218线那拉提至巴仑台公路桥梁空心薄壁墩施工与质量控制.pdf

第 24 期2023 年 8 月江苏科技信息Jiangsu Science and Technology InformationNo.24August,2023作者简介:牙地卡尔吾买尔(1982),男,新疆乌鲁木齐人,高级工程师,本科;研究方向:公路工程项目管理。218 线那拉提至巴仑台公路桥梁空心薄壁墩施工与质量控制牙地卡尔吾买尔(新疆交投建设管理有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830000)摘要:随着公路建设与发展的推进,空心薄壁墩滑模组合模板施工技术被广泛应用于实际工程。这种技术有助于解决就地模板施工中的一系列问题,如高空作业、施工速度慢、施工质量差以及耗费人力物力等。文章以国道 218 线那拉提至巴仑台公路 NBTZ-3 标段为例,详细介绍了空心薄壁墩的施工技术,并提出施工质量控制管理措施,通过该施工技术的使用,落实各项技术环节与加强质量的管控,极大地提升了项目施工质量与效率,旨在为类似工程提供借鉴和参考。关键词:桥梁;空心薄壁墩;施工技术;质量控制中图分类号:U445.4 文献标志码:A0 引言 随着公路桥梁建设事业的快速发展,空心薄壁墩施工技术已成为重要的建设手段,有效提升了桥梁的稳定性和耐久性,可以极大地延长桥梁的使用寿命。为此,空心薄壁墩施工过程中质量控制显得至关重要,只有确保高质量的施工才能为桥梁建设提供可靠保障。1 工程概况 国道 218 那拉提至巴仑台项目,是沿丝绸之路经济带大通道,是自治区东西向的交通主干道,是连通南北疆便捷大通道,是霍尔果斯口岸后方辅助通道,是环天山旅游大通道。本标段路线全长 13.06 km,主线采用双向四车道一级公路标准建设,设计速度80 km/h,整体式路基宽度 24.5 m。全线设置特大桥、大桥 9 座:其中特大桥 2 座(主线桥 2 座),大桥 7座(主线桥 3 座、匝道桥 4 座),互通式立体交叉 1 处。全线薄壁空心墩 206 根,平均高度 45 m,有 6.3 m3.5 m、6.3 m3.0 m 两种尺寸。2 桥梁空心薄壁墩施工技术2.1 模板安装及翻升 空心薄壁墩采用滑架翻模施工工艺,选择“一托二”钢模板。翻模(钢模):空心薄壁墩设置 3 节模板,每节模板 2.25 m 高,每次翻 2 节;包裹住原混凝土 1 节,每次浇筑 4.5 m,节段/6 天提升速度(施工进度)。空心薄壁墩墩身模板按 2.25 m 1 节设计,3 节为 1 套,每节模板共有外模 14 块、内模 12 块;内外模对拉,对拉拉杆设置 12 处。模板由外模、内模组成,之间通过 20 精轧螺纹钢对拉固定。模板设计所用材料为:模板面板采用 6 mm 普通钢板;竖肋100#槽钢、横肋(L10010 角钢);法兰为 12100 扁铁;背楞双拼160#槽钢。模板连接螺栓为 M20 mm55 mm高强度螺栓,螺栓孔为 22 mm32 mm(见图 1)。图 1 6.33.5、6.33.0 空心薄壁墩一般构造在进行模板翻升作业时,需要使用车辆和塔吊进行吊装,确保作业人员密切配合,以准确定位。在进行第一层模板安装时,需要根据承台顶部的墨线标识,将模板精确安装到位,然后使用钢板的 4 个角支垫调整模板顶面,以确保模板表面水平。此外,模板65第 24 期2023 年 8 月江苏科技信息 应用技术No.24August,2023与承台之间的空隙需要采用 M10 水泥砂浆填充。这种做法既可以防止混凝土浇筑时漏浆,又能为后续的拆模操作提供便利。在墩身模板安装过程中,竖直度的控制至关重要。为了确保竖直度符合要求,必须加强对竖直度的检测和控制。在混凝土浇筑之前,需要对模板进行复检,确保模板的位置、竖直度、顶部标高和钢筋保护层厚度等参数均符合规定要求。经过监理工程师的认可并得到同意后,才能开始浇筑混凝土,以确保浇筑质量达到最佳状态1。2.2 翻模施工 在混凝土浇筑完成后,侧模的混凝土强度必须达到 10.0 MPa 或以上才能进行拆模。只有当混凝土强度大于 20 MPa 时侧模才能进行翻模施工。首先,使用塔吊将下面一节模板与上面一节模板上下挂紧。然后,将上面及左右连接螺栓进行拆除。接着,利用设置在模板上面的简易脱模器,将下节的模板进行脱落。将拆下来的模板通过钢丝绳将其挂至塔吊之上,利用塔吊将模板提升至安装节。在提升过程中,必须安排专门的工人对模板表面进行去污、涂油和清洁,以确保模板的整洁和顺利使用。同时,在提升过程中需要有人专门监视,以防止模板与周边固定物发生碰撞。当模板被拆下后,使用塔吊将其运到待浇筑混凝土顶面平台上。然后,需要对模板进行清理,并涂刷脱模剂,以便后续的组装和施工。最后,根据放线尺寸组装模板,并按照安装次序安装其余部分2。在翻模施工过程中,落模后需要将其向外滑动然后才能起吊。在每块模板的底部横杆上配备了简单的滚轮滑轨,这样就可以轻松地进行滑动操作。然后,再利用塔吊将模板向上翻转到所需的高度。翻模时,需要首先对最顶层的模板进行操作,将其作为上层模板的支撑部分。之后,将下面两层模板拆卸并向外滑动,使用塔吊将这些模板吊起,并将它们放在顶层模板相应的平面位置上。最后,将模板与周围模板进行连接,以完成整个翻模过程。2.3 墩柱混凝土浇筑 拌和混凝土要求混凝土有良好的和易性,坍落度控制在 1620 cm。混凝土浇筑前,先清理干净墩身内杂物。经监理工程师认可后,再进行混凝土浇筑工作。为了保证混凝土灌注不出现离析现象,有下列要求:首先在进行混凝土浇筑时,采用分层策略,每一层的厚度大约为 30 cm。为了更高效地运输混凝土,使用泵车进行垂直运输,以提高效率和质量。其次,在开始振捣前,将振捣棒以垂直或略倾斜的角度插入混凝土。这种倾斜需要保持在适度的范围内,因为过度倾斜可能会减少振捣棒的插入深度,不利于振捣的效果。最后,在插入振捣棒时,应做到迅速进行;而在提出振捣棒时,应稍微减速。同时,在提出的过程中,应同时进行振捣,避免混凝土存在空洞问题。在振捣棒作业期间,要控制其移动距离应在振捣器作用半径的 1.5 倍以内,即保持在 2535 cm 的范围内;同时,与模板保持 510 cm 的距离。当插入下层混凝土时,插入深度应确保在 510 cm,以保证上下层混凝土紧密结合。在混凝土浇筑完成后,应立即进行振捣作业。在每一层混凝土浇筑时,首先应将混凝土均匀摊开,然后再开始振捣。振捣作业的顺序是至关重要的。首先是角落处,然后从两边同时向中间振捣。具体来说,振捣时间应不少于 30 s,直到混凝土表面变得光滑,没有气泡冒出,混凝土不再下沉,并充分填充模板的边缘和角部为止。2.4 墩身封顶段施工 空心墩墩身顶部封顶段混凝土底模采用 6 块预制 C40 钢筋混凝土预制构件拼接而成,单块预制钢筋混凝土板尺寸为 200 cm99 cm15 cm。墩顶实心段施工,为避免在墩柱箱室内搭设钢管支架或型钢支架不便于拆除支架及模板的问题,同时也为提高墩顶实心段施工速度,预制厚度为 15 cm 的 C40 钢筋混凝土板作为底模,每块板宽度 99 cm。因墩柱宽度不一致,最后一块根据空心墩长边长度计算确定,预制板吊装安装完毕后在其上绑扎钢筋、支模浇筑墩顶实心段混凝土。钢筋混凝土配筋图只给出 3.5 m 宽度薄壁墩,2.5 m、3.0 m 宽度薄壁墩配筋图参照图 2 设置,预制块预制时注意预埋吊环,吊环采用 16 的光圆钢筋冷弯。图 2 墩顶封顶混凝土模板安装2.5 滑架安装及提升2.5.1 滑架安装 滑架的制造过程是首先将工字钢底板部分分为75第 24 期2023 年 8 月江苏科技信息 应用技术No.24August,2023两半进行加工,待墩身浇筑至第一节高度(6 m)后,拆除第一节上下两层模板。之后,通过塔吊把底板吊到墩身周边,并且利用焊接形式将底板和墩身焊接成一个整体。在底板上焊接钢管支架,以形成完整的滑架。滑架的各部位焊接应坚固,转角处使用三角钢板焊接。对于钢管支架,采用直径为 32 mm 的钢筋,长度为 2025 cm,将其焊接在工字钢上,再用立杆套上并围焊架管。在进行焊接时,特别需要注意的是,提升挂点需用 2 cm 厚的钢板割孔,孔内需打磨光滑,接触面使用木方支垫,以免割断钢丝头。在提升时,使用的葫芦应采用长链新葫芦,禁止使用螺纹钢筋作为吊环,以免发生脆断。在钢管的焊接头方面,采用套管式设计,并在支架顶上面利用横向联结钢管形成一个整体,侧面利用斜撑钢管进行交叉连接。剪刀撑布置合理。同时,钢丝绳和电动葫芦的上下挂点需牢固。2.5.2 滑架提升 滑架的提升过程主要依赖于一个电动葫芦。葫芦的上部有一个挂点,通过一个直径为 36 mm、长度为 80 cm 的钢筋横栓连接在内侧主筋上作为上挂点。下挂点则钩住滑升架下部的框架起吊环,通过同时匀速收紧葫芦,逐步往上提升。当提升到预留孔时,使用一根直径为 90 mm 的圆钢穿入墩身进行固定,以此完成提升工作。每次浇筑 4.5 m 高的墩柱混凝土后,完成上次浇筑节段的外观修饰,即可提升滑架;且要保证钢棒预埋孔洞埋设的高程相差值应控制在小于2 mm,确保各根钢棒受力的均衡性,避免集中受力问题。3 桥梁空心薄壁墩施工质量控制措施3.1 原材料保证措施 为了确保施工质量,需要对使用的所有水泥进行严格管理。首先,必须要求提供水泥的材质化验单,以验证其技术性能指标是否符合要求。同时,还需要对水泥进行抽样检验,以确保其质量。此外,还要注意水泥的使用期限,任何水泥的使用期限不得超过出厂日期之后的 3 个月,一旦超过 3 个月,需要对该批水泥进行再次检查,以确保其质量。对于细碎骨料也有一些要求,所有的细碎骨料粒径应小于 5 mm。在选择细碎骨料时,推荐使用天然的河砂。但是需要注意的是,这些细碎骨料的泥质含量不应超过 3%。另外,还需关注这些细碎骨料中的化学成分,它们的硫酸盐、硫化物和轻质物质的含量应该低于 1%,颜色应符合标准要求,有机物含量也应符合标准要求。为了确保生产质量,生产厂家必须将添加剂放在适当的容器内,准确标注名称、含量和用途,并随附合格证书。在使用钢筋之前,应提供质量证明报告单,以便确认其品质。此外,应保证每一批次钢筋的炉号、重量和截面一样,且不能超出 60 t。在对钢筋进行尺寸和质量检查后,需要进行冷弯和拉力试验。只有通过这些试验并符合要求后,才能对钢筋进行加工和安装。为了确保凝结速率的适当性,混凝土添加剂的添加需满足浇筑和运输的需求。设计的模板应遵循大板钢模型的原则;模板加工、拼装及施工应具备结构清晰、简单、易于安装和可拆卸多次使用等特点,为了方便拆除,需要在模板表面涂刷隔离剂。3.2 桥梁高墩垂直度控制措施 在墩身施工的过程中,垂直度是其关键的质量指标,与普通的墩身施工方法有着显著的不同。因此,为了控制垂直度,必须针对本次施工的具体情况采用有效的策略,以实现对于空心薄壁墩垂直度的精确控制。由于空心薄壁墩的高度较高,需进行多次翻模,以确保垂直度的精准性并提高中心位置的准确性3。在安装模板后,需要使用全站仪进行坐标测量,以便确定准确的位置,如果发现偏差,需要对模板进行适当调整。在调整过程中,可以使用厚度为 0.51 mm 的钢板来进行填充,以校正偏差。这样做可以确保坐标误差在 10 mm 以内,从而降低对整个施工过程的影响。3.3 规范施工管理与控制 桥梁空心薄壁墩建设施工期间,应设立项目管控机构部门,由专人负责管理、监督。为了提升管理的质量与效率,可以采用分层管理体系,保证各级管理部门信息与沟通的及时性。针对不同的施工承包方,需要实施专业化的管理机制,以便更好地监督和控制施工过程。每个施工队伍都应配备专业的质量检测人员,主要职责是严格监督施工材料、设备的质量,并且确保现场安全防护设施符合高质量标准,以此保证施工符合严格的质量检测标准。此外,项目管理人员需要接受相关的专业技术培训,提高他们的综合管理能力和了解所负责项目的施工技术。这样可以发挥管理者的优势,实施有意义的监督工作,提高整个监管质量。项目管理可以分为 3 个层次:一线、中层及领导层管理。这种管理结构模式主要体现在对于项目的现状与进度要求,领导层和中层管理人员必须时刻掌握,以便提升管理者的管理经验,规避外行指导内行的尴尬场面。在交叉施工作业期间,各工种之间应提前协调,以规避施工时发生矛盾,努力营造出一个良85第 24 期2023 年 8 月江苏科技信息 应用技术No.24August,2023好的施工作业环境,保证项目能按照预期时间保质保量完成。3.4 混凝土浇筑质量控制 混凝土的灌注应该采用分层连续推进的方式进行,灌注间隙时间不得超过 90 min。在浇筑过程中,混凝土的一次摊铺厚度不宜过大,最好不要超过400 mm,以避免出现离析现象。在施工过程中,应经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸,确保其位置正确不发生变形。在夏天灌注混凝土时,应采取措施避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射,如搭建遮阳设施等。同时,要确保混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过 40。尽可能安排在傍晚进行混凝土灌注,以减少温度对混凝土质量的影响。混凝土养护期间,应采取适当的保温措施,如覆盖草帘、使用保温涂料等,以确保混凝土内部最高温度不超过 65,同时满足混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差均不大于 25 的要求。在进行混凝土分层浇筑时,对接缝的处理应严格遵守混凝土接缝的处理要求。首先,需要清除表面的浮浆,并确保接口处无杂物。在进行凿毛作业时,需注意混凝土结构达到足够的强度后方能进行,以避免对混凝土结构造成损害。在凿毛时,不能破坏混凝土的强度,并且要将它的表面全部凿毛,而面积不能低于 90%。另外,凿毛的深度需控制在 510 mm,到骨料露出三分之一左右。4 结语 空心薄壁墩技术在桥梁工程建设中已得到广泛应用,且具有许多优势。但是在施工过程中,制定一份科学合理的施工计划至关重要,以确保工程符合实际情况,并强化对各个步骤的质量控制,力求提升整体项目施工的品质。为此,应引进精细化管理模式来保证桥梁空心薄壁墩的施工质量,提升其在施工过程中的质量控制能力,且注重环保施工、高效管理及充分应用各项技术。这不仅有利于施工单位提高品牌形象,还能促进桥梁行业的文明建设和快速发展。参考文献1邵继飞.桥梁空心薄壁墩施工质量控制要点J.四川建材,2022(10):100-101.2洪东.桥梁空心薄壁墩施工质量控制要点J.公路交通科技(应用技术版),2020(2):219-221.3万奔.高速公路桥梁空心薄壁墩施工技术研究J.运输经理世界,2022(4):88-90.(编辑 李春燕)Construction and quality management of hollow thin wall piers for highway bridges from Nalati to Baluntai on Line 218Yadikaer Wumaier Xinjiang Communications Investment Construction Management Co.Ltd.Urumqi 830000 China Abstract With the advancement of highway construction and development the construction technology of hollow thin-walled pier sliding formwork combination formwork is widely used in practical engineering.This technology helps to solve a series of problems in on-site formwork construction such as high-altitude operations slow construction speed poor construction quality and the consumption of manpower and resources.The article takes the NBTZ-3 section of National Highway 218 from Nalati to Baluntai as an example to introduce in detail the construction technology of hollow thin-walled piers and propose construction quality control management measures.Through the use of this construction technology various technical links are implemented and quality control is strengthened greatly improving the construction quality and efficiency of the project aiming to provide reference for similar projects.Key words bridge hollow thin-walled pier construction technique quality control95