趙書鋒
摘要:高墩翻模施工技術(shù)是指利用橋梁墩外部吊裝點的單節(jié)整體模板或多節(jié)模板交替提升的工藝,即下一節(jié)已澆筑的混凝土模板是上一節(jié)模板的支撐體系,通過螺栓將上一節(jié)模板固定在下一節(jié)模板上。同時,應(yīng)將外模設(shè)置在固定的施工平臺上,施工人員在操作平臺上進行模板拆卸、安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等工藝,內(nèi)外模板各設(shè) 2 ~ 3 節(jié),循環(huán)交替翻升,直至整個橋梁墩身完成。翻模法施工澆筑高橋墩,可有效減少高墩柱的施工難度,其施工進度因橋墩截面尺寸和形狀的差異而有所不同,通常情況下可 5 天施工一模,可有效保證工程施工的連續(xù)性,便于開展施工管理工作。另外,還可保證橋墩的外觀質(zhì)量,不存在扭轉(zhuǎn)或規(guī)則錯臺現(xiàn)象,墩身表面平順、光滑,同時對混凝土進行分段澆筑,可有效控制混凝土的水熱化,避免墩身表面出現(xiàn)干裂現(xiàn)象。可見,高墩翻模施工技術(shù)的應(yīng)用對保障橋梁工程質(zhì)量具有重要作用,可降低工程成本,保證路面行車安全和舒適度。
關(guān)鍵詞:高墩翻模;施工技術(shù);橋梁工程;工程成本
1 工程概況
某高速公路合同段全長 9. 9 km,主要包含路基、橋涵、隧道等施工項目。本標(biāo)段地處山嶺重丘區(qū),地形起伏較大,跨越河流橋梁較多(大橋 7座,中橋 3 座),有 5 座大橋設(shè)計有高度大于 40 m 的空心薄壁高墩,其中大橋 5#墩墩高 70. 64 m,為全線最高墩。
2 施工方法
橋梁空心薄壁高墩施工截面相對面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大,幾何線形精度要求高,地形條件惡劣,施工難度大。為控制該墩施工質(zhì)量和安全,針對空心薄壁高墩在施工過程中的穩(wěn)定性小等特點,采用了依靠外部吊點交替提升模板的高墩翻模施工技術(shù)。該方法具有配套設(shè)備少,施工機具投入小,混凝土外觀質(zhì)量容易控制,施工糾偏相對容易的優(yōu)點。
翻模施工工藝原理是將 3 節(jié)一套的模板安裝并加固,完成第一次墩身的澆筑后,從下向上逐層拆除最下面的兩層模板,將最上面第三層模板保留不拆,每拆除一層模板翻轉(zhuǎn)至最上面安裝使用。外模設(shè)置固定施工平臺,施工人員在操作平臺上進行模板的拆卸、安裝、綁扎鋼筋、混凝土的澆筑、中線控制等作業(yè);內(nèi)外模板各設(shè) 3 節(jié),循環(huán)交替翻升,周而復(fù)始,直至完成整個墩身的施工。
3 施工工藝流程
施工準(zhǔn)備→測量放樣→鋼筋加工及安裝→模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)生→模板翻升作業(yè)(依次循環(huán)作業(yè))。
4 主要施工方法
4. 1 施工準(zhǔn)備
(1)模板設(shè)計。高墩施工屬于高空作業(yè),質(zhì)量要求高,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、荷載大小及有關(guān)的設(shè)計圖紙、施工規(guī)范進行模板設(shè)計。結(jié)合模板周轉(zhuǎn)使用次數(shù),混凝土側(cè)壓力和節(jié)段施工時間要求,選用了用某模板公司生產(chǎn)的后移式懸臂模板 PJ-200(每節(jié)高2. 25 m,面板厚 6 mm),內(nèi)模采用小鋼模分塊拼裝使用。該外模板主要由主背楞、模板、后移裝置、斜撐承重三角架、埋件系統(tǒng)、工作平臺六部分組成,兩榀支架作為一個單元塊。因模板自帶施工平臺(平臺四周有 1 m 以上高度的封閉護欄),且混凝土的側(cè)壓力完全由預(yù)埋件及穿墻螺栓承擔(dān),模板無需另外的支架和加固措施,施工簡單、迅速,能夠保證質(zhì)量要求。單根高墩施工周期長,因受總工期約束,各大橋的高墩需采取平行作業(yè)施工,每根墩柱至少需要配備3 節(jié)(1套)模板,使其自成施工體系。否則,不能滿足工期要求。
(2)混凝土配合比設(shè)計。試驗室認(rèn)真做好配合比試驗,優(yōu)化配合比設(shè)計,嚴(yán)把材料關(guān),禁止不合格材料進場。
(3)塔式起重機、載人電梯、混凝土輸送泵的選擇。塔式起重機屬于特種設(shè)備,選用要考慮其主要技術(shù)參數(shù)(如工作幅度、起升高度、起重量和起重力矩)不僅應(yīng)能滿足施工覆蓋面、供應(yīng)面等供應(yīng)能力的需要,而且要滿足提升高度、水平運輸和構(gòu)件裝配的需要,并制定實施方案。采用了性能良好、經(jīng)鑒定合格的載人電梯。為加快施工進度和質(zhì)量控制,選用了三一重工 HBT60C - 1816 ⅢA 型拖式混凝土輸送泵。
(4)施工現(xiàn)場準(zhǔn)備。根據(jù)現(xiàn)場地形條件打通便道,填筑片、碎石,混凝土硬化處理。墩身四周場地整平并壓實,進行面積不小于 100 m2 硬化處理,硬化的厚度不小于 10 cm。
4. 2 測量放樣
利用全站儀恢復(fù)承臺縱、橫中線,確定墩身的外線和縱、橫軸線等,高墩前后、左右邊緣距設(shè)計中心線尺寸允許偏差 10 mm。放出距離第一節(jié)墩身外邊線30cm 的位置,作為較高段模板安裝的控制線。
4. 3 模板安裝
根據(jù)工程特點,采用每節(jié)高 2.25 m 的三節(jié)專門定制的模板。按支模要求安裝第一級模板,在模板頂部和中部以纜風(fēng)繩緊固穩(wěn)定,保證立模后的剛度和豎直度。安裝后,用全站儀測設(shè)縱橫中心線并校核,對其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點聯(lián)系和縱橫向穩(wěn)定性等參數(shù)進行檢查,并檢查對拉桿是否上緊,模板連接是否牢固。
鋼筋和模板間設(shè)置符合設(shè)計保護層厚度的高強砂漿混凝土墊塊(其強度不低于構(gòu)建混凝土強度),鋼筋骨架頂端與模板之間有撐有拉,固定堅實。在混凝土澆筑中,要確保澆筑的連續(xù)性,專人值班測量監(jiān)控檢查模板的變形情況,做好檢查記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
4. 4 模板翻升作業(yè)
拆除前級模板后繼續(xù)鋼筋作業(yè)施工,用塔機將已涂刷脫模劑的模板翻升到第三節(jié)模板上,立模澆筑混凝土。依次循環(huán),直至墩頂。
5 施工高墩外觀質(zhì)量控制
5. 1 模板控制
專門定制正規(guī)廠家模板,立模接縫采取 10 mm 海綿膠皮處理,嚴(yán)格做好模板的檢查與驗收。拆卸按順序進行,在確認(rèn)拉桿全部拆除、模板和翻升裝置上部無障礙時方可提升,嚴(yán)禁模板晃動碰撞高墩而造成模板變形和損傷混凝土外觀質(zhì)量。
5. 2 混凝土的拌和、運輸控制
為避免拌合物中出現(xiàn)水泥(砂)漿分布不勻,出現(xiàn)混凝土表面色差或混凝土振搗易離析、泌水等非勻質(zhì)現(xiàn)象,混凝土的攪拌和運輸混凝土必須達(dá)到計量準(zhǔn)確、攪拌徹底、控制好塌落度,保證運輸過程及時連貫。
5. 3 混凝土澆筑過程控制
澆筑混凝土過程中加強檢查與驗收,原始記錄資料完整,做到有據(jù)可查。施工前,對工人進行技能培訓(xùn),各工序固定專人操作,采取獎罰措施以加強其責(zé)任心,避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。
6 施工安全管理
施工中嚴(yán)格按照高處作業(yè)的安全規(guī)定,加設(shè)安全防護設(shè)施,穿戴好個人的防護用品,并根據(jù)工程特點,編制專項施工方案及技術(shù)措施,對施工人員嚴(yán)格執(zhí)行三級安全技術(shù)交底,定期進行安全教育,強化安全意識,確保各工序嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程施工。針對高空作業(yè)內(nèi)容制定高空作業(yè)管理制度和應(yīng)急預(yù)案,確保安全經(jīng)費投入,購買配備優(yōu)質(zhì)齊全的安全防護設(shè)備,登高設(shè)施采用載人電梯,專人操作機具設(shè)備,確保良好運行。配備足量的專職安全員,全方位監(jiān)督指導(dǎo)生產(chǎn)。
7 結(jié)語
在項目橋梁的施工過程中,通過對高墩采用翻模施工,加快了工程進度,降低了工程成本。在高橋墩(臺)、塔墩、索塔等高層結(jié)構(gòu)的施工活動中,采用滑升模板施工是一種安全高效的方法。
參考文獻
[1]葉肖偉. 橋梁管理[M]. 北京:人民交通出版社,2016.
(作者單位:中石化勝利建設(shè)工程有限公司第三工程處)