段霞霞
山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000
公路橋梁的優(yōu)質(zhì)化建設(shè)是順應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必行之舉,但橋梁所處環(huán)境復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)河床水流、峽谷等特殊地形區(qū)的限制性作用較強(qiáng),干擾因素多、施工難度大、質(zhì)量要求高。高墩作為橋梁結(jié)構(gòu)體系中的一部分,其施工質(zhì)量必須得到保證,因此有必要從實(shí)際情況出發(fā),遵循因地制宜的原則,合理選用高墩施工技術(shù),并將各項(xiàng)細(xì)節(jié)落實(shí)到位,為高墩施工質(zhì)量提供保障[1]。
滑模施工技術(shù)的適用范圍較廣、應(yīng)用頻率較高。施工中,將模板懸掛至高墩作業(yè)區(qū)域,按照流程推動(dòng)混凝土澆筑施工進(jìn)程,加強(qiáng)對(duì)混凝土成型狀態(tài)的觀察,凝固后操作千斤頂,借助該裝置向上引動(dòng)滑模,實(shí)現(xiàn)模板向下一施工點(diǎn)位的轉(zhuǎn)移,開始新一輪的施工,按照此方法依次類推。
以滑模施工技術(shù)為基礎(chǔ),經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)后衍生出爬模施工技術(shù),其特點(diǎn)在于鋼材使用量較少,安全和質(zhì)量的可控性較好,高墩表層摩擦受損的問題得到有效的解決,在施工得當(dāng)?shù)那疤嵯?,幾乎不存在接縫問題。但爬模施工技術(shù)的應(yīng)用受到模塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜化以及施工流程繁瑣化的限制,因此如何簡(jiǎn)化是該項(xiàng)技術(shù)研究中的重要突破方向。
于承臺(tái)頂面設(shè)成套模板(三層),組織第一次墩身混凝土澆筑施工,再?gòu)南虏块_始逐步向上部將兩層模板拆除,僅保留頂層的模板,期間每完成一次模板拆除作業(yè)后,均將其翻轉(zhuǎn)至頂部并做穩(wěn)固處理,經(jīng)過支模后繼續(xù)澆筑混凝土,按照此方法重復(fù)施工。
翻模施工技術(shù)采用的模板數(shù)量較少,材料的利用率較高,同時(shí)整個(gè)流程具有秩序性。但需意識(shí)到的是,翻模施工技術(shù)的效率相對(duì)較低,成型混凝土可能面臨失穩(wěn)的情況,而針對(duì)此類問題,必須在施工前做足準(zhǔn)備,施工中強(qiáng)化對(duì)各道工序的質(zhì)量控制,全方位保證高墩成型質(zhì)量,見圖1。
圖1 滑模施工體系
高墩結(jié)構(gòu)的規(guī)模較大,高度通常達(dá)到10m,在部分橋梁工程中甚至在20m以上,施工過程中的干擾因素較多,對(duì)員工的作業(yè)水平提出較高的要求。為兼顧安全和質(zhì)量的要求,通常采取分多次澆筑的方法,單次澆筑高度約3m,完成整個(gè)高墩施工的周期較長(zhǎng),易由于控制不當(dāng)而出現(xiàn)工期延誤、資源投入增多等問題。
高墩分段施工時(shí),接縫的處理尤為關(guān)鍵,若接縫施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),將導(dǎo)致后續(xù)階段的施工難以順利進(jìn)行,甚至威脅到高墩的整體完整性與穩(wěn)定性。因此,必須按照規(guī)范施工,加強(qiáng)對(duì)接縫細(xì)節(jié)的質(zhì)量檢查和控制。
高墩普遍具有規(guī)?;氖┕ぬ攸c(diǎn),對(duì)模板、鋼筋、混凝土等材料的需求量較大,同時(shí)需適配大量的機(jī)械設(shè)備,實(shí)施機(jī)械化作業(yè)的模式。而在高墩施工技術(shù)不合理或是控制不當(dāng)時(shí),易增加資源的浪費(fèi)量,因此必須加強(qiáng)協(xié)調(diào)管理,實(shí)現(xiàn)集約化發(fā)展的目標(biāo)。
測(cè)量放樣是高墩施工前極為重要的一項(xiàng)準(zhǔn)備工作。以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn),測(cè)放高墩的結(jié)構(gòu)線、中線等,并加強(qiáng)復(fù)核,作為高墩施工的參照基準(zhǔn),確保成型高墩在形態(tài)、尺寸、穩(wěn)定性等方面均滿足要求。此外,有必要全面清理墩柱樁的雜物,例如該處附著的混凝土、泥漿等,否則不利于鋼筋連接作業(yè)的開展,隨之出現(xiàn)鋼筋連接穩(wěn)定性不足、連接偏差的情況[2]。
支架是高墩施工的重要裝置,為給各項(xiàng)工作的開展提供可靠的基礎(chǔ),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注三項(xiàng)要求:一是夯實(shí)支架搭設(shè)區(qū)域的地基,使其具有平整性與穩(wěn)定性,以免在支架搭設(shè)以及使用過程中因地基缺乏穩(wěn)定性而發(fā)生沉降;二是注重對(duì)支架性能的檢驗(yàn),強(qiáng)度、剛度均要滿足要求;三是加強(qiáng)安全防控,測(cè)算安全系數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù),采取安全防護(hù)措施,規(guī)避安全事故的發(fā)生。以具體的要求為引導(dǎo),組織專項(xiàng)設(shè)計(jì),并由專員施工,最終建成穩(wěn)定可靠的支架。
實(shí)際操作中,先夯實(shí)支架基礎(chǔ),驗(yàn)算剛度和承壓性能,確定現(xiàn)場(chǎng)地基可承受的壓力極限,判斷是否滿足支架的使用要求,針對(duì)不足之處做出優(yōu)化,最終得到穩(wěn)定可靠的地基。此外,注重對(duì)支架自重的驗(yàn)算,盡可能減小誤差,以免因計(jì)算不準(zhǔn)確而導(dǎo)致成型支架缺乏穩(wěn)定性。
富有流程性地搭設(shè)支架,基本思路為:①確定支架的搭設(shè)范圍,夯實(shí)該區(qū)域內(nèi)的地基土,為支架的搭設(shè)創(chuàng)設(shè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。②根據(jù)高墩施工位置,在其前后方設(shè)置支架,配套合適寬度的爬梯,對(duì)前支架和后支架做連接處理,得到完整的支架體系,其中后側(cè)支架作為輔助裝置使用。③以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn),分層設(shè)置支架,及時(shí)安裝橫桿和立桿,提高支架的穩(wěn)定性。
滑模施工的關(guān)鍵要點(diǎn)有:①測(cè)放墩柱的中線和結(jié)構(gòu)線,誤差控制在10mm以內(nèi),后續(xù)根據(jù)測(cè)放結(jié)果施工。②在測(cè)量放樣、原材料準(zhǔn)備等各項(xiàng)基礎(chǔ)工作落實(shí)到位后,進(jìn)入混凝土澆筑環(huán)節(jié),配合模板的滑升運(yùn)動(dòng),分段有序施工,最終得到完整的高墩結(jié)構(gòu)。③施工中,檢測(cè)橫桿和立桿的距離并予以控制,同時(shí)保證垂直運(yùn)輸?shù)捻槙承?,以免影響塔身的穩(wěn)定狀態(tài)。④支架施工中采用到較多的角鋼材料,選取合適型號(hào)的角鋼,將其以焊接的方法設(shè)置在指定位置。必要時(shí),在滑模裝置的內(nèi)部設(shè)開字架或F架(此類結(jié)構(gòu)應(yīng)具有對(duì)稱性)。為保證施工安全,設(shè)置足夠高度的防護(hù)網(wǎng)。⑤盤面施工時(shí),材料可采用平整的木板,通過與液壓控制臺(tái)和支撐桿的聯(lián)合應(yīng)用,共同組成性能可靠、經(jīng)濟(jì)高效的液壓提升系統(tǒng),聯(lián)合作業(yè),共同承擔(dān)源自于滑模施工中的荷載作用,規(guī)避質(zhì)量問題和安全隱患。⑥合理操作機(jī)械設(shè)備,發(fā)揮出其生產(chǎn)力優(yōu)勢(shì)。聯(lián)合應(yīng)用高壓油泵和電機(jī),協(xié)同運(yùn)行;通過換向閥、分油器等配套部件的結(jié)合,將待使用的材料輸送至指定的千斤頂處,再借助千斤頂?shù)捻斖谱饔?,將材料轉(zhuǎn)移至指定作業(yè)區(qū)域,做到滑模施工。
(1)模板選擇的是剛度較大、平整性較好的鋼材,采用螺栓連接的方法將原本獨(dú)立的模板結(jié)合于一體,共同構(gòu)成完整的模板系統(tǒng)。安裝前做足準(zhǔn)備,確認(rèn)模板的高度和垂直度,減小高程誤差和平整度誤差;清理模板上的油污以及各類不利于施工的雜物,否則其會(huì)摻入澆筑的混凝土內(nèi),影響高墩結(jié)構(gòu)的密實(shí)性。
(2)模板安裝時(shí),有效控制板間縫隙,盡可能使模板緊密銜接,將密封性較好的填充材料注入模板接縫內(nèi),避免混凝土澆筑過程中發(fā)生漏漿現(xiàn)象。此外,在模板上均勻涂抹脫模劑,起到隔離作用,使混凝土與模板保持相對(duì)獨(dú)立的關(guān)系,防止混凝土粘附在模板上(若存在此現(xiàn)象,脫模后高墩的表面平整性和結(jié)構(gòu)完整性均會(huì)受到影響)。
(3)模板安裝到位后,按照自下而上的順序澆筑混凝土。一方面,由拌和站根據(jù)預(yù)先確定的配合比選取適量的優(yōu)質(zhì)原材料,經(jīng)過充分的拌和后得到均勻性較好的混合料,做到隨拌隨用;另一方面,澆筑時(shí)控制澆筑速度以及用量,振搗時(shí)加強(qiáng)防護(hù)。在多重措施并行之下,保證高墩混凝土澆筑施工質(zhì)量。
(4)橋墩強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后,拆除模板。首先取下用于固定的螺栓,支撐結(jié)構(gòu)松動(dòng)后,將其拆除,期間用繩索調(diào)控,緩慢拉動(dòng)模板位移,控制好模板的運(yùn)行姿態(tài),不可與周邊的高墩以及其它結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞,亦不可出現(xiàn)模板松動(dòng)甚至忽然掉落的情況。拆模時(shí)謹(jǐn)慎操作,禁止強(qiáng)制性敲打模板,將拆除后的構(gòu)件分類堆放至指定位置,做適當(dāng)?shù)男拚员阃度氲胶罄m(xù)的施工中,達(dá)到循環(huán)利用的效果。
高墩鋼筋施工的關(guān)鍵要點(diǎn)有:①以施工要求為準(zhǔn),選取合適規(guī)格的鋼筋,檢查表觀質(zhì)量,要求形態(tài)、潔凈程度均滿足要求。②鋼筋加工時(shí),由專員操作,保證加工尺寸的精準(zhǔn)性;將制得的鋼筋轉(zhuǎn)至指定場(chǎng)所,而后用吊車吊裝至作業(yè)點(diǎn)位,投入使用。③綁扎是高墩鋼筋施工環(huán)節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,合理選取綁扎點(diǎn)位,不可碰觸墩柱和焊接頭。焊接時(shí)加強(qiáng)防護(hù),以免因焊渣飛濺或是其它原因而導(dǎo)致周邊的鋼筋或其它材料受損,焊縫需具有飽滿性,充分發(fā)揮出連接作用。豎向主筋施工時(shí),宜采用螺紋連接的方法,其具有連接穩(wěn)定可靠、材料用量少的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。④有效控制鋼筋綁扎的位置,間距不可過大或過小,若過大則會(huì)影響鋼筋的穩(wěn)定性,過小則會(huì)增加工程量,且加劇結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。綁扎環(huán)節(jié),較為常見的是順口綁扎的方法,其特點(diǎn)在于材料用量較少、效率較高,具體如圖2所示。
圖2 順口綁扎示意圖
鋼筋捆綁是一項(xiàng)細(xì)節(jié)較多的工作,其關(guān)鍵作業(yè)要點(diǎn)有:準(zhǔn)確計(jì)算鋼筋的數(shù)量,根據(jù)此要求準(zhǔn)備足量的鋼筋,提供原材料支持;以截?cái)嗪秃附拥姆椒ㄌ幚?,兼顧鋼筋安裝質(zhì)量和效率的雙重要求;準(zhǔn)確標(biāo)記鋼筋,合理選用,避免鋼筋混用、亂用的局面。
(1)拌和、運(yùn)輸。①混凝土拌和。注重崗前培訓(xùn),強(qiáng)化員工的工程意識(shí),提高專業(yè)水平。根據(jù)配合比選取適量滿足質(zhì)量要求的原材料,在拌和站做充分的拌和,得到均勻性較好的混凝土。加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn),例如含水量需得到有效的控制,不允許出現(xiàn)粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。對(duì)于拌和站的實(shí)際生產(chǎn)能力,根據(jù)混凝土澆筑施工需求做靈活的調(diào)整,及時(shí)準(zhǔn)備足量的混凝土,但也需避免混凝土供應(yīng)量明顯過剩的情況。②)混凝土運(yùn)輸。由專門的運(yùn)輸車裝料,沿著既定的路線將混凝土運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)。裝料前,先清理料斗的雜物,分多次有序裝料,防止集料離析;運(yùn)輸時(shí),車輛勻速行駛,禁止忽然提速或急剎車;合理調(diào)度運(yùn)輸車輛,富有秩序性地完成運(yùn)輸作業(yè),避免施工現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)等料。
(2)澆筑。澆筑是高墩施工全流程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié),考慮到墩身高度較大的尺寸特點(diǎn),常采用的是分段式澆筑的方法。澆筑前,全面檢查支架、模板以及鋼筋,對(duì)其安裝位置以及穩(wěn)定性做出判斷,針對(duì)不足之處做出調(diào)整,確認(rèn)無誤后,正式澆筑。各節(jié)段的澆筑均遵循連續(xù)性的原則,保證接縫的嚴(yán)密性[3]。澆筑過程中采取振搗措施,提高混凝土的密實(shí)性,員工在操作時(shí)精準(zhǔn)控制振搗設(shè)備的作業(yè)點(diǎn)位,不碰觸鋼筋、模板以及預(yù)埋件,逐點(diǎn)依次振搗,避免過振、漏振,經(jīng)過持續(xù)性的振搗后,切實(shí)保證高墩混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的密實(shí)性和表觀質(zhì)量(無局部缺陷、不平整等問題)。
經(jīng)一段時(shí)間后,高墩混凝土的強(qiáng)度提高,實(shí)測(cè)值超過3MPa時(shí),進(jìn)入拆模環(huán)節(jié)。拆除全程加強(qiáng)防護(hù),做到輕拿輕放,不碰觸高墩混凝土結(jié)構(gòu),且尤為關(guān)鍵的是棱角等偏脆弱的部位,其必須得到有效的防護(hù),將拆除后的模板分類堆放,禁止隨意丟棄。拆模后,進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),具體方法根據(jù)高墩施工條件以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素而定,通常而言,包裹養(yǎng)生布、定期灑水是可行的方案,在該過程中密切觀察高墩混凝土的成型狀態(tài),并考慮現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度,控制好灑水的頻率和單次灑水量,必要時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)周期。此外,養(yǎng)護(hù)時(shí)加強(qiáng)防護(hù),以免因外部因素的干擾而導(dǎo)致高墩混凝土結(jié)構(gòu)受損。
高墩的施工量較大,涉及到的細(xì)分作業(yè)環(huán)節(jié)較多,稍有不當(dāng)將誘發(fā)不同程度的質(zhì)量問題乃至安全事故,因此提高施工的精細(xì)化水平至關(guān)重要。密切關(guān)注高墩的孔隙等細(xì)微部位,檢測(cè)并準(zhǔn)確判斷實(shí)際情況,以封堵或其它方法有效處理,盡可能減小孔隙的規(guī)模,使高墩結(jié)構(gòu)具有完整性與密實(shí)性。鉆孔施工時(shí),適配合適型號(hào)的鉆頭,檢測(cè)并有效控制鉆頭的垂直度,使鉆頭沿著既定的軌跡鉆進(jìn)。鉆孔時(shí)易遇到阻力,由此導(dǎo)致成孔偏差,對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)控制,以有效的方法消除鉆孔偏差,確保成型孔洞在孔徑、垂直度等方面均滿足要求。
綜上所述,高墩施工技術(shù)的合理應(yīng)用對(duì)于提高高墩施工質(zhì)量乃至促進(jìn)橋梁工程的發(fā)展而言均有重要作用。但高墩的規(guī)模較大,施工內(nèi)容較多,涵蓋模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及振搗、拆模及養(yǎng)生等環(huán)節(jié),各自又細(xì)分為諸多作業(yè)細(xì)節(jié),容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此,施工單位需立足于實(shí)際情況,合理選擇滑模、爬模、翻?;蚱渌┕ぜ夹g(shù),制定可行性較高的施工方案,有效推進(jìn)施工進(jìn)程,在安全的前提下完成高墩的建設(shè)工作。