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空心薄壁墩滑模施工安全管理研究

空心薄壁墩滑模施工安全管理研究

【摘要】本文结合龙王台洮河大桥下部结构施工,围绕空心薄壁墩滑模施工工艺展开探讨。对该工艺技术原理进行论述,从测量放样、钢筋制安、立模、混凝土浇筑、拆模及养生等步骤分析工艺要点,并针对滑模质量问题及安全保护措施提出具体建议,旨在为施工作业提供有效的指导。

【关键词】空心薄壁高墩;滑模施工;安全防护

桥梁建设水平逐步提高,空心薄壁墩滑模施工具有重要地位,作为一项新兴技术,其在创造安全工程环境、提高施工效率等方面都具有积极意义,桥梁建设事业也因该技术的应用而取得更显著的发展成果。

1工程概况

龙王台洮河大桥工程中,上部结构使用预应力混凝土连续箱梁,下部结构以空心薄壁墩为主。根据桥梁布置情况,有一联上跨洮河,该处使用的是先简支后连续箱梁,在架桥机的辅助下安装到位。洮河水面宽约110m,墩柱为空心薄壁墩,最大高度49.8m,截面尺寸6×3m和6×3.5m。

2空心薄壁墩滑模技术概述

桥梁下部结构中,空心薄壁墩是应用较为广泛的结构形式,兼具自重轻、强度高、美观等多重特点[1-2],合理设置空心薄壁墩有助于提高桥梁整体刚度。液压滑模系统是施工中的重要支持,以模板系统最为关键,模板可发挥出承受混凝土侧压力的作用,不同于内模板的是,施工中会在其高度标准的基础上提高150mm,以此作为外模板的高度控制标准。围圈是稳定模板平面形状的重要装置,在其作用下还可连接提升架和模板,使两者构成稳定的整体。要求围圈强度较大,在此条件下可确保模板的几何形状。提升承重系统主要包含提升架和支撑杆两部分,以千斤顶的工作性能为参考选择相适应的支撑杆,有效发挥出承重支柱的作用,维持液压滑升模板系统的稳定性。操作平台是主要的施工场所,应具有足够的强度和刚度。此外,吊脚手架可为施工人员检查混凝土质量等相关工作提供帮助,包括横梁、吊杆等构件。

3空心薄壁墩滑模施工工艺

洮河水面宽约110m,根据桥梁布置方案,左右幅6#~8#墩的建设位置较为特殊,均位于河道内,此条件下对墩柱性能提出更高的要求,经分析后选择的是空心薄壁墩,主要工艺参数为断面尺寸6×3m和6×3.5m,最大高度49.8m,壁厚55cm。施工材料方面,混凝土强度等级要求为C40,选择的是HRB400和HPB300两种类型的钢筋,施工流程见图1。

3.1施工方法

(1)测量放线。以全站仪为主要设备,精确测量后确定墩身四角角点所处的具体位置并弹墨线,以此为依据完成立模作业。(2)钢筋制安。与优质供应商合作,采购质量达标的钢筋原材料,进场时通过抽检的方式掌握各批次材料的质量情况,分类堆放并将底部垫高,铺设防雨布,以免在雨水等因素作用下导致钢筋锈蚀。做好绑扎前的准备工作,全面清理钢筋表面的油污等各类杂质,钢筋脚手架设置在承台上,按设计图纸要求合理绑扎钢筋。采取分段浇筑的方式,各节段长度设为3m,风力过大时易导致钢筋发生偏移现象,为避免此问题,要求各节的受力主筋长度为4.5m。严格控制好同一截面主筋接头的位置,必须做到相互错开。墩身主筋的连接要具有稳定性,可利用滚轧直螺纹套筒有效连接,并检验接头质量。(3)立模。本项目引入滑模施工工艺,现场安排吊车,通过与塔吊的配合达到快速垂直提升的效果。模板高3m,除此之外,还需配备长度分别为1.5m、1m的调整节段。每段浇筑高度为3m,第一节模板安装时需将其置于基顶处,在第一节段模板的基础上进一步完成第二节模板的安装。以实际施工情况为参考,若第二节混凝土强度明显上升且满足拆模所提出的强度要求时,即可将预先设置的第一节模板拆下,再将此部分翻升(所用设备为塔吊和手动葫芦)至第二节模板上,按照上述方法依次翻模,最终完整所有翻模施工作业。(4)混凝土浇注。模板安装到位后采取加固措施,施工单位自检再交由监理检验,无误后方可灌注混凝土。此处选择的是C40混凝土,质量要求为坍落度16~20cm。以施工用量需求为准,拌和站生产适量满足质量要求的混凝土,利用罐车转移到现场,通过输送泵将混合料倒入模板内。混凝土浇筑采取的是分层依次推进的方式,各层厚度以30cm为宜,各层浇筑时间要得到合理的控制,必须在前层混凝土初凝前完成,以免出现层间冷缝。浇筑过程中易发生混凝土离析现象,需调整混凝土输送管的位置,确保管口与混凝土面间距≤2m,振捣作业所用设备为准50mm的插入式振捣器,除了本层的振捣处理外,插入下层的深度需达到5~10cm,以便增强各层混凝土的结合效果。避免过振和漏振,加强对振捣器位置的控制,不可碰触钢筋等构件。(5)拆模及养生。检验混凝土强度,在满足要求后即可拆模。首先拆除外模,无误后再逐步完成内模的拆除作业,期间要有专员检查,明确模板的稳定情况,若发生位移则必须暂停施工,根据实际情况灵活调整钻机位置,并再次拆除。加强现场防护,以免因模板脱落导致现场人员受伤。拆除所得的模板均要得到有效的清理,均匀刷涂脱模剂。混凝土浇筑结束且经过6-8h后,可进入到养护环节,以土工布覆盖并洒水的方式为宜,墩身处布设适量小孔管道,向图1空心薄壁墩施工工艺混凝土适当喷淋,正常情况下养护至少要达到7d。

3.2安全管理

3.2.1滑模施工中的质量问题漏浆、气孔、水波纹等均是滑模施工中较为常见的问题。漏浆指的是浇筑的浆液从模板的接缝处向外流出,因此要注重对模板尺寸的控制,使模板具有较好的抗压强度,并加强对混凝土性能的控制,将坍落度稳定在合理范围内,以免水泥浆流出。气孔主要发生于混凝土表面,此问题的出现主要与水灰比不当、振捣方式不合理等因素有关。对于水波纹现象,主要因振捣深度不足所致。

3.2.2滑模施工安全防护措施选定滑模施工场地后不再发生变动,但现场环境错综复杂,采取科学的安全防护措施是确保滑模施工安全性的关键[3]。施工方案的编制要立足于现场实际情况,贯彻安全、高效的理念,方案要具有全面性,如工程概况、施工计划、现场安全管理等方面的内容都要足够细致。高墩滑模施工存在较多的安全隐患,施工人员必须采取安全措施。施工单位要明确各岗位员工的职责,加强安全培训,从而减少人为安全事故。此外,施工中还容易发生高空坠物事故,因此在浇筑平台需搭建具有稳定性的护栏,高度设为1.2m,所有施工人员均要佩戴安全防护用品。滑模施工过程中,挡脚板高度至少达18cm,且现场施工平台必须紧密铺设脚手板,不可出现空缺。大物件的搬运要在现场无障碍的情况下进行,以免威胁到人员安全。

4结束语

综上,基于滑模施工技术的应用,可提升施工质量,在经济效益方面的表现也更为良好。龙王台洮河大桥工程施工中,引入空心薄壁墩滑模施工技术,各环节施工安全可靠,整体质量满足预期要求,因此所提技术可作为类似工程的参考。

参考文献

[1]刘艳琴.薄壁空心高墩滑模设计及施工技术[J].建筑机械,2019(4):107-110.

[2]邱明亮.变截面空心薄壁墩滑模施工质量控制[J].低碳世界,2018(2):285-286.

[3]林建川,冀涛,李元珍.空心薄壁墩滑模施工安全管理技术[J].公路,2013(9):106-108.

作者:黄军 单位:中铁十一局集团第一工程有限公司