摘要:結(jié)合福建建工集團(tuán)研發(fā)生產(chǎn)基地工業(yè)園區(qū)規(guī)劃道路工程,深入分析了橋梁高墩輥模施工技術(shù)原理,探討了承臺預(yù)埋、墩柱主筋制作、測量定位、輥模系統(tǒng)安裝、墩柱澆筑、輥模頂升、混凝土養(yǎng)護(hù)等關(guān)鍵工序施工技術(shù)要點(diǎn),研究了墩柱輥模施工質(zhì)量控制措施和安全保證措施,分析了墩柱輥模施工技術(shù)效益,以期為公路橋梁墩柱施工提供有益的參考。
關(guān)鍵詞:工業(yè)園區(qū);橋梁墩柱;輥模;頂升;施工技術(shù)
引言
近年來,隨著我國工業(yè)園區(qū)的建設(shè)和發(fā)展,園區(qū)公路建設(shè)已成為工業(yè)園區(qū)建設(shè)的重要組成部分,直接影響園區(qū)道路通行質(zhì)量。在工業(yè)園區(qū)道路建設(shè)中,部分道路需跨道路通行,通過建設(shè)道路橋梁,實(shí)現(xiàn)工業(yè)園區(qū)合理規(guī)劃的要求。在工業(yè)園區(qū)規(guī)劃道路橋梁墩柱施工中,墩柱施工質(zhì)量直接影響橋梁使用壽命和通行安全。加強(qiáng)墩柱澆筑施工,嚴(yán)格把控墩柱模板關(guān)鍵工序,能夠保障道路橋梁施工進(jìn)度計(jì)劃要求和質(zhì)量控制要求。結(jié)合福建建工集團(tuán)研發(fā)生產(chǎn)基地工業(yè)園區(qū)規(guī)劃道路工程,深入分析高墩輥模施工技術(shù)要點(diǎn),以期為同類工程施工提供有益的參考。
1工程概況
福建建工集團(tuán)研發(fā)生產(chǎn)基地工業(yè)園區(qū)規(guī)劃道路工程位于福建省福州市連江縣可門開發(fā)區(qū)內(nèi),場地南臨疏港公路,北臨申遠(yuǎn)廠房,東側(cè)和西側(cè)均為規(guī)劃道路和規(guī)劃用地。擬建1座道路橋梁,橋梁跨規(guī)劃下坑溪,上部為3×16m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板,橋長55.04m,采用雙幅設(shè)計(jì),橋面總寬為50.01m。橋梁基礎(chǔ)采用矩形墩柱+灌注樁,墩柱高度為10.0m,截面尺寸為2.6m×5.8m,橋梁設(shè)計(jì)安全等級為一級,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年,抗震設(shè)防類別為丙類,抗震設(shè)計(jì)分類為C類。根據(jù)工程規(guī)劃,該工程道路橋梁施工總體工期為50d。經(jīng)測算,如采用滑模、翻模施工技術(shù),則工期為50~60d,存在進(jìn)度延誤風(fēng)險,難以滿足工程合同要求,且翻模施工容易造成墩柱外觀質(zhì)量缺陷,影響橋梁墩柱施工質(zhì)量。經(jīng)專家組研究對比,輥模施工技術(shù)能夠有效縮短工期,提高墩柱模板施工效率、施工質(zhì)量和施工安全性,因此,該工程確定采用輥模施工技術(shù)。
2墩柱輥模施工技術(shù)原理及特點(diǎn)分析
2.1墩柱輥模施工技術(shù)原理
輥模施工技術(shù)是在模板與混凝土之間增加內(nèi)襯,待混凝土澆筑達(dá)到分段設(shè)計(jì)高度后滑升外模,外模借助液壓頂升裝置頂升(如圖1所示),待前一節(jié)墩柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模強(qiáng)度要求后,翻升內(nèi)襯模板,從而達(dá)到墩柱連續(xù)澆筑施工技術(shù)要求。在輥模系統(tǒng)中,為確保外模順利滑升,墩柱基礎(chǔ)預(yù)埋4根鋼管作為模板支撐立柱,采用型鋼固定連接,外模安裝在型鋼支撐上,內(nèi)襯模安裝在外模內(nèi)側(cè),待節(jié)段混凝土澆筑完成后,借助千斤頂頂升外模,內(nèi)襯模待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后翻升[1],從而實(shí)現(xiàn)墩柱高效澆筑、翻升效果。
2.2墩柱輥模技術(shù)特點(diǎn)
與滑模、翻模施工技術(shù)相比,輥模施工技術(shù)具有連續(xù)澆筑效率高、墩柱外觀質(zhì)量良好、施工安全性高等特點(diǎn)。①施工效率高。借助千斤頂液壓頂升模架,可在不拆除外模的情況下連續(xù)頂升,日施工高度為6~8m,可有效縮短墩柱施工周期,提高橋梁工程施工效率。②施工質(zhì)量良好。由于墩柱外模與內(nèi)模分離,內(nèi)襯模待混凝土強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度要求后采用人工翻升方法施工,可改善滑模、翻模對墩柱外觀質(zhì)量的影響。③安全性高。外模安裝在型鋼模架上,組合型鋼圍合成封閉的模板體系,提升裝置為自鎖式提升裝置,能夠有效確保輥模提升系統(tǒng)施工安全。
3施工難點(diǎn)問題與控制措施
3.1施工質(zhì)量風(fēng)險及控制措施
該工程主要施工質(zhì)量風(fēng)險為墩柱垂直度偏差大、泄漏砂漿影響輥模頂升等問題。為確保墩柱垂直度,每次澆筑應(yīng)對輥模系統(tǒng)進(jìn)行測量復(fù)核,并通過調(diào)整頂升裝置糾偏,每次糾偏幅度不超過3mm,防止因調(diào)整幅度過大而影響輥模系統(tǒng)整體性、安全性。針對泄漏砂漿影響輥模頂升問題,混凝土分層澆筑后檢查輥模滾動輪,清理滾動輪處砂漿,避免因砂漿凝結(jié)影響輥模順利頂升。
3.2墩柱外觀質(zhì)量問題及控制措施
內(nèi)襯模翻升時,因分離模板和墩柱可能造成墩柱表面破損,進(jìn)而影響墩柱外觀質(zhì)量。為此,除加強(qiáng)內(nèi)襯模分離施工管理外,針對外觀破損問題,采用砂漿進(jìn)行修補(bǔ)、抹面處理[2],并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,確保墩柱外觀完整性。
3.3現(xiàn)場安全施工問題及控制措施
由于該工程墩柱高度較大,存在潛在高空作業(yè)施工安全風(fēng)險。為確,F(xiàn)場施工安全,應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場安全風(fēng)險識別與預(yù)防控制,明確施工安全風(fēng)險點(diǎn),并加強(qiáng)現(xiàn)場技術(shù)交底。采用Φ4.8mm×3.5mm鋼管搭設(shè)腳手架工作平臺,腳手架下部基礎(chǔ)夯實(shí)至密實(shí),墊放10cm方木,頂部搭設(shè)工作平臺。10m高墩柱四周掛安全網(wǎng),下方鋪設(shè)厚度≥5cm的木板。施工過程中,對未正確佩戴勞動保護(hù)用品的施工人員進(jìn)行考核、監(jiān)督,并嚴(yán)禁患有心臟病、高血壓等疾病的施工人員高空作業(yè)。輥模頂升、翻升過程中,加強(qiáng)對頂升設(shè)備、自鎖設(shè)備的檢查,確保輥模系統(tǒng)施工安全。
4墩柱輥模施工技術(shù)要點(diǎn)
該工程中,墩柱輥模施工技術(shù)要點(diǎn)包括預(yù)埋立柱、墩柱主筋制作、測量定位、輥模系統(tǒng)安裝、分層澆筑和頂升、混凝土養(yǎng)護(hù)等。
4.1預(yù)埋立柱
輥模系統(tǒng)立柱安裝在灌注樁基礎(chǔ)上,對稱定位墩柱4角,起輥模支撐作用。為避免立柱在首節(jié)混凝土澆筑中自由移動,使用鋼筋定位加固處理。立柱距墩柱主筋距離為100mm,確保主筋安裝和輥模頂升要求。
4.2主筋制作與安裝
墩柱主筋制作時,嚴(yán)格按墩柱長度下料。主筋制作完成后,以角鋼割槽作為定位器,安裝在墩柱主筋上方。首模主筋安裝到位后,按30cm間隔綁扎箍筋,避免混凝土澆筑過程中主筋偏位。
4.3測量定位
墩柱澆筑施工前,嚴(yán)格按工程設(shè)計(jì)要求測放墩柱控制線,復(fù)測墩柱中心點(diǎn)位置、尺寸等數(shù)據(jù),建立水平、高程測量網(wǎng),詳細(xì)記錄測量數(shù)據(jù),經(jīng)監(jiān)理工程師審核后作為外模定位依據(jù)。
4.4輥模系統(tǒng)安裝
輥模系統(tǒng)由專業(yè)廠家生產(chǎn)加工,外模加工偏差<5mm,內(nèi)模加工偏差<2mm。模板到場經(jīng)驗(yàn)收合格后,根據(jù)測量定位成果,依次安裝液壓頂升裝置、外模、內(nèi)襯模,外模使用高強(qiáng)螺栓與型鋼支撐固定。輥模系統(tǒng)安裝前,為滿足墩柱垂直度控制要求,使用混凝土砂漿找平輥模系統(tǒng)基礎(chǔ)。
4.5分層澆筑與頂升施工
由于墩柱高度較高,為滿足施工進(jìn)度控制要求,該工程采用分段分節(jié)澆筑施工方法,混凝土澆筑6次,模板提升5次。首段澆筑至1.0m,作為墩柱輥模支撐承臺,預(yù)留10cm安在內(nèi)襯模板。輥模模板安裝后,經(jīng)校正、調(diào)整模板高度、水平度,確保外模垂直度控制在1%以內(nèi),內(nèi)襯模沿外模內(nèi)側(cè)安裝。首段混凝土澆筑完成12h后,第1次頂升外模,借助4個千斤頂頂升外模,同步啟停,確保外模各模板頂升步調(diào)一致,頂升行程為700mm。頂升過程中,加強(qiáng)內(nèi)模滑移情況觀察,如出現(xiàn)內(nèi)襯;魄闆r,立即停止頂升,研究內(nèi)模滑動原因,經(jīng)處理后繼續(xù)頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高,頂升到位后及時清理溢出砂漿[3]。外模頂升后,借助型鋼組合模架支撐加固內(nèi)襯模,防止墩柱變形。待頂升到位后,安裝第2段輥模內(nèi)襯模,兩段內(nèi)襯模之間采用膨脹劑密封處理,避免混凝土澆筑、振搗過程中出現(xiàn)跑漿、漏漿問題,影響輥模順利頂升。內(nèi)模安裝到位后,且首段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值70%后澆筑第2段墩柱,澆筑高度為1.0m,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后,繼續(xù)頂升外模。待首段混凝土養(yǎng)護(hù)28d后時翻升內(nèi)襯模,直至墩柱設(shè)計(jì)標(biāo)高。
4.6混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)采用噴淋養(yǎng)生管噴淋養(yǎng)護(hù)方式,噴淋養(yǎng)生管安裝墩柱外側(cè)30cm處,視墩柱混凝土表面濕潤度進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù),防止墩柱出現(xiàn)干縮裂縫。
5墩柱工程中輥模施工技術(shù)應(yīng)用效益分析
經(jīng)該工程實(shí)踐,在道路橋梁工程中應(yīng)用輥模施工技術(shù)具有良好的技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效益:①節(jié)約施工工期。經(jīng)工程實(shí)踐,輥模施工技術(shù)施工效率高于滑模、翻模施工技術(shù),多套模板同步施工時,可顯著提高施工效率,綜合節(jié)約工期15d,避免了工期延誤風(fēng)險。②外觀質(zhì)量良好。通過增加內(nèi)襯模,有效改善了滑模、翻模時對墩柱外觀質(zhì)量的影響,墩柱拆模后外觀平整、無破損。③經(jīng)濟(jì)效益高。輥模施工技術(shù)集成了滑模與翻模施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn),輥模系統(tǒng)形成閉合結(jié)構(gòu),無需多次反復(fù)吊裝、安裝、校核模板,輥模一次組裝后到頂無需落地,減少了起吊設(shè)備臺班費(fèi)用和人力投入。經(jīng)測算,與滑模、翻模技術(shù)方案相比,輥模方案節(jié)省成本6~8元/m3,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
6結(jié)語
在橋梁墩柱施工中,應(yīng)綜合施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、施工成本等關(guān)鍵因素合理選擇施工技術(shù)方案,對比分析各技術(shù)方案優(yōu)缺點(diǎn),以便于提高墩柱施工技術(shù)方案科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性。該工程中,通過應(yīng)用墩柱輥模施工技術(shù),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益,具有良好的應(yīng)用推廣價值。