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高速公路桥梁建设中高墩滑翻结合模板施工技术

2023-11-15宜林林

工程建设与设计 2023年18期
关键词:支撑杆托架桁架

宜林林

(中交建筑集团有限公司,北京 100022)

1 引言

高墩桥梁施工项目中,翻模工艺、滑模工艺应用程度相对较高[1],但是随着社会不断的发展,建设要求也在发生一定的变化, 导致传统型的施工技术已经无法有效地满足实际施工的需求。 单一性地使用翻模技术或是滑膜技术,不但会降低整个项目的施工效率,延长施工工期,同时还无法保证施工人员的安全性,且还会导致施工成本增大。 在这种背景下,“滑翻结合”技术应用而生,该技术被广泛地应用在桥梁建设项目中。其技术原理是:将支撑钢管作为滑膜的爬升轨道,爬升轨道可以促使作业平台及滑翻结合模板向上提升。 当混凝土养护成型需要拆除滑翻结合模板时, 直接将滑翻结合模板沿着墩身拆除,模板会随着作业平台移动至下一个施工部位,如此反复循环作业,直至墩柱施工完成为止。

2 工程概况

本文将贵黄高速十三标大桥高墩施工作为研究案例,该项目位于贵州省黄平县,该项目的起止桩号为K100+300~K107+960,线路全长7.66 km,设计行车速度为100 km/h,桥面设计为双向六车道[2]。 全线大中桥3 840 m/8 座,其中,林家院特大桥为分离式桥梁, 桥梁右线起点桩号为K105+156,止于K106+206,中心节点的桩号为K105+680,右线部分的总长设计为1 050 m,最大桥下净空高度约77.5 m;左幅起点桩号为K105+156,终点桩号为K106+164,中心桩号为K105+660,桥梁全长1 008 m(含耳墙),最大桥下净空高度约81 m。 全桥空心薄壁墩共25 根,最高81 m,从现场安全、质量、进度等方面综合考虑,对该桥空心薄壁墩采用滑翻结合模板施工。

3 滑模系统组成

滑模系统的结构组成非常简单,主要是由液压提升系统、作业平台、支撑体系、模板、防护体系构成。

3.1 滑翻结合模板设计

滑翻结合模板系统主要是由滑翻结合模板及连接固定件组成,施工人员将滑翻结合模板拼装完成以后,施工拉杆、固定件对模板进行加固,保证滑翻结合模板不会出现松动现象。利用滚轮对模板的位置进行微调。

为保证滑翻结合模板具备良好的刚度, 可选择使用型钢加工制作而成的模板,钢模板的厚度为6 mm,背带选择使用[10 槽钢,背带的安装间距设置为400 mm。 背楞选择使用[14 槽钢。

3.2 支撑系统

支撑体系是保证滑翻结合模板运行稳定的重要结构物,其是由以下3 部分组成。

1)围圈。 以该项目而言,桁架有两种不同的尺寸:100 mm×10 mm、80 mm×8 mm,围圈的高度设计为100 cm,围圈的宽度设计为100 cm。 横向连接杆的间距为1m,使用角钢连接相邻的两根杆件。 为保证围圈的稳定性,在正式施工之前,施工人员应该对围圈进行预压处理。

2)提升架。 使用20a 工字钢加工制作提升架,将[10 槽钢作为提升架内侧与外侧的斜向支撑,提升架采用F 形结构。

3)使用无缝钢管(48 mm×3.5 mm)作为支撑杆,将支撑杆布设在混凝土内部,利用提升架与千斤顶提升围圈。

4)利用横梁将滑翻结合模板与支撑体系连接在一起,在横梁部位的滑翻结合模板表面设置吊装作业孔, 利用液压千斤顶完成滑翻结合模板翻升工作[3]。

3.3 提升系统

施工单位应该配备高性能、高质量的液压千斤顶,利用千斤顶进行滑翻结合模板提升作业, 滑翻结合模板的侧向分别配备3 个千斤顶,滑翻结合模板的短边单侧设置2 个千斤顶,每组滑翻结合模板配备10 个液压千斤顶。 在经过计算分析以后,施工单位选择使用QYD-100 液压千斤顶。 该型号的千斤顶的额定起重量为100 kN,实际施工时的起重量为50 kN,千斤顶的进尺设置为3 cm。该千斤顶配备有自动锁死功能,具备较强的安全性,能够有效地降低施工过程中的安全隐患。

3.4 操作平台及防护系统

操作平台与防护系统能够为施工人员提供作业便利,且保证施工人员的人身安全,其由防护网、栏杆、爬梯等构成。

操作平台应该沿着横桥的两侧对称进行布设, 宽度控制在1.5 m 左右,横梁使用角钢加工而成,应该与桁架腹杆连接在一起。操作平台的四周需要设置防护栏杆,可使用φ48 mm×3.5 mm 钢管加工制作,且四周需要设置防护网,避免出现人员高空坠落的安全事故。

3.5 塔吊设置

该项目中的空心薄壁墩高度控制在54.8~80.8 m, 塔式起重机采用QTZ80 型,最大起重幅度60 m,最大工作高度150 m,正式施工过程中,将塔吊安装在桥墩的墩身部位。

3.6 上下安全通道的设置

在对墩身进行施工过程中, 施工人员使用钢爬梯或施工电梯上下桥墩通道,钢爬梯、电梯安装在墩身的侧向。

1)安全爬梯。墩高小于60 m 时使用Z形爬梯为登高设备,爬梯需要额外设置Z形楼梯与连墙件,其中,Z形楼梯的间距设置为1.5 m,连墙件的间距保持在4~5 m 即可。

比对两组患者的胃动力学指标,实施联合治疗的研究组更优,与参照组比对后差异呈P<0.05,产生了统计学意义,表1为详细数据,展开如下。

2)施工电梯。 墩高大于60 cm 时采用施工电梯,电梯采用SC200 型,最大提升高度250 m,施工电梯附墙架垂直间距按使用手册设置,一般9 m 设1 道,且自由端不低于2.2 m、不高于7.5 m。

4 滑翻结合模板施工

4.1 工艺流程

滑翻结合模板施工流程如图1 所示。

4.2 滑翻结合模板系统安装

1)安装操作盘。 结合设计图纸提供的尺寸加工桁架,在安装操作盘时,施工人员必须严格地控制桁架的水平状态,桁架与滑翻结合模板之间的距离应该设置为50 cm。

2)安装托架。当桁架安装完成且固定后,施工人员则可以开始安装托架,并将托架与桁架连接在一起,每个托架需要加设两道斜向支撑,保证托架具备较强的稳定性。 托架上安装吊杆,吊杆选择使用螺纹吊杆。 吊杆的上下端分别与滑翻结合模板、滑轮进行连接。 施工过程中,可以利用滑轮对滑翻结合模板的位置进行微调,这种施工方式能够为施工人员带来巨大的便捷。

3)安装千斤顶。 结合前期支撑杆部位的位置,有针对性地安装千斤顶。 支撑杆应该深插至混凝土中,保证支撑杆不会出现倾斜、晃动现象。

4)安装支撑杆。 爬杆应该穿过托架及千斤顶,利用限位卡对千斤顶的爬升高度进行控制。 采用管内灌注混凝土的方法,以增加爬杆的刚度,确保在爬升过程中的稳定性和安全性。

6)系统校正、调试。 待以上工序完全完成以后,及时安装管线。 主线与支线之间应该安装分油阀。 管线安装完成以后,对管线的位置进行调整,最后对其进行固定。

4.3 提升系统滑升就位

当首节段混凝土强度达到80%设计强度, 先进行钢筋绑扎施工,完成后进行围圈的滑升,围圈通过支撑杆配合千斤顶滑升。滑升系统控制台设置在围圈上,每次爬升行程为35 cm,且千斤顶同步匀速提升。 若出现非匀速提升,立即切断电源,调整千斤顶高度, 排除隐患后再爬升。 施工人员在作业过程中,应该严密监测围圈桁架的荷载,保证操作平台始终处于恒载状态,避免安全事故发生。

4.4 墩身混凝土施工

4.4.1 首段混凝土

混凝土浇筑应该分层进行施工, 保证悬臂施工过程中两侧的浇筑部位处于对称状态,待第一节混凝土浇筑完成以后,施工人员应该及时绑扎钢筋。

4.4.2 空心段混凝土

当支撑体系安装就位以后, 施工人员则可以开始安装滑翻结合模板,滑翻结合模板安装质量验收合格以后,施工人员即可开始浇筑混凝土。 单次浇筑混凝土的高度设置为2.25 m,正式浇筑过程中,需要在滑翻结合模板拼接部位粘贴双面胶,保证不会出现漏浆现象。 此外,施工人员还应该兼顾混凝土成型以后的外观质量。

4.5 支撑杆接长

待混凝土施工完成以后,及时绑扎钢筋,并设置支撑杆。支撑杆的接头应该错开处理,保证水平线上接头只有一个。 相邻的两根接头的高度差异应该控制在1 m 以内。

4.6 脱模

在拆除滑翻结合模板之前,需先将对拉螺栓拆除,拆模过程中不得强行拆除, 保证滑翻结合模板拆除以后混凝土的外观质量不会受到影响。

4.7 滑翻结合模板拆除

在对墩顶部位施工时, 施工人员不需要拆除上部两节滑翻结合模板,待混凝土的强度达到10 MPa 以后,方可以拆除模板。

当滑模提升至相对应的部位以后,将滑模进行滑空处理,拆除表面的附属构件,使用塔吊将滑模进行整体拆除,并将其移动至下一个桥墩进行施工。 施工单位应该委派专人对拆模作业进行监管,现场作业必须严格地按照规范佩戴安全带、安全帽等必要的防护用品。

拆除作业的步骤为:先拆除液压控制系统,然后依次拆除滑翻结合模板、支撑体系、操作平台,最后拆除提升架与支撑杆。

5 结语

综上所述,高墩滑翻结合模板施工存在较大的安全隐患,实际施工过程中,施工人员可以结合既往施工经验选择合适的施工方法,现场管理人员必须加大监管力度,保证作业人员严格地按照要求规范自身的施工行为, 这是保证施工质量的前提。 相对传统的高墩模板施工技术,滑翻结合模板施工技术的优势更为显著,具备较强的安全性与可行性,值得在大范围宣传推广。 在应用滑翻结合模板施工技术时,施工过程中必须加大对钢筋绑扎、滑翻结合模板安装、混凝土浇筑、混凝土振捣质量的控制力度, 通过安全交底来提高施工人员的安全防护意识,严格佩戴安全防护用具,确保项目如期顺利竣工。

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