徐 麗 萍, 李 友 誼, 鄧 波
(中國水利水電第十工程局有限公司 市場開發(fā)部,四川 成都 610072)
重慶渝北至四川廣安高速公路土建一分部標(biāo)全長為42 078 m,主要建筑物有互通或立交橋2座、特大橋1座(黑水灘河特大橋)、大橋6座(棕樹灣大橋、跳石河大橋、周家溝大橋、青龍咀大橋、白楊灣大橋、陡梯1#大橋)、中橋2座(龍井灣中橋、陡梯2#中橋)、框架橋1座、分離式立交3座(車行天橋)、人行天橋3座、涵洞及通道72座。
根據(jù)本工程現(xiàn)場的實(shí)際情況,經(jīng)比較后最終決定采用“提升翻模法”施工空心薄壁高墩。
薄壁空心墩身采用內(nèi)外兩套模板,外模采用整體鋼模板,內(nèi)模采用定型鋼模板。由于墩身高,模板倒用次數(shù)多,內(nèi)、外模面板使用6 mm厚鋼板制作,模板設(shè)有[16槽鋼豎肋及[8槽鋼后架,豎肋和后架皆由組焊而成,后架為施工提供了較為寬闊的操作平臺,同時,多層后架通過螺栓連接后組成空間桁架,保證了翻模模板的空間剛度,能有效地減少模板對拉桿的使用進(jìn)而提高了墩身混凝土的外觀質(zhì)量。
翻模是由三節(jié)段大塊組合模板及支架、內(nèi)外工作平臺、塔式起重機(jī)、手動葫蘆組合而成的成套模具。每一節(jié)段翻轉(zhuǎn)模主要由內(nèi)外模板、模板固定架、圍帶、拉桿等構(gòu)成。根據(jù)該橋的實(shí)際情況,翻轉(zhuǎn)模板由大塊組合模板拼成,因墩身較高,在綜合考慮了節(jié)段施工時間、機(jī)具長度及鋼筋配料和減少混凝土施工縫數(shù)量的目的后共加工了3層模板,每層2.25 m,總共6.75 m。施工時,每次澆筑2節(jié)模板的高度,即每次翻2層模板,澆筑4.5 m高的混凝土。
施工第1節(jié)段時模板支立于承臺頂上,第2節(jié)段模板及第三節(jié)段模板分別支立于前一節(jié)段模板上,測量定位后一次性澆筑混凝土。混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后(須第3節(jié)段混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到3 MPa,且第1節(jié)段混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到10 MPa)拆除第1節(jié)段模板,同時拆除第2節(jié)模板的最下層拉桿,此時荷載由已硬化的墩身混凝土傳至墩底。待第1節(jié)段模板作調(diào)整和打磨后利用塔吊或吊車、手拉葫蘆將其翻升至第三層,依次循環(huán)向上形成拆模、翻升立模、模板組拼、鋼筋焊接綁扎、灌注混凝土、養(yǎng)生和測量定位、標(biāo)高測量的不間斷作業(yè),直至達(dá)到設(shè)計(jì)高度(圖1)。
黑水灘河特大橋設(shè)置矩形空心薄壁墩17個,墩高39.3~64.3 m,共841 m,其中位于黑水灘河處6個,聶家河處11個。從承臺至蓋梁,模板、鋼筋、混凝土等工程量較大,采用汽車吊及塔機(jī)進(jìn)行垂直起降工作。在前期施工過程中,當(dāng)空心墩施工高度較矮或施工現(xiàn)場不滿足安裝塔吊時,采用汽車吊垂直起吊材料??招亩杖骈_始施工后,設(shè)置塔機(jī)5臺,其中2臺ZL-63型塔機(jī)設(shè)置在黑水灘河附近,負(fù)責(zé)6個高墩的施工;3臺ZL-80型塔機(jī)設(shè)置在黑聶家河附近,負(fù)責(zé)11個高墩的施工,具體布置見圖2、3。
圖1 矩形空心薄壁墩模板拼裝圖
圖2 第一處高墩塔機(jī)平面布置圖
圖3 第二處高墩塔機(jī)平面布置圖
空心墩施工的上下人行通道利用塔機(jī)的上人通道及采用承插型施工安全爬梯,安全爬梯的主要構(gòu)件有立桿、橫桿、橫撐、梯子、扶手和斜桿等。安全爬梯每隔1.5 m安放一張帶踏步Z字形樓梯,每隔4~5 m安置扣墻件,最大搭設(shè)高度為100 m。爬梯采用外購,生產(chǎn)廠家附有出廠檢驗(yàn)報告。
一是便捷性。 不斷完善與發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)傳播模式使得音樂信息的接收更加及時,人們隨時隨地只要打開手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備就可以查看最新發(fā)布的音樂信息,收聽喜愛的音樂,突破了空間和時間的局限。
3.1.1 施工順序
施工順序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→測量放線→鋼筋綁扎→預(yù)埋件安裝→模板安裝調(diào)整→高程測量→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)(3 d)→第二節(jié)段鋼筋接長、安裝(含預(yù)埋件)→安裝并調(diào)校第二節(jié)段模板(注意與第一節(jié)段墩身模板連接好并控制座標(biāo)、高程)→澆筑第二節(jié)段墩身混凝土(及養(yǎng)護(hù))→拆除第一節(jié)段模板-依次循環(huán)至蓋梁→蓋梁底模鋪設(shè)→鋼筋安裝→模板安裝→混凝土澆筑。
3.1.2 施工方法
根據(jù)該橋的實(shí)際結(jié)構(gòu)情況,綜合考慮了節(jié)段施工時間、機(jī)具長度及鋼筋配料和減少混凝土施工縫的數(shù)量,共加工了4層模板,每層2.25 m,總共6.75 m。施工時,每次澆筑3節(jié)模板的高度,即每次翻2層模板,澆筑4.5 m高的混凝土。
施工第1節(jié)段時模板支立于承臺頂上,第2節(jié)段模板與第3節(jié)段模板分別支立于前一節(jié)段模板上,測量定位后一次性澆筑混凝土?;炷吝_(dá)到拆模強(qiáng)度后(須第3節(jié)段混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到3 MPa,且第1節(jié)段混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到10 MPa)拆除第1節(jié)段模板,同時拆除第2節(jié)模板的最下層拉桿。待第1節(jié)段模板作調(diào)整和打磨后,利用塔吊、手拉葫蘆將其翻升至第4層,依此循環(huán)向上形成拆?!⒛!0褰M拼→鋼筋焊接綁扎→灌注混凝土→養(yǎng)生和測量定位→標(biāo)高測量的不間斷作業(yè),直至達(dá)到設(shè)計(jì)高度。
3.1.3 鋼筋骨架的制作與安裝
墩柱鋼筋在鋼筋房制成半成品,運(yùn)輸?shù)蕉瘴滑F(xiàn)場安裝。全部d20以上主筋采用直螺紋快速接頭連接,其它構(gòu)造或架立鋼筋采用綁扎搭接或焊接,綁搭長度應(yīng)不小于30d,焊接長度單面焊應(yīng)不小于10d,雙面焊應(yīng)不小于5d。由于全橋墩柱高度大,鋼筋骨架不能一次安裝到頂,隨著墩柱混凝土澆筑高度的增加,逐漸接高鋼筋骨架。骨架制作時應(yīng)注意預(yù)留錯頭長度,保證鋼筋同一截面搭接數(shù)量不能超過50%,錯開距離應(yīng)至少為35d。鋼筋骨架安裝中以勁性骨架定位。
3.1.4 模板的安裝
第一塊(起步段)模板的安裝。每次澆筑以4.5 m為一個單元。首先在承臺上準(zhǔn)確放出墩柱邊線位置,彈上墨線,將墨線內(nèi)的混凝土鑿毛,然后再用4 cm厚的木方墊在放樣位置(這樣操作便于拆除模板),內(nèi)空為墩柱邊線;接下來按正模、側(cè)模、側(cè)模、正模的順序?qū)⒎5踹\(yùn)至安裝位置,模板下端與木方內(nèi)口對齊,然后將模板相互用螺栓連結(jié)成整體并安裝工作平臺,對于內(nèi)模須在倒角處設(shè)方便拆卸的三角木條;利用兩臺經(jīng)緯儀采用交會法進(jìn)行調(diào)位,直至側(cè)模、正模同時符合偏位要求。
接著將第二塊模板置于下面一塊模板頂面,其底面與上一塊模板頂面對齊并調(diào)正加固,當(dāng)?shù)诙K模板調(diào)整完畢即可澆筑混凝土。第二次澆筑混凝土?xí)r則將第三塊模板置于第二塊模板上,將第一塊(起步段)模板翻到第三塊模板頂面安裝,照此循環(huán)。模板安裝時,要保證上下段接縫密合、順直。
3.1.5 矩形墩混凝土澆筑
墩柱混凝土直接用泵車(低段)或塔吊配合配料斗直接運(yùn)輸混凝土入模。為確?;炷猎谀0屙斚侣渲胁浑x析,在模板頂布置串筒接混凝土模板頂部(留凈空1.5 m左右),邊澆筑混凝土串筒邊拆短邊或移位。為確保混凝土澆筑質(zhì)量,墩柱混凝土應(yīng)分層攤料,分層厚度為30~50 cm,每層混凝土用插入式振動器振搗。混凝土澆筑完畢適時灑水養(yǎng)生,并及時清洗拌和系統(tǒng)以及模板外表面。每段混凝土施工完成后,拆模進(jìn)行翻模循環(huán)施工。
按照施工進(jìn)度的安排,所有墩柱蓋梁全部采用定型鋼模板作為側(cè)模,采用鋼軸、工字鋼為支撐體系,施工時周轉(zhuǎn)使用,計(jì)劃投入定型鋼模2套。
3.2.1 工藝流程
蓋梁施工工藝框圖見圖4。
3.2.2 承重體系及底模施工
在澆筑最后一段墩身混凝土之前,在墩身模板上標(biāo)出帶橫坡的頂面線,在墩頂橫向三等分點(diǎn)處預(yù)留三道外徑φ180的蓋梁牛腿孔道,預(yù)埋PVC管按計(jì)算高度和長度布設(shè),墩身前后側(cè)對應(yīng)的孔道應(yīng)在同一軸線上且水平。蓋梁施工時,在三道貫通預(yù)留孔道內(nèi)穿一根φ120的 鋼 軸(外露50 cm),在鋼軸上貼墩身橫橋向架設(shè)雙拼I45b工字鋼,在I45b工字鋼上搭設(shè)蓋梁橫向施工平臺,然后在I4b工字鋼縱向兩頭懸空部分60 cm間距均勻布設(shè)I20工字鋼,搭設(shè)蓋梁縱向施工平臺,平臺支撐體系應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度,防止出現(xiàn)坍落和下?lián)稀F脚_搭設(shè)完成并安裝好安全圍欄及安全網(wǎng)后,再進(jìn)行底模(斜模)的安裝,蓋梁底模安裝完成之后由測量組對模板的軸線、起坡點(diǎn)高程、平面軸線進(jìn)行檢查、復(fù)測,待其合格之后開始安裝蓋梁鋼筋。
圖4 蓋梁施工工藝框圖
3.2.3 鋼筋及側(cè)模的安裝
在加工場制作成半成品,將其運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行吊裝和綁扎,鋼筋骨架全部在蓋梁下方制作成骨架后用塔吊成片吊裝就位,并按保護(hù)層厚度支墊混凝土墊塊。預(yù)應(yīng)力蓋梁此時埋設(shè)波紋管及錨杯并穿鋼絞線,每隔1 m安裝定位筋并將其固定,波紋管接頭牢固密封。安裝完畢,經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后安裝側(cè)模。采用塔吊起吊,側(cè)模安裝完成并加固后測量放線進(jìn)行校模,檢查橫、縱軸線、高程,放出邊擋塊位置,確定其鋼筋位置,再安裝擋塊鋼筋,預(yù)埋墊石鋼筋。最后安裝邊擋塊模板(部分擋塊模板與蓋梁端模共用一塊)。蓋梁側(cè)模長拉桿的對拉一定要拉緊,拉桿分兩至三層水平對拉,不得斜拉并保證側(cè)模的垂直度。
3.2.4 混凝土澆筑
混凝土澆筑采用塔吊吊料斗澆筑,混凝土罐車運(yùn)輸。灌注順序采用先兩邊、后中間,底層鋪滿后分層澆筑,灌注時采用插入式搗固器振搗密實(shí)。
蓋梁混凝土采用一次澆筑成型,在澆筑混凝土?xí)r分層澆筑,每層厚度不得超過50 cm,斜向坡度不大于1∶3,新舊混凝土澆筑間隔時間不大于混凝土初凝時間?;炷琳駬v采用插入式振動器振搗,振搗在澆筑點(diǎn)和新澆筑混凝土面上進(jìn)行,振搗時采用快插慢拔的方法,并使插入后的振動棒在混凝土中停留約30 s后再慢慢拔出。在澆筑過程中,安排1個模板工觀測模板情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
3.2.5 混凝土養(yǎng)生
混凝土澆筑完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù),3 d后可拆除側(cè)模。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行張拉,灌漿后拆除支架和底模。
3.2.6 蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉
待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時方可進(jìn)行張拉工作,張拉設(shè)備在施工前進(jìn)行試運(yùn)行,以檢查高壓油管連接處是否漏油等。蓋梁張拉在錨區(qū)設(shè)置門型施工支架,自制懸吊千斤頂橫梁,張拉施工時用手動葫蘆調(diào)整千斤頂就位。預(yù)應(yīng)力鋼束采用為φs15.2高強(qiáng)低松弛鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度為1 860 MPa,采用M15-12錨具。
預(yù)應(yīng)力筋采用應(yīng)力控制方法張拉時,應(yīng)以伸長值進(jìn)行校核,實(shí)際伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;設(shè)計(jì)無規(guī)定時,應(yīng)將實(shí)際伸長值與理論伸長值的差值控制在6%以內(nèi),否則應(yīng)暫停張拉,待查明原因并采取措施予以調(diào)整后方可繼續(xù)張拉。
錨固時,輕輕松開油泵截止閥,使油壓緩慢降至零,從而完成對鋼絞線的錨固。油泵向回程油缸供油,活塞慢慢回程到底;卸下工具錨,千斤頂、限位板,用混凝土封住錨頭,向張拉管道內(nèi)壓漿;切除錨外筋時應(yīng)采用切割機(jī)或砂輪鋸,外露長度不<3 cm且不小于筋徑的1.5倍。
通過現(xiàn)場實(shí)施情況看,采用“提升翻?!笔┕ぃ涮自O(shè)備少,施工機(jī)具投入少,模板剛度要求低,自重小,混凝土外觀質(zhì)量容易控制,施工糾偏容易,可以連續(xù)或間斷施工,并能充分利用常用設(shè)備,工藝較簡單易行,是一種值得推廣使用的施工技術(shù)。