薄壁空心墩施工技术及质量安全措施研究
摘要
关键词
薄壁空心墩;施工技术分析;质量控制、安全管理
正文
河南省济源至洛阳西高速公路JLXTJ-1合同段位于济源市境内,起讫里程为K1+000.000~K17+055.000,路线全长为16.055km。本合同段设有庙前枢纽1处,济源西服务区1处,主线大桥6044m/14座,匝道桥738m/4座,天桥156m/2座,工程合同总造价9.525亿元,其中薄壁墩共有128根,墩高均大于30m,最大墩高72.5m,墩身水平截面外观尺寸分为两种:4m(宽)*7m(长)和3m(宽)*7m(长)。针对本项目的桥梁工程的实际情况,综合考虑施工作业难度,以及工程施工的经济效益,薄壁空心墩采用翻模施工,施工前,要做好安全技术交底。
1 薄壁空心墩施工技术分析
1.1 模板制作要求
模板是桥梁工程施工中的重要内容,是保证桥梁工程中桥墩外观质量和结构尺寸的基础,施工人员要提高对模板制作的要求,具体作业期间,需要满足下列技术要求:
(1)模板刚度、强度、稳定性都需要满足要求,能够承受桥梁施工期间产生的荷载,确保各个结构尺寸都符合要求[1]。
(2)整体制作应当力求简单,方便拆装。拆卸期间,需要加强控制,避免严重损坏结构构件和模板,提高模板应用周转率,进而提高施工效率,避免发生严重浪费现象。
(3)模板表面需要保持平整,模板接缝必须严密,确保不会出现漏浆现象。
(4)施工要方便操作,确保安全,以免发生事故[2]。
1.2 钢筋施工作业内容
1.2.1钢筋制作
桥梁工程中采用的墩柱较高,钢筋一般难以一次完成焊接作业。钢筋成型通常都在钢筋场内完成,钢筋成型后,应当采取分段方式进行焊接或绑扎。在进行钢筋定位后,要在上下预埋定位筋,保证布置在施工现场的定位筋位置精准无误,符合设计图纸及施工规范要求,确保后续施工顺利进行[3]。钢筋焊接期间,要做好相应控制工作,保证钢筋、绑扎质量都能够达到要求,制作安装钢筋要严格依据技术规范进行。
1.2.2 钢筋配料
(1)施工人员要全面熟悉施工图中的每一项内容,掌握桥梁工程的具体情况,查看施工图中每一项编号都齐全,明确桥梁工程中每一个构件钢筋的具体关系,了解模板与钢筋、脚手架配置多个方面的联系,从而为后续施工作业提供支持。
(2)全面检查桥梁工程中每个构件尺寸是否符合要求,检查每一个构件中采用的钢筋编号是否存在重复现象,核对不同钢筋编号钢筋长度、直径、根数等各项内容是否与施工图相符,一旦发现不符情况,要及时处理。施工人员要按照施工图的具体要求,精准计算,确定每个钢筋配料长度,如果发现存在不符情况,要及时调整[4]。
1.2.3 加工钢筋
为了避免施工中采用的钢筋出现锈蚀现象,影响其应用,导致建设的桥梁工程质量不达标,施工人员要用钢丝刷将钢筋表面的浮锈刷掉,针对钢筋上的严重锈蚀情况,可以采用机械或手工方式进行除锈,具体除锈时,除锈必须彻底,不得存在残留,确保采用的钢筋与混凝土间啮合力可以满足要求[5]。针对施工中采用的钢筋,在弯曲成型前,应当依据钢筋配料编号具体长度,进行切断。在工作台上,应当按照配料表和图纸上标明的尺寸、形状,标定钢筋每个弯曲点的具体位置。桥梁工程施工中采用的第一根钢筋成型后,需要与施工图上标明的具体尺寸进行精准复核,通过核实确定无误后,才能批量生产。
1.2.4 钢筋安装
(1)绑扎钢筋前要做好准备工作。依据实际施工开展的具体需求,采取分层方式进行焊接绑扎,依据质量标准,做好钢筋焊接、绑扎尺寸控制,施工人员要依据每一次焊接、绑扎作业的具体高度,利用塔吊架设施工作业中需要的操作平台,应用钢筋绑扎安全防护操作架进行钢筋焊接、绑扎作业。
(2)焊接钢筋时,要依据钢筋焊接要求,准备好焊接作业需要的焊接设备,采取搭接焊接时,要先对施工中采用的钢筋进行预弯处理,让两根钢筋轴线可以保持在同一直线上,通过两点法,加固钢筋。钢筋搭接长度必须符合要求,采取单面焊接钢筋时,搭接长度要超过10倍钢筋直径,而对于钢筋接头同一断面,应当依据其占截面积的1/2进行控制。
(3)绑扎钢筋操作时,施工人员应当将薄壁空心墩柱筋上划出钢筋位置线,采用反十字花扣和十字花扣方式绑扎。具体绑扎作业时,要调整柱筋位置,对于交叉点,应当采用铁丝绑扎,具体绑扎时,要保证绑扎牢固,在情况必要时,可以采取点焊方式,焊接牢固[6]。实际施工中,为了保证钢筋骨架可以保持竖直状态,骨架四角竖筋需要垂直找正,保证钢筋绑扎成型骨架在投入应用后不会出现倾斜现象。
1.3混凝土施工
本项目空心墩墩身施工采用的混凝土为C45,对于施工中采用的混凝土配合比主要根据桥梁工程自身特点,以及施工天气情况进行调整,同时,在施工时,要控制混凝土塌落度。壁厚度在0.5-0.8m的空心墩,对混凝土和易性和水灰比的要求都较高,要将混凝土坍落度控制在70-90mm之间,搅拌时间应根据搅拌机产品说明书的要求和混凝土结构尺寸及钢筋间距等参数经试验确定 ,一般要求自全部材料装入搅拌筒开始搅拌至开始出料的最短搅拌时间不得小于60秒。
1.3.1 施工准备
开展施工前,施工人员要复检水泥品种、标号、净重各项内容,确定每一项内容是否符合(或者满足)设计标准和要求,同时,要做好试验调整,确定配合比。检查搅拌设备性能,调试配料机称量系统,确保各项材料精准。检查施工中采用的模板、钢筋标高、位置、垂直度等各项内容,保证每一项内容都准确无误[7]。
1.3.2 拌制混凝土
拌制混凝土作业要依据混凝土配合比进行,搅拌混凝土时要充分搅拌,保证混凝土均匀。加料顺序应先为集料、水,稍加搅拌后再加入水泥。搅拌混凝土一般要保证混凝土均匀,颜色保持一致。
1.3.3 运输与浇筑
采用吊车、翻斗车、塔式起重机等各项设备运输混凝土。浇筑混凝土前,施工人员要全面检查钢筋、模板情况,保证模板光洁、平整,保证钢筋顺直、干净。浇筑混凝土时,要采取对称、分层方式进行浇筑,浇筑厚度应当依据日常工作量和浇筑速度而定,一般来说,每层浇筑厚度应当控制在0.3m左右。浇筑混凝土,要将混凝土浇筑到模板平齐,让施工缝与模板缝能够在同一位置处,不得超出模板。浇筑混凝时,如果混凝土自由倾落高度超过2.0m,为了避免混凝土发生离析现象,要采用串筒、溜管、振动溜管开展浇筑作业,如果混凝土自由倾落高度超过10.0m,应设置减速装置。
1.3.4 混凝土振捣
振捣混凝土要严格依据规范进行,振捣要密实、充分,不得发生撞击模板、过振等现象。振捣插入点次序要采取交错式进行,振捣棒插入下层混凝土内5-10cm之间,振捣时间控制在20-30s,每层混凝土厚度应当控制在振动棒长度的1.25倍左右。
1.3.5脱模与养护
脱模一般要在混凝土强度达到2.5MPa后进行,完成拆模后,要开展养护作业。考虑墩柱较高,具体养护时,前期养护可以采取薄膜覆盖法,后期则可以采取自然养生法。
2 薄壁空心墩施工质量控制
2.1薄壁空心墩施工质量控制组织管理措施
编制详细的首件工程施工方案,选择经验丰富的作业队伍,做好技术交底,组织现场施工。首件工程施工过程中,安排非首件工程施工作业队施工人员现场观摩学习,现场施工管理人员现场做好监控,对施工过程中出现的各种问题进行详细记录。首件工程完成后,及时组织人员进行总结,必要时进一步优化调整方案,再推广运用。
2.2 测量监控薄壁空心墩措施
为了提高薄壁空心墩施工质量,施工期间要测量和监控墩身情况。结合现有条件,采用三角高程法,完成对墩柱模板顶标高的测量,通过单测站极坐标法+量钢尺法,实现对墩柱模板关键角点平面就位的控制,确保墩柱可以达到设计要求。施工期间,在一个墩柱施工6.0m后,利用双测站极坐标完成对墩柱模板的每个要点平面位置的测定,与此同时,采用悬挂钢尺完成模板顶标高测定,完成对三角高程的校核与修正。完成一节混凝土浇筑后,要复测混凝土控制点,掌握模板混凝土浇筑前后的改变,并且能够为安装下一节模板提供参数支持。
2.3加强冬季养生
由于昼夜温差大,夜间温度低,墩柱截面形式及施工方法差异较大,空心薄壁墩冬季养生采用封闭蓄热+暖风机辅热,充分利用既有的内外侧翻模施工作业平台,每2.25m高做为一个封闭的养生节段,空心墩空腔节段底部工作平台采用棉被分隔,上覆防火阻燃布。空心墩空腔节段顶部工作平台采用防火阻燃布分隔,上覆棉被封闭。空腔内设电热暖风机供热,定时检测空腔内部及外模温度,适时干预控制内外温差。
2.4 控制外观质量
(1)具体施工作业期间,要优化施工中混凝土的配合比,在保证混凝土塌落度基础上,利用“双掺”技术,加入适量减水剂、粉煤灰,通过这一处理方式,能够提高混凝土和易性与颜色均匀性,改善混凝土外观,提高桥梁工程整体质量。
(2)提高立模精度,对于施工中的接缝,可以采用橡胶皮或玻璃胶处理,保证接缝严密性能够达到预期。
(3)完成混凝土浇筑后,要立即覆盖进行养护,拆模后,要采用塑料薄膜进行包裹,采取湿润方式进行养护,并且要做好保护,避免上一节墩身混凝土浇筑时,污染下部墩身。
(4)为保证桥梁混凝土的外观质量,采用长效脱模剂,常规脱模剂在涂刷完成后,容易受各种施工环境影响,如灰尘、雨水、杂物等造成二次污染,导致脱模剂功效下降,产生局部粘膜、色差等现象,而长效脱模剂涂刷后形成釉面,表面干燥,基本不受以上因素影响,不会造成二次污染,采用长效脱模剂,外观质量得到很大的提升。
3 薄壁空心墩施工安全管理
3.1 钢筋绑扎安全防护操作架
高墩施工钢筋绑扎安全防护操作架采用70mm角钢做为平台骨架,高度4.5m,并设置两层平台及护栏。钢筋主筋连接时,工人可以站在钢筋安装外架平台上进行作业,有效防止工人在翻模操作平台上进行登高作业,滑倒或踩空时发生安全事故。进行钢筋箍筋绑扎时,可杜绝以往绑扎高度超过1.5m时出现个别工人踩在翻模操作平台护栏上和已绑扎好的箍筋上进行钢筋绑扎的情况,极大地降低高空作业时的危险性。
操作架制作 操作架安装
3.2 防坠器
对于施工现场采用的防坠器应当选择强度高、耐磨性好、可以长期应用的合金钢材。采用的安全绳,为了确保安全绳在应用时不会出现意外,避免安全绳发生断裂,应当采用航空级用绳。
3.3 临时用电
对于施工现场的临时用电采用TN-S系统,采取“一机一闸一箱一漏”方式,集中摆放配电箱,集中管理,做好巡查工作,并且要精准记录,一旦发生问题要及时调整。
4 结语:
薄壁空心墩施工是桥梁工程的一项重要内容,实际施工开展时,不仅要加强对施工技术的探讨,做好施工质量和安全施工控制,尽量缩短工期,降低施工成本,提高经济效益。实际施工开展时,施工人员要不断总结施工经验,保证后续施工顺利进行,促进桥梁工程建设能够实现可持续发展。
参考文献:
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