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【摘要】在分析我国高墩施工的应用现状的基础上,深入探讨了高墩施工技术在高速公路桥梁施工中应用的关键点和难点,以促进高速公路桥梁施工技术质量的提升。
【关键词】高速公路;公路桥梁工程;高墩施工技术
1我国高墩施工技术在高速公路桥梁工程中的应用
由于我国地貌特征的复杂,山河和江河在我国总领土面积中占有较大的比例,对于山河、江河等交通不便的地区就需要建设高速公路桥梁来缓解交通的压力并为人们的出行提供便利。虽然高速公路桥梁实现了这一目的,但高速公路的交通体系并不完善,而且由于高速公路受天气等不确定因素的影响,导致高速公路桥梁存在一些安全隐患,而且在高速公路桥梁的安全隐患中,高墩施工表现极为突出。有些高速公路路段的交通量在高峰时期已经接近饱和,经常有超载现象发生,最终导致高速公路通行能力降低。公路在遭到严重破坏的同时,也给交通安全带来了潜在的危险,如果高墩施工技术的质量得不到保证,那么高速公路桥梁的质量以及通行安全就没有保障可言,所以,高速公路桥梁工程的高墩施工技术非常重要[1]。
2高墩施工在高速公路桥梁工程中的特点及难点
高墩施工在高速公路桥梁工程中的特点及难点表现在以下几点。(1)对桥梁工程高墩施工而言,墩身模板受力自成施工系统。考虑墩身模板的受力性能问题,高墩混凝土一次浇筑的高度最高为6m,而高度为20m以上的高墩柱,单根高墩施工次数均在4次以上,再加上受天气等不确定的自然因素和施工机械设备的影响,单墩柱从建设到完工最长可达6个月;(2)对墩身模板和施工机械设备的投入量比较大。由于高墩柱的施工周期长,且工程又有一定的工程期限,所以高速公路桥梁工程的高墩柱只能采取平行作业的施工方法,给高度超过20m的高墩柱配备6m高的墩身模板,使其形成施工系统,这样,整个工程就会投入大量的墩身模板[2]。(3)高墩施工定位的控制难度非常大。就高速公路桥梁的高墩柱而言,截面面积小、墩柱身高、重心高、墩柱身柔度大,且高墩施工接缝处理的精度也有较高的要求,所以在施工时很难把握墩柱的轴线。
3高墩技术在桥梁工程中的施工应用方案
根据高速公路桥梁工程建设以及高墩施工的特点,为了使高墩拥有足够的符合承载力,需要将特制定型钢模板作为高墩的墩身模板。墩身模板每一节的高度均为1.5m,在实施模板安装时,需要借助大吨位的吊车协助墩身模板的安装,在吊车够不到的高度采用卷扬机和临时固定在已浇筑混凝土柱顶的吊架吊装施工时需要的材料和安装墩身模板,并在墩身模板的顶部和中部位置用风缆绳加以固定,从而保证立模后的墩身高度和垂直度。用混凝土运输车将墩身混凝土运送到施工现场,并在吊车上安装混凝土吊斗,以便更好地进行串筒浇筑。另外,在吊车无法到达的高度,应采取混凝土输送泵直接送到墩身模板内进行浇筑,并用插入式振捣器振捣。混凝土浇筑采取分层连续浇筑,且每一层的厚度不能超过30cm。另外,若高墩柱在浇筑过程中因故中断,则不能超过前层混凝土的初凝时间。
4高墩施工技术
4.1高墩测量和放样
为了保证高速公路桥梁工程的工期以及高墩施工的质量,需要在施工前对高墩进行严格的测量和放样。测量内容包括高墩的前测、后侧以及左右两侧,其目的是为了保证能够全方位的测量,且高墩测量作业必须由专业的技术人员操作,从而保证测量结果的精准。同时,技术人员还应详细、准确地记录数据信息,为施工做足准备。另外,在进行高墩测量前,还要对高墩顶部进行清洁,清洁的目的不仅是为了清除高墩顶部的杂物和垃圾,更是为了保证混凝土浇筑质量达标。
4.2高墩施工支架测算和搭建要求
4.2.1支架搭建的具体要求
支架在高墩施工过程中起垂直运输和操作架的作用,搭建支架的目的是为了保证桥梁体在浇筑过程中形体不发生改变。另外,支架的纵、横、斜3个方向除了要保证足够的刚度、轻度及稳固性,还要有效地掌握其沉陷值。
4.2.2支架搭建的方法
将地基的土夯实清平,将支架与高墩柱承台尽可能地靠在一起。然后搭设碗扣件支架,在桥梁工程中,通常都是采用单排或者双排碗扣件。支架的横杆和立杆之间的间距要保持在1.2m,排间距为0.9m。
4.2.3支架的测算方法
支架受力验算是在搭设扣件之前就要完成的一项工作。支架的受力传导方式由操作台上各种荷载横向传至水平杆,然后再由水平杆传向纵向水平杆,最后传至地基。由此可见,在整个支架的受力传导中,立杆底端承受的力是最大的。因此,计算的主要内容就是主杆底段和地基。其次,恒荷载和活荷载在荷载计算中也是重要的一部分,恒荷载包括构配件自重和结构自重,活荷载指操作台上的水平风荷载和施工荷载。计算荷载的大小及分布情况的目的是为了验算立杆的稳固程度和刚度,检验其是否符合施工要求,从而保证施工的安全。
4.3墩身模板施工工程
高墩施工必须严格按照桥梁工程施工方案进行,墩台结构的主要材料要使用经过加工后的组合钢模板,其原因是经过加工后的组合钢模板具有拆装简单、板面平坦、接缝严密、尺寸精准及不易变形等优势。另外,在对大块组合钢模板进行安装前,要再一次对墩身模板的尺寸进行测量,从而有效控制模板制作的误差及偏差,保障安装的稳固程度和坚实度,以避免混凝土在进行振捣作业时发生跑模漏浆问题。
4.4高墩施工钢筋工程
高墩的钢筋施工需注意以下几点:(1)钢筋的数量必须由专业技术人员通过对支架制作得出;(2)为了保证高速公路施工的效率和质量,在对钢筋进行焊接处理时,要采取截断和焊接的方法,并对焊接好的钢筋进行编号处理,以避免钢筋使用混乱;(3)焊接钢筋时,要让箍筋钢筋的头和墩柱主钢筋接头错开;(4)钢筋弯钩长度要与抗震和设计的要求相符。
4.5墩身混凝土浇筑工程
4.5.1墩身混凝土配制及运输要求
墩身混凝土由水和骨料2种成分构成,其配比极其重要,由于混凝土配制直接影响高墩施工质量,因此,在配比混凝土制作墩身时要严格控制,尤其是在下雨天,要格外重视。为了保证墩身混凝土的配制质量,要对操作这项作业的工作人员进行专业的培训。另外,在选择运输管道时,应遵守墩身接头无缝隙、弯度平缓的要求。
4.5.2墩身混凝土浇筑过程
由于墩身的高度,独身浇筑很难做到一次成型,因此,在实际操作过程中会分多次浇筑。但由于浇筑是分多次进行的,很容易产生以下问题:(1)墩身会产生缝隙,在一定程度上影响了高墩施工的安全性;(2)其外观可能会存在差异,为了有效解决上述问题,在墩身浇筑过程中应采用混凝土输送泵。
5结语
高墩施工技术在高速公路桥梁工程建设中发挥着重要的作用。为了保证高速公路桥梁工程的施工和安全质量,施工人员必须严格按照规定进行操作。同时,墩身模板必须使用特制的定型钢模板,这样不仅可以提高高墩施工的安全系数,而且在一定程度上还可以加快工程施工进度,降低工程总成本。另外,对提高我国公路桥梁施工质量也有重要的意义。
【参考文献】
【1】吕开鹏.浅析高速公路桥梁施工中的高墩施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015(8):263.
【2】姜立凯,赵忠楠.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015(29):257.
作者:王玉林 单位:中交路桥北方工程有限公司