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高铁桥梁施工中桥墩施工技术分析

2021-11-23杨涛

商品与质量 2021年39期
关键词:护筒桥墩注浆

杨涛

中铁十局集团第二工程有限公司 河南郑州 450000

在桥梁桥墩施工工作当中,施工工作人员所需要注意的施工工作内容相对较多,需要保证施工工作人员具有更高的施工工作经验以及更高的专业技能,有效落实桥墩施工工作各环节的重点内容,全面提高桥墩结构的施工科学性与合理性,保证桥梁工程项目的整体使用效果[1]。

1 我国高速公路桥梁桥墩施工现状

1.1 桥墩施工的技术种类单一

现今,我国高速公路桥墩的施工过程中,大部分单位采用的施工技术是滑模施工技术,滑膜施工技术有自己的优点,如施工速度快、安全度高等。有的企业一直采用此施工方式,但并未及时考虑到我国幅员辽阔、地理之间差异较大的特点,使在一些特殊情形下采用这种方式施工,施工的难度增加,整体效果不高,甚至会使高速公路桥梁的质量受到影响。

1.2 桥墩施工技术水平不足

近年来,我国的高速公路建设发展迅猛。但起步较晚,相关人才储备不足,行业内部之间缺少很好的交流。有的企业在施工中,过多地关注施工进度和经济利益,忽视了相关技术的研究,导致企业自身技术积累不够,施工技术水平整体不高。

1.3 桥墩的维护和保养工作不到位

桥墩的维护和保养是高速公路桥梁正常安全运行的保障。我国部分高速公路桥梁管理部门和人员,保护桥墩的意识淡薄,思想上重视不够,疏忽了对桥墩的保养,有的保养甚至流走于形式和被迫“检查”之间。桥墩得不到有效的维护和保养,高速公路的寿命和安全性将大打折扣。高速公路的保养关乎人民人身和财产安全,对于维护单位来说是一个长期的任务,不容忽视。

2 桥墩施工方法介绍

我国在高速公路桥梁桥墩上的施工方法主要有翻模施工法、滑模施工法和爬模施工法。本文将主要对3种施工特点和应用范围展开介绍。

2.1 翻模施工法

翻模施工法主要步骤是先将混凝土塔柱模板分为2-3节,每节的高度在1-3m。然后等待混凝体浇筑成型后,保持上面的模板不动,把下面的模板拆除并利用机械(起重机设备等)的作用把模板提升至未拆除模板的上方并连接一起的施工过程。如此往复操作,直到达到桥墩设计的高度位置。翻模施工法适用类似索塔的等截面桥墩的施工。它具有工艺简单、方便施工、混凝土外观质量好、施工步骤较少和施工成本较低等优点。但也存在混凝土的安全性和稳定性相对于其他施工方式较差的情况。

2.2 滑模施工法

滑模施工的主要工作步骤是先将钢管埋置在混凝土之中,然后利用千斤顶和提升架将滑升模板施力的作用至埋入的钢管上,当混凝土达到规定的强度时,整个装置在施工单元自身液压系统的作用下沿着钢管上滑,待模板定位完成后又重复上一个过程。滑模施工法在我国应用广泛,其优点在于施工速度快、安全度较高和节省劳动力等。由于其自身施工特点,需大型的机械参与,大型操作设备的先期准备和应用消耗了一定的施工成本,相对投入较大。同时也不便于在施工期间保温和养护桥墩的操作[2]。

2.3 爬模施工法

爬模施工技术是由滑模施工技术逐步改进而来的桥墩施工技术,在竖向的桥墩工程中应用的较为广泛。爬模工艺的优点是不需要大量的机械设备,作业平台容易搭建,施工步骤简单安全和混凝土的外观和质量较好。缺点是前期投入大,施工速度较慢。以上介绍的3种常见的工艺方式是现今常见的施工方式,3种方式各有优劣和主要的适用范围。在公路桥梁桥墩施工的前期准备中,根据现场的情况做好精心的准备、检查和勘察。根据过往经验和现场的情况采用一种正确的施工工艺或者几种施工相结合的方式施工。

3 公路桥梁桥墩施工控制对策

3.1 加强施工质量管理

为保证公路桥梁桥墩施工质量,应做好以下3个方面施工的管理工作。

3.1.1 施工前准备

应该预知桥墩施工的复杂性和长期性,思想上增加重视,认真审查施工图纸和施工的设计方案,确保方案和图纸能满足施工规范的要求。

3.1.2 确保施工分工明确

切实做好施工的组织工作。由于公路桥梁施工步骤繁琐,包含模板安装、支架搭设和混凝土浇筑等方面的工序。因此为确保施工人员自身其责,施工单位要制定合理的施工方案,避免出现因施工方案不合理而影响施工效率的情况发生。

3.1.3 管控好施工材料的准备和校验工作

施工原材料是桥墩施工的基础,没有好的材料,桥墩本身的质量将得不到保证,进而也会影响到桥墩和公路质量安全。因此在施工前须对施工所需的材料和机械设备进行严格的质量把控,建档立册,质量管控对标到人,严查质量管控中不作为的情况,如果发现不作为甚至腐败的情况,将追究其法律责任。

3.2 加强施工安全管理

施工安全在公路桥墩的施工中占据非常重要的地位。施工安全关乎着每个施工人员的安全。施工单位应在施工前做好安全教育方面的讲座和培训工作,确保每个施工人员知晓施工安全的重要性,使施工安全的理念深入人心。在现场施工做确保每个施工人员佩戴安全帽、安全带等安全防护设备。机械设备的操作人员须持证上岗,严格按照职业操作规范要求施工作业,严查“无证驾驶”行为。定期对施工机械重点检查,发现问题及时养护维修,确保正常运营,避免过度过劳使用机械的情况发生[3]。

4 工程概况

某桥梁工程具有一定的跨度,此桥梁施工所在区域位于中低地形的山丘陵区,海拔为500m-1000m,切割的实际深度能够达到200m-400m,坡度为15°-25°,在对主墩桥墩的桩基以及承台进行施工时,必须分别施工,所以需要依托承台技术以及桩基技术。3公路桥梁主桥桥墩桩基和承台工程施工技术分析

4.1 桩基施工

4.1.1 场地平整

使用钻孔进行施工的现场会残留一些杂物,需要进行清理。作业的实际现场如存在较多淤泥及浅水,需要借助其他方式,如枕木予以搭建,让平台保持稳固的状态,对实际荷载予以支撑,帮助设备能够在施工现场自由出入。施工现场如存在陡坡,就要实施平整作业,以免设备发生倾斜的情况。

4.1.2 护筒埋设

需对施工现场周围建立临时的水准点,让测量人员对钻孔桩的桩位予以测量,借助搭设方木这一方法完成标识工作。桩位周围需要布置4个桩,根据连线所得交点对桩体中心进行确认,结合标准调整所需护筒设备。使用钢制孔口护筒,做好护筒和桩结构位置的把控,将误差减至最小。如遇到深水等特殊情况,桩及护筒的整体结构的误差值不得超过80mm。如护筒位置位于筑岛或是旱地,需借助挖坑埋设法予以确认,对护筒底部以及周围密实度予以把控,采用夯实作业法增强土体的密实性,避免护筒底口出现漏浆等问题。对护筒进行施工时,如桩孔内部出现承压水,需满足护筒顶高于承压水位这一要求。根据“机械作业+人工辅助”这一方式对护筒进行施工,并对其位置予以调整[4]。

4.1.3 泥浆的配制

泥浆材料如想保持较高的粘度以及不分散的状态。需在两墩之间依托于泥浆池完成相关布置工作,还要注意安全防护,保证制作过程能够有序且安全。

4.1.4 钻进作业

在开始作业时,开孔需借助小冲程来进行作业,施工作业完成后形成初步的孔,根据地质的实际情况以及工程特点,确定出作业的合力方法。如果下面层的岩石较为坚硬,需借助于大冲程来进行工作。由于钢护简位置比较低,处在砂卵石层中,在开展钻孔工作时,为避免在穿越砂卵石层时产生塌孔的情况,可对其进行注浆加固。通常将注浆孔设置在单一群桩孔外围,呈正方形分散设置,孔之间距离为2m。具体步骤如下。从平台钻孔区进入套管,套管尺寸为128mm,到达河床底时将其进行固定,然后钻进淤泥层下入套管,达到强风化岩50cm处时再次固定套管,继而进行注浆,待凝时间达到6h后,用钻具修整孔壁并将其杂物清理干净,再次注浆,待凝、扫孔、钻进、注浆等工作反复进行,直到卵石层底部为止。

4.1.5 泥浆的补充和净化

在施工过程中,若消耗了大量浆材料消耗,需及时予以补充。如果土层发生变化,需要增加检测频次,对泥浆的指标进行调整。在进行注浆时需注意当注浆压力在1.9MPa2.8MPa时,单孔注浆段单位吸浆量低于1L/min-2L/min,当注浆量超出标准值80%时,需在此基础上延长注浆时间15min-30min,具体时间根据工程施工情况来定。钻进的过程中需要分析好地质实际环境,如地层发生变化,需对样本予以分析,记录相关情况,并对相关参数予以调整,选择更加合适的参数。

4.2 承台施工

4.2.1 钢筋的加工和安装

支架施工过程中,钢筋骨架通常都是在现场内完成制作,之后通过吊车将其吊至指定位置使用,采用分节入孔的方式完成钢筋工程施工。在具体的施工过程中,骨架第一节入孔完成后,需要借助支撑杆将其牢牢地固定在井口中心位置,之后再采用吊车吊起另一节骨架,与前一节骨架进行衔接,并检查连接质量。在进行骨架衔接操作时,工作人员需要对接头部位进行重点关注,应使用电弧焊及单面焊的方式完成焊接,确保焊接质量符合相关要求。通常情况下,钢筋工程施工中会使用多台电焊机共同开展焊接使用,以此来降低混凝土浇筑施工前焊接施工所耗费的时间,避免混凝土初凝。此外,在开展钢筋骨架安放工作前,工作人员需要在孔口位置架设四根导向钢管,以此来保障骨架吊装过程中位置的准确性,同时避免对孔壁造成破坏,实现对保护层厚度的有效控制[5]。

4.2.2 模板的安装

(1)在制作的过程当中需要对模板的表面进行抛光处理,以减少焊缝对模板的影响。

(2)此项目使用的吊车规格为25t,来吊装所需的模板,在吊车拼装过程当中起辅助作用。

(3)在完成安装后还需对接缝进行检查,避免出现错台。

4.2.3 混凝土的浇筑和养护

此工程使用泵送法对承台予以浇筑,需使用和易性较高的混凝土,坍落度数据范围为15cm-18cm,实验室需对混凝土所需材料的质量予以把控,结合坍落度来完成相关试验,再根据所得结果来调节混凝土所用材料,并进行分层浇筑,各层的实际厚度不得超过30cm,自周围向中间进行浇筑。

4.2.4 混凝土振捣

振捣作业需由平均分布的振捣点来完成,把没有气泡翻浆以及结束下沉作为振捣作业的标准。在作业过程中需对循环冷却管予以保护,防止同模板或钢筋离得太近。在完成浇筑后,要收浆并对其进行养护。养护可通过洒水结合土工布覆盖混凝土的方式来进行。

5 公路桥梁主桥桥墩桩基及承台施工质量控制

5.1 施工前的准备工作

首先,对施工方案进行审核,主要是根据图纸要求、规范标准、现场勘查结果及各项技术指标进行审查,同时还需要确保各项安全措施符合要求。其次,对施工准备情况进行检查,主要是泥浆循环系统是否正常,机械设备是否运行良好,各类原材料的质量和数量是否满足施工要求等。

5.2 成桩制作及质量控制

首先,清孔。选用合理的清孔方式来清除孔底沉渣,减少因沉渣对灌注桩的承载力造成的影响。在具体的施工过程中,通常会利用泥浆冲击的方式来清除孔底沉渣。沉渣在受到冲击后悬浮与泥浆中,经循环流被带出桩孔,从而完成清孔任务。其次,钢筋笼吊放。吊放工作开始前,需要对钢筋笼的质量、尺寸等数据进行检查,并根据底梁标高合理设置吊环长度,确保标高符合设计要求。最后,泥浆制备及二次清孔。钢筋笼吊放或其他孔内操作行为都有可能导致部分杂质掉入孔内的情况出现。因此在开展混凝土灌注前,必须及时开展二次清孔,对杂质进行有效处理。同时还需要安排专人对空口返浆比重及沉渣厚度进行检测,确保符合要求后,方可开展灌注工作。

6 结语

本文主要介绍了公路桥梁桥墩施工存在的现状,及主要的施工方法,包括翻模施工法、滑模施工法和爬模施工法。通过3种施工方法,结合现场的情况选择适合的施工方法。可预见的是在不久的将来,科学技术的发展必将影响到桥墩技术的革新,相信会有效率更好的施工方案产生。为确保施工的安全进行,本文在施工质量管理和安全管理方面做了分析。

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