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高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用探讨

郑煜龙
  
安家(建筑与工程)
2022年18期
甘肃交建项目管理有限公司 甘肃 兰州 730000

摘要:我国自21世纪以来高速公路得到飞速发展,路桥结合实现了高速公路的穿山越岭和横跨江河,桥梁设计中多使用较高的桥墩结合承台作为桥梁下部的主要承重物,高墩施工是桥梁工程的重点难点且直接影响桥梁和高速公路质量,我国的高墩施工技术不够完善仍无法避免一些问题,如何改善高墩施工技术并提高质量延长使用寿命是亟待解决,只有把好质量这道关卡才能保证高速公路行业的稳步前行。

关键词:桥梁施工;高墩施工;技术应用

引言:要致富先修路,公路行业搭着改革开放的快车迅猛发展,今年我国高速公路通车的总里程将达到13.6万公里并位列世界第一。高速公路在设计中无法完全避免山川河谷因而采用搭建高墩桥梁实现两岸通车。高墩施工是桥梁施工难度较大且技术要求高,同时又容易受到气候条件和地质环境的影响。

一、高墩的定义及特点

1、高墩的定义

高墩是指高度范围为10-180m的桥墩,因桥墩的墩身高且无法实现一次性浇筑,易在多次施工中出现浇筑不良而引发质量安全问题。

2、高墩施工的特点

设置桥梁的路段多为一些地质条件复杂且不确定因素过多的河湖沟壑,不仅施工作业面多且对大型机械、钢材和商品砼的需求大,露天作业易受到自然天气的影响,墩身中心线长且横截面较小从而增加墩位精准定位的难度。

2.1施工工艺复杂

高速公路桥梁多设在荒郊野岭或人烟稀少的地方,不但要穿山过河还需要经过一些水文地质环境多样易变的区域,即便勘察设计阶段充分了解当地的地质环境也无法避免一些不可抗力因素,再加上高墩施工工艺又比一般的桥墩复杂,单纯依靠传统的施工经验是无法满足不同条件的高墩环境的。

2.2投资成本高

高速公路的地理环境复杂且会遇到低洼或高地,前期“三平一通”的开工条件会比平原地区难实施。又因较高的墩身需要分次施工多次养护,施工周期比一般的桥墩长,建筑工程中时间就是金钱,工期的拉长导致工程的人力、原料、设备、运输投入过多,无形之中增加项目的投资成本。

2.3精准定高墩位难

墩位定位要求的精度较高,对测量人员的工作水平和仪器精度要求也高。由于高墩的横截面比较小,墩身高而中心线位置也高,找准墩位和中心线的位置难度比较大,加上野外的地形地势比较复杂,精准定位除了需要高精度的测量仪器,找平基准面并将各个基准点标注,还需再次核验以确保精准无误。

二、高墩施工工艺类别

1、滑模工艺

滑模是利用千斤顶将模板顶起再浇筑,利用吊篮在高空中搭建工作平台和浇筑平台,施工前需完成装置的拼装并检查千斤顶是否能正常使用,该装置主要是利用千斤顶进行承重支撑因此对千斤顶性能要求较高。

2、液压翻模工艺

液压翻模因工序简单方便在我国得到较为广泛地应用,该工艺是在墩身搭设作业平台并利用液压千斤顶完成模板的大幅度提升,还需利用吊篮完成将模板提升至设计高度。

3、爬模工艺

爬模是近些年兴起的一项全新工艺,相比于前两种较为传统的施工工艺,能够较完美地规避一些施工问题,比如混凝土表面不会出现较多磨损且不易在墩身内外出现大裂痕,合理搭配钢筋切断的长度减少废筋的数量,还能提高墩身浇筑后的质量,但施工繁琐且高成本,从经济实用的角度考虑,该工艺不适合大量用于高墩施工中。该工艺主要依靠墩身承重受力则对已浇筑成型的墩壁强度要求高,利用液压千斤顶使缸体和活塞杆之间处于相对运动而完成模板的上下爬动。

三、施工步骤

1、测量放线

高墩位于承台之下,二者共同承担整个桥梁的重力及荷载,定位有偏差会影响承台和梁板的定位和整座桥梁的质量。施工前,施工方应组织设计人员对测量施工人员进行图纸会审和交底,还需依照勘察文件对实际场地进行复核,核对勘察报告与现场环境是否有出入,还需收集资料并按施工规范进行测量放线。

高墩放样需将中轴线以及四周边线标记出来,实际值和设计值的偏差须小于10mm。在浇筑前还需控制模板的中轴线与墩身是否一致、预留的承台钢筋位置是否与承台衔接,逐层浇筑的高程误差不宜过大需在误差允许范围内。

2、搭设支架

高墩浇筑前需搭设支架保证高墩成型后的尺寸满足条件,支架主要承受高墩在浇筑和养护中产生的竖向荷载,支架作为最主要的承重物对其强度和稳定性要求较高。支架底端承接地面,基土水稳性的优良会影响支架使用时的沉降,不宜直接使用软土和排水性差的土质作为承重面,基土需整平并分层夯实,必要时可设置垫层提高地面整体的承载力以控制基土的沉降值。

在施工前需对支架结构受力进行验算,需选取质量规格均满足强度的立杆且拼装时应注意水平和斜向的荷载,选择合适的间距设置水平和斜向拉杆。支架搭设完成后应再次检查并在后期施工中需定期观察支架的沉降情况。

3、钢筋加工绑扎

钢筋的外观完好、尺寸规格符合施工图要求,钢筋是易锈材料需放置在干燥通风的环境中并按规格分类保存,不得直接接触地面且离地面高度不得小于200mm。加工钢筋应严格把控形状角度尺寸且满足施工要求,钢筋的接口应做好滑丝且能与套筒吻合。加工好的钢筋应按照类别整齐堆放并做好标识牌。钢筋在起吊、卸载和绑扎中避免碰撞压伤,应严格按照施工图的间距进行绑扎。由于高墩施工对钢筋承重要求高因此钢筋连接处采用套筒方法,且套筒的位置应相互错开不宜在同一条线上。

4、支模

高墩的拆模多为高空作业易存在安全隐患,不宜采用施工复杂且拆除繁琐的支模方法。施工前需对模板进行力学验算,选择合适的模板材质和尺寸,高墩施工模板多采用定制的钢模板能避免混凝土浇筑时出现炸模现象。模板运至现场前需做好出厂检验工作,现场应设置专门的模板放置处且在起吊时应减少与周边发生碰撞造成模板的变形。在拼装前应对安装工和起吊工做好安全技术交底,还需检查各个组件质量是否合格。拼装过程中应注意接缝的拼接并均匀涂抹橡胶止浆,保证拼接模板的顶边在同一水平面上。

5、混凝土浇筑

高墩需分层浇筑十几次甚至几十次且每次混凝土浇筑高度严格控制在3m内,需等之前的墩身达到设计强度后才能继续浇筑。浇筑前还需做好上一层混凝土表面的拉毛工作,增加层面的粗糙度从而减少交接面的裂缝。

浇筑前应按照设计图纸要求选择合适的配合比,并检查预埋件位置是否符合要求。如果使用商品砼应充分考虑运输时间,运输途中也需定时搅拌减少混凝土的泌水和渗水。浇筑前还应检查混凝土的塌落度和配合比,如遇到混凝土离析应进行再次搅拌并检查合格后才能浇筑。浇筑时应将振捣棒插入砼体充分搅拌震动,减少混凝土成型后内部出现大孔隙及表面出现蜂窝状等。

6、拆模及养护

混凝土养护的好坏会决定终凝后的强度,要重视养护这道工序,混凝土达到一定抗压强度后才能开始部分拆模,拆模时应选择科学合理的方法切勿强拆硬拆,模板拆除后应整理干净并放置指定存放处方便下次施工。如遇低温或高温天气应及时做好混凝土的养护,及时铺盖一层塑料膜可以减少混凝土表面水分的蒸发也能起到保温效果,定期浇水保证混凝土的湿度避免热胀冷缩出现裂痕。

结束语

综上所述,高墩施工虽耗时耗材耗成本,高速公路正式通车后不仅是一项利国利民工程还能增加各地的经济效益。我国的高墩施工技术虽在不断地优化但仍存在一些问题,施工难度大又易出现安全事故,不仅现场管理者严格管控安全质量,还需要在不断实践中摸索出新办法,才有可能实现工程的保质保量完成同时降低经济成本投入。

参考文献

[1]胡磊,闵生.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用研究[J].黑龙江交通科技,2021,44(11):91-92.

[2]彭伟峰.高速公路桥梁施工中高墩施工技术的有效运用[J].中国建筑装饰装修,2021(09):78-79.

[3]刘飞.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用探讨[J].绿色环保建材,2020(03):184-185.

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