陳 鍵
(中鐵十九局集團第三工程有限公司,遼寧沈陽 110121)
福宜高速公路第五合同段里程為K42+240—K53+936.16,線路長11.696 km,標段內(nèi)主要構(gòu)造物及工程量包括隧道2 座、主線橋梁2 座、涵洞5 座,其中陽宗隧道及徐家莊隧道總長9.711 km,主線橋梁全長0.658 km,涵洞186.84 橫延米,標段路基全長0.2 km,土石方共計4.5 m3,互通1 處。高速公路橋梁墩柱采用薄壁空心墩,選擇翻模施工技術(shù)。
根據(jù)本高速公路項目需要,橋梁墩柱采用薄壁空心墩,選擇翻模施工技術(shù)。在橋梁施工過程中,安裝墩身第一個4.5 m 段模板時,可通過安裝兩節(jié)2.25 m 高的模板形成4.5 m 的澆筑高度。待混凝土澆筑作業(yè)完畢且強度達到設(shè)計要求后,施工人員根據(jù)施工規(guī)范將第一節(jié)模板拆下,借助模板固定架、吊車、手動葫蘆等設(shè)備完成翻模作業(yè),將第一節(jié)模板翻至第3 節(jié)段,以此類推,在每次翻模過程中翻升兩節(jié),留一節(jié)作為支撐。翻模施工的重點在于向上形成拆模、翻升立模、搭設(shè)工作平臺、焊接綁扎鋼筋、接長泵送管道、灌注混凝土和養(yǎng)生循環(huán)作業(yè),最后使橋梁墩柱高度達到設(shè)計要求。
為了控制成本造價和提升施工效率,本項目所選擇的模板為三節(jié)2.25 m 等高模,面板為6 mm 鋼板,型鋼骨架加強,板面接縫高度差<1 mm 并保證接縫平整,可用磨床對接縫處進行打磨處理,將其平整度控制在2 mm 范圍內(nèi),在采用Φ20 mm 高強螺栓板的基礎(chǔ)上增設(shè)拉桿形固定和支撐模板,以此保證模板質(zhì)量,避免模板在周轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)錯位和變形等問題。橋梁墩柱墩身模板選擇型鋼作為縱橫背枋,發(fā)揮固定和支撐模板的作用,提升模板的穩(wěn)定性與安全性。
(1)翻模支撐(圖1)。針對預埋的U 形鋼筋應遵循“反搭設(shè)”的搭設(shè)原則[1],用鋼管支架支撐內(nèi)膜,并在三節(jié)模板的外面施作鋼箍支撐,并且繼續(xù)在每節(jié)模板的外面增設(shè)鋼箍支撐,使最頂端鋼箍的各個方向都有一條繩索來確保軸線足夠垂直。選擇Φ25螺栓對內(nèi)外模板進行對拉。在澆筑混凝土的過程中,施工人員要在澆筑面的上方位置增設(shè)隔板支撐(①≥50 m,以20 m 為單位設(shè)置一道橫隔板;②<50 m,以15 m 為單位設(shè)置一道橫隔板),施工方式選擇托架施工。為了避免墩徑變形,要嚴格控制混凝土澆筑質(zhì)量,保證澆筑混凝土時模板不會出現(xiàn)內(nèi)縮和漲模問題。選擇直徑超過30 mm 的鋼絲繩作為拉索,直徑超過20 mm 的圓鋼作為鋼箍,應用拉緊器拉緊鋼箍,再通過模板將其拉緊,保證模板具有足夠的支撐強度。
圖1 翻模支撐結(jié)構(gòu)示意
(2)模板拆除。混凝土強度達到1.2 MPa 時即可拆除模板。先綁扎鋼筋,再將掛籃提吊節(jié)段的上一節(jié)支架上后開始拆除,先拆卸側(cè)模板,將拆除的模板循環(huán)應用到上一節(jié)模板施工。注意拆除時應避免損壞混凝土棱角和表面,并保證模板的穩(wěn)定性[2]。
按照相關(guān)規(guī)范,要保證鋼筋綁扎、模板安裝以及混凝土澆筑作業(yè)協(xié)調(diào)展開。空心墩應選擇分段綁扎、焊接的方式,應預先綁扎好柱式墩鋼筋籠,再用吊車吊裝提升至恰當位置,綁扎過程中密切關(guān)注鋼筋的長度和主筋的位置,避免鋼筋骨架出現(xiàn)傾斜。為保證連接的兩根鋼筋處于同一水平線上,對鋼筋進行預變,在同一截面上焊接接頭的長度應同時滿足≥鋼筋直徑的30 倍和具體長度≥30 cm,并保證鋼筋接頭≤1/2 鋼筋直徑。此外,應在模板與鋼筋之間安裝異形砂漿墊塊,并緊密綁扎在鋼筋上,提高鋼筋保護層的厚度。
本高速公路項目空心墩墩身施工選擇的混凝土有C20 和C25兩種?;炷恋呐浔刃枰C合考慮多種因素,由項目部實驗室進行配比試驗,保證坍落度達到設(shè)計要求[3]。本高速公路的梁柱為薄壁空心墩,墩壁最薄位置的厚度為60 cm,因而對混凝土施工的要求較高,對混凝土的和易性及水灰比要求也較為嚴格。安排2 臺JS500 式強制式攪拌機和1 臺PLW1200 三倉配料機,項目部試驗室最后確定混凝土的塌落度14~16 cm,拌和時間1.0~1.5 min。
3.3.1 施工準備
正式開始橋梁墩柱施工前,管理人員應先對水泥類型、標號及質(zhì)量進行全面檢驗,保證入場原材料符合相關(guān)標準,對砂石的含水率進行配比換算,保證混合料配比的科學性。其次是檢查拌和設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況,校和配料機的稱量系統(tǒng),以此保證下料精準[4]。最后檢查鋼筋、模板的位置、高程及垂直度,做好施工前的準備工作。
3.3.2 混凝土的拌制
混凝土按計算好的配比進行下料攪拌,最后得到混合均勻、和易性及坍落度都符合設(shè)計要求的混凝土材料。其中,應遵循“石→水泥→砂”的下料順序,拌制時間控制在1~3 min。
3.3.3 混凝土的運輸與澆筑
常用的混凝土運輸設(shè)備有機動翻斗車、吊車及塔式起重機等,根據(jù)施工的實際情況靈活應用運輸設(shè)備。在正式開展混凝土澆筑作業(yè)前,施工人員要做好準備工作,參考日常工程量和澆筑速度確定澆筑厚度,在澆筑過程中遵循“分層、對稱、勻速”的澆筑原則,并將混凝土澆筑至模板位置,保證施工縫與模板縫處在同一水平位置,通常澆筑厚度要達到30 cm 且略低于模板1 mm。當混凝土自由傾落度>2 m 時,密切關(guān)注混凝土情況,采用串筒,提高混凝土的穩(wěn)定性。
混凝土振搗作業(yè)要嚴格按照施工規(guī)范進行,防止出現(xiàn)漏振、過振及撞擊模板的問題。本項目工程橋梁基礎(chǔ)選擇70 型插入式振搗棒,而橋梁墩身選擇50 型插入式振搗棒,交錯振搗、深入插入下層混凝土,每一混凝土振搗點的厚度是振搗棒長度的1.25倍,保證振搗下插深度達到5~10 cm,時長達到20~30 s。
當橋梁墩身施工達到設(shè)計標高后即可進行墩頂封閉施工,將墩身內(nèi)側(cè)的模板改裝成為封閉段的木質(zhì)模板,待混凝土強度達到設(shè)計要求(2.15 MPa)后可直接進行脫模養(yǎng)生。其中,制作模板時選擇厚度5 cm 的刨光木板,涂抹脫模劑,完成綁扎鋼筋及施作支架等一系列工作后進行混凝土澆筑。根據(jù)本項目橋梁墩柱的施工實際情況,將墩身的養(yǎng)護分為前期水泵抽水灑水養(yǎng)生和后期自然養(yǎng)生兩部分。
為了保證墩身線型的流暢性和完整性,遵循“從兩側(cè)均勻澆筑”的澆筑原則,靈活運用多種儀器輔助混凝土澆筑作業(yè),選擇全站儀完成墩身高程的測量和軸線的控制,確定并對四角的坐標進行監(jiān)控。將墩身測量工作安排在上午6:30—8:00 最為適宜,可以消除因為溫差而產(chǎn)生的誤差。
(1)嚴格按照相關(guān)標準和規(guī)范綁扎和焊接鋼筋,做好鋼筋的質(zhì)量檢驗工作,要求生產(chǎn)廠家提供質(zhì)量證明證書和試驗檢驗報告,質(zhì)量不達標的鋼筋不得進入施工現(xiàn)場。分類架離放置鋼筋,鋼筋出現(xiàn)鐵銹必須進行除銹[5]。
(2)嚴格按照項目部試驗室給出的配比配置混凝土,控制混凝土的含砂率和水灰比,保證拌和時間,防止墩身出現(xiàn)氣泡、蜂窩孔等不良問題;在混凝土灌注過程中,按照技術(shù)規(guī)程做到持續(xù)灌注,防止脫模后混凝土的表面發(fā)生“千層餅”等不良病害;持續(xù)進行混凝土的振搗作業(yè),消除混凝土氣泡和提升密實度;重視混凝土澆注質(zhì)量,實施分層澆筑,必須保證前一層的混凝土澆筑凝固強度達到設(shè)計要求后再進行下一層澆筑,混凝土坍落度>2 m 時,必須選擇串筒或滑槽施工技術(shù)以保證混凝土達到坍落度要求。
綜上所述,翻模施工法應用價值高,需要投入的資金較少,且施工效率高。本文基于高速公路項目實際需要,分析薄壁空心墩施工技術(shù),最終保證了工程質(zhì)量,希望所提內(nèi)容能為類似工程施工提供參考。