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摘要:在公路橋梁工程施工過程中,關鍵性施工環(huán)節(jié)之一是橋梁墩柱蓋梁施工,橋梁投入使用后,其使用情況在一定程度上取決于墩柱蓋梁施工質量。結合實際工程,深入了解公路橋梁墩柱蓋梁施工要點,總結實際施工過程中遇到的難點問題并給出解決意見,分析施工技術要點,分析層面包括蓋梁施工、定位測量、墩柱鋼筋制作、墩柱模板安裝與制成等,為今后的工程提供參考。
關鍵詞:公路橋梁;墩柱蓋梁;施工技術
1工程概況與重難點
1.1工程概況
本文以位于廣東省中山市的坦洲快線C段為例,其下方為沙坦公路及城桂公路,已做外圍圍蔽,沙坦公路寬窄度不一,部分路段達到22m左右,比較窄,兩邊均需預留車道,寬度為4.5m,蓋梁施工所設置的圍蔽寬度為10m,其他支架用臨時圍蔽即可。施工場地寬度不足,作業(yè)時困難較多,工期緊,且由于是城市道路對美觀度提出了要求。中央獨柱墩蓋梁施工交通疏導簡圖如圖1所示。標準段主線橋梁上部及下部結構分別采用預制箱梁截面和小間距雙柱墩結合預應力鋼筋混凝土蓋梁。就設計圖紙來看,小間距雙柱墩蓋梁總數為83座;景觀大道高架橋和國道G105互通主線橋分別有7座和2座;沙坦南路高架橋和茅灣路高架橋分別有39座和19座;沿灣街高架橋有16座,且以單向橫坡居多。
1.2施工重難點
公路橋梁墩柱蓋梁施工時,需利用10#~12#墩柱跨過信江,因此,這3座墩柱建于水中,施工工期較長,施工便道全面通車將花費較長時間,導致材料和設備運輸存在困難,無法直接進入現場。對此,塔式起重機中心位于墩身設置在左、右幅中心位置,采用塔式起重機通過垂直運輸的方式將鋼筋、橋墩模板、施工材料、小型機具等送入施工現場。所有塔式起重機停放于橋墩位置,墩身即為起重機中心,同時對地形和四周環(huán)境做到了如指掌。在塔式起重機施工的過程中,橋墩施工要在獨立高度上完成,當橋墩的施工高度比塔式起重機獨立施工高度高時,將塔式起重機的附著結構安裝在橋墩墩身預埋的型鋼附著點上。墩身施工高度增加的同時,塔式起重機在墩身上附著的結構也要隨之增加,使塔式起重機的穩(wěn)定性和安全性得以保證。根據墩身施工高度調整塔式起重機附著結構數量,確保其施工作業(yè)時的穩(wěn)定性和安全性。由于施工沿線可能有高壓線,因此需注意采取安全防護措施。
1.3施工準備
在現場布局中,首先要確保施工通道即使在惡劣天氣下也能順利通車,便于運輸材料和施工設備;其次,合理組織施工現場的排水工作,為了避免大面積積水影響工程的安全和進度;另外,應確保材料的及時供應,自動攪拌混凝土材料可用于公路橋墩蓋梁的施工;最后,應做好技術準備。施工前審查施工圖,進行測量和放樣,以確保施工現場平整,確保材料和機械設備均到位。安排施工人員提前前往施工現場,收集與工程相關的信息,編制施工方案,確保墩蓋梁工程施工順利進行。
2蓋梁施工技術
2.1定位測量
以橋梁中心線為參考判斷墩柱的具體位置,墩柱有兩個方向定位樁,分別在橫向和縱向處,可有效控制橫軸和縱軸。定位柱設置兩根及以上,承臺標注點為墩柱中心位置,反復測量樁定標高和控制柱高度。
2.2腳手架搭設
在橋墩柱周圍設置腳手架工作平臺時,應將周圍地面平整加固,使腳手架穩(wěn)定可靠。腳手架應設置為雙排架,控制好桿和橫桿之間的間距,在腳手架的底部設置一個離地面30cm的掃桿,在腳手架外設置連續(xù)的剪刀支撐,剪刀夾頭和水平面之間的角度需要控制在45°~60°。腳手架的頂部覆蓋腳板。兩側均設置安全護欄,并且懸掛安全網和預裝人員上下通道。
2.3鋼筋綁扎
1)在軸承平臺的頂部位置測量墩柱的外殼位置,確保測量結果的準確性,在軸承平臺上標記,然后重新測試墩柱的底部高度,確認后方可設置支架。2)該項目中的所有鋼棒都在指定的加工棚中制造加工,加工后的半成品鋼棒在運輸到現場后,按照相關技術規(guī)范和標準的要求裝訂成型。在鋼筋制作連接過程中,可以以墩柱段的施工次數為主要依據,并保留足夠的搭接長度以保證搭接質量。受力鋼筋的重疊部分應錯開35d以上。3)鋼筋綁扎后,將預制混凝土塊安裝在主鋼筋上,以確保保護層的厚度達到標準。根據先下后上的原則設置鋼棒。具體方法如下:首先,將暴露在外的主桿、箍筋和領帶夾綁扎,施工時根據尺寸嚴格控制間距。如果墩柱本身的高度太高,可以采取分段安裝的方式。當暴露部分的鋼筋長度較長時,有必要設置一個支撐框架。4)為了保證鋼筋的結合質量,可以按以下順序結合鋼筋:先長軸后短軸,從一端綁定到另一端。根據圖紙給出的要求在現場進行劃線、穿線、裝訂和成型。在安裝鋼棒的過程中,在墩體中掩埋鋼棒是非常重要的環(huán)節(jié)之一,這與保證工程整體質量密切相關。為了保證嵌入式鋼筋位置的準確性,定位可以通過支架完成,定位框架可以設置在軸承平臺鋼筋的頂面上。5)本工程中的墩柱鋼筋分為三種類型:主鋼筋、箍筋和系筋。不同的鋼筋拼接方法不同,具體如下:主鋼筋通過焊接和軋制螺紋連接,為了便于隨后的混凝土振動和壓實工作,長度控制在標準要求之內。在鋼筋加密區(qū)布置主鋼筋縫時,各界面處的縫數應控制在鋼筋總數的50%以內,對接縫采取錯開布置的方式。
2.4模板安裝
橋墩施工根據工程具體情況開展,其設計方式為模塊化設計,鋼膜由工廠完成制作后運送到現場。使用翻模拆安的方式來處理墩柱模板時,使用吊車將模板吊運到指定的安裝位置,借助纜風繩使其保持著平穩(wěn)的狀態(tài),為安裝施工做好充足的準備工作。墩身的第一次立模高度設置為4.5m,在第二次立模時,上一層模板要保留著,將其作為持力層,模板拆除要使用吊車來完成,在打磨施工完成以后,安裝第二次模板。在模板翻升的過程中,混凝土澆筑高度要保持在5m左右。在墩柱模板施工結束后,使用鋼絲繩風纜將柱模捆扎結實,在風纜上設置花籃螺絲,使柱模垂直度滿足設計的標準。在垂直度調整時,模板4個頂角要做好檢測工作,檢測使用的設備為重錘。在澆筑混凝土時,要事先將模板接口位置檢測好,使用水膠帶密封嚴實。在對墩柱的模板進行架設時,要充分利用模板頂部的鋼絲繩風纜,采取十字對稱的方法對柱模進行固定。
2.5墩柱鋼筋制作與安裝
2.5.1鋼筋加工焊接鋼筋前認真檢查施工現場,了解焊接性能并予以檢測,檢測結果符合標準即可用于施工。檢測鋼筋材料后用于加工處理,充分結合施工現場及設計要求,最終制成的鋼筋材料僅為半成品,經由監(jiān)理單位檢測,檢測合格后方可運送到施工現場。制作鋼筋時嚴格遵守設計要求,彎曲鋼筋末端位置的彎曲的程度保持到平角的狀態(tài),彎鉤的彎曲半徑要保持在1.2d(d為直徑)左右,使用同樣的方法彎曲帶肋鋼筋末端,彎鉤呈現出直角的狀態(tài),彎鉤的彎曲半徑要保持在2.5d左右,鉤端直線段長度在3m以上。豎向主筋采用套筒連接,間距保持約0.5m。一個截面的接頭少于主筋,二者相差50%,樁基及承臺的頂面均不得設置接頭,連接鋼筋時用鐵絲于兩處位置進行綁扎,分別是鋼筋兩端和中心,綁扎接頭超過25d。2.5.2鋼筋安裝加工好的鋼筋要整齊地堆放好,鋼筋運送到施工現場后,邊施工邊捆扎。捆扎鋼筋時利用模具來控制鋼筋之間的間距,確保保護層的清潔度,否則可能會腐蝕通道[2]。鋼筋經過混凝土墊塊時要嚴格遵守工程要求,鋼筋保護層控制在合理厚度。墊塊強度較橋墩混凝土強度要大,每m2設置4個墊塊,分布形狀為梅花狀,并增加頂帽鋼筋保護層墊塊密度。
2.6混凝土澆筑
完成模板支撐固定后,墩柱頂面高程要由測量人員來確定,同時以設計標準為基礎,對墩頂標高予以準確地確定,使用紅色油漆將其標記清楚。在墩柱混凝土施工的過程中,使用運輸車將混凝土運輸到施工區(qū)域完成混凝土澆筑施工。澆筑時,在下料口處設置串筒?;炷帘砻媾c溜筒底部位置保持2m的距離,使用水平分層澆筑施工辦法完成混凝土的澆筑施工,澆筑后進行振搗,振搗工具為插入式振動器。插入時深度約為10cm,均勻選取多個點插入,各點間距控制在作用半徑1.5cm內。
2.7墩柱拆模
混凝土澆筑施工全部完成后,混凝土強度必須達到2.5MPa方可拆模。在拆模過程中按照由上至下的原則進行。拆除時對墩柱棱角做好保護措施,避免發(fā)生破損。拆除結束后第一時間對混凝土表面進行養(yǎng)護,采取灑水措施,保持混凝土表面濕潤,持續(xù)養(yǎng)護7天及以上。
2.8蓋梁施工
蓋梁施工時對剪力銷高度有特定的要求,具體根據地面實際情況和設計要求確定,對墩柱而言,剪力銷孔必不可少,必須在施工時預留,立柱置入剪力銷,確定其位置后設置砂筒,接著將蓋梁模板支架安裝好。在支架施工的過程中,間隔0.5m設置工字鋼式支架橫梁,從而使施工平臺得以完整地搭建,將底模鋪設在施工平臺上,確保蓋梁施工得以快速地完成。在底板鋪設的過程中,底板標高要確保精準,要將支架沉降考慮在其中,使其對模板強度造成的影響降到最低。蓋梁部分突出的棱角要采取措施保護好,確保其完整性[3]。
3施工方案
綜合分析該工程的具體情況,同時對比改良施工工藝效果,確定該工程的蓋梁施工平臺支撐選用鋼護筒+貝雷主梁支撐系統(tǒng)。針對小間距雙柱墩蓋梁支架所采用的支架結構為落地鋼管+貝雷主梁。支架使用的鋼管型號為ϕ630×δ12mm,從橋梁橫向位置設置鋼管,共計6排,內側的2排鋼管在布設時與墩身緊密貼合,外側2排鋼管位置確定于路肩,其余鋼管位于原道路,6排鋼管均設置中心間距為2.5m的鋼管,設置2根,鋼管調節(jié)段應有所差異,結合墩身高度對其予以調整,鋼管連接設備為螺栓及法蘭。將設置了單層貝雷主梁的雙拼I25b工字鋼帽梁安裝于鋼管柱,貝雷主梁共有3組6片,片間間距和組間間距分別為50、75cm,外側兩組貝雷主梁持續(xù)設置30m,中間一組懸臂調整為12m。主梁有橫向分配梁,故設置了I20b工字鋼。懸臂段和雙柱跨中段使用的工字鋼長度均為6m,間距均為75cm,總排數分別為32排和3排。蓋梁鋼筋后場均綁扎,并采用鋼絞線穿束工藝將其穿束,然后運送到施工現場,蓋梁鋼筋骨架安裝時通過汽車吊及吊架進行吊裝。
4結束語
本文根據實際工程案例對橋梁墩柱蓋梁施工各個環(huán)節(jié)進行簡單分析,并根據施工現場實際情況及設計要求,對其中存在的重難點問題給出了具體的解決措施,是對橋梁墩柱蓋梁施工工藝的進一步完善,希望能為今后類似項目提供參考。
作者:王藝淳 單位:保利長大工程有限公司
公路橋梁施工技術篇2
1引言
相較于傳統(tǒng)的現場施工技術,預制技術對建設工程中的模塊化部分進行集中設計和制作,采取了大量的機械化、智能化的操作,不僅提升了各項結構模塊設計的效率,也降低了人工操作的失誤。對于山嶺地區(qū)的標準跨徑公路橋梁施工,由于受到地形的制約,難以應用現代化的機械與設備,往往需要耗費大量的人財物資源,而通過應用預制技術,對于提升施工質量與效率意義重大,也有助于節(jié)省項目施工的經濟與時間成本。
2山嶺地區(qū)公路及橋梁施工的特點
2.1山嶺地區(qū)公路的特點
山嶺地區(qū)的地理條件較為復雜,主要體現為地勢起伏明顯、落差較大,地形相對險要,在高速公路的施工中,對于土石方以及防護工程的質量要求較高。同時,由于地形復雜多變,山嶺地區(qū)的水文條件往往也錯綜復雜,修建的公路通常有比較多的彎路和陡坡,根據地勢起伏的情況,一些地方需要設計橋梁,在建設公路橋梁時,必須對山嶺周邊的自然地理環(huán)境進行全范圍的勘察,才能按照相關標準設計橋梁結構,順利開展項目施工[1]。
2.2山嶺地區(qū)公路橋梁施工的特點
山嶺地區(qū)的地質條件復雜多變,對于公路橋梁的建設水平有比較高的要求,具體而言,山嶺地區(qū)公路橋梁施工的特點主要包括下述幾方面:一是施工的環(huán)境較為惡劣,增加了項目施工的難度[2]。二是相較于其他地區(qū)的施工,山嶺地區(qū)受到自然地理條件的制約,施工作業(yè)對于人工勞動的依賴性較大,機械化水平相對較低,這不僅增加了施工過程中的危險,也導致施工進度非常緩慢。三是山嶺地區(qū)的公路橋梁施工往往需要耗費大量的人財物資源,施工組織過程也較為困難。
3山嶺地區(qū)標準跨徑公路橋梁標準化設計
3.1橋型選擇
山嶺地區(qū)在建設高速公路的過程中,一般會選擇標準化的橋梁與板式結構,通常也會嚴格按照相關規(guī)定設計標準跨徑,即20m、25m、30m、40m[3]??傮w而言,在橋型選擇方面一般需要遵守下述幾方面的理念:一是適用性,應當根據山嶺地區(qū)的地質環(huán)境與氣候條件,選擇適宜的橋型,保障橋梁的使用壽命;二是安全性,橋型的選擇應當最先考慮安全要素,這就需要相關人員對于橋梁后期的使用情況進行預估,結合實際情況選擇安全性較高的梁、板式結構,合理確定跨徑長度;三是經濟美觀,橋型的選擇也要考慮經濟性,以最低的成本實現最大的實用功能,同時確保橋梁設計的美觀度。
3.2上部結構布置
山嶺地區(qū)標準跨徑公路的橋梁上部設計主要包括下述兩方面的內容:一是采取非標準預制梁長,這主要是由于相較于其他地區(qū),山嶺區(qū)域的地形較為復雜,設計的橋梁結構也較為特殊,采取傳統(tǒng)的標準預制結構,往往難以滿足橋梁施工的需求,因此就需要對橋梁的上部結構進行嚴格布置,充分考慮平曲線半徑,再對預制梁長進行設計,確保梁板的長度與橋墩完全吻合,保障橋梁的穩(wěn)定性與安全性;二是協調好梁板、橋墩、橋洞等要素之間的關系,合理控制預制梁的長度,在實際情況中,針對平面曲線半徑的不同情況,已經形成了不同的預制梁長度設計方法,在實際施工的過程中,應當根據地形的變化以及橋型的選擇,靈活調整預制梁長度。
3.3下部結構布設
由于山嶺地區(qū)的地形通常處于變化不定的狀態(tài),地勢起伏明顯,為了保障安全性與穩(wěn)定性,可以采取組合式標準跨徑的方法進行設計,避免過度變化跨徑[4]。在實際操作中,設計人員通常會選擇20m、30m、40m的標準跨徑,將標準跨徑進行組合應用,保障橋梁施工的穩(wěn)定性,同時提升施工的進度。在橋梁下部結構的設計中,也要充分考慮橋墩、橋臺、基礎的布設,這些布設都會影響橋梁的整體施工質量,在設計過程中,需要控制好橋墩的高度,橋臺通常會選擇樁柱式、U型橋臺等,基礎布置需要考慮山嶺地區(qū)的地形情況,樁基礎的設計與具體施工更應當嚴格按照規(guī)范標準,全面控制施工過程的風險。
4預制技術在山嶺地區(qū)標準跨徑公路橋梁施工中的應用
4.1預制技術應用的流程
對于山嶺地區(qū)標準跨徑公路橋梁的施工而言,預制技術主要應用于橋梁的板梁、箱梁、T梁等結構的設計與制作方面,具體的應用流程較為復雜,需要結合公路橋梁的設計方案先完成模型的建設工作,再進行模板拆除和分離,接著安裝鋼筋,最后進行混凝澆筑等環(huán)節(jié)[5]。在任何一項環(huán)節(jié)中,都應有測量與計算工作,嚴格按照標準進行操作,保障各項流程都符合施工要求,降低預制技術應用過程中的風險,提升公路橋梁預制結構的質量。
4.2預制技術應用的要點
預制技術的應用能夠保障山嶺地區(qū)標準跨徑公路橋梁施工的質量與效率,具體的施工要點包括下述幾方面:一是合理控制混凝土的配合比,確保材料的孔隙率、水灰比、強度等要素符合相關標準,這是保障施工質量的重要前提;二是合理選擇振搗器,在實際情況中,部分振搗器雖然振動強度較大,但頻率明顯不足,也會對預制結構的穩(wěn)定性產生不良影響[6]。因此,必須選擇在振動幅度和頻率方面都滿足標準的振搗器,保障施工作業(yè)順利進行;三是在混凝土澆筑的過程中,必須把控好時間與溫度等要素,提升混凝土材料的質量,確保公路橋梁預制結構的強度,避免成品與設計結構出現偏差,影響后期的項目施工。相較于傳統(tǒng)的公路橋梁施工技術,采取預制技術能夠有效提升施工效率,降低人為因素對于施工過程的不良影響。尤其對于山嶺地區(qū)而言,通過預制技術的應用,能夠有效節(jié)省人工成本,同時解決山嶺地區(qū)機械應用不便的問題。
4.3預制技術應用的局限性
預制技術在提升施工質量與效率的同時也具有一定的局限性,山嶺地區(qū)就標準跨徑公路橋梁的施工來說,由于地形復雜多變,而預制結構大多較為統(tǒng)一,預制操作的過程中使用的梁、板等材料往往都是直線結構,能夠滿足大多數工程建設的需求,但在特殊條件下,難以適應山嶺地區(qū)的實際需求,這會增加預制技術使用的難度。隨著社會經濟的不斷發(fā)展,在預制技術中必將引入智能化、信息化的先進技術,針對地形復雜區(qū)域的公路橋梁設計與施工,能夠制作出符合實際需求的預制結構,適用多元化的地形條件。
5結語
綜上所述,山嶺地區(qū)標準跨徑公路橋梁的施工難度較大,極容易受到外部地形條件的影響,在采取傳統(tǒng)人工作業(yè)的同時,也應當充分應用現代預制技術,結合公路橋梁的橋型選擇、上下部結構設計進行合理建模,利用大型設備與機械在工廠完成板梁、箱梁等結構的制作,不需要再進行現場澆筑,這有助于提高施工質量與效率。在具體作業(yè)的過程中,需要結合公路橋梁設計方案,控制好混凝土配比、合理選擇振搗器等設備、把控好澆筑環(huán)節(jié)的各項要素,為公路橋梁施工生產出符合標準與需求的預制結構。
作者:何世榮 單位:甘肅路橋建設集團有限公司
公路橋梁施工技術篇3
1人工挖孔灌注樁
人工挖孔灌注樁是一項傳統(tǒng)的橋梁樁基施工方案,在公路橋梁建設中運用普遍。山區(qū)公路橋梁建設過程中,由于部分橋墩處于陡峭山坡上,所需樁基施工平臺難以修筑、鉆孔機械不能確保安全運行,對此,可采用人工挖孔的方式進行樁基施工。人工挖孔樁相對于機械鉆孔更具有經濟效益,成孔所需施工設備簡單,能夠明確地分辨樁基是否嵌入完整的中風化(微風化)巖層中,盡可能保證樁基的安全性和成樁質量。然而,人工挖孔樁危險性高,隨時可能出現涌水、涌砂、塌方、毒氣、觸電、高空墜落、物體打擊等安全隱患。因此,人工挖孔樁應該在滿足限制條件、確保施工人員安全的前提條件下進行施工[1]。
2施工方案
2.1施工控制
2.1.1測量控制挖孔過程中應嚴格控制孔位坐標,保證樁基的垂直度。在中心點圓周外圍設置護樁,作為樁位偏移控制點;每級開挖后應保證樁基有效孔徑并預留護壁厚度。護壁模板安裝后應再次校核樁基孔徑大小及中心位置。待挖至孔底時符合樁基深度,放入探籠檢查孔徑大小,以保證成樁樁基的樁位坐標、樁基長度及尺寸符合圖紙要求。2.1.2防孔口坍塌及山坡滾石措施樁基位于陡峭山坡上,尤其是在土質坡面上工作時,在開挖工作前應采取一側卸壓、一側增壓的方法平衡孔口的四周土壓力。增壓側應分層填壓密實;卸壓側按不小于1∶1.5的坡比進行基坑開挖,并做好坡面臨時防護,坡腳處設置碎落臺,并修筑臨時排水溝,以防孔口坍塌及山體土石滾落。2.1.3孔口鎖口施工施工前應先平整施工場地,用小型機械挖出深1m左右的基坑,人工修正護壁范圍;用1.5mm厚的鋼板制作鎖口模板,采用螺栓連接,并使用木板增加穩(wěn)定性;鎖口采用鋼筋混凝土澆筑成型,澆筑時用鋼釬插搗密實??卓谒闹艿淖o壁應高出工作平臺30cm以上,井口周圍硬化寬度不小于60cm(圖1)??卓谔帒潭▏鷻冢瑖鷻谒闹軕3指蓛?、整潔,夜間應設置危險警示燈[2]。2.1.4提升架的錨固提升架落地基礎應夯實,采用未篩分碎石或洞渣換填填筑,換填厚度不小于30cm,保證提升架基礎平整穩(wěn)固,做好防傾覆措施。提升架須設置限位器和防脫落裝置。卷揚機需通過配重保持運行穩(wěn)定,配重需大于施工最大吊重要求,提升架需進行抗傾覆驗算,穩(wěn)定系數不小于2。2.1.5支撐護壁施工為了保證施工人員的安全,防止開挖后的砂層等涌入孔內造成塌孔。人工挖孔樁應采用開挖一級、防護一級的方案施工。開挖一級的厚度一般不超過1m,護壁的厚度根據地質情況等參數確定,在實際施工過程中,一般取受力最大處,即樁基最深段護壁所承受的土壓力及地下水的側壓力計算。當土質較差或滲水嚴重時,根據實際情況,可設置構造鋼筋或增加墻身厚度以增強護壁強度。護壁采用外齒式現澆混凝土,采用人工振搗,可以增大護壁和圍巖的摩擦力,防止塌孔。護壁混凝土強度應與樁基相同,由拌合站統(tǒng)一制作(圖2)。圖中t為護壁厚度,D為挖孔樁樁身直徑,h為分段護壁高度。
2.2挖孔施工
2.2.1淺層施工上部的土層和砂層挖孔,可采用鎬、鍬挖掘,遇硬質土層時用錘、釬等先破碎再清除。開挖從中部向周邊進行,挖孔范圍需保證樁基的尺寸和護壁的厚度大小。每一級樁孔的開挖及防護2道工序必須連續(xù)作業(yè),即開挖一級、防護一級,保證樁孔周圍的土層穩(wěn)定,以防塌孔。施工作業(yè)時需及時排出地下水,并保證孔內通風順暢[3]。2.2.2爆破施工當遇到弱、微風化巖層后宜采用淺眼松動爆破施工,采用非電毫秒管起爆。對于較軟巖,炮眼爆破深度最多為80cm,硬質巖為50cm。炮眼位置、用量多少和埋置方式等應根據實際地質情況確定,嚴格控制炸藥用量。先爆破中間集中掏心,后斜插爆破開挖周邊。爆破松動后人工用鎬、釬挖掘清理到位,盡快施作混凝土支撐護壁,以防塌孔和滲漏水。炮眼的標準直徑一般為Φ4cm,輔助眼與周邊眼的埋置應深度相同。掏槽眼需多埋深10cm,采用直眼掏槽,利于后續(xù)從中間開挖施工。周邊眼按照挖孔范圍設置,輔助眼均勻散落在中心眼周圍,豎向掏空。炮眼按梅花形交錯布置,排與排之間的距離等于同排炮眼距離的0.86倍,中間掏槽眼眼底間距控制在20cm[4]如圖3所示。圖3不同巖層炮孔布置方案爆破施工應做好排水處理,一般排水采用集水泵排水,根據實際滲水量情況調整排水方案。當挖孔時有水滲入,可在護壁內設置排水軟管;若地下水豐富時,可在護壁內增加加構造鋼筋和增加厚度等措施,增大護壁的強敵,防止水流滲透造成孔內坍塌。挖孔如遇到涌水量較大的潛水層承壓水時,可采用水泥砂漿壓灌卵石環(huán)圈,或其它有效的措施,同時可增加抽水泵以利于快速排水[5]。爆破時所有人員應全部撤離施工現場,爆破后應采用大功率機器通風,通風時長不小于0.5h;通風完畢后,經工作人員氣體濃度檢測儀檢查施工現場無有害氣體后,施工人員方可返回現場。人工挖孔時,每挖深50cm左右就應該對孔底做一次勘扦,確定孔底巖層情況后,再繼續(xù)施工。在樁底深度2m范圍內,需采用弱爆破等爆破手段,防止因爆破施工破壞巖層的完整性。樁基開挖時應間隔開挖,禁止相鄰樁基同時施工。爆破時應控制藥量和進尺深度,每次爆破后應檢查護壁損傷情況,若護壁出現開裂或松動應及時處理。
2.3鋼筋骨架固定
鋼筋籠在鋼筋加工場制作加工成型,采用機械連接的必須使用經檢驗合格的螺紋套筒,連接處鋼筋頭必須打磨平整,滿足安裝要求。主筋采用直螺紋機械連接,相鄰主筋接頭應錯開不小于1m。加強箍肋設在主筋的內側,箍筋在主筋的外側,并同主筋進行點焊,制好的鋼筋骨架必須平整墊放。汽車吊作為鋼筋籠安裝的起重設備,第一節(jié)鋼筋籠放入孔內,在鎖扣頂面采用軌道鋼水平穿過加勁箍下垂直吊住鋼筋籠。第二節(jié)鋼筋籠與第一節(jié)對準后進行機械套管連接并下放;下放時要緩慢平穩(wěn),施工員應隨時調整鋼筋籠垂直度,避免因吊裝機械和護壁碰撞導致鋼筋籠傾斜、損壞。鋼筋籠保護層使用混凝土滾輪預制塊(強度不低于30MPa),根據樁徑尺寸沿樁長每2m設置4個。鋼筋籠下放到位后用2條與主筋直徑相同的鋼筋一端與主筋焊接,另一端固定在鎖口圈軌道鋼上,定位鋼筋籠中心后,使整個鋼筋籠頂端固定,防止?jié)沧⒒炷習r鋼筋籠偏移[6]。
2.4混凝土灌注
對有滲水的樁基應根據其滲水量的大小,確定混凝土的澆筑方法及混凝土材料??變鹊叵滤疂B透速率較小時,即滲入量小于0.3L/h,可采用干式灌注法。灌樁前應盡可能地排除地下積水,積水最多不超過5cm。當地下水滲透速率較大時,應視其為水下樁,按水下灌注混凝土工藝施工。干式灌注法灌注前,應將樁底的水抽干,采用串筒法進行灌注,同時插入振搗器進行振搗?;炷翉膶Ч苁酱采隙说牧锊蹆A落,必要時應設置減速裝置。串筒底離混凝土面高度控制在1.5m以內,并不斷移動串筒均勻布料,嚴禁用振搗棒趕漿,分層振搗高度不超過30cm,嚴控振搗工藝,確?;炷撩軐??;炷凉嘧B續(xù)進行。混凝土塌落度宜為100~140mm,灌注速度應盡快,使混凝土對孔壁的壓力大于滲水壓力,以防水滲入孔內。灌注過程中應及時挖除過多的浮漿。灌注高出樁頂50cm,應將表面離析的混合物和水泥浮漿等清除干凈[7]。采用水下混凝土灌注法時,應先在樁孔內加水至1/3樁長高度,然后采用導管法灌注混凝土,混凝土拌合料的塌落度宜控制在180~220mm。導管可以用Φ30cm,每節(jié)為2.0~4.0m長,分別配一節(jié)長為0.5m、1.0m、1.5m的短管,由管端絲扣連接,接頭處用橡膠圈密封防水,管底節(jié)長不得小于4.0m。下井前需做好抗拉拔和水密承壓實驗。水密試驗時,導管內水壓力應超過孔內水壓0.3倍,同樣不能小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時的最大壓力p的1.3倍。令導管一端密封,另一端注水口與空氣壓力機連接,保證連接穩(wěn)固后,啟用壓風機提供有壓力。若填筑不順暢時,可轉動料斗,或用鋼插輔助疏通。首批混凝土的使用量必須經過計算確定,確保首批混凝土灌注后導管埋深滿足規(guī)范要求。首批混凝土填筑樁基后,應測量樁基內混凝土面上升高度,分析出導管填筑深度,若在合理范圍內,即可正常灌注。為防止下料后鋼筋籠上浮,當樁基內混凝土頂面距鋼筋籠底部1m時,需減小混凝土的下料速度。當混凝土灌注面緩慢上升到距離骨架底4m以上時,可拔高導管,使其管口高于鋼筋籠底2m上時,即可正常灌輸。灌注開始后,應連續(xù)灌注,保證下料充足,若前后兩次下料時間間隔過久,會影響成樁質量。要加強灌注過程中混凝土面高度和混凝土灌注量的測量和記錄工作,控制埋管深度,及時拆除導管,導管最大埋深不得超過6m,最少埋深不得低于2m。混凝土灌注要比設計高0.8m。在拔出最后一段長導管時,拔管速度要慢。采用水下混凝土灌注法需在樁基附近設置不少于樁基體積1/2的蓄水池,以便灌注時孔內清水排放。灌注時在鎖口四周0.5m以外采用黏土設置環(huán)形阻水,并引水至蓄水池中[8]。
3總結及建議
人工挖孔施工方案主要側重于安全生產環(huán)節(jié),場地平整整潔,孔口防護到位,防止高空墜物對施工人員造成生命安全;爆破施工需統(tǒng)一管理,爆破時需撤出所有施工人員;人工開挖過程嚴格把控,開挖一級護壁需防護一級,避免塌孔;人員統(tǒng)一管理,清點到位,不得擅自下井作業(yè)。人工挖孔應采取安全的下井方式,避免發(fā)生意外。同時,爆破后的毒氣檢測需嚴格控制,施工時的通風系統(tǒng)須下放至孔底,避免出現人員呼吸問題。針對不同巖面的用藥及埋置深度需根據實際巖層情況選擇爆破方案,避免損害巖層的完整性。
作者:何好 單位:中交公路規(guī)劃設計院有限公司四川分公司
公路橋梁施工技術篇4
我國是基建大國,公路橋梁是促進經濟發(fā)展的血管,隨著國家經濟建設的騰飛發(fā)展,現代化工程建設的大規(guī)?;l(fā)展成為時代的標志。同時,對于建設的基本規(guī)律的重視也將重點聚焦在了科學管理建設的發(fā)展上。采用現代科學管理方法結合施工的客觀規(guī)律來指導施工已是大勢所趨,而施工組織設計與管理也開始進入了一個新的發(fā)展階段。每項建設工程,從決策、設計、材料設備采購以及施工到竣工驗收的整個工作過程,都由公路橋梁的基本建設程序決定。建國七十年來的基本建設的經驗充分證明,是否按照基本程序來辦事直接影響到投資效果的好壞。在當今時代,按基本程序開展各項工程建設工作已成為大勢所趨,所以為了使建設管理穩(wěn)步進行,為了實現建設項目的穩(wěn)定進行,更應該嚴格按照基本程序對建設項目進行監(jiān)督。滿足公路橋梁快速發(fā)展要求的同時又能避免投資浪費,確保工程質量。因此,重視和充實施工組織設計內容,不僅關系著國家、集體、個人之間的經濟利益,更是加強經濟管理,合理確定單位工程造價的客觀需求。本文結合某公路橋梁實例,對橋梁的施工技術進行了研究,分析了采用沖擊法鉆孔灌注樁施工流程,給出了架設梁的操作要求和注意事項,提出了夜間施工、雨季施工、冬季施工的質量控制措施。
1工程概況
某橋共設36個橋墩,36根柱樁。橋墩直徑為1.8m,每個橋墩有10個支座墊塊,16個B型防震擋塊,2個C型防震擋塊。0#臺為肋式臺擴大基礎。10#臺臺帽直接設于基巖上,臺后不設搭板。橋墩中心線沿曲線徑向布置,臺口伸縮縫中心線、背墻前緣線均與預制梁端面平行布置。墩間用橫系梁連接,橫系梁均設置與標高為188.00m的同一平面上,伸入樁柱內的系梁鋼筋應與樁柱主筋連接。梁體總計10跨,每跨30m的部分預應力混凝土工字型梁。主梁工型梁采用C50混凝土預制,橋面板及橫隔板采用C40混凝土現澆。工字型梁在縱向上采用變截面,預應力主筋采用直徑為15.24cm,波紋管D=70mm,邊梁、中梁端部鋼筋網采用相同的構造設置。伸縮縫采用SSF80A型。橋面鋪裝采用瀝青混凝土。護欄座長度比主梁長4cm,每孔之間預留縫2cm,但伸縮縫處的護欄座與主梁同長。泄水管置于右半幅內側,順橋向間隔5m布置,但對靠近1#墩頂處的泄水管應調整至距墩頂中心線1.5m的位置,在泄水管周圍配置直徑為10cm的上下兩層補強鋼筋。本橋第一聯支座頂面不用調整縱坡,第二聯需調整縱坡,將鋼筋板沿橋的縱向按調整坡度并預埋在梁體內,支座中心處鋼墊板外露厚度為15mm,一聯兩端用F4滑板支座。主要技術指標:①設計荷載:汽車—超20級、掛車—120級。②橋面寬度,見圖1。橋外側設置50cm鋼筋混凝土墻式護欄,內側設置100cm波形梁護欄。③設計洪水頻率:1/100。④地震基本烈度:Ⅶ度。北岸一側有少量民房,南岸一側地勢開闊平緩,可用于布置施工現場臨時設施和預制主梁場地。周邊交通便利??删徒藿ㄅR時便道至施工現場,施工機械設備能順利運送至大橋位置。當地勞動力豐富,能夠滿足施工要求,施工所用水、電也可就近解決。地貌上屬低山丘陵區(qū)。橋梁位于陡山腳下,橋位于河道順直平整,河床發(fā)育明顯,北京岸低緩平整,上海岸十分陡峻,水流流向與橋軸線接近正交,居民點零星分布,交通較方便。橋梁起點K75+926.153,終點K76+233.845,全長307.690m,采用五孔一聯橋面連續(xù),共兩幅橋面,單幅橋面寬13.5m,設計通行四車道。該橋所在曲線半徑為1259.36m的圓曲線上,設超高橫坡為6%,橋梁每孔按直線布設,全橋為折線型布置。
2施工方案
2.1橋墩施工
本橋共有36個橋墩,36個樁。直徑均為1.8m。1號橋墩位于河岸上,其余均在河里(2號橋墩在淺水處),采用沖擊法鉆孔灌注樁施工,如圖2。施工工藝流程如圖3。
2.2橋梁施工
后張法預應力鋼筋混凝土工形梁在預制場預制,施工前對場地做硬化處理。首先對地面進行清理碾壓,然后施作混凝土底座,作為工形梁底模,底模要保證一定的平整度,用砂輪機磨光。組合工梁模板采用鋼模板。為保證模板具有足夠剛度,板間需設拉筋,接縫處貼海綿止?jié){條,防止灌注混凝土時脹?;蜃邼{。模板連結采用螺栓,吊車吊運拼裝,施工時應注意減少模板之間的磕碰,防止模板發(fā)生變形。雙導梁架梁過程如下:①對中:將導梁中線與前跨已架設架設梁中線進行對中處理后,使用楔形木塊將導梁滾輪塞實。②喂梁:將所架設工形梁運抵現場后,使用橋機前起重小車將工形梁一端吊起,指揮起重小車和托運卷揚機同時運行,進行運梁。③架梁:喂梁過程隨時觀察橋機狀態(tài),防止失誤。直至工形梁后吊點與橋機后起重小車吊點重合,停止工形梁向前移動,解除原托運裝置,同時起吊工形梁。④落梁:前后起重小車同時前移至預定位置,緩慢落梁,完成工形梁架設過程。過程示意圖見圖4。
2.3橋面施工
橋面鋪裝為厚瀝青混凝土鋪裝層。橋面鋪裝層施工前,先將梁板頂面鑿毛,并用高壓水沖洗干凈。按設計要求鋪設縱向接縫鋼筋網及橋面鋼筋網。進行橋面鋪裝層施工時,按圖紙所示的位置尺寸預留好伸縮縫的工作槽。橋面瀝青鋪裝層的施工由路面專業(yè)隊伍統(tǒng)一施工。施工過程見圖5。
3安全保證措施
3.1工程技術組織保證措施
做好施工前的各項準備工作;實行可動態(tài)控制的進度計劃,合理組織流水施工。
3.2夜間施工技術措施
①明確各管理層分工,做好施工前的布置,嚴格按照基本實施方案及相關規(guī)定來穩(wěn)步制定施工措施,并向作業(yè)層進行詳細的施工技術交底。②制訂交底落實制度,領工員、作業(yè)隊隊長、作業(yè)組組長、小組長做到在每一階段層層落實技術交底,做到每一環(huán)節(jié)、每一項具體任務有具體人員負責,每一名干部、職工、民工都清楚自己每一個時間段的任務及作業(yè)標準。③各級領導應落實責任制度,逐級層層簽署包保責任狀,明確職責,獎懲分明。有利于充分調動全員的生產積極性和責任感,確保夜間工作的施工質量和人身安全。④為了方便夜間工作的進行,現場安裝光照強度大的照明設施,施工人員必須按規(guī)定全部著熒光坎肩,并做標記以示區(qū)分,便于組織管理。⑤安排專業(yè)電工值班,根據現場情況,準確測算聚光燈安設角度、高低、位置及數量,不留死角并不小于50個國際光照單位,施工前試燈并及時調整,確保將采光不足的影響降低到最大限度。⑥為保障人員安全,夜間施工必須保證照明設施的正常運行,故在夜間施工前應檢修機械照明設備,無照明或照明不足時不得參加夜間施工。⑦做好夜間施工人員的后勤生活保障工作,夜班餐送到工地,下夜班能洗澡并有安靜的休息環(huán)境。
3.3雨季施工技術措施
為保證工程進度的推進,保證雨季施工質量與施工安全,應采取以下相應措施。①進入雨季前制定相關應急預案,加強布置防雨應急措施,儲備相關物資儲備,如塑料薄膜和雨具,為后續(xù)工作提供保障。②依據降雨量和降雨時長合理布置施工縫位置,嚴禁雷雨天氣大面積澆筑混凝土,所澆筑混凝土應及時鋪設鋪蓋塑料薄膜,局部沖刷部位應及時進行補漿處理,情況嚴重應重新澆筑。③如澆筑過程遇突發(fā)強降雨天氣,應即刻停止?jié)仓瑢σ褲仓糠指采w塑料薄膜。④為避免內澇的情況發(fā)生,保證場內排水暢通,應在料場、道路四周挖排水溝。⑤在雨季到來之前為避免倉庫等地方出現漏雨的現象,對倉庫、水泥庫等重點位置,要定期要檢查補漏。⑥電閘電箱及機電設備房間等要采取防風、防雨、防潮等相關措施。⑦雨后恢復施工之前需對腳手架及電器設備進行檢查,檢查是否有損壞或塌陷等問題,及時修復,排除安全隱患。⑧雨季施工時需安排專人定期檢查各種電器的絕緣性能,加強用電安全管理,及時排查安全隱患。
3.4冬季施工技術措施
室外日平均氣溫連續(xù)5d低于5℃時,即進入冬季施工,冬施過程應嚴格按照國標規(guī)范要求進行,確保每條由專人對天氣狀況、降雪深度及冰凍情況進行信息匯總,張榜公布信息并與有關施工人員保持密切溝通,做好信息傳遞的落實。此外,還應注意施工溫度適宜性問題,當氣溫低于零下2℃時,鋼筋焊接工程應停止施工;當氣溫低于零下15℃時,預應力鋼筋張拉工程應停止施工;當氣溫低于零下20℃時,冷拉鋼筋工程應停止施工。冬季施工措施:①進行冬季施工前,專門對測量人員、實驗室人員及相關管理人員進行業(yè)務培訓,學習冬施相關知識,明確職責,避免事故發(fā)生。②工地的臨時用水管,進行保溫措施,保證工程用水。③針對天氣狀況及現場施工狀況,及時調整混凝土及砂漿配比,做好其試配,澆筑、養(yǎng)護工作。④混凝土在澆注前應清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢。
4結語
公路橋梁施工質量關系到人民群眾的生命財產安全,通過科學合理的施工組織設計,結合有效的質量保證措施,可以提高工程建設效率。本文結合某公路橋梁實際,對施工流程和注意事項進行了分析,提出了安全保證措施,可以為相關研究和工程實踐提供指導和幫助。
作者:王福勝 單位:中鐵十八局集團第二工程有限公司