橋梁墩臺滑模施工技術(shù)的應(yīng)用探討

文∕陳國策、陳慧恩

1 前言

高墩橋梁是非常重要的橋梁結(jié)構(gòu)形式之一，其施工質(zhì)量也是人們關(guān)注的重點(diǎn)。其中，滑模施工是主要的方式之一，它可以大幅提升施工速度、縮短工期，保證工程質(zhì)量合格，降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 工程概況

某橋梁工程項(xiàng)目總長度為400m。因?yàn)楫?dāng)?shù)氐牡匦螚l件比較特殊，所以建設(shè)成為高架橋的形式，上部采用的是8×40m 的先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力T 梁的形式，只有橋墩部分應(yīng)用的是實(shí)心墩；下部結(jié)構(gòu)則全部應(yīng)用矩形空心墩的結(jié)構(gòu)形式，橋臺是樁柱的結(jié)構(gòu)形式，且有部分橋梁下部跨越河流的形式前進(jìn)方向與水流方向以60°的右偏角存在。根據(jù)本次設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，橋梁水位為227m，高度達(dá)到320m 以上的標(biāo)高與57m 以上的最大橋墩，并不會受到水位的影響。但是橋頭部分的斷面形式影響比較嚴(yán)重，尤其是其長度尺寸的影響最為明顯。結(jié)合勘察結(jié)論分析，該橋梁施工地帶的地質(zhì)為碎石土、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、弱風(fēng)化砂巖等[1]。

3 橋梁墩臺滑模施工技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備工作

施工人員應(yīng)充分了解設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)工程的需要制定合適的滑升施工方案。在滑模設(shè)計(jì)的過程中，比如圍圈斷面、圍圈材料、模板等都要結(jié)合墩臺的結(jié)構(gòu)確定設(shè)計(jì)方案，綜合考慮具體的結(jié)構(gòu)尺寸性能，然后再確定各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，最終應(yīng)用千斤頂與模板聯(lián)合的方法進(jìn)行施工，同時將各個結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙繪制；根據(jù)需要確定爬桿的位置、數(shù)量與材料，分析以往在工程中應(yīng)用25 圓鋼的不足之處后，該工程確定使用48×3.5mm 的鋼管材料。另外，還要結(jié)合實(shí)際情況計(jì)算確定具體的應(yīng)用數(shù)量，保證各個結(jié)構(gòu)受力均勻，達(dá)到同步提升的要求，保證安全性合格。同時，預(yù)留1.5～2.5m 的間距，按照標(biāo)準(zhǔn)確定墩臺截面，保證爬桿設(shè)置在混凝土結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)。在滑模結(jié)構(gòu)完成之后，就要開始試滑作業(yè)，在此過程要做好各個方面性能的檢測，達(dá)到要求后才能開始組裝應(yīng)用?；Ｊ┕τ诩夹g(shù)要求是很高的，因此在施工中應(yīng)該做好組織和應(yīng)用，形成完善的安全保障體系，保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)[2]。

3.2 鋼筋綁扎

一般來說，模板組裝施工開始前應(yīng)該進(jìn)行鋼筋綁扎作業(yè)施工。第一次進(jìn)行水平位置上的鋼筋綁扎施工，要保證和模板高度是相同的?；ぷ鏖_始后，將上部的鋼筋直接綁扎到模板的上口位置上，然后是和千斤頂橫梁的間隙內(nèi)，從而使施工可以有序進(jìn)行，每個豎筋的結(jié)構(gòu)尺寸都不超出設(shè)計(jì)的要求。墩柱底部進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工時，應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)按照臨時支架的結(jié)構(gòu)，確保主筋的質(zhì)量合格?；砻娴穆懵朵摻顝?qiáng)度合格且截面一致的情況下，接頭數(shù)量是主筋的一半左右。鋼筋的接頭采用的是搭接的方式，一頭進(jìn)行焊接之后，才能進(jìn)行另外一頭焊接，以此保證兩側(cè)的焊接質(zhì)量合格。為了保證滑模施工環(huán)節(jié)主筋的位置精度合格，可以使定位筋沿著主筋滑動進(jìn)行調(diào)整，以此使各個部位的間隔距離合格。定位架是應(yīng)用圓鋼筋焊接制作的，其直徑為12mm。

3.3 組裝模板

模板的組裝是比較重要的工序，通常會按照如下順序進(jìn)行：千斤頂與圍圈、內(nèi)模板、平臺、千斤頂、爬桿、水位計(jì)或者標(biāo)尺、操作柜、內(nèi)外吊架。要想根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求控制好各個面的標(biāo)高，可以利用千斤頂做出調(diào)整，合理使用墊塊。頂架安裝距離與模板上口應(yīng)該保持45cm 以上，從而保證水平鋼筋綁扎順利進(jìn)行。圍圈的剛度要符合標(biāo)準(zhǔn)，一般都會選擇剛性性質(zhì)的圍圈，上下交錯布置。如果墩臺的結(jié)構(gòu)是直坡式的，在安裝模板的過程中，則需要保證下口錐度為模板高度的0.5%，且斷面尺寸確保符合準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)。模板安裝施工前進(jìn)行潤滑劑的涂刷作業(yè)，可以降低摩擦阻力。液壓千斤頂安裝前，需要進(jìn)行試壓操作，同時還要順直性的插入爬桿內(nèi)部，以確保兩者的受力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。油管組裝之前，需要做好試壓作業(yè)，保證各個結(jié)構(gòu)部分全部符合技術(shù)要求，如果存在問題要及時處理，防止存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題[3]。

3.4 混凝土配合比設(shè)計(jì)

在混凝土配合比設(shè)計(jì)的過程中，考慮到橋梁墩臺的耐久性與安全性問題，盡量選擇使用低流動度或者半干硬的混凝土進(jìn)行制作，同時要保證和易性合格，不能有沁水、離析等缺陷存在。在混凝土配合比設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中塌落度為3～5cm。確定配合比參數(shù)時主要是根據(jù)出模強(qiáng)度來確定，如果強(qiáng)度相對較高，則會出現(xiàn)模板與混凝土表面存在黏膜的情況，滑升效果比較差，且存在掉角、拉裂等缺陷；如果強(qiáng)度過低，則會出現(xiàn)坍塌的事故，且不能承受灌注混凝土的自重標(biāo)準(zhǔn)?；炷脸瞿?qiáng)度通常會處于0.2～0.3MPa 之間。此外，還需要控制凝固時間，主要是控制初凝與終凝的時間。如果混凝土內(nèi)的凝結(jié)硬化速度很低，會出現(xiàn)滑升速度不足的問題，此時應(yīng)該加入適當(dāng)?shù)耐饧觿?，以提升其結(jié)構(gòu)的性能，比如速凝劑或者早強(qiáng)劑；同時，結(jié)合實(shí)際情況確定合適的加入比例，保證施工質(zhì)量合格[4]。

4 澆筑混凝土和模板滑升

4.1 初澆初升

首次澆筑混凝土的高度控制在60～70cm 之間，分層澆灌，2～3 層即可，總計(jì)需要花費(fèi)大約3h 左右，然后就能開始模板的提升操作，高度約為5cm；然后是檢查混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確定是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度要求可以再上升3～5 個千斤頂?shù)男谐蹋唤又枰M(jìn)行千斤頂液壓系統(tǒng)的檢查，保證各個結(jié)構(gòu)部位可以正常的工作，以此再進(jìn)行滑升作業(yè)?；倪^程中，需要保證中心線的位置達(dá)到精確度的要求，并且根據(jù)實(shí)際情況做出千斤頂?shù)捻斏钫{(diào)節(jié)，且要做好特殊位置上的調(diào)節(jié)處理，同時還應(yīng)該檢查預(yù)留孔洞、預(yù)埋件的埋設(shè)等結(jié)構(gòu)。如果脫模后存在表面缺陷的問題，則要立即采取措施整改處理。整改時需要選擇使用砂漿材料進(jìn)行，同時保證水泥砂漿材料和混凝土材料是相同的，并確保各個部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4.2 隨澆隨升

如果環(huán)境溫度處于正常的范圍內(nèi)，則滑升的速度需要控制在20～23.5cm/h 之間，連續(xù)進(jìn)行綁扎、澆筑、千斤頂開啟與模板頂升等操作，直到整個結(jié)構(gòu)施工完成。每次需要進(jìn)行交圈、分段、均勻澆筑等環(huán)節(jié)時，單層厚度為20～30cm。滑升速度根據(jù)實(shí)際情況確定，通常用手就可以感受到硬度的變化，其表面比較濕潤，用力可以按壓出深度在1mm 左右的凹陷。脫模完成之后的8h 左右就可以進(jìn)行養(yǎng)生施工，在此過程應(yīng)選擇合適的養(yǎng)生方法，比如表面纏繞塑料薄膜等，也可以在表面噴灑養(yǎng)護(hù)液[5]。

4.3 停升與末澆

因?yàn)槭┕さ确矫嬉蛩氐挠绊?，如果施工中出現(xiàn)無法連續(xù)滑升的情況，那么就要進(jìn)行停歇處理。混凝土的澆灌施工到相同水平面之后，間隔1h 需要提升模板，防止混凝土與模板黏連而無法脫離。在全面檢查液壓系統(tǒng)時，應(yīng)在達(dá)到要求后繼續(xù)滑升作業(yè)。根據(jù)施工縫處理方式進(jìn)行施工，澆灌到最后1m 的高度時，應(yīng)該進(jìn)行抄平找正處理，做好質(zhì)量管控。澆灌時要均勻進(jìn)行，可以根據(jù)需要調(diào)整澆灌施工的方向，但不能有扭轉(zhuǎn)或者傾斜的問題。振搗環(huán)節(jié)，不能觸碰鋼筋、模板等部件，一般都會插入下一層混凝土約5cm 深度進(jìn)行振搗施工，從而達(dá)到最好的效果。停止?jié)补嗟倪^程中，需要繼續(xù)提升模板，確保模板與混凝土不會發(fā)生無法脫離的情況。拆模需要在其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的70%時才能進(jìn)行，以達(dá)到安全性的標(biāo)準(zhǔn)。

5 滑模施工質(zhì)量控制措施

5.1 墩臺傾斜

平臺上存放施工材料時，不能出現(xiàn)傾斜的問題，且分段、分層、對稱是澆筑施工的主要原則?；鳂I(yè)階段，要嚴(yán)格控制各個千斤頂?shù)纳?，并且?yīng)用水平儀檢測，保證合格。

5.2 爬桿彎曲

要想全面提升爬桿的承載性能，應(yīng)該防止出現(xiàn)彎曲的情況，且應(yīng)用符合施工標(biāo)準(zhǔn)的施工材料，只要是爬桿存在彎曲的問題，就要立即處理。彎曲嚴(yán)重時，應(yīng)進(jìn)行切除更換。

5.3 墩臺施工的安全控制

墩臺施工的安全控制要從下述幾個方面出發(fā)：通過在現(xiàn)場懸掛安全網(wǎng)的方式消除高空墜物的危害；所有施工人員需要系上安全帶，以防止跌落；做好漏電防護(hù)，安裝防護(hù)裝置；雨季施工應(yīng)該設(shè)置有防洪設(shè)施；執(zhí)行現(xiàn)場管理制度與操作規(guī)程。

6 結(jié)語

綜上所述，滑模施工應(yīng)用到橋梁工程項(xiàng)目中有著非常高的優(yōu)勢，其成本低、施工周期短，已經(jīng)是高墩橋梁中極為重要的施工工藝之一。在施工中，需要加強(qiáng)各個工序的管理，做好安全控制工作，提升施工技術(shù)水平，滿足高墩橋梁的施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，積極促進(jìn)我國橋梁事業(yè)的發(fā)展，從而推動經(jīng)濟(jì)與社會的全面進(jìn)步。