)模板進(jìn)行下部墩柱施工。
(3)墩群模板統(tǒng)籌使用。本項目共計30 m 以上高墩26 個,高墩模板統(tǒng)一設(shè)計,主墩左右幅兩墩各配套4 節(jié)模板,其余墩柱根據(jù)墩柱結(jié)構(gòu)分別按每個1.3 套配備,全橋結(jié)合工期要求共投入17.5 套模板。每個橋墩(一個橋墩2 個薄壁墩身)1.3 套模板(4 節(jié)),每節(jié)2.25 m,一個循環(huán)澆筑混凝土4.5 m,正常情況下4.5 d 一個循環(huán),每墩每日可推進(jìn)1 m。主墩左右幅4 個墩柱配備一臺混凝土輸送泵,全橋配備4 ~5 臺混凝土罐車。
(4)組合式翻模的優(yōu)點。翻模施工不僅施工操作簡單,周期短可以保證工程進(jìn)度,而且在拆除模板之后可以有效的對砼外觀進(jìn)行修復(fù)處理,保證工程質(zhì)量,在施工過程中能夠提供安全的操作平臺,達(dá)到安全文明施工的效果。
設(shè)備現(xiàn)場布置首先考慮安全因素,將塔吊放置在左右幅墩柱中間,減少吊距的同時便于塔吊扶墻的安裝,保證塔吊安全性。電梯安裝在墩柱外側(cè)利用扶墻固定在墩柱上,順著墩柱施工逐漸加高,與塔吊、混凝土輸送泵分離獨立設(shè)置。輸送泵根據(jù)施工進(jìn)度配置,基本兩墩位四個墩柱配備1 個HBT80c型輸送泵,全橋設(shè)置一個備用輸送泵。主墩外其他墩柱采用TCT5010 型塔吊,墩柱之間搭設(shè)人行爬梯作為作業(yè)人員上下通道。模板及鋼材垂直提升采用塔吊進(jìn)行,施工過程中如塔吊過忙,優(yōu)先保證鋼材及其它機具的提升,模板的翻升采用手拉葫蘆配合塔吊進(jìn)行。箱內(nèi)作業(yè)人員利用附著于內(nèi)模背面的角鋼臨時鋪設(shè)木板作為內(nèi)施工平臺進(jìn)行作業(yè)。本工程地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣,設(shè)備選型合理、布置科學(xué),有效的提高生產(chǎn)效率,解決了高墩施工垂直運輸及安全防護(hù)的難題。
在墩身施工中需針對不同情況采取相應(yīng)的處理措施。在測量控制中確定一個基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)時間,以消除溫度變形對墩身成型精度的影響。風(fēng)力、機械振動和施工偏載對墩身軸線的影響是隨機的、無序的,為此采用剛度大的模板以提高模板整體的抗彎、抗扭強度;在施工作業(yè)平臺不偏載偏壓,在墩身砼澆筑時,混凝土從四邊均衡下料,以防止混凝土出現(xiàn)偏壓,造成模板傾斜。
在墩身第一次混凝土澆筑前,先在承臺上每個薄壁的四個角距墩身70 cm 的地方各布一點,以該四點作為該薄壁施工的控制點,控制點是經(jīng)精密定位測量確定。模板較正時,將激光鉛準(zhǔn)儀分別安置在這四個控制點上,在墩頂工作平臺上安設(shè)激光接收靶,能顯示光斑并捕捉斑心,并以此控制墩身的垂直度。該方法操作簡單快速,并且精度高。
本橋?qū)Ω叨罩饕M(jìn)行了承臺沉降觀測,橋墩標(biāo)高、位移及傾斜度的觀測,橋墩溫度及應(yīng)力檢測。(1)為了使成橋后橋面標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高相吻合,在橋墩及主梁懸臂施工過程中必須對承臺沉降進(jìn)行觀測,以合理確定橋墩墩頂標(biāo)高。(2)現(xiàn)場在橋墩的中部和墩頂處共布置4 個觀測截面,在每個觀測截面的順橋向橋墩外測測點位置處貼反光片,配合全站儀進(jìn)行橋墩的變位觀測。(3)為保證大橋施工達(dá)到設(shè)計要求內(nèi)力狀態(tài)和線形,必須對結(jié)構(gòu)實際溫度進(jìn)行實地監(jiān)測??招谋”诙阵w內(nèi)溫度在截面上的分布情況,采用在墩柱上預(yù)埋傳感器進(jìn)行觀測。
(1)采用分塊加工的組裝式模板翻模施工工藝,減少了施工投入及管理成本。具有施工難度小,組裝靈活多變,適合多種結(jié)構(gòu)形式,組織簡單的特點,為本施工技術(shù)中的創(chuàng)新點,既節(jié)約了成本,又節(jié)省了工期。
(2)施工監(jiān)控較為常見,為了保證施工過程中橋墩截面應(yīng)力分布、變形都處于安全合理的范圍內(nèi),本橋?qū)Ω叨罩饕M(jìn)行了承臺沉降觀測,橋墩標(biāo)高、位移及傾斜度的觀測,橋墩溫度及應(yīng)力檢測。但將監(jiān)控技術(shù)用于高墩施工通過監(jiān)控高墩的應(yīng)力、應(yīng)變以及溫度變化來指導(dǎo)施工及時糾偏是本橋的創(chuàng)新點。
翻模投入僅考慮自身重量模板+模板外側(cè)作業(yè)平臺的重量;爬模除模板及操作平臺外需要成套液壓設(shè)備?;30寮白鳂I(yè)平臺外需要提升架及千斤頂?shù)忍嵘到y(tǒng),可見翻模投入是最小的。三種工藝施工進(jìn)度相差不大,但本橋結(jié)構(gòu)變化較多翻??晒?jié)省滑模、爬模拆除改裝的時間,截面變化3 次每次拆除改裝均不少于10 天。另外使用組裝式翻??晒?jié)約模板二次加工費用投入,將墩柱大鋼模改裝成梁部模板,可較大程度上節(jié)約懸臂澆筑模板的費用投入。
依托滹沱河特大橋工程,開展對橋梁高墩群施工技術(shù)的系統(tǒng)研究,總結(jié)出了一整套適合于超高墩快速、高效、優(yōu)質(zhì)施工的翻模板施工技術(shù)??梢詾榻窈箢愃茦蛄旱脑O(shè)計、施工、監(jiān)控提供寶貴的施工經(jīng)驗,并對高墩大跨徑橋梁的發(fā)展及重丘溝壑地區(qū)選擇合理的橋型提供幫助,對促進(jìn)高等級公路在山嶺地區(qū)的發(fā)展有重要意義。