陳近民
(重慶市設(shè)計院,重慶 400015)
橋梁工程墩臺施工內(nèi)容較多,包括定位、測量放樣、基礎(chǔ)施工、模板支架施工、混凝土澆筑等。對于橋梁墩臺施工方式,可分為就地澆筑以及拼接預(yù)制兩種,前者施工方式便捷,技術(shù)難度小,但是施工工期較長,而拼接預(yù)制施工方式有利于加快施工進度,減小勞動強度,提供墩臺施工效益。
在預(yù)制裝配式橋梁工程施工中,所有構(gòu)件都是在工廠流水線上制造的,有利于對構(gòu)件制造質(zhì)量進行有效控制。在將所有構(gòu)件運輸至施工現(xiàn)場后,只需采用安裝和連接施工技術(shù),施工效率較高,同時,還能夠有效減少對于周邊生態(tài)環(huán)境的不良影響。橋墩一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在上下連接施工中,可采用鋼筋定位法,用炮筒進行連接,然后從側(cè)壁灌注砂漿材料,對于橋墩以及蓋梁,也可采用上述連接方式。
在裝配式柱式墩臺施工中,對于橋墩,可分解為多個構(gòu)件,對于各個構(gòu)件,可在工廠集中預(yù)制,然后運輸至施工現(xiàn)場安裝成為橋墩。在預(yù)制構(gòu)件安裝前,還需要對杯口的高度、寬度以及長度等進行校核,對于杯口與預(yù)制構(gòu)件之間的接觸面,需進行鑿毛處理,對于埋件,也需要進行除銹處理,并對安裝位置進行校核,在校核完成后即可安裝。在預(yù)制樁安裝完成后,采用硬木楔進行固定處理,并采用斜撐保證樁體穩(wěn)定性,然后及時澆筑杯口混凝土,當(dāng)混凝土硬化后,即可拆卸斜撐。在預(yù)制蓋梁安裝施工前,對于接頭混凝土面,需進行鑿毛處理,對墩臺柱進行固定和支撐。在蓋梁就位后,需要對其軸線以及各個結(jié)構(gòu)尺寸進行檢查,在檢查合格后,即可對其進行固定處理,并進行接頭混凝土澆筑施工。
裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土墩是由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、實體墩身以及裝配式墩身所組成的。在裝配墩施工前,對混凝土構(gòu)件進行檢驗,確保其外觀和尺寸符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在構(gòu)件預(yù)制中,在墩身澆筑過程中,應(yīng)根據(jù)裝配構(gòu)建孔道預(yù)留張拉孔道以及工作孔。裝配墩身是由四種不同形狀的構(gòu)件所組成的,包括基本構(gòu)件、隔板、頂板以及頂帽。實體墩身可作為裝配墩身與基礎(chǔ)之間的連接構(gòu)件,其作用是對預(yù)應(yīng)力鋼筋進行錨固,同時對裝配墩身的高度進行調(diào)節(jié)。在墩身裝配施工過程中,必須嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力混凝土裝配墩的安裝質(zhì)量,對于水平拼縫,可采用水泥砂漿進行填縫處理,保證施工精準(zhǔn)度。
無承臺大直徑鉆孔埋入空心柱墩施工技術(shù)可將控制樁與鉆孔成樁技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢進行集合,承載力強,施工方式便捷,施工速度較快,被廣泛應(yīng)用于土質(zhì)地基施工中。無承臺大直徑鉆孔埋入空心樁墩系是由鋼筋混凝土樁墩節(jié)、吊拼墩節(jié)、預(yù)鉆孔等所組成的。在各項工序施工中,應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)以下要求:(1)成孔深度應(yīng)略大于設(shè)計深度要求;(2)在預(yù)制樁節(jié)施工中,必須嚴(yán)格依據(jù)施工規(guī)范加強質(zhì)量控制;(3)在樁壁混凝土澆筑中,要求加強混凝土澆筑施工質(zhì)量控制,在樁底以及樁節(jié)之間的交界位置,可采用小石子拋填的方式作為過渡段。
在某高速公路特大橋梁工程引橋施工中,采用排柱式橋墩施工方案,并應(yīng)用預(yù)制橋面板裝配式結(jié)構(gòu),對于橋墩預(yù)制結(jié)構(gòu),可在工廠預(yù)制,然后運輸至施工現(xiàn)場進行安裝,對于預(yù)制橋面板,可在施工現(xiàn)場進行吊裝施工。通過應(yīng)用預(yù)制裝配式施工方式,施工機械化水平較高,有利于加快施工進度,同時減小勞動強度,符合節(jié)能環(huán)保施工理念。在該橋梁工程下部結(jié)構(gòu)施工中,對于橋墩,采用預(yù)制圓形空心截面墩結(jié)構(gòu)形式,在預(yù)制墩施工中,采用旋轉(zhuǎn)離心以及現(xiàn)場拼裝施工工藝。
在橋墩預(yù)制墩柱與承臺的連接施工中,可采用現(xiàn)澆式和承插式兩種形式,其中,在現(xiàn)澆式施工中,可在承臺頂部以及預(yù)制墩身底部預(yù)留鋼筋,在墩身吊裝完成后,即可在施工現(xiàn)場進行鋼筋材料綁扎和焊接施工,然后再設(shè)置承臺以及連接段模板,最后,對于墩柱底部以及承臺,可同時進行混凝土澆筑施工。在上述施工方式的應(yīng)用中,預(yù)制橋墩以及承臺的吊裝難度比較大,并且連接部位施工復(fù)雜。在承插式施工技術(shù)的應(yīng)用中,首先將預(yù)制構(gòu)件插入至承臺預(yù)留孔中,在底部鋪設(shè)砂漿材料,然后向周邊位置填筑混凝土材料,在這一施工方式的應(yīng)用中,如果預(yù)留孔周邊混凝土振搗不密實,則會影響橋墩與承臺之間的連接質(zhì)量,進而影響橋梁工程抗震性能和抗剪性能。
在該橋梁工程施工中,對于預(yù)制墩柱,采用現(xiàn)澆杯口以及承臺連接方式,在墩底以及承臺之間,要求預(yù)留杯口式安裝島。對于預(yù)制圓形空心橋墩,可在工廠制作完成,預(yù)制墩的直徑和壁厚分別為1.2 m和25 cm。
對于預(yù)制圓形空心橋墩鋼筋材料,可采用旋轉(zhuǎn)滾焊施工方式,焊點焊接質(zhì)量較高。橋墩可在離心機上旋轉(zhuǎn)成型,有利于保證預(yù)制墩混凝土分布的均勻性,同時混凝土結(jié)構(gòu)強度較高,可靠性好。
對于預(yù)制墩底的安裝島,可采用環(huán)形結(jié)構(gòu)形式,安裝島高度為1.0 m,壁厚0.4 m,內(nèi)徑1.2 m。在墩柱安裝中,其埋入杯口的深度為1.0 m,能夠有效避免在吊裝過程中柱體傾覆。在混凝土承臺澆筑施工前,首先對安裝島杯口的鋼筋進行綁扎,然后將杯口鋼筋伸入至承臺中錨固。在預(yù)制墩柱底側(cè)位置,可設(shè)置鋸齒形剪力紋,同時,還需要對其表面進行拉毛處理,可增強其與杯口混凝土的咬合度,將墩柱與承臺進行有效連接,如圖1所示。
圖1 墩底連接構(gòu)造
該橋梁工程裝配式預(yù)制空心橋墩安裝施工工藝流程如圖2所示。
圖2 安裝施工工藝流程
對于樁基位置,可根據(jù)該橋梁工程設(shè)計圖紙進行定位,并對承臺位置進行計算和放樣,然后再開挖基坑。當(dāng)基坑開挖至基底后,即可進行墊層澆筑,在墊層上進行測量防線,確定承臺軸線以及標(biāo)高。對于墩柱的中心點,可采用全站儀進行放樣,并做好標(biāo)記,確定定位墩以及安裝島鋼筋位置,以此為依據(jù)即可支設(shè)模板,并進行鋼筋綁扎。在鋼筋綁扎完成后,組織技術(shù)管理人員進行驗收,驗收合格后即可進行承臺混凝土澆筑施工。
在承臺施工完成后,需要對其頂面進行全面清掃和沖洗,對于頂面標(biāo)高,需進行復(fù)測,并根據(jù)高差對調(diào)平層厚度進行計算。在調(diào)平層施工中,可采用C30細石混凝土,在混凝土澆筑施工過程中,采用水平尺進行找平處理,確保預(yù)制橋墩墩底以及承臺接觸面的平整度。
調(diào)平層澆筑施工完成后,對于墩柱中心點需進行放樣,根據(jù)該橋梁工程設(shè)計圖紙對定位墩的鋼筋進行復(fù)核,然后再安裝定位墩模板,最后進行混凝土澆筑和振搗密實處理。在定位墩澆筑完成后,應(yīng)及時進行灑水養(yǎng)護,在本工程施工中,可采用包裹土工布的養(yǎng)護方式。在定位墩混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護完成后,要求采用全站儀對墩柱的中心點進行測量放樣,對頂面標(biāo)高進行檢查,并做好標(biāo)記,可采用墨斗彈出十字線,然后延長至承臺邊緣,便于確定墩柱吊裝位置。
在承臺和定位墩混凝土達到齡期后,即可進行預(yù)制墩調(diào)運和安裝施工。在本工程施工中,可采用70 t汽車吊,根據(jù)設(shè)計圖紙確定起吊位置,然后采用帆布吊帶進行綁扎處理,然后起吊,避免對側(cè)壁混凝土造成損傷。在將預(yù)制空心墩柱吊起后,將墩柱底套在定位墩上,然后調(diào)整平面位置。
在安裝施工前,組織測量人員確定墩柱中心線,并畫出預(yù)制墩外部的圈線,然后采用墨斗彈線延長至承臺邊緣,在四周為止確定墩柱邊緣的控制點,控制點與設(shè)計圖中控制點的誤差應(yīng)控制在10 mm以內(nèi)。
對于安裝垂直度,可采用經(jīng)緯儀進行控制。本工程選用2臺經(jīng)緯儀,二者之間呈90°,與墩柱之間保持20 m以上距離。將豎向十字絲對準(zhǔn)墩柱下口的邊緣,經(jīng)緯儀沿垂直方向向上掃動,對墩身進行調(diào)整,使得墩身邊線保持垂直,最后,采用垂直度測定儀進行復(fù)核。
在進行安裝島混凝土澆筑施工前,首先需設(shè)置好纜風(fēng)繩,將其一端拴在墩柱頂部的預(yù)留鋼筋上,而另一端則需要打入土層的地錨中。本工程所用地錨是由4跟Φ28 mm的螺紋鋼焊接制作而成的,地錨長度為3 m,與地面之間保持45°角,并打入至堅硬的土層中。在各個墩柱上,均需要設(shè)置3根纜風(fēng)繩,各個根纜風(fēng)繩與地面之間保持45°角。如果纜風(fēng)繩安裝有偏差,則需要及時對其進行調(diào)整。
本工程所用模板為帶坡腳鋼模板,在安裝島外,可采用土工布包裹的方式進行養(yǎng)護。當(dāng)安裝島混凝土結(jié)構(gòu)強度達到工程設(shè)計值后,即可解除預(yù)制墩纜風(fēng)繩。
采用空心柱墩施工技術(shù)方案,對于墩柱可采用現(xiàn)澆杯口以及承臺連接方式,在具體的施工過程中,需注意合理預(yù)留安裝島位置,并對墩柱進行準(zhǔn)確的測量放樣,加強墩柱與承臺之間的連接效果,保證橋墩施工質(zhì)量。