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摘要:桥梁墩台的施工质量对桥梁的上部结构质量起决定性影响作用,关系到桥梁的承载能力和耐久性。本文结合工程实践分析桥梁墩台的滑模施工技术。
关键词:桥梁墩台;滑模;施工技术;混凝土
中图分类号:K928文献标识码: A
桥梁墩臺分成桥墩和桥台两个结构,是桥梁的下部结构,作用时承受上部结构传递过来的荷载,并将荷载以及自重传递给地基。桥墩支承相邻的两孔桥跨,位于桥梁的中间部位。桥台位于桥梁的两端,其前端支承桥跨,后端与路基连接起来,起到支档后台路基填土的作用。桥梁墩台既要承受来自上部结构的荷载,还要承受自然天气、流水、船只等带来的撞击力,桥台还需承受台背填土和填土上的车辆荷载带来的附加侧压力。因此,桥梁墩台必须保证足够的强度、刚度和稳定度,避免出现地基沉降现象。
1 工程概况
某高速公路的桥梁长约173.45m,上部结构为预应力空心板梁,下部结构为三柱式墩、U型桥台、埋置式桥台、钻孔桩基础。该桥梁所在位置地形条件复杂,交通不便,且工程量大、工期短,施工重点是墩台施工。墩台施工质量直接影响到桥梁的质量和耐久性。
2 桥梁墩台施工技术分析
随着科学技术的发展,桥梁墩台施工技术也迅速发展起来,目前常见的墩台施工技术有滑模施工技术、爬模施工技术和翻模施工技术。本工程采用滑模施工进行墩台施工,其对操作人员的要求非常高,必须合理布置全局,加强施工控制,做好安全防范措施,避免安全生产事故的发展,实现墩台施工的高质量、高效率。
2.1 准确测量墩台位置
墩台位置的测量是墩台施工的第一步,必须根据施工图纸的要求采用相应的测量工具将位置测设在地面上,通过控制路线中线、墩台的中心线和控制桩来控制墩台的尺寸大小和具体位置,减小误差。测量过程中,若是被测目标的尺寸较小,那么可以直接利用钢尺进行测量;若被测目标尺寸较大,那么可以采用三角网法、电磁波测距仪等来进行高精度的大尺寸测量,有效保证墩台位置测量的精确度。
2.2 滑升模板构造
滑升模板由模板结构、液压结构、操作平台结构和精度控制结构四个部分组成,模板采用钢模,混凝土的出模强度控制在0.2-0.3MPa。液压结构由支承杆、液压千斤顶、操纵装置等组成,是滑升模板的动力装置,使滑升模板缓慢向上滑动。在模板的上下两面各设置一道围圈,用来支撑和固定模板,有时可以在上下围圈间增设腹杆,从而形成一个衍架式围圈。操作结构由操作平台、吊架和外挑梁组成,是施工时的作业场所。
模板悬挂在围圈上,模板是定型钢模,高度在100-120cm之间,宽度在15-60cm之间。为保证模板几何尺寸的精确度,围圈必须达到一定的刚度要求,上下围圈的接头均采用刚性连接,且不能处于同一截面上,转角处需做成刚性角围圈,有效防止混凝土变形现象。在支承杆外安装套管,套管内径比支承杆稍大一点,能随着顶架一起上升,直到混凝土浇筑完工才拔出支承杆,这样能起到节省钢材的效果。千斤顶是爬升式千斤顶,支承模板以及风力所带来的荷载。操作平台在围圈上,由衍架、木檁、铺板等组成。吊架的作用是检查混凝土质量、修补混凝土漏洞、拆除模板,其悬挂在操作平台和千斤顶架的立柱上。
2.3 滑模施工要点
桥梁墩台采用滑模施工技术时必须保证模板滑升的垂直,通过滑升系统,模板随着混凝土的浇筑逐渐上升,达到连续浇筑的目的,施工速度快,效率高,能有效减少接缝数量,提高混凝土质量,适用于高度在15m以上的高空心墩身施工。施工过程中,顶架间的高差在20mm以内,顶架横梁上的水平高差在5mm以内。施工过程中,钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板提升等重要工序必须协调配合,保证施工的效率和质量。为保证滑模施工的安全,必须时刻检查是否出现偏扭现象,一旦发现,立即查明原因,解决问题。及时清理粘在模板内侧的泥浆,避免造成滑升的受阻。
初次浇筑混凝土的厚度应在50-60cm为宜,使得混凝土自重能克服其与模板的摩擦阻力,使得下部的混凝土强度达到出模的强度要求,当然,混凝土的出模强度控制还需要混凝土配合比的合理设计。模板提升前必须仔细检查设备是否正常运转,一旦发现问题,立即处理,确定一切正常后才能开始提升,且初次提升应保持较为缓慢的速度提升,提升2-5cm,接下来浇筑一层混凝土后模板提升10-15cm。
滑模施工时一个连续的过程,不能随意停工,若是出现设备运行故障等问题不得不停工时,应每隔1h就适当提升模板的高度,以此来避免模板与混凝土的粘结。暂停施工还会带来混凝土接缝,在此问题的处理上,我们在浇筑新的混凝土之前先将旧混凝土边角随着模板提升而带起来的已凝固的混凝土块清除干净,然后凿毛,用水清除残渣,保证混凝土表面的足够湿润,接着在上面浇筑一层2-3cm厚的坍落度大、水分多的混凝土泥浆,最后就继续采用原先的混凝土配合比进行混凝土浇筑。
2.4 混凝土配合比设计
桥梁墩台滑模施工中,混凝土出模强度控制在0.2-0.3MPa,坍落度控制在3-5cm。简而言之,混凝土配合比必须满足强度、耐久性、和易性、坍落度等要求,一般来说:混凝土的水灰比应控制在0.4-0.6;砂率控制在35%-45%,为了达到坍落度要求和和易性要求,应选择粒径在0.5-3cm的砂石。水泥用量控制在300-7500kg/m³之间。为节约水泥用量,保证混凝土性能,可适当掺加外加剂。
2.5 安全管理和质量管理
桥梁墩台的滑模施工是高空作业,危险源多,必须做好全面安全管理工作,确保安全施工,减少安全生产事故。首先是开展系统的安全教育,提高施工人员的安全意识,使施工人员学会辨别危险源,提高突发事件的反应能力。其次是做好安全防控措施,严格按照高空作业的安全规程和标准采取安全措施,保证操作平台的稳固牢靠。钢模提升过程中容易出现扭转现象,这不利于提高施工质量,必须每隔一段时间就测量一次模板的中心位移和水平高差;每次提升后用水平尺测量各个顶架的水平度,若发现扭转或偏移现象,立即采取合适措施解决。实时观测墩台的沉降情况,避免质量事故的发生。做好出模混凝土的修补工作,若是发现有坍塌、缺棱角等现象,立刻修补抹平,确保混凝土质量达到要求。混凝土浇筑初凝完工后,立即进行混凝土养护作业,采用洒水或蒸汽的方式进行养护,比如说,在混凝土上覆盖一层塑料薄膜,然后对墩顶洒水,避免内外温差过大带来的混凝土裂缝。养护期间不得对混凝土施加任何外在压力,避免对强度造成不良影响。拆模前先测量混凝土表层温度和环境温度,确保二者温差不会超过20℃。
结束语
合理选择桥梁墩台施工技术有助于提高作业效率,提高墩台施工质量,确保安全生产。本文通过某告诉公路桥梁墩台工程施工的实践,详细分析了其采用的滑模施工技术,对滑模的组成、墩台位置测量、滑模施工要点、混凝土配合比、安全管理、混凝土质量管理等方面进行详细论述,具有一定的参考价值,供同行参考。
参考文献:
[1]刘志国.桥梁墩台施工技术及其实践[J].交通世界(建养机械),2013(2):208-209.
[2]陈英.小议装配式桥梁墩台施工技术控制措施[J].科技创新导报,2011(36):70.
[3]陈宇.浅析高速公路墩梁施工技术[J].科技创新导报,2011(2):112.
[4]谭庆萍,戴涛.对加强桥梁墩台施工技术的探讨[J].企业技术开发(下半月),2013,32(3):132-133.
关键词:桥梁墩台;滑模;施工技术;混凝土
中图分类号:K928文献标识码: A
桥梁墩臺分成桥墩和桥台两个结构,是桥梁的下部结构,作用时承受上部结构传递过来的荷载,并将荷载以及自重传递给地基。桥墩支承相邻的两孔桥跨,位于桥梁的中间部位。桥台位于桥梁的两端,其前端支承桥跨,后端与路基连接起来,起到支档后台路基填土的作用。桥梁墩台既要承受来自上部结构的荷载,还要承受自然天气、流水、船只等带来的撞击力,桥台还需承受台背填土和填土上的车辆荷载带来的附加侧压力。因此,桥梁墩台必须保证足够的强度、刚度和稳定度,避免出现地基沉降现象。
1 工程概况
某高速公路的桥梁长约173.45m,上部结构为预应力空心板梁,下部结构为三柱式墩、U型桥台、埋置式桥台、钻孔桩基础。该桥梁所在位置地形条件复杂,交通不便,且工程量大、工期短,施工重点是墩台施工。墩台施工质量直接影响到桥梁的质量和耐久性。
2 桥梁墩台施工技术分析
随着科学技术的发展,桥梁墩台施工技术也迅速发展起来,目前常见的墩台施工技术有滑模施工技术、爬模施工技术和翻模施工技术。本工程采用滑模施工进行墩台施工,其对操作人员的要求非常高,必须合理布置全局,加强施工控制,做好安全防范措施,避免安全生产事故的发展,实现墩台施工的高质量、高效率。
2.1 准确测量墩台位置
墩台位置的测量是墩台施工的第一步,必须根据施工图纸的要求采用相应的测量工具将位置测设在地面上,通过控制路线中线、墩台的中心线和控制桩来控制墩台的尺寸大小和具体位置,减小误差。测量过程中,若是被测目标的尺寸较小,那么可以直接利用钢尺进行测量;若被测目标尺寸较大,那么可以采用三角网法、电磁波测距仪等来进行高精度的大尺寸测量,有效保证墩台位置测量的精确度。
2.2 滑升模板构造
滑升模板由模板结构、液压结构、操作平台结构和精度控制结构四个部分组成,模板采用钢模,混凝土的出模强度控制在0.2-0.3MPa。液压结构由支承杆、液压千斤顶、操纵装置等组成,是滑升模板的动力装置,使滑升模板缓慢向上滑动。在模板的上下两面各设置一道围圈,用来支撑和固定模板,有时可以在上下围圈间增设腹杆,从而形成一个衍架式围圈。操作结构由操作平台、吊架和外挑梁组成,是施工时的作业场所。
模板悬挂在围圈上,模板是定型钢模,高度在100-120cm之间,宽度在15-60cm之间。为保证模板几何尺寸的精确度,围圈必须达到一定的刚度要求,上下围圈的接头均采用刚性连接,且不能处于同一截面上,转角处需做成刚性角围圈,有效防止混凝土变形现象。在支承杆外安装套管,套管内径比支承杆稍大一点,能随着顶架一起上升,直到混凝土浇筑完工才拔出支承杆,这样能起到节省钢材的效果。千斤顶是爬升式千斤顶,支承模板以及风力所带来的荷载。操作平台在围圈上,由衍架、木檁、铺板等组成。吊架的作用是检查混凝土质量、修补混凝土漏洞、拆除模板,其悬挂在操作平台和千斤顶架的立柱上。
2.3 滑模施工要点
桥梁墩台采用滑模施工技术时必须保证模板滑升的垂直,通过滑升系统,模板随着混凝土的浇筑逐渐上升,达到连续浇筑的目的,施工速度快,效率高,能有效减少接缝数量,提高混凝土质量,适用于高度在15m以上的高空心墩身施工。施工过程中,顶架间的高差在20mm以内,顶架横梁上的水平高差在5mm以内。施工过程中,钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板提升等重要工序必须协调配合,保证施工的效率和质量。为保证滑模施工的安全,必须时刻检查是否出现偏扭现象,一旦发现,立即查明原因,解决问题。及时清理粘在模板内侧的泥浆,避免造成滑升的受阻。
初次浇筑混凝土的厚度应在50-60cm为宜,使得混凝土自重能克服其与模板的摩擦阻力,使得下部的混凝土强度达到出模的强度要求,当然,混凝土的出模强度控制还需要混凝土配合比的合理设计。模板提升前必须仔细检查设备是否正常运转,一旦发现问题,立即处理,确定一切正常后才能开始提升,且初次提升应保持较为缓慢的速度提升,提升2-5cm,接下来浇筑一层混凝土后模板提升10-15cm。
滑模施工时一个连续的过程,不能随意停工,若是出现设备运行故障等问题不得不停工时,应每隔1h就适当提升模板的高度,以此来避免模板与混凝土的粘结。暂停施工还会带来混凝土接缝,在此问题的处理上,我们在浇筑新的混凝土之前先将旧混凝土边角随着模板提升而带起来的已凝固的混凝土块清除干净,然后凿毛,用水清除残渣,保证混凝土表面的足够湿润,接着在上面浇筑一层2-3cm厚的坍落度大、水分多的混凝土泥浆,最后就继续采用原先的混凝土配合比进行混凝土浇筑。
2.4 混凝土配合比设计
桥梁墩台滑模施工中,混凝土出模强度控制在0.2-0.3MPa,坍落度控制在3-5cm。简而言之,混凝土配合比必须满足强度、耐久性、和易性、坍落度等要求,一般来说:混凝土的水灰比应控制在0.4-0.6;砂率控制在35%-45%,为了达到坍落度要求和和易性要求,应选择粒径在0.5-3cm的砂石。水泥用量控制在300-7500kg/m³之间。为节约水泥用量,保证混凝土性能,可适当掺加外加剂。
2.5 安全管理和质量管理
桥梁墩台的滑模施工是高空作业,危险源多,必须做好全面安全管理工作,确保安全施工,减少安全生产事故。首先是开展系统的安全教育,提高施工人员的安全意识,使施工人员学会辨别危险源,提高突发事件的反应能力。其次是做好安全防控措施,严格按照高空作业的安全规程和标准采取安全措施,保证操作平台的稳固牢靠。钢模提升过程中容易出现扭转现象,这不利于提高施工质量,必须每隔一段时间就测量一次模板的中心位移和水平高差;每次提升后用水平尺测量各个顶架的水平度,若发现扭转或偏移现象,立即采取合适措施解决。实时观测墩台的沉降情况,避免质量事故的发生。做好出模混凝土的修补工作,若是发现有坍塌、缺棱角等现象,立刻修补抹平,确保混凝土质量达到要求。混凝土浇筑初凝完工后,立即进行混凝土养护作业,采用洒水或蒸汽的方式进行养护,比如说,在混凝土上覆盖一层塑料薄膜,然后对墩顶洒水,避免内外温差过大带来的混凝土裂缝。养护期间不得对混凝土施加任何外在压力,避免对强度造成不良影响。拆模前先测量混凝土表层温度和环境温度,确保二者温差不会超过20℃。
结束语
合理选择桥梁墩台施工技术有助于提高作业效率,提高墩台施工质量,确保安全生产。本文通过某告诉公路桥梁墩台工程施工的实践,详细分析了其采用的滑模施工技术,对滑模的组成、墩台位置测量、滑模施工要点、混凝土配合比、安全管理、混凝土质量管理等方面进行详细论述,具有一定的参考价值,供同行参考。
参考文献:
[1]刘志国.桥梁墩台施工技术及其实践[J].交通世界(建养机械),2013(2):208-209.
[2]陈英.小议装配式桥梁墩台施工技术控制措施[J].科技创新导报,2011(36):70.
[3]陈宇.浅析高速公路墩梁施工技术[J].科技创新导报,2011(2):112.
[4]谭庆萍,戴涛.对加强桥梁墩台施工技术的探讨[J].企业技术开发(下半月),2013,32(3):132-133.