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高速公路桥梁高墩台施工方法研究
资讯类型:行业新闻 加入时间:2009年8月12日15:55
 
高速公路桥梁高墩台施工方法研究
   苏高速公路工程养护有限公司  王新生
   随着我国经济的迅速发展,高速公路的建设又一次被掀起,桥梁构成了高速公路的主要和关键部分,尤其是在山岭区。
   桥梁高墩台设计越来越多,怎样选择合理的施工方法,采取有效的控制措施,实现高墩台施工的质量、进度、成本、安全指标,以下结合笔者在高速公路施工建设中的实践,谈谈高墩台的施工方法和主要控制措施。
   一、公路桥梁高墩台施工的主要方法
   高墩台施工的主要方法是滑模施工与翻模施工。翻模施工是传统的施工方法,模板一般分3层,每层1.5m-2.5m,模板通过工人用手扳葫芦提升安装,浇一层混凝土,支一层模板的办法施工。其特点是外观质量美观,垂直度容易控制,但缺点是施工进度慢,机械化程度低,成本较高。
   液压滑模施工的原理是利用爬升式千斤顶提升模板及工作平台,随着混凝土的浇注,不停向上滑动的原理施工,其在薄壁空心高墩台的施工中有机械化程度高,施工速度快,施工占地面小,用材省,劳动力消耗少,工程成本低等优点。但工作技术性强,须有专业技术工人操作,外观不美观。墩的垂直度按《公路工程质量检验评定标准》规定,允许偏差为墩台高度的0.2%,且不超过20mm垂直度不易控制,所以每滑升1m就要进行一次中心校正及水平校正。液压滑模的施工顺序为:对滑模根据图纸进行设计,包括内模、外模、平台、支撑、吊架、千斤顶的布置及操作柜的合理放置;在墩台上按照轴线放样组装模板、平台,安装设备并进行检查;钢筋安装好后进行混凝土浇筑,混凝土要分层每层30cm左右,一层一层向上浇筑;模板等混凝土达到0.3MPa左右,即用手触有硬感时向上每次按5cm的行程滑动;按照绑钢筋,浇混凝土,滑动模型的方法循环不断作业;混凝土养生时可在工作平台上放水包,将水泵到水包,围住混凝土周围用细PVC管做滴管利用水包里的水滴水养护;在正常温度下,滑升温度为30cm/h左右,工人分班作业,做好交接记录;若遇特殊情况混凝土浇筑工作不能连续进行时,则应使千斤顶每隔1h左右提升一次,以免混凝土与模板黏接;继续浇筑混凝土之前,须对施工缝进行处理。
   二、施工和构造设计
   高速公路桥梁高墩台施工设计着重解决以下几方面问题:
   (1)大体积混凝土凝结产生大量水化热,应防止产生温度裂缝。
   (2)由于结构高度较高,面积大,应控制好对于钢筋的绑扎、预埋件的准确位置。
   (3)混凝土重量大,对底模板的承载力、强度、刚度要求较高。
   (4)由于工序多,支立的侧模板长期浸泡在海水中,应避免成品混凝土表面沾上铁锈,影响成品的观感质量。
   (5)混凝土方量大而现场混凝土供应源必须可靠。
   针对这些制约因素综合考虑,拟采用一次支模分层浇筑的方法。多次分层浇筑使得混凝土一次浇筑方量减少,重量降低。分层高度主要根据底模板计算出的承载能力、尽量降低水化热的危害和易于预埋件埋设确定的,这样上面(1)、(2)、(3)三个因素即得到较好的解决。
   侧模板应在底层混凝土浇筑前快速支立,缩短其在水上的浸泡时间,加上有效的脱模剂的保护,可基本解决了表面铁锈污染的问题。
   分层浇筑有横向施工缝的问题,施工时在分层接触面按规范进行凿毛处理增大接触面积并清除表层浮浆,确保结构的整体性。在侧模板上每道施工缝位置加焊20的角钢,这样拆模后人为制造了装饰缝,隐藏了视觉上参差不齐的施工缝,可大大增加混凝土表面的观感质量。
   根据施工设计进行模板的构造设计。首先确定整体模型,然后进行模型计算设计,最后在荷载计算、变形计算可行后进行细部构造设计。根据具体工程的特点,一般情况,墩台采用螺栓吊底工艺铺设底模。吊底的主、次梁均采用型钢,上面依次铺木枋、木板,侧模采用组合式钢模板,方驳吊机组吊安支拆。
   为确保主梁直接吊放施工的平整度和标高的质量控制、吊底螺栓的合理布置,在主梁下再加一道重量轻的夹桩托梁,施工时采用两条舢板人工安放,既方便主梁施工,又增加底模的安全储备,吊底螺栓则可均匀布置在桩的四周,有利于螺栓受力。
   三、高墩台施工钢筋的安装方法
   高墩台施工时受力主筋一般为d25mm左右的螺纹钢,常用的方法是利用螺纹套筒连接钢筋,其特点是速度快,但成本高。一般不用搭接焊,搭接焊速度慢,成本高,质量不好控制。
   钢筋绑扎每次只能绑扎到和模板相同的高度,随着模板的滑升逐步绑扎。为施工方便,竖向钢筋每段长度不宜过长,钢筋接长时,在同一断面内钢筋接头截面积不能超过钢筋总截面积的50%。
   我们采用的方法是电渣压力焊,其原理是将两根钢筋安放成竖向对接形式,利用焊接电流通过两钢筋断面间隙,在焊接层下形成电弧过程,产生电弧热和电阻热后熔化钢筋,再施加一定压力后完成焊接,焊剂的选用要选通过ISO 9000认证的产品,焊剂的保存要防潮,操作员要持有专业证件,保证焊接质量。其特点是焊接速度快,成本低,质量控制容易。
   电渣压力焊接头应逐个进行外观检查。当进行力学性能实验时,应从每批接头中随机取3个式样做拉伸试验;四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于等于4mm;钢筋与电极接触处,应无烧伤缺陷;接头处的弯折角不得大于4°;接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2mm。外观检查不合格的接头应切除重焊,或采取补救焊接措施;三个试件的抗拉强度均不得小于该钢筋规定的抗拉强度;电渣压力焊钢筋接头在进行弯曲试验时,须将四周焊包凸起部分打磨平,再进行弯曲试验,焊缝应处于弯曲中心,弯心直径和弯曲角参照闪光对焊接头指标进行检测、控制。取样频率同拉伸试验。电渣压力焊在目前技术标准和规范中,对弯曲试验还没有要求,我们只是对这种焊法进行验证。观察其物理性能是否达到要求。
   电渣压力焊的接头应逐个进行外观检查。
   四、高墩台施工所用机械设备的选择
   若桥是直线桥或弯度较小,桥头地形适宜,安装缆索是最常用的方法,覆盖面大,成本低;若为弯桥,选用汽车吊或塔吊,塔吊的选择可根据塔吊的覆盖面具体布置,最好能覆盖4~6个墩台。若为滑模施工可利用工作平台而不用搭设工作支架。若为翻模则需搭设工作架。混凝土的进料由于每次用量少,最好用索吊或吊车运料,用混凝土泵运料时,要保证泵管不碰模板,以免影响模板的稳定。
   五、高墩台施工混凝土配合比的设计
   高墩台多为薄壁空心墩,壁厚常设计为60cm~80cm之间,要求混凝土和易性好,石子易选用0.5cm~3cm碎石,坍落度应控制在5cm~7cm之间,为了外面光滑,一般不掺减水剂。滑模施工时混凝土强度达到0.2MPa~0.5MPa即可向上提升模板,若强度过高,则模板与混凝土之间产生粘接,滑升困难,易发生拉裂、掉角现象。翻模施工时,拆模时间为混凝土终凝后,确保拆模不使混凝土黏膜及缺边掉角,为加快进度可掺加早强剂。
   六、高墩台施工的安全控制
   在安全方面要加强以下几点:安全网必须挂,防止高空落物;安全带必须系,防止工人干活时坠落;加强用电安全管理,安装漏电保护器;在雨季施工时做好河道防洪工作;各类操作人员必须按操作规程操作;有专职的安全员随时检查,发现安全隐患及时排除。
   总之,高墩台施工要根据工程的具体情况,总体布局,编制详尽的施工组织计划,加强施工过程的控制,以全面实现质量、进度、安全、效益、环保目标。
文章来自:滑模技术交流网
文章作者:信息部
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