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桥梁空心墩滑模施工要点分析

2021-01-07

黑龙江交通科技 2021年8期
关键词:墩身桁架滑模

董 航

(龙建路桥股份有限公司,黑龙江 哈尔滨 150009)

1 工程概况

某桥梁项目建设施工中,总计设计了7排桥墩的结构,有圆柱墩其直径为1.8 m;有空心墩,壁厚为0.6 m。空心设计形式为双室的结构形式,墩身上下结构采取的是2.0 m的变截面段的形式,中间结构为等截面的形式。空心墩结构的最高高度为53.53 m,平均高度尺寸为43.14 m。

2 施工方案确定

该桥梁项目总计设置有空心墩的数量为8个,按照合同的规定要求,工期设定为15个月。桥梁所处的地质条件相对复杂,并且桩基础、承台、墩身等结构部分施工较为复杂,所以施工工期非常的紧张。经过技术人员全面的讨论分析确定,该工程选择使用滑模施工方式进行空心墩结构的施工,可以有效的降低模板投入资金,施工人员安全性比较高,还能够有效的缩短项目施工工期,特别是混凝土浇筑施工,可以采取全天候的浇筑施工,大幅提升施工速度,确保工期符合要求,还能够达到工程的质量标准要求。经过滑模技术的应用,可以解决当前的空心墩施工的要求,合理组织项目各个环节的施工,保证项目施工成本处于合理的范围内。

3 施工技术要点

3.1 液压滑模模体结构设计要点分析

(1)滑模面板

混凝土浇筑施工的基础就是模板施工,这是保证混凝土型式合格的关键性要素,该材料质量会给脱模形态造成影响。为了使得结构质量合格,主墩结构在实施环节,液压滑模面板需要使用厚度为5 mm的钢板材料加工制作,增设∠50×5角钢为加劲肋结构,确保结构牢固性合格。为了能够使得脱模顺利进行,内模为锥度的结构形式,上下口高度差控制在2 mm以内,但是外模作业阶段需要采用无锥度滑模结构。

(2)桁架系统

桁架系统要达到提升稳定性的要求,各个滑模不分组合形成稳定结构。水平侧压力分析发现,滑模桁架的主要施工材料为矩形桁架量,截面设定为边长100 cm的方向形式,主肋为∠63×6角钢,然后辅助使用∠50×5角钢。保证滑模面板与桁架都要达到较高的刚度性能要求,还有一定的弹性。从滑模作业形式分析发现,采取必要的“软脱模”的方法,如果模板刚度性能过高,会导致弹性不足,脱模环节要防止产生混凝土开裂的问题;但是刚度不足会造成结构稳定性不足,影响结构的性能。

(3)提升架

提升架在设计中,需要直接和滑模体、千斤顶联合组合成为整体性的结构,保证桁架稳定性合格,不会产生质量缺陷。根据以往经验,应用18a槽钢制作可以达到要求,高度为2.0 m,为了达到千斤顶稳定性标准,底座材料为12 mm的钢板制作。

3.2 模板工程要点

滑模施工环节最为重要的一个部分就是模板平面位置、垂直度符合要求。因此,在施工中通过全站仪进行全面的监测,周边需要悬挂垂线进行控制。每日通过数据检测进行一次调整,保证垂线控制确保每次提升50 cm就要进行一次检测。利用垂线进行各个部位检查,达到牢固性要求。沿着垂线方向进行浇筑部分的墩身弹墨线开展检测处理,保证墩身底部应该设置基准观测点结构,保证墩身混凝土浇筑后都要按照基准点控制。如果发现存在严重数据偏差,保证根据需要调节液压油阀做好模板高度调节。垂线控制的优势就是成本低、操作简单,天气影响效果小,但是无法时间内模板控制。全站仪监测可以检测出模板是否存在偏位的问题,如果有及时作出调整。

3.3 钢筋工程要点

因为滑模施工技术在作业中,模板要连续滑动作业,且提升顶架根据顶杆同时进行移动,这样会导致墩身水平钢筋无法提起安装模板,也不能提前浇筑混凝土,应该在安装钢筋的同时进行混凝土浇筑施工。此外,因为浇筑施工速度快,会提升墩身钢筋安装进度。因此,配置足够钢筋安装人员,设计中选择合适结构形式,以保证安装施工速度合理。纵向钢筋施工最为主要的是达到施工速度与稳定性标准,因此,全部纵向钢筋都要通过钢筋滚扎直螺纹的方式进行连接。该技术为当前新型施工技术,因为需要使用套筒做好钢筋的连接施工,较之焊接作业方式来说,操作较为简单,施工速度也比较高,钢材利用率高,且可以进行工业化生产,全天候作业,大幅提升施工进度和速度。因为纵向钢筋设计为Q20螺纹钢筋的材料形式,按照国标采用9 m、12 m的定尺长度,单根的重量较大,所以固定施工有着较高的难度,可以分解成为两段4.5 m、三段4.0 m的规格形式,安装后进行必要的校正、固定处理,可以使得项目施工护送哪里进行,提高施工进度。总之,在模板每提升了规定的高度尺寸之后,就要开始进行长纵向钢筋的穿插施工,并且绑扎水平钢筋,需要在滑升间隔时间内进行,有效的提升施工速度。

3.4 混凝土施工要点

混凝土施工最为重要的环节就是运输、浇筑等。该桥梁项目处于山谷地带,跨越国道项目,设计为跨越河流的高墩桥梁项目,因此,水平与垂直运输施工难度比较高,如果无法彻底的处理运输的问题,就会导致施工的质量无法达到要求。结合现场的施工条件,通过混凝土运输车车进行,在进入到现场后开展浇筑施工。用TZ5016型塔吊把混凝土垂直运输到施工所在的问题上,因为混凝土运输路线复杂性较高,且施工季节的环境温度较高,应该在内部加入混凝土缓凝剂来保证施工时间符合要求。混凝土开始浇筑施工环节,没有特殊原因不能停止施工。

3.5 提升滑模提升要点

在滑模提升环节中,主要设备有提升架、顶杆、千斤顶以及其他的附属设施。提升架为框架的结构形式,目的是承载整个模板与操作平台,并且将载荷传递给千斤顶装置中。顶杆是通过千斤顶的顶升可以直接向上爬升的轨道,会将其受到的载荷传输到基础结构中。为了能够使得滑模爬升达到要求的质量与安全性的标准,该工程中选择使用外径为49 mm、厚度为3.5 mm的无缝钢管材料进行顶杆的制作,避免在作业中存在钢筋相互干扰影响的情况。千斤顶的作用是顶升,为整个滑模生产进行中的起重设备,在该桥梁项目中采用的是液压千斤顶的形式。附属设备主要是顶杆套管、油泵、高压油管、控制系统等部分。

4 结 语

从本次桥梁工程的实际施工情况分析发现,滑模施工方式进行空心墩施工可以大幅提升施工速度,还能够减少设备方面的投入,避免产生施工缝的问题,确保现场施工的安全性。滑模施工最为重要的是进行模板、钢筋、混凝土等方面的控制,确保各个方面都要达到滑模施工工艺的标准和要求,但是目前还有很多细节问题无法从根本上解决,还需要加强新技术的研发和应用,有效的避免出现质量偏差和问题,从而可以提升滑模施工速度和质量,为桥梁项目的正常实施奠定坚实的基础。

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