桥梁工程薄壁空心高墩施工技术要点

桥梁工程薄壁空心高墩施工技术要点

摘要:在我国峡谷山区桥梁工程建设中,薄壁空心高墩具有刚度大、自重轻、节省材料、减轻基础受力等优点,是桥梁工程的主要选型。通过施工方案比选,发现以翻模配合塔吊的施工方法在成本和施工工艺上都具有很大的优势。基于此,以拉林铁路冷达2#特大桥为例,对薄壁空心高墩采用翻模配合塔吊的施工技术要点及措施进行了分析和阐述,可为类似工程提供借鉴。

关键词:桥梁工程;薄壁空心高墩施工;技术要点;翻模

1工程概况

新建铁路川藏线拉萨—林芝段LLZQ-7标段冷达2#特大桥位于加查县冷达乡,主跨采用长(44+2×80+44)m的连续梁跨越雅鲁藏布江主河道,两端辅以长24m和长32m的简支梁,主墩采用钢筋混凝土变截面薄壁空心墩,墩身坡比内为70∶1,外为40∶1,主墩高56.5m。

2施工总体方案及主要施工工艺

2.1施工总体方案

本桥采用多个工作面分段、分节依次流水施工,其中空心墩底部实心段单独一次浇筑成型。空心段按每4m高浇筑1节并作为一个循环,15m以下墩身按7d一个循环,15m以上墩身按5d一个循环施工。水中墩墩身钢筋、模板等材料采用塔吊垂直运输,旱墩采用汽车吊或履带吊垂直运输;混凝土由附近拌和站集中供料,混凝土搅拌车运输至施工部位,然后采用泵送或吊车辅以吊罐和串筒入仓,人工振捣密实。空心墩外模采用翻模,悬挂外加平台作为操作平台;内模采用支架法搭设支撑,在墩身进人洞以下外侧搭设支架作为人员及小型机具的通道。空心墩顶部实体段、顶帽及托盘分别一次性浇筑成型[1-2]。

2.2主要施工工艺

2.2.1施工准备

施工前对现场施工管理及作业人员进行入场教育培训和安全技术交底,经考核合格后方可上岗;所有施工材料按规范要求分批次经检验合格后,方可投入现场使用。对承台连接空心墩墩身段混凝土基面进行凿毛处理,要求无浮浆且粗骨料微露,然后用高压水将凿毛基面冲洗干净。对前期已建立的控制网需再次复测严密平差且满足设计规范要求,并利用现有的导线控制网,通过计算桥墩中心线及4个边角点坐标,精确定位墩身位置。

2.2.2翻模施工

翻模采用定型大块钢模板,因西藏外购成型的钢模板运输及场外加工成本高,故自行采购优质钢材进行设计加工,并对材料型号、规格和受力进行验算,确保施工安全。模板加工完毕后请监理工程师进行场内验收,经验收合格后运输至施工现场进行拼装。每一节模板主要由内外模板、横背肋、竖背肋、拉杆及工作平台组成。每套模板可分成4节高1.5m模板,每节模板由6块外模和12块内模拼装而成,每次翻模3节,浇筑高度4.5m。在模板安设过程中,应不断地调整模板板面间的接缝,确保模板错台控制在设计规范允许范围内,同时保证模板安装牢固,接缝平顺、不漏浆。模板安设完毕后,需测量人员对中轴线、水平标高等进行复核。利用垂球吊垂线及竖直度检测尺来控制竖直度,通过模板间的拉杆和连接螺栓来实现结构断面尺寸的调整,模板整体的校正则通过模板顶端的缆风绳来控制,最后通过全站仪与水准仪复核模板的坐标及高程。

2.2.3钢筋安装

钢筋用汽车吊或塔吊提升至墩身顶端施工平台,然后采用人工搬运安装。按照先竖向主筋、后环向水平筋及加劲箍、倒角筋、拉结筋的顺序逐步安装,主筋接长在劲性骨架上放样,内层设置临时定位角钢,先接长内层主筋再接长外层主筋,且内、外层按同一方向同时进行。每排主筋接长完毕后,在主筋上标出水平箍筋绑扎位置,从下往上与竖筋绑扎固定,绑扎高度不小于4.5m。水平筋全部绑扎完后按设计位置及倾斜角度在水平筋和主筋上标记号,然后绑扎倒角筋。倒角筋绑扎完后,根据主筋和水平箍筋交叉位置设置拉结筋并绑扎牢固。箍筋绑扎时,为保证钢筋保护层厚度,在竖筋外侧以4个/m2设置同强度等级混凝土垫块,垫块采用双股扎丝与钢筋绑扎牢固,呈梅花形布置。

2.2.4混凝土浇筑

混凝土浇筑前,安排专人检查排架、模板、钢筋和预埋件,清除模板内的杂物、钢筋污垢和积水。模板缝隙采用双面胶密贴,模板内表面平整、光滑并涂刷优质脱模剂。依附墩身设置安全爬梯,便于人员与料具上下,并确保施工安全。自检合格并报请监理工程师验收合格后,方可开仓浇筑混凝土。每次开仓前先对混凝土设计量进行估算,然后合理安排混凝土需求量。混凝土在拌和站集中拌和,由混凝土搅拌车运输至施工现场。墩身高度30m以下采用天泵或汽车吊配1.5m3吊罐入仓,墩身高度30m以上采用高压混凝土泵垂直输送。混凝土浇筑时设置多个浇筑点,尽可能使浇筑点分布均匀,采用串筒避免混凝土产生离析。浇筑时按“先四周后中间,分层浇筑,分层振捣”的方式进行施工,每次堆积高度不超过1m。人工入模内平仓,按层高30cm分层振捣混凝土,严格控制混凝土入仓速度。

2.2.5渐变段及封顶施工

空心段浇筑至上倒角底部时,开始渐变段施工。渐变段浇筑至倒角顶面为一仓。外模采用高2m翻模,渐变段内倒角模板采用下部带直立段的定型钢模。立模在下部模板上采用螺栓连接,内外模采用对拉螺杆固定。倒角渐变段施工完毕并达到设计强度的75%后,先将空心墩内清理干净,并将排水管、通气孔疏通,再拆除内支架和模板,然后进行封顶施工[3-5]。

3薄壁空心高墩墩身施工控制要点

3.1测量定位

薄壁空心高墩施工测量控制内容主要包括空心高墩中心定位测量、空心高墩高程测量、空心高墩中线垂直度测量及空心高墩坡度控制。为了保证薄壁空心高墩的施工质量,在施工过程中重点做好墩身的线形控制。墩身每施工4~5m,首先采用极坐标控制测量法进行外模定位控制、内模定位控制和混凝土浇筑过程中墩身轴线控制;然后采用水准仪测设法与全站仪三角高程法相结合的方法,控制空心高墩高程;在模板安装前,在一块平整的场地上先将要试拼的底节模板轮廓线画出,并将轮廓线的中心点、两端圆弧圆心、圆弧与直线的交点在地面上标出;根据此轮廓线将模板试拼好,然后依据上述几个模板加工时的控制点并利用垂球,对上下模板的几何尺寸进行复核。每节混凝土浇筑完毕后,对混凝土面的控制点进行复核,并及时掌握混凝土浇筑前后模板的位移及高程数据偏差。

3.2混凝土养护

待外侧模板拆除后,立即用塑料薄膜和土工织物包裹覆盖并进行保温、保湿养护。包裹塑料薄膜和土工织物由人工进行,随翻模每提升一节上挂一节,确保混凝土表面长期处于湿润状态。内部混凝土比混凝土表面受外部环境因素影响较小,宜在混凝土顶面放置一个水桶并在桶底钻设孔洞,让水缓缓流出并确保混凝土面湿润。

3.3冬季施工

冬季施工期间,一般混凝土结构入模温度不低于5℃,尽量安排白天10:00~16:00气温较高时浇筑混凝土,避开夜间低温时浇筑。控制混凝土出机温度在10~12℃之间,入仓温度在5~8℃之间,平仓和振捣后、覆盖前的混凝土温度不宜低于2℃。从原材料加热至拆除保温材料前,对原材料及混凝土出口温度进行实时监控,保证混凝土浇筑质量。

4结语

在地形复杂的峡谷山区地段,薄壁空心高墩施工虽然受限于环境因素影响,但随着施工机械化和施工技术水平的提高,其施工质量、进度和安全管理已日益成熟。而随着铁路、公路项目的推进,该施工技术的运用也将带来显著的经济效益。

参考文献

[1]舒昌信.山区高空心薄壁墩的无支架翻模施工法简介[J].湖南交通科技,2009,35(1):105-107.

[2]余恬,梁辉如.薄壁空心高墩施工技术探讨[J].铁道建筑,2003(9):12-13.

[3]佚名.薄壁空心高墩施工技术探讨及其质量控制[J].大众科技,2005(11):116-117.

[4]杜晓甫.公路桥梁薄壁空心高墩施工技术[J].隧道建设,2008,28(5):620-623.

[5]肖敏.浅谈公路桥梁薄壁空心高墩施工技术的应用[J].江西建材,2014(14):176.

作者:盛星 龚承强 陈开周 单位:中国葛洲坝集团基础工程有限公司