山區(qū)薄壁空心高墩柱施工技術(shù)研究與應(yīng)用

摘要：與重力實(shí)體橋墩相比，在山區(qū)橋梁工程施工中，采用薄壁空心高墩柱施工優(yōu)勢(shì)更加明顯，不僅可以減小橋的質(zhì)量和復(fù)雜程度，還能提升橋墩結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度，保障橋墩的穩(wěn)定性?；诖耍蜕絽^(qū)薄壁空心高墩柱施工技術(shù)在橋梁中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究，以此給橋梁施工者提供必要的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：薄壁空心高墩柱；橋梁；模版

0 引言

橋墩是橋梁的關(guān)鍵支撐，做好橋墩施工可以更好地保障橋梁工程的安全性。在山區(qū)橋梁工程施工過(guò)程中，薄壁空心高墩柱施工技術(shù)是橋墩施工常用的技術(shù)，該項(xiàng)施工技術(shù)可以采用多種施工方式，比如翻模施工方式、爬模施工方式、滑膜施工方式等。本文通過(guò)以懸臂爬模技術(shù)為例，對(duì)山區(qū)橋梁薄壁空心高墩柱施工技術(shù)進(jìn)行了探討，這對(duì)提升橋墩建設(shè)質(zhì)量水平，推動(dòng)橋梁工程建設(shè)有著非常重要的意義。

1 工程概況

本項(xiàng)目工程為某高速公路橋梁段薄壁空心高墩柱工程，該路段位于山嶺重丘區(qū)山脈之間，而該山脈地形比較復(fù)雜且地勢(shì)陡峭，導(dǎo)致交通運(yùn)輸變得非常困難。在對(duì)該道路進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，應(yīng)用薄壁空心高墩柱施工技術(shù)修建對(duì)應(yīng)的橋梁，以使其達(dá)到安全及綠色文明施工的要求。

整個(gè)施工橋面的薄壁空心高墩柱高度為94m，屬于比較高薄壁空心墩柱。整個(gè)橋段中的薄壁空心高墩柱有40座，墩柱高度在20～94m之間，其中薄壁空心高墩柱可以分為等截面和變截面兩種不同的類型[1]。

在本項(xiàng)目工程中，由于地形位置復(fù)雜多變，橋梁的不同橋墩高度有著很大的差異。相較于低橋墩，高橋墩施工難度系數(shù)會(huì)更大?；诖嗽O(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況，選擇維薩板懸臂爬模施工技術(shù)作為山區(qū)薄壁空心高墩柱施工方案。該爬模施工技術(shù)采用的模板由維薩板、木工字梁豎肋、雙槽鋼橫肋等組成。根據(jù)模板結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸，在現(xiàn)場(chǎng)完成模板組裝，以利于模板組件的運(yùn)輸[2-3]。

2 山區(qū)薄壁空心高墩柱懸臂爬模施工要點(diǎn)

2.1 重視模版的選用

2.1.1 模板選型

在模板選型中，選擇質(zhì)量輕的模板，以便于模版吊裝以及安裝。以澆筑成型的鋼筋混凝土作為主要的支撐主體。這不僅有利于實(shí)現(xiàn)控制和調(diào)整，從而避免施工誤差之間的積累，而且對(duì)于不占施工用地的模板，還能做到有效的循環(huán)利用，從而達(dá)到降低施工成本的目的。

2.1.2 模板設(shè)計(jì)

在橋薄壁空心高墩柱面板的設(shè)計(jì)中，采用LG-240型進(jìn)口維薩板，其厚度為18mm。豎向北愣采用木工字梁，截面尺寸為80mm×200mm，并將最大間距控制在300mm。水平背楞采用雙12號(hào)槽鋼楞，確保最大的間距在1300mm即可[4]。

為了保證施工的安全以及進(jìn)度，防止?jié)仓{問(wèn)題，在本工程項(xiàng)目中，將混凝土澆筑高度設(shè)計(jì)為4.5m。在澆筑結(jié)構(gòu)頂部邊緣和模板之間粘貼雙面膠，以有效防止混凝土從模板上端溢出，影響澆筑接縫效果。

在本工程項(xiàng)目中，模板的設(shè)計(jì)高度必須達(dá)到4.65m。針對(duì)單塊模板，在面板和豎肋之間采用自攻螺絲進(jìn)行連接，豎肋和橫肋采用連接爪進(jìn)行連接。在豎肋兩側(cè)設(shè)置對(duì)稱吊鉤。在同一面兩塊模板之間采用芯帶進(jìn)行連接，以保障模板的整體強(qiáng)度，以確保模板受力更加合理。

2.1.3 模板檢查與驗(yàn)收

當(dāng)模板安裝完成后，需要質(zhì)量工程師對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收。符合設(shè)計(jì)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)行混凝土的澆筑。模板檢查方法和標(biāo)準(zhǔn)要求如表1所示。

2.1.4 模板組裝與拼縫節(jié)點(diǎn)處理

本次采用的模板需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。在模板組裝過(guò)程中，針對(duì)墩柱采用裝卸式模板，以便實(shí)際拼裝更加簡(jiǎn)單方便。在對(duì)墩柱模板進(jìn)行組裝時(shí)，應(yīng)將模板組裝的尺寸控制4.65m×8.5m。在模板的拼縫結(jié)點(diǎn)處理中，木梁模板之間可以通過(guò)芯帶進(jìn)行連接。針對(duì)角部模板，應(yīng)貼上海綿條，以確保模板角部不會(huì)出現(xiàn)脹開漏漿的情況[5]。

2.1.5 拆模后處理

拆模后清理干凈面板上的雜物，澆筑混凝土前刷脫模劑。拆模后不可將面板放在地上，而應(yīng)該在地面上墊上木方，并將模板放在木方上，以保證模板的使用壽命。

2.2 嚴(yán)格規(guī)范施工工藝流程

本工程項(xiàng)目中，針對(duì)橋梁采取薄壁空心高墩柱施工技術(shù)的施工工藝流程如下：

首先從第一段墩柱鋼筋開始安裝，當(dāng)?shù)谝欢味罩炷两禍毓馨惭b結(jié)束后，再進(jìn)行墩柱模板的安裝。確保第一段墩柱模板安裝合格后再進(jìn)行混凝土澆筑，隨后進(jìn)行第二段墩柱鋼筋的安裝。拆除第一段墩柱的模板后，按照第一段墩柱的施工流程進(jìn)行施工。后續(xù)其他段都按照這種施工流程方式進(jìn)行，以此類推。整體施工工藝流程表如表2所示[6-7]。

2.3 確保搭設(shè)平臺(tái)安全及預(yù)埋位置精準(zhǔn)度

在山區(qū)薄壁空心高墩柱施工中，同一單元的兩榀架之間要使用大小為φ48mm的鋼管進(jìn)行連接，以保證搭設(shè)平臺(tái)的安全可靠性。埋件系統(tǒng)的預(yù)埋位置要有足夠的精準(zhǔn)度，并在澆筑混凝土前由專人復(fù)核其位置，確保預(yù)埋位置誤差＜1mm。

2.4 做好混凝土澆筑前準(zhǔn)備工作

澆筑混凝土前，利用三腳架上后移裝置，將模板調(diào)整到已經(jīng)澆筑好的混凝土接觸面，以防止再次澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)漏漿和錯(cuò)臺(tái)情況發(fā)生。在混凝土澆筑前，注意檢查模板是否存在異常問(wèn)題，比如支撐是否松動(dòng)變形等。

2.5 規(guī)范混凝土振搗作業(yè)

在進(jìn)行振搗時(shí)，要求插入振搗器的移動(dòng)距離應(yīng)在振搗作用半徑的1.5倍之內(nèi)。在插入振搗器時(shí)，應(yīng)插入下層混凝土5～10cm的距離，以保障振搗充分性。在振搗過(guò)程中，還應(yīng)注意振搗器不能觸碰模板、鋼筋以及預(yù)埋件，振搗器與側(cè)模板的距離不得少于5cm。

要求振搗器振搗應(yīng)采用快插慢拔方式，振搗必須充分。當(dāng)發(fā)現(xiàn)振搗的混凝土停止下沉，不再有氣泡出現(xiàn)，混凝土表面呈現(xiàn)平坦、泛漿，說(shuō)明混凝土已經(jīng)振搗充分。在振搗過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)對(duì)木模板情況進(jìn)行檢查，避免模板、支撐發(fā)生變形，以便保障混凝土澆筑施工質(zhì)量。

3 山區(qū)薄壁空心高墩柱懸臂爬模施工質(zhì)量控制

3.1 墩柱隔板和墩頂實(shí)心段模板施工質(zhì)量控制

在墩柱隔板和墩頂實(shí)心段進(jìn)行施工時(shí)，將混凝土澆筑至隔板或墩頂實(shí)心段下八字頂以下10cm位置即可。隔板和墩頂實(shí)心段采用預(yù)制的C30鋼筋混凝土板，確保板厚在10cm。鋼筋網(wǎng)片采用冷軋帶肋鋼筋時(shí)，鋼筋直徑選用φ10mm左右，鋼筋網(wǎng)以10cm×10cm的間距為主。

對(duì)于預(yù)制板尺寸，一般規(guī)格為7.08m×20.8m×0.1m，為了便于施工，可以將其分為3小塊預(yù)制，隨后對(duì)其進(jìn)行拼裝，每個(gè)小塊的尺寸保持在2.36m×20.8m×0.1m即可。針對(duì)預(yù)制板按照隔板人孔尺寸的方式預(yù)留人孔，確保四周墻壁搭接達(dá)到9cm。當(dāng)墩柱隔板和墩頂實(shí)心段的混凝土澆筑完成后，將預(yù)制板作為永久結(jié)構(gòu)物，可以不拆除。

3.2 懸臂模板施工質(zhì)量控制

橋梁薄壁空心高墩柱施工中，利用懸臂模板施工平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，對(duì)于半成品鋼筋采用塔機(jī)提升的方式。在鋼筋安裝時(shí)，對(duì)第一階段主筋間距以及箍筋間距進(jìn)行有效控制[8]。第二段完成模板安裝定位后，再次檢查和調(diào)整內(nèi)外層鋼筋間距以及保護(hù)層厚度。待第一段墩柱鋼筋作業(yè)完成后安裝模板，以便對(duì)第二段墩柱鋼筋作業(yè)。

3.3 模架施工質(zhì)量控制

在模架施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)模架結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)，確保其具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并便于裝拆。模架加工有著較為嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范，通常采取三級(jí)驗(yàn)收程序。模架經(jīng)過(guò)統(tǒng)一的調(diào)撥和安裝后涂脫模劑，加貼防漏膠條，并注意控制高差、平整度、軸線位置、尺寸、垂直度等技術(shù)參數(shù)，逐一檢查以防止漏漿、錯(cuò)裝等問(wèn)題發(fā)生[9]。科學(xué)編制模架體系施工方案，精確計(jì)算出支架的受力情況，并對(duì)施工方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

模架經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后方可交付使用，交付使用前需向下一級(jí)工序人員進(jìn)行詳細(xì)交底。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，以消除施工中的安全隱患。嚴(yán)格按照施工方案組織施工，保證現(xiàn)有規(guī)范所使用設(shè)備的完好性。

針對(duì)統(tǒng)一的區(qū)域禁止隨意改動(dòng)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)管理的安全性，并規(guī)定堆放施工器材和用料位置。當(dāng)橋梁施工中墩柱高度在40m以下時(shí)，采用鋼爬梯方式進(jìn)行豎向和墩預(yù)埋件的連接，爬梯安裝完成后，經(jīng)項(xiàng)目部安全工程人員驗(yàn)收后才能使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

與重力實(shí)體橋墩相比，在山區(qū)橋梁工程施工中，采用薄壁空心高墩柱施工優(yōu)勢(shì)更加明顯，不僅可以減小橋的質(zhì)量和復(fù)雜程度，還能提升橋墩結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度，保障橋墩的穩(wěn)定性。實(shí)踐證明，在高速公路的橋梁施工階段，科學(xué)應(yīng)用薄壁空心高墩柱施工技術(shù)，能夠確保其垂直度、保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度等各項(xiàng)性能指標(biāo)具滿足工藝需求。

參考文獻(xiàn)

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