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公路桥梁工程中高墩施工技术应用研究

作者:交通科技

侯鹏

山西路桥第一工程有限公司

摘 要:为提高公路桥梁的施工质量与施工效率,对高墩施工技术进行研究。首先介绍了高墩施工技术的特点与分类;然后以某一高速公路工程为例,详细阐述了高墩施工技术要点,包括测量放样、脚手架搭设、钢筋施工、模板施工、混凝土施工、混凝土拆模等;最后阐述了相关施工注意事项,包括重视混凝土质量、严格控制施工机械设施质量、加快施工速度、有效保护模板等,以期为同类施工项目提供参考与借鉴。

关键词:公路桥梁;高墩;施工技术;

作者简介:侯鹏(1988—),男,工程师,从事道路桥梁施工工作。;

公路桥梁工程中高墩施工技术应用研究

0 引言

近年来,大陆道路交通量呈不断上升趋势,导致拥堵问题加重,加大了道路的承载压力。特别是公路桥梁常需承载大量的机动车辆,需高度重视其施工质量。在公路桥梁结构中,高墩是一个重要的组成部分,因其施工要求高、工程量大,再加上存在较多外界影响因素,在施工中存在易出现施工质量问题或安全问题的薄弱环节。所以,在公路桥梁高墩施工过程中,施工单位需遵守因地制宜的施工原则,合理使用高墩施工技术。鉴于此,本文就公路桥梁施工中高墩施工技术展开探讨,以供同行参考借鉴。

1 高墩施工技术的特点与分类

1.1 高墩施工技术的特点

现阶段进行公路桥梁工程施工时,常会使用高墩施工技术。高墩施工技术具有施工难度系数高、施工工艺复杂、工程量大等特点。

(1)在进行高墩施工过程中,因公路架桥的施工环境较复杂,要求施工单位在确定高墩施工位置后,需提前测量放样架桥区域,然后精准计算钢筋混凝土的需求量、桥墩间距等,以保证公路桥梁的安全性与稳定性。

(2)高墩施工工期较长,因其大部分施工属于高空作业,常受地理位置、气候等多方面的影响,所以施工难度较大,较易出现施工延期现象。

1.2 高墩施工技术的分类

(1)滑模施工技术

在进行滑模施工过程中,需配置提升设备、千斤顶、模板、平台等设施。滑模施工技术的施工流程为:在施工现场,组合提升架、模板等重要设备,构成液压滑模设备;若不存在组合误差,则开始启动液压千斤顶,沿支撑杆进行爬升,在爬升过程中,联动提升架、模板、操作平台;每浇筑完1层混凝土后,需滑升1次模板。

滑模施工技术主要具有以下优势:①施工效率高,无需配置较多的物资,能获取更高的经济效益,减小施工成本;②即便施工场地的地形条件比较差,也可以使用滑模施工技术。

滑模施工技术的主要缺点是不宜在大型工程中使用。

(2)液压翻模施工技术

通过升级改造滑模施工技术,可形成液压翻模施工技术。目前,在大陆高速公路桥梁高墩施工中,越来越广泛使用液压翻模施工技术。

液压翻模施工技术的主要施工流程为:①在面积、强度足够大的混凝土墩上搭设液压翻模平台,同时配置千斤顶作为动力的主要来源;②利用外力提升工作平台,促使其达到规定位置;③利用吊篮提升内外吊挂,然后施工人员在吊挂中加固钢筋、安装模板等。

(3)爬模施工技术

进行爬模施工时,需配置千斤顶、工作平台、脚手架等。在提升爬模过程中,内外套架之间会出现一定的相对运动,而利用布设在内外套架间的导向轮能有效加固爬模系统。利用内外套架的相对运动,能将模板提升到规定位置,在该过程中,同时提升塔吊,以将物料吊装到指定位置;若内外套架进行相向运动,则会改变模板的运动方向,下降塔吊就可以向地面运输物料。综上,通过改动内外套架的运动方向,能灵活调整物料、塔吊的运输方向。在对中小规模的公路桥梁进行高墩施工时,宜选用爬模施工技术。

2 工程概况

某一高速公路工程,总长度为15km,主要施工项目包括隧道、涵洞、桥梁等。其中,新建公路桥梁工程为预应力混凝土连续钢构结构,主跨部分跨度为(50+130+80) m,桥梁总长900m,高墩最高值为80m;同时需修复既有公路桥梁中产生的病害问题。通过详细调查本公路桥梁工程施工现场实际情况,为保证施工安全与进度,决定选用高墩施工技术。

3 公路桥梁高墩施工技术要点

高墩施工技术的主要施工步骤为:①测量放样;②进行凿毛处理、搭建脚手架;③绑扎高墩柱钢筋并检查钢筋的绑扎质量,编制质量书面报告;④进行高墩墩柱模板施工,浇筑混凝土;⑤浇筑施工结束后进行拆模养护。在整个施工过程中,施工单位一定要特别注意混凝土浇筑施工与钢筋模板施工。

3.1 测量放样

为精准确定高墩的施工位置,保证公路桥梁工程施工计划目标的实现,施工单位需高度重视施工测量放样工作。这就需要工程技术人员实地勘测施工现场的具体情况,深入了解公路桥梁的建设情况,全面收集相关数据信息资料,然后根据公路桥梁工程的施工要求来进行测量放样。具体测量放样内容包括:

(1)施工测量人员应通过对公路桥梁进行测量放样,使公路桥梁高墩中心线与边沿之间的距离不超过1cm,一般情况下,为确保精准性,测量放样技术人员应进行两次测量放样工作。

(2)在利用测量放样设备或仪器时,施工测量放样技术人员应特别注意保持标杆的垂直度,为避免读数误差,应提高标杆读数的清晰度。

(3)因桥梁高墩较高,应采用分段浇筑法进行混凝土浇筑,在每段混凝土浇筑施工结束后,施工测量放样人员均需测量高墩中心线与周边边沿之间的距离。

(4)为获取足够精准的测量数据,保证公路桥梁工程的顺利施工,施工单位应派专人全程监督测量放样工作。

3.2 脚手架搭设

在高墩施工过程中,脚手架是一个重要的配套设施,其搭设要点如下:

(1)精准确定脚手架的搭设范围,认真检查搭设区域范围内地基的承载情况,为提高搭设的稳定性,施工单位需清理搭设区域,压实与整平搭设区域的地基,以形成稳定、平整的基础。

(2)根据设计方案正确搭设高墩脚手架,在墩柱的周边搭设碗口支架,同时在枕木上布设底托。

(3)严格控制脚手架所有构件的位置,对立杆设置垂直剪力支撑与水平支撑。

(4)因为脚手架需承受较大的荷载,为保证高墩的安全施工,需确保脚手架结构具有足够的稳定性。因此进行脚手架设计时,设计人员需详细分析脚手架的受力情况,一般而言,脚手架中受力最大的部位是底部,所以需深入考虑脚手架下部支撑与地基的稳定性、脚手架中荷载的分布情况等,然后通过计算确定立杆的受力大小,检测脚手架的刚度与强度,检测其是否满足施工要求,若不满足要求,需调整设计方案,直至满足要求为止。

3.3 钢筋施工

在高墩施工过程中,应在各施工流程中预处理钢筋,根据各类钢筋的尺寸合理切割钢筋;在连接套筒过程中,为顺利安装钢筋与钢筋笼,应在桥梁墩体位置搭设脚手架。在施工过程中,为避免错误使用钢筋,施工人员需认真标记施工现场的钢筋。本公路桥梁工程施工中,钢筋参数如表1所示。

表1 钢筋参数 下载原图

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3.4 模板施工

(1)在进行模板施工过程中,施工人员需认真检查,确保模板施工质量。

(2)应根据公路桥梁工程的施工要求精准制作模板,同时需使用适量的橡胶止浆来平滑处理所有接口;模板制作完成后应将其运输至公路桥梁施工现场,然后进行拼装施工。

(3)在模板拼装结束后,施工人员需详细观察各种配件,保证其满足施工要求后进行组装。

(4)利用提升设备快速组装高墩施工中所需用到的大块钢模板。

3.5 混凝土施工

施工原材料质量的把控与原材料配合比确定是混凝土施工的重点环节,所以技术人员需严格控制混凝土的密实度,利用塔吊来垂直吊运混凝土;混凝土的浇筑高度不得超过2m,若浇筑高度大于2m,为避免混凝土因施工时间过长而出现离析现象,施工人员应利用串筒来浇筑混凝土;为严格控制混凝土的浇筑厚度,应采用分层浇筑法。

3.6 混凝土拆模

高墩混凝土浇筑施工结束后,施工单位就可以进行拆模,并做好养护工作。在高墩混凝土凝固强度满足施工要求后,施工人员应拆除高墩混凝土的外覆膜板。值得注意的是,为避免因拆模而降低高墩混凝土的承载能力,在拆模前,施工人员应详细调查高墩混凝土结构的受力情况,然后选用最合适的拆模方法。

4 高墩施工注意事项

4.1 需重视混凝土的质量

高墩混凝土施工主要采用分段施工方法,为保证混凝土的浇筑质量,施工人员需合理把控施工间距,可采用以下措施:

(1)施工单位应选用指定生产商供应的外加剂、粉煤灰、水泥等施工原材料,同时根据相关规定与要求,取样复检施工原材料,通过检验的施工原材料才可用于施工中。

(2)根据设计要求,试验人员应将混凝土的坍落度控制在(180±2) mm范围内。

(3)采用水平分层浇筑法来浇筑混凝土,每层浇筑厚度应控制在45cm内,并使用插入式振捣器来振捣混凝土。

4.2 严格控制施工机械设施的质量

在公路桥梁高墩施工过程中,施工单位可采用以下措施来控制施工机械设施的质量:

(1)施工单位应指派专业技术人员来检查与维修施工机械设施,以规范管理公路桥梁高墩施工机械设备。

(2)施工技术人员与施工机械设施维修人员间应加强交流与互动、共享信息,这样能有效提高施工机械设施检修人员的专业技能,及时解决施工机械设备故障问题。

(3)施工单位应建立健全施工机械设施系统管理机制。为进一步提高施工机械设施的维护效率,更好地保护施工机械设施,应精细化管理施工机械设施,最大程度缩小施工机械设施的运动范围。

4.3 提高施工速度,按期完成施工任务

在进行高墩施工过程中,为加快施工进度,按期完成施工任务,施工单位应同时进行多个高墩的施工,最大程度缩短中间停顿的时间。

4.4 有效保护模板

为保证高墩的施工质量,需做好模板施工作业。在实际施工中,常需多次周转模板,导致模板出现变形问题,所以施工单位需有效保护模板,同时应在模板的中间位置放置拉螺杆,以有效加固模板。

5 结语

综上,在公路桥梁施工中,高墩是一项重要的施工技术,施工单位需熟练掌握高墩施工技术要点,同时根据施工要求选用合理、可行的高墩施工工艺,以保证高墩的施工质量。本文对公路桥梁施工中高墩施工技术进行了深入研究,以期加深施工人员对高墩施工技术的了解与认识。

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