趙剛
【摘 要】空心墩是現(xiàn)在橋梁施工中最常見的技術(shù)之一,它擁有抗扭性能好,抗推能力強,結(jié)構(gòu)新穎,造型美觀、行車條件好等優(yōu)點,是深溝建橋的合理橋型??招亩帐菢蛄旱闹匾兄貥?gòu)件要嚴格控制其施工質(zhì)量,做好各項施工要求。本文對空心墩施工中常見問題進行剖析,從橋墩的施工工藝、環(huán)境控制和材料控制等要點作為切入點來進行有效的分析把握,提出相應控制措施。
【關(guān)鍵詞】空心墩 施工技術(shù) 質(zhì)量控制
1 做好墩身線型控制
空心墩墩身柔度較大,在施工中受到機械振動、施工偏載以及日照引起的溫差、風荷載等自然因素的影響時,會使墩身處于一種動態(tài)之中,墩身的軸線可能發(fā)生彎曲和擺動。因此,為保證墩身質(zhì)量要做好墩身線型控制,減小誤差。嚴格把握墩身軸線測量控制,確保高墩施工的軸線及垂直度和外觀線形,在墩身施工軸線控制測量中,采用高精度全站儀相互校核和施工過程中三階段控制的方法。墩身底部實體段施工完成后,放樣其左右圓心,做為永久性圓心,同時在實體段頂部放出空心墩縱橫向軸線。在每節(jié)模板安裝過程中,首先自校墩身六大控制點間距,待接近設計值后,再用高精度全站儀對各點進行精確定位。全站儀調(diào)校模板完成后再對各控制點間距進行復核,確保模板頂口尺寸定位準確無誤。
圖1 圓端形空心墩平面軸線控制圖
2 環(huán)境溫差的控制
高溫季節(jié),在陽光的照射下,高墩的朝陽面和背陽面溫差較大,墩身會產(chǎn)生不均勻膨脹,使其向背陽面彎曲,對墩身施工精度有影響,且隨著溫差的增大而增大、隨著太陽方位的改變而改變。做好空心墩溫控記錄進行溫控計算和分析。溫控計算采用大型有限元程序《大體積混凝土施工期溫度場與仿真應力場分析程序包》進行。計算公式:
(1)絕熱溫升:絕熱溫升值模型取雙曲線曲函數(shù):
(1)
式(1)中:θ0為最終絕熱溫升,α、 β為絕熱溫升變化系數(shù)?;炷恋摩?和α、 β值分別為61.66、0.9、0.6。
(2)彈性模量:彈性模量隨時間的増長曲線系用四參數(shù)雙指數(shù)形式,即
(2)
式(2)中:E0為初始彈模,Ei為最終彈模與初始彈模之差,α、β為與彈模增長速率有關(guān)的兩個參數(shù),分別取值為0.5和0.78.
(3)徐變度:根據(jù)工程經(jīng)驗,取混凝土徐變度如下(單位:10-6/ MPa)
(3)
式(3)中:C1=0.23/E2,C2=0.52/E2,E2為最終彈模。
可以采用噴水降溫法進行控制:在內(nèi)外模板結(jié)構(gòu)上安裝環(huán)形噴水養(yǎng)生管,間斷地向墩身灑水來降低陰陽面溫差,從而使日照溫差引起的墩身軸線偏位減少到最小。為避免日照溫差造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均勻變化,造成測量定位的困難,可選擇在日出前后測量墩身的高度和平面位置。
3 風力、機械振動和施工偏載的控制
風力、機械振動和施工偏載對墩身軸線的影響隨機性大,較為復雜。對此要注意模板的使用和混凝土的澆筑方法:
平面模板采用拉桿式。外模用料:δ6mm面板,14×120邊框,[12#豎肋,12×120短橫肋,I22a背楞,[12#圓弧抱箍,M20高強連接螺栓,φ25精軋螺紋鋼對拉拉桿。拉桿間距為1.7米,平模寬4.2米,圓弧模分為四分之一圓。平模背楞間距為:2米及1.5米節(jié)設置兩道、1米及0.5米節(jié)設置一道。在墩身砼澆筑時,四邊下料要均衡,以防止混凝土出現(xiàn)偏壓。
4 墩身外觀質(zhì)量的保證措施
墩身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因此,模板、砼澆注和施工工藝是保證墩身外觀質(zhì)量的必要條件。
4.1 常見外觀質(zhì)量缺陷
(1)外形規(guī)格不正和構(gòu)件位移,如表面不平整、預埋件位移等。(2)混凝土表面缺陷,如蜂窩麻面、露筋、孔洞、縫隙和夾層等。
4.2 可采用如下措施控制
保證混凝土質(zhì)量達標,要做到正確的配合比設計,合理的使用外加劑,注意根據(jù)結(jié)構(gòu)配筋的稀密合理確定粗骨料級配。科學的施工操作。注意配料配合比及水灰比的控制,攪拌應均勻。在施工中要對集料進行嚴格控制,砂、碎(礫)石在使用前可用水沖洗,嚴禁使用硬塊、過期變質(zhì)的水泥。為減少用水量,可以摻加減水劑來增加混合料的和易性。模板及支撐系統(tǒng)的施工,施工前模板應試拼,不合格的不能用于工程,且盡量使用整塊鋼模板,以減少接縫。用時縫內(nèi)應貼雙面膠帶,杜絕漏漿導致的表面缺陷?;炷辽狭线\輸?shù)哪_手架不得與模板系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系,以免在腳手架上運輸材料或人工操作時引起模板變形。
施工工藝要求,混凝土施工工藝主要應掌握好混合料的攪拌、澆注、振搗三個環(huán)節(jié)。混凝土攪拌要求原材料計量準確,攪拌均勻,對機制砂石料其攪拌時間不得少于2min 。當傾落高度大于2m 時,必須設串筒以防止離析。混凝土振搗也是一個重要環(huán)節(jié),漏振或振搗不足容易形成蜂窩或氣孔,過振又會使混凝土造成離析和泌水,粗骨料下沉,沙漿上浮表面形成魚鱗紋。振搗應有熟練的專門工來操作,用振動棒時要快插慢抽。施工養(yǎng)護要求,養(yǎng)護齡期不應小于7d,前24h內(nèi)每2h養(yǎng)護一次,24h后每4h養(yǎng)護一次,3d后即可拆模,拆模時應仔細小心,避免模板滑傷混凝土表面和損壞結(jié)構(gòu)物的邊角等。砼表面裂縫的預防,墩身混凝土澆筑應避開高溫時段,若受高溫影響較大時,太陽直射的模板面應用彩條布覆蓋。按設計要求設置墩身通氣孔,以減小內(nèi)外的溫差。墩身根部按設計要求敷設泄水排汽孔,墩身施工期間用于墩內(nèi)外空氣流通和空心墩內(nèi)養(yǎng)生水的外排。
5 結(jié)語
以上詳細介紹了空心墩施工中常見的一些問題,施工中要特別重視這些問題確保施工質(zhì)量。并從模板設計、測量及施工方法,具體闡述了空心墩墩身施工中常見問題的控制措施,對今后同類工程施工具有一定的指導意義。
參考文獻:
[1] 王君泉.空心墩施工技術(shù)淺析[J].城市建設理論研究(電子版),2012.