朱彥森
(中鐵十九局集團第一工程有限公司, 遼寧 遼陽 111000)
隨著科學技術的不斷發展,建筑領域出現了大量的新工藝和新技術。從目前來看,薄壁空心高墩施工技術的運用得到了大量的實踐,該項技術一方面提升了建筑單位的經濟效益,另一方面實現了公路橋梁社會價值的提升。所以在路橋工程施工中,需要結合工程實際和建筑經驗來選擇正確的施工方法,確保施工質量,使該項技術得到推廣。
某橋梁工程施工種類為分離式橋梁,共15 跨,主橋為懸澆箱梁(42+76+42)m,且為雙向+車道,半幅橋面寬度25.25m。主墩采用鋼筋混凝土變截面單薄壁空心橋墩,基礎采用鉆孔灌注群樁基礎。單幅橋薄壁墩身墩頂位置為17.25m(橫橋向)×4.0m(縱橋向)的矩形雙室空心薄壁斷面,縱向寬按墩高80:1 增加,壁厚順橋向為90cm,橫橋向為100cm。
該工程橋梁施工工藝流程為:測量放線→綁扎第一節墩身鋼筋→加立第一節墩身內外模→建筑第一節墩身砼→砼養生→墩身測量復測→接長、綁扎墩身鋼筋→拆除模板→修整模板→翻升模板→校核、調整模板→澆筑墩身砼→砼養生→墩身頂測量復測。
承臺施工結束后,需要對橋墩各個角點進行定位,要求使用全站儀。接下來通過水準儀對高程進行勘測,精準測量平面點和各種類型的高程,確保測量的精度符合設計要求。對于墩底截面輪廓線的稱量使用墨線法,這樣一來能夠確保模板安裝的便捷,一般情況下放出輪廓線加模板,同時確保柱主筋和勁性骨架位置的準確,進而使結構安裝位置更加精準[1]。
(1)橋梁骨架安裝。當復核定位與測量放樣工作結束后需要安裝骨架。根據設計要求,墩柱勁性骨架需進行分解加工成型,其連接方式采用焊接。對于結構中的架線處要進行全面焊接,確保連接的剛性。尤其是鋼板連接需要進行I 級焊縫,焊接過程中保證焊透鋼板。一般情況下勁性骨架由型鋼構造而成,∠75×75×7角鋼為橫桿斜桿,∠100×100×10 角鋼為主肢,勁性骨架中的節點連接使用Q235A 鋼板、厚δ=10mm。利用節段加工和安裝的方式,根據澆筑的墩身高度來確定安裝節數和段數,分段長度設計要求為8m,焊接成型后利用塔吊等設備運送至工作面與原有的勁性骨架進行連接。
(2)安裝鋼筋骨架,按照工程設計要求,橋墩鋼筋通過直螺紋進行連接,鋼筋直徑≥30mm,接頭長為10cm,直螺紋絲扣長為5cm。鋼筋軸線需要與鋼板切口保持垂直,不能出現曲面。按照施工要求連接主筋,過程中接頭的數量要保持在主筋數量的45%以下。制作第一節鋼筋時,根據橋梁設計的要求規劃好鋼筋的長度與各斷面的接頭數量。在拼裝時使用管扳手進行緊固,確保絲扣在套筒的中間位置保持互相頂緊狀態,不能出現間隙。同時套筒端要保證絲扣外露,鋼筋擰入到套筒的長度要保持一致,確保結構受力均勻。
(3)安裝防裂鋼筋網。防裂鋼筋網的安裝位置在主筋外側,箍筋和主筋安裝完畢后安裝防裂鋼筋網。鋼筋間距12cm×12cm,鋼筋種類為φ6mm 帶肋鋼筋,凈保護層2.0cm,單位面積重為4.4kg/m2,采用符合國家標準的塑料墊塊來進一步控制混凝土的保護層厚度,當現場檢查人員檢查合格后方可進行下一步工作。
模板按照設計要求加工后需要進行質量驗收,驗收合格后方可進行拋光處理并堆碼整齊。在安裝之前使用電動鋼絲刷對模板表面雜物進行清除并涂上脫模劑,脫模劑的規格可選擇機油與柴油調配的混合型油或者液壓油,但不能選擇廢棄機油。將處理好的模板在操作平臺拼裝成大模板之后利用塔吊進行吊裝。由于大模板縫隙較多,為了避免出現漏漿可利用海綿條或者雙面膠進行封閉處理,同時做好模板錯臺(<2mm)處理工作,確保橋墩混凝土質量符合要求。在模板加固的過程中,可使用加勁構件(8~10cm 槽鋼)和拉桿(16mm)來完成,使用18mm 的螺栓進行連接。為了保證拉桿的使用效率可在模板內部預埋PVC 管,拉桿從PVC管傳入與模板連接,在后續的拆模工作中拉桿可以重復利用。模板安裝完畢后測量人員進行加測,確保設計坐標與實測四角坐標的誤差在允許范圍內(10mm)。如果板面不平可用2m 塞尺、靠尺進行檢測。
(1)混凝土灌注及運輸。①混凝土的運輸采用專門的罐車進行,通過輸送泵將混凝土運輸到模中。如果澆筑高度超過3m 需做好防離析措施,具體方法是介入長輸送管末端的軟管進行布料,以此保證澆筑高度<3m。②從模板四周進行混凝土的均勻布料,最后向中間布料,每層布料的厚度控制在合理范圍內,在厚度的尺寸選擇上一般是振搗器作用部分長度的1.5 倍,每層布料厚度要<25cm。
(2)混凝土振搗的方式和順序。在混凝土振搗的過程中需要有相關經驗的人員來操作。在澆筑過程中按照特定的方法和方向有序進行,使用插入式振搗器按照澆筑的順序方向進行,所采用的方法是斜向振搗法,振搗器與水平呈30°左右夾角。棒頭朝著振搗器前進的方向,插棒間距設定在50cm,振搗過程中盡量不要出現漏振和跳躍式振搗,保證插點均勻排列,按照順序移動,做到振搗密實。當振搗結束后進行下一層振搗時需要插入下層10cm,以保證兩層間不出現縫隙[2]。
(3)嚴格控陣振搗時間。通常情況下振搗器振搗的時間維持在30s 左右。停止振搗的標準主要是通過觀察現象來判斷,其中包括:呈現薄層泥漿的狀態、無明顯氣泡出現、表面平坦泛漿以及漿體靜止等。振搗的時間需保持在合理范圍內,過長容易出現離析現象。
(4)在澆筑過程中要保證工序的連續進行,如果出現特殊情況,其間隔時間不得超過混凝土初凝時間。允許間斷時間需要進行試驗來確定。
如果模板內的混凝土強度>10MPa,可判定混凝土棱角處于完整狀態,同時經過相關的質量驗收合格后方可拆除模板,接下來安裝下一段模板。在拆除模板的過程中需要按照自上而下的方式進行。
(1)當完成混凝土澆筑施工后需要進行護樁施工,同時校核控制網,最后進行立模。當開始墩身第一節混凝土施工后,在墩身的底部實心段混凝土放出墩中心,接下來建造一個高為50cm、半徑為30cm 的圓臺,其中中心根據墩中心將預埋的鋼筋頭來確定。每完成一段模板的安裝后使用全站儀進行檢查。
(2)使用鉛垂儀校驗墩身垂直度,當完成第一段墩身的混凝土澆筑后需要設置數個點,這些點設置在墩身四角,同時每個點的間隔距離為50cm,最后用全站儀復核點與點之間距離。在校驗墩身垂直度的過程中,要確保鉛垂儀的正常使用,根據水準線連接的兩點來評估墩身位置狀況。
目前我國公路橋梁施工建設的規模越來越呈現出集約化,薄壁空心高墩施工技術已經成為我國該類型工程建設的主要應用技術,因此在施工過程中,相關專業人員要積極總結施工經驗,確保我國公路橋梁建設的質量向高層次發展,進而推動我國建筑業的良性發展。