滑模技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用
2012-04-16 來源:作者:張愛民 來源:中國(guó)鳴網(wǎng)
改革開放以來,公路建設(shè)日新月異,在公路橋梁的設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了很多高墩、剛構(gòu)等新型構(gòu)造物,特別是在山區(qū)的高速公路建設(shè)中,常常遇到一些深谷而需要建造高墩,為了適應(yīng)滑模施工的要求往往設(shè)計(jì)成非變截面的空心墩,對(duì)這類高墩采用滑升模板施工,不僅對(duì)提高工程質(zhì)量有利而且還可以降低成本,加快工程進(jìn)度。某高速公路的主墩采用了滑升模板的施工工藝,取得了良好的效果?,F(xiàn)將滑模工藝在橋墩建造施工中的一些技術(shù)問題做一些初步的探討。

  一、滑升模板的基本構(gòu)成

  滑升模板主要有門式提升架、內(nèi)外圍圈、內(nèi)外模板、內(nèi)外支架、模板平臺(tái)、吊架以及液壓提升設(shè)備:HYw一30型滾珠式液壓千斤頂、液壓油泵及控制裝置、支承頂桿等。

  二、滑模組裝

  2.1準(zhǔn)備工作

  滑模組裝前,應(yīng)將滑模的主要部件進(jìn)行預(yù)拼,檢查各部分尺寸及模板錐度以符合滑模的要求,模板組裝后應(yīng)上口小,下口大,其斜率為0.3%左右。

  2.2滑模組裝

  橋墩滑模組裝的順序應(yīng)按先上后下,先內(nèi)后外組裝,在橋墩施工中為提升架一內(nèi)圍圈一外圍圈一內(nèi)外支架一內(nèi)外模板一吊架一設(shè)平臺(tái)一安裝欄桿一千斤頂提升設(shè)備。

  2.3檢查滑模

  提升用的液壓千斤頂逐個(gè)檢查試壓至lOMpa,接頭軟管加壓至12MPa,0.5h無漏油,方可進(jìn)行安裝,接通油管后進(jìn)行總試壓,加壓至10MPa作4~5次循環(huán)合格后插入支承頂桿,再對(duì)滑模平臺(tái)的水平,中心位置進(jìn)行全面檢測(cè),并在橋墩四面或四角設(shè)置5~20kg的大垂球吊線,橋基礎(chǔ)頂面設(shè)置垂球吊線測(cè)點(diǎn),在平臺(tái)上設(shè)置水準(zhǔn)聯(lián)通管,以確?;_^程中橋墩的水平,位置及垂直方向的準(zhǔn)確無誤。

  三、滑模施工工藝

  3.1滑模施工時(shí)對(duì)混凝土的要求

  滑模施工時(shí)宜采用低塑性混凝土,按照施工時(shí)的氣溫,初凝時(shí)間應(yīng)控制在2h左右,并具有早強(qiáng)和良好的和易性,一般情況下坍落度3~7cm為宜,在保證混凝土振實(shí)的條件下坍落度宜小,不宜大。

  3.2灌注混凝土與滑模提升

  混凝土灌注前,應(yīng)先向模內(nèi)澆一層1:1水泥、砂漿,厚度約2~3cm,混凝土入模時(shí),要四周均勻?qū)ΨQ澆筑,以防止模板內(nèi)混凝土不均勻面的模板滑動(dòng),每層表面應(yīng)基本水平,每層厚度約為20cm、30cm,以鋼筋骨架的水平筋作為參照物,使用小型內(nèi)插式振搗器搗實(shí),避免接觸鋼筋,支承桿及模板,插入前一層搗實(shí)的混凝土中最好不超過5cm。

  3.3初灌滑升

  首次澆注混凝土的厚度一般為60一70cm,分3層澆注,待底層混凝土達(dá)到0.2一0.4MPa時(shí)即可試升,可分為2-3個(gè)行程,將各千斤頂同時(shí)緩慢頂升5cm左右,檢查出模混凝土的凝固情況,現(xiàn)場(chǎng)鑒定時(shí),可用手指按壓出模的混凝土表面?;景床粍?dòng),但能留存指痕,砂漿不粘手,用指甲劃出痕,亦可使用混凝土貫人儀檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度,若強(qiáng)度滿足要求,即底層混凝土已具備0.2~0.4.Mpa的出模強(qiáng)度,可繼續(xù)提升至20cm左右,即是第一層澆注混凝土。

  3.4正?;A段

  初滑提升后,即可每澆注一層混凝土,模板提升一次,使每層澆注的混凝土厚度與每次提升的速度相同,每層混凝土澆注厚度為20cm時(shí)在正常氣溫下,提升時(shí)問不宜超過1h,灌注混凝土最后一層后,每隔1~2h將模板提升5~10cm,滑動(dòng)2~3次后,可避免混凝土與模板的粘結(jié)。

  3.5滑模施工中的特殊要求

  滑模提升應(yīng)做到垂直,均衡一致,各提升架之問的高差不大于5mm,為此澆注混凝土嚴(yán)格保持均勻平衡,每層厚度也要嚴(yán)格控制,混凝土布料也要對(duì)稱,鋼筋上料要按施工要求分成小批對(duì)稱地堆放在平臺(tái)上,以防止滑模不均勻荷載而傾斜,并應(yīng)隨時(shí)對(duì)滑模的水平結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行檢查,以便即時(shí)調(diào)整加固,

  3.6修補(bǔ)與養(yǎng)生

  滑模施工的混凝土出模后,由滑升模板而造成的混凝土表面缺陷,必須即時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),一般情況下,應(yīng)以混凝土原漿進(jìn)行抹平,以確?;炷帘砻婀鉂崳砻嬲藓罂呻S即刷上混凝土養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

  3.7滑升中停工時(shí)施工工藝

  滑模施工時(shí)一般情況下不能隨意停工,要求3班連續(xù)作業(yè),在特殊情況下需要暫時(shí)停工時(shí),應(yīng)每隔1h將模板提升3~5㎝,經(jīng)過2—3次提升后以免混凝土與模板粘結(jié)。再次施工時(shí),對(duì)澆注停歇形成的施工縫,除按混凝土施工接縫處理要求嚴(yán)格控制操作外,尚需對(duì)滑升模板的水平、位置、垂直度以及提升設(shè)備的完好狀況進(jìn)行全面檢查后,方可繼續(xù)施工。

  四、施工監(jiān)控及糾偏

  4.1施工測(cè)量

  由于滑模施工時(shí),模板是依靠在已澆的混凝土上,其幾何尺寸的控制受到已澆注涮影響較大,一旦發(fā)生偏移和扭轉(zhuǎn),往往會(huì)受到混凝固混凝土導(dǎo)向的影響逐漸增大,因此施工精確測(cè)量放線,嚴(yán)格控制誤差是很重要的。在一般情況下大多數(shù)用全站儀放出墩身的控制點(diǎn),在滑模架上掛5—20kg的大垂球,在施工環(huán)境風(fēng)力較大時(shí),也可以考慮使用激光垂直儀測(cè)量垂直偏差?;F脚_(tái)則可使用水準(zhǔn)聯(lián)通管控制滑模的水平,同時(shí)還需要定時(shí)對(duì)墩身中心及扭轉(zhuǎn)進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量,以確保墩身位置方向的正確。

  4.2滑模糾偏

  滑模施工中由于種種非人為因素的影響發(fā)生偏移和扭轉(zhuǎn)是不可避免的,特別是建筑的高

  度較大時(shí),更是明顯。在滑模提升過程中糾偏是解決滑模偏移和扭轉(zhuǎn)的有效手段。目前在滑模施工中采用較多的糾偏方法有下列幾種:

  4.2.1偏載糾偏法

  即按量測(cè)的結(jié)果向偏移或傾斜的反方向施加一定的荷載,人為的造成滑升模板的偏載使

  之向偏移或傾斜的反方向用力,這種糾偏的方法主要靠多年的施工經(jīng)驗(yàn)控制偏載的大小,從而使偏移或傾斜得到糾正。

  4.2.2千斤頂糾偏法

  即使用千斤頂在各方向使用不同的提身量,從而使模板向偏移或傾斜的反方向傾斜來糾

  正偏移或傾斜的方法,使用千斤頂糾偏時(shí),每次的糾偏千斤頂?shù)奶嵘恐钜话銘?yīng)控制在10-20mm,且要在提升后認(rèn)真校核糾偏量,并應(yīng)及時(shí)調(diào)回到水平位置。

  4.2.3楔形墊糾偏法

  采用楔形墊塊墊在千斤頂下面來糾偏,既可糾正偏移或傾斜也可以糾正扭轉(zhuǎn),測(cè)量的偏移或扭轉(zhuǎn),在滑模提升的千斤頂下墊上楔形墊,針對(duì)不同的偏差可以向不同的方向墊楔形墊使千斤頂在提升時(shí),除了向上的提升之外,還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)水平的附加力,從而達(dá)到糾偏的目的。

  4.2.4支承頂桿法

  采用支承頂桿法糾偏,其作用原理與契形墊塊相似,都是使千斤頂在頂升時(shí)產(chǎn)生一個(gè)水平向的附加力,從而使已經(jīng)偏移的模板回到正確位置。

  五、幾個(gè)在滑模施工中需要特別注意的問題

  滑模施工具有速度快,外觀質(zhì)量好的憂點(diǎn),但也存在著技術(shù)難度大,幾何尺寸不易控制

  的缺點(diǎn),通過本工程橋墩滑模的施工,應(yīng)在施工中特別注意的事項(xiàng)如下:

  5.1嚴(yán)格施工組織是保證滑模成功的關(guān)鍵

  滑模施工中,一般是24h不停,各工序的銜接和配合十分重要,施工負(fù)責(zé)人要認(rèn)真協(xié)調(diào),特別是鋼筋工與混凝土工的配合,提升操作與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的配合,將是滑模施工的關(guān)鍵?,F(xiàn)場(chǎng)的施工記錄更為重要,這就要求施工負(fù)責(zé)人責(zé)任心要特別強(qiáng),具備一定的協(xié)調(diào)能力。各工種施工負(fù)責(zé)人也要責(zé)任心強(qiáng),工作認(rèn)真才能確保滑模施工順利進(jìn)行。

  5.2注意減輕和均布平臺(tái)的荷載

  滑模是依靠已澆注的混凝土固定在墩身上的,墩身混凝土出模時(shí)僅O.2-0.4MPa的混凝土強(qiáng)度,因此要求平臺(tái)荷載盡可能的輕,為此施工中應(yīng)盡可能減少閑雜人員上工作平臺(tái),同時(shí)還要求材料均勻地分布在平臺(tái)上,以避免滑模承受偏載。

  5.3糾偏宜早不宜遲

  滑模出現(xiàn)偏差是必然的,一旦出現(xiàn)偏差及時(shí)糾正比較容易,一旦偏差過大。糾偏不僅困

  難,而且由于糾偏而形成反向偏差進(jìn)而形成滑模定勢(shì),又造成反向偏差,所以對(duì)一般不大于

  10mm的偏差,使用偏載糾偏即可,一旦偏差糾正即可恢復(fù)均載。

  六、結(jié)束語

  滑模施工工藝在橋梁橋墩施工中應(yīng)用還是新嘗試,由于它具有的優(yōu)勢(shì)必然在今后的施工中得到廣泛使用,特別是在一些等截面高墩通過使用滑升模板技術(shù),不但會(huì)取得一定的經(jīng)濟(jì)效益而且也會(huì)取得社會(huì)效益,但目前在橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)還考慮不全面,對(duì)于使用滑升模板施_[的橋墩最好設(shè)計(jì)成圓角,否則滑升時(shí)尖角會(huì)掉塊,另外對(duì)鋼筋的布置則應(yīng)考慮滑升用的支承桿代替部分鋼筋??傊J┕ざ=藝在公路施工中的應(yīng)用,必然會(huì)進(jìn)一步完善,利用這一施工工藝技術(shù),一定會(huì)為今后公路建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
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