夏克冰,劉贏
(中交一航局第三工程有限公司,遼寧 大連 116001)
嘉陵江草街航電樞紐船閘工程上引航道導(dǎo)航墩為外導(dǎo)墻的一部分,共6個,間距30m,由基床、擴大基礎(chǔ)、墩柱組成?;卜譃镃20混凝土基床和C30水下混凝土基床兩種,擴大基礎(chǔ)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),墩柱外壁為圓柱式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)四周及墩柱內(nèi)部回填塊石??看枕敇?biāo)高為+208 m,外徑6 m,壁厚0.8 m[1],見圖1。
2.1.1 滑升平臺及模板設(shè)計
圖1 上引導(dǎo)航墩結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 The structure of upper approach navigation pier
柱壁混凝土采用單滑施工工藝,滑模起始點(182高程)為+0.000m。墩身滑模采用剛性平臺進行施工。
內(nèi)平臺使用鋼管桁架作為支承結(jié)構(gòu),桁架用鋼管和扣件搭設(shè)成型,每個墩共布置縱橫各14榀。桁架支撐在平臺圍檁上,平臺圍檁支撐在提升架上,形成一空間網(wǎng)架承力系統(tǒng),桁架上弦綁扎50 mm×100 mm木方,上鋪22 mm厚木膠合板形成操作平臺。為使操作平臺也成為頂板模板,滑模平臺下口滿掛安全網(wǎng)。
外平臺為懸挑平臺,即利用調(diào)節(jié)鋼管增加斜撐穩(wěn)定,寬度以外模板邊向外1.2 m,再綁扎木方,鋪設(shè)25mm厚木板。
在腳手架的內(nèi)外立柱上,下掛吊腳手架,上鋪腳手板,設(shè)欄桿,外包安全網(wǎng),用于檢查混凝土出模強度,處理滑升過程中的質(zhì)量缺陷、滑模后墩壁修整、清理出預(yù)留預(yù)埋件、原漿抹光等,吊腳手架用鋼管扣件搭設(shè),吊腳手架凈高2.0 m,寬度大于0.7m,吊腳手架外側(cè)用鋼管連成圍圈增加穩(wěn)定性,并在外側(cè)和底部滿掛安全網(wǎng)保證安全。
每榀開字架(見圖2)上均布置起重重量為6 t GYD-60型千斤頂。滑模提升力的傳遞:已澆筑完成的混凝土→支撐桿→GYD60千斤頂→提升架→平臺及模板圍圈→模板系統(tǒng)。
圖2 操作平臺布置示意圖Fig.2 Arrangementof operation platform
本工程外模、內(nèi)模均采用P2012型定型鋼模板,模板圍圈系統(tǒng)采用鋼管,使用鉤頭與模板系統(tǒng)連接,同時將平臺的提升力傳遞到模板系統(tǒng)上,見圖3。
2.1.2 滑模施工前準(zhǔn)備
1)基礎(chǔ)面清理鑿毛,清理表面松散混凝土和雜物。
2) 測定中心點,彈線標(biāo)明提升架、內(nèi)外圍圈、輻射梁位置。
圖3 模板組裝示意圖Fig.3 Sketch of formwork assembly
3)設(shè)置沉降觀測點。
4)液壓設(shè)備安裝前嚴(yán)格進行檢查核對。
5)油管逐根加壓試驗并清洗干凈,油管接頭不得漏油。
6)千斤頂逐個作行程檢驗,將行程帽統(tǒng)一確定固定尺寸。
7)液壓控制臺應(yīng)先進行全面檢查,做好加壓試運轉(zhuǎn)。
8) 施工前應(yīng)先行檢查基礎(chǔ)的實際位置和尺寸,與設(shè)計位置和尺寸的誤差不得超過下列數(shù)值[2]:基礎(chǔ)中心點對設(shè)計坐標(biāo)的位移15 mm;筒壁內(nèi)徑的誤差:杯口內(nèi)徑的1%,≤40 mm;環(huán)壁的壁厚20mm。
2.1.3 操作平臺及滑升裝置的組裝
組裝前應(yīng)對照組裝圖對各部件的規(guī)格和質(zhì)量進行詳細檢查,校對編號。
檢查順序:中心鼓圈→提升架→輻射梁→拉桿,要求提升架安裝垂直,輻射梁應(yīng)確保起拱高度,鼓圈中心與引航墩中心重合。
模板安裝順序:內(nèi)?!壴摻睢饽!潭▏φ{(diào)整裝置→固定圍圈→活動圍圈→頂緊裝置→活動圍圈→活動模板及收分模板。模板安裝完成后,應(yīng)對其半徑、坡度、壁、鋼筋保護層進行檢查校正,合格后方可進行滑升設(shè)備的安裝。
安裝液壓系統(tǒng)及電力系統(tǒng):液壓設(shè)備系統(tǒng)采用分級并聯(lián)油路。插入的支撐桿起始位置擬位于頂部筒壁中心,這樣對支撐桿的穩(wěn)定較為有利。操作平臺鋪板,按平臺尺寸配制定型板,安裝時按編號鋪設(shè)于輻射梁之間。
滑升到一定高度后(約3.5 m),安裝內(nèi)外吊腳手架,隨之安裝外側(cè)圍欄及懸掛安全網(wǎng)。
2.1.4 墩柱滑升
初升即模板提升前的階段,當(dāng)混凝土分層澆筑厚度達到模板高度的2/3,控制在2 h內(nèi)澆搗完畢即可進行初升,提1~2個行程檢查各組裝系統(tǒng)的工作情況,且混凝土強度達到0.2~0.4 MPa時即可轉(zhuǎn)入正?;?。根據(jù)支撐桿的數(shù)量、穩(wěn)定情況,確定每次提升高度為300~500mm。
正?;A段,按綁扎鋼筋→澆搗混凝土→提升循環(huán)進行。因故不能繼續(xù)提升時,混凝土應(yīng)澆筑到同一水平面,模板每隔0.5 h提升1~2個行程直至模板與混凝土不再粘結(jié)為止。
根據(jù)氣溫掌握好提升的間隔時間和進度是保證滑出模板的混凝土不流淌、不坍落、表面光滑的關(guān)鍵,滑升過程中平臺必須保持水平,千斤頂之間的升差應(yīng)隨時檢查調(diào)整,混凝土養(yǎng)護采用預(yù)留PVC管淋水養(yǎng)護。
2.1.5 垂直運輸系統(tǒng)
垂直運輸采用外角鋼井架,井架高度32 m,用于混凝土、鋼筋的垂直運輸。人員的上下采用在角鐵井架上設(shè)置上人爬梯予以解決,位置設(shè)置在便于埋件施工的方位。井架的搭設(shè)按有關(guān)規(guī)范進行,驗收后方可投入使用,同時應(yīng)設(shè)置硬支撐與筒壁連接。
鋼筋在后方場地加工制作,由10 t平板車整體運至施工現(xiàn)場,并由人工配合滑模提升井架進行吊裝。
鋼筋需分層綁扎,鋼筋采用焊接和綁扎搭接。施工中應(yīng)滿足鋼筋的搭接和錨固長度。綁扎搭接長度不小于鋼筋直徑的35倍,鋼筋接頭相互錯開,同一斷面內(nèi)接頭面積受壓區(qū)不得超過總面積的50%、受拉區(qū)不得超過總面積的25%;幫條焊的焊接長度:單面焊10 d,雙面焊5 d(d為直徑)。每層鋼筋預(yù)留量應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
為便于鋼筋施工,在肋板與肋板間滿鋪平臺。
2.3.1 混凝土拌和
混凝土拌和采用1座HZD80拌和站?;炷撂涠瓤刂圃?0~80mm,初凝時間2 h以內(nèi)。
2.3.2 混凝土運輸
混凝土水平運輸采用2臺10 t自卸車倒運至現(xiàn)場混凝土料槽,再由人工分混凝土至小推車,運至提升井架;垂直運輸則采用滑模外角鋼提升井架。
2.3.3 混凝土入倉
混凝土澆筑作業(yè)前先進行倉面準(zhǔn)備工作,保證倉面無積水,無雜物并進行鑿毛處理,經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后,方可進行混凝土澆筑?;炷翝仓凑赵O(shè)計要求的厚度、次序、方向、分層進行,混凝土澆筑要保持連續(xù)性,如因故中止且超過允許間歇時間,應(yīng)按工作縫處理,混凝土澆筑的允許間歇時間通過試驗確定。
2.3.4 混凝土振搗
混凝土振搗采用φ70插入式振動器振搗,振搗時間以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿時為準(zhǔn)。振搗器距模板的距離不小于振搗器有效半徑的1/2,不得觸動預(yù)埋件[3]。
2.3.5 混凝土養(yǎng)護
混凝土養(yǎng)護采用塑料布纏繞柱體,頂部灑水養(yǎng)護,保持混凝土表面經(jīng)常濕潤。
混凝土澆筑完畢后12~18 h內(nèi)即開始養(yǎng)護,在炎熱或干燥氣候情況下提前養(yǎng)護。養(yǎng)護時間一般為14 d,并根據(jù)具體施工氣候等條件適當(dāng)延長養(yǎng)護時間。
2.3.6 混凝土表面處理
確?;炷炼罩B續(xù)滑模施工是確保墩柱觀感的關(guān)鍵,外壁處理原則上采用原漿抹光后拉細毛的處理措施,因為根據(jù)滑模施工規(guī)范混凝土出模后強度只達到0.2~0.4 MPa,表面仍然有一定的塑性可以采用原漿抹光的處理方式,對于實際施工時的缺陷和由于停電、模板改組等停滑產(chǎn)生的混凝土表面質(zhì)量通病,將使用在混凝土中篩取原漿進行修補,以確保混凝土修補后的表面色差及修補層的強度。
墩柱邊角部位為施工重點處理部位,除在平臺設(shè)計時即予以考慮外,滑模施工的檢測調(diào)整、瓦工的操作水平也非常重要。
混凝土表面的養(yǎng)護,考慮到將來外壁涂料和混凝土表面的粘結(jié)力,避免采用成模的養(yǎng)護材料,實際使用澆水養(yǎng)護,同時也可對澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生的掛漿進行沖洗。
1)墩柱中心和垂直度測定采用線錘法,在操作平臺中心和四周各設(shè)置1個25 kg重的線錘,線錘以細鋼絲繩懸掛在平臺的下部,對應(yīng)于線錘下方的基礎(chǔ)中心控制樁,在線錘鋼絲繩的上端設(shè)置滑輪及放線器,隨著模板的滑升,將鋼絲繩放長,每提升300~500 mm高度觀測記錄1次,連續(xù)記錄各點的軌跡,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整糾偏。
2)在施工過程中,通過外平臺,隨時用線錘檢測滑模模板及模板下口至吊腳手架2~2.5 m范圍內(nèi)混凝土的垂直度。
3) 采用經(jīng)緯儀外部觀測導(dǎo)航墩的垂直度。
每提升300~500 mm高度觀測記錄1次,發(fā)現(xiàn)問題及時進行糾偏操作,方法為平臺傾斜法,具體操作為利用滑模平臺的剛性將偏離中心點一邊的千斤頂多提升1~2個行程(具體多少行程視偏離中心點的距離來決定)。但在施工過程中保持平臺的水平和模板與混凝土摩擦力的對稱,可有效減少偏中和平臺扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。
利用經(jīng)緯儀觀察平臺上預(yù)先的標(biāo)記點和下部標(biāo)記點的位置,可及時觀察出平臺的扭轉(zhuǎn)情況。發(fā)現(xiàn)問題可在墩柱內(nèi)壁預(yù)埋鐵件,待鐵件出模后用花籃螺栓對稱水平方向拉動平臺,達到糾扭的目的。但應(yīng)注意不可過于急躁,因為糾扭是一個緩慢的過程,需3~4模后才可看到效果。
特殊狀況的緊急處理:遭遇狂風(fēng)暴雨等惡劣氣候及機械故障、停電等被迫中斷作業(yè)后,須采取特殊狀況的緊急處理措施;停工時必須設(shè)置施工縫,以便繼續(xù)澆筑時,新舊混凝土有良好的粘結(jié),施工縫的設(shè)置位置應(yīng)符合規(guī)定要求;地震及颶風(fēng)暴雨侵襲時,立即停止作業(yè),設(shè)置施工縫,并做必要的防護,復(fù)工前作出損壞鑒定,并按監(jiān)理的指示實施后續(xù)作業(yè)。使用中的模板及滑升裝置,于每次復(fù)工前認(rèn)真復(fù)查,經(jīng)項目工程師確認(rèn)后復(fù)工運作。
停滑措施和水平施工縫的處理:為確保工程質(zhì)量,應(yīng)優(yōu)先采用連續(xù)施工,如因氣候或其它特殊原因必須暫停施工時,應(yīng)采取下列措施:停止?jié)仓?,仍?yīng)每隔0.5~1 h提升1個行程,如此連續(xù)進行4 h以上,到模板不會粘結(jié)為止。因?;斐傻乃绞┕たp應(yīng)清理干凈,鑿除松動石子和浮碴,并用水沖洗干凈,再次澆筑時,應(yīng)按配合比減半石子的混凝土澆筑1層(30 cm)后,再繼續(xù)按原配合比澆筑。
嘉陵江草街航電樞紐船閘工程上引航道導(dǎo)航墩的施工中,滑模是高墩施工中一種較為科學(xué)、合理的方法,它既能滿足進度要求,又能利用自身剛度調(diào)整模板的偏差,使墩身混凝土外觀平整光滑。
[1]四川省交通運輸廳交通勘察設(shè)計研究院.重慶市嘉陵江航運開發(fā)草街航電樞紐船閘工程土建施工及金屬結(jié)構(gòu)安裝標(biāo)段施工圖設(shè)計[R].2005.Sichuan Communication Surveying&Design Institute.Construction drawing design for civil construction and metal structure installation sections of Chongqing Jialing River shipping developmentCaojienavigation-power junction lock project[R].2005.
[2]GB 50113—2005,滑動模板工程技術(shù)規(guī)范[S].GB 50113—2005,Technicalcodeofslipform engineering[S].
[3]JTS 202—2011,水運工程混凝土施工規(guī)范[S].JTS 202—2011,Specification for concrete construction of portand waterwayengineering[S].