高速公路桥梁施工技术运用

高速公路桥梁施工技术运用

摘要:山区高速公路桥梁工程建设是近年来我国交通产业发展的重点,是进一步推动我国交通建设发展的关键。同时结合贵阳市高速公路施工项目和工程,针对工程建设实际情况以及地质条件特点开展一系列问题分析和讨论,同时针对具体的施工方案进行详细分析和技术讨论,进而为我国云贵山区高速公路桥梁施工技术应用要点提供基础的技术保证和支持。

关键词:山区高速公路;桥梁工程;工程特点;施工技术要点

高速公路桥梁工程开展基础建设时,山区项目不论是从施工的难度还是从施工的风险性方面来说,都远远高于普通项目,所以项目开展时,对于桥梁工程整体建设工艺要求极为严格,进而保证整体工程的质量能够达到相关要求规范标准,才能实现产业的新发展,实现质量建设与风险安全的全面保障。而贵州地区则是近几年我国山区高速公路桥梁工程项目建设的重点内容,本次研究主要以贵阳地区作为实际项目案例,结合工程实际信息,对其工艺要点进行深入探究。

1 工程概况及其地质特征

1.1 工程概况

贵州省贵阳经金沙至古蔺高速公路第六标段项目起讫桩号为 K30+956~K39+900,由主线、匝道、连接线组成。工程包含有主线桥梁 5 座,互通主线桥 1 座,主线车行天桥 4 座,连接线车行天桥 1 座,共计 2879.3m。本标段主要工程量如表 1。

1.2 工程地质特征

本标段地处云贵高原中北部,崇山峻岭,逶迤连绵,海拔在 900-1400 米之间,是比较典型的岩溶丘陵地貌。贵金全线可溶岩分布广,岩溶发育形态多样,依据成因及组合形态特征,主要分为侵蚀溶蚀地貌、溶蚀地貌两种类型。

2 桥梁工程施工技术应用要点

在上述山区高速公路桥梁工程施工中,由于工程施工难度较大,需要通过多项桥梁施工技术的应用,以充分保证工程的施工质量,降低施工风险,其中主要包含了人工挖孔桩、冲击钻钻孔、桥墩施工、模板施工等技术要点[1]。具体如下:

2.1 人工挖孔桩施工技术要点

人工挖孔桩施工技术,其施工技术要点主要包含以下方面:

2.1.1 便道、平台施工。工程中,需要首先进行便道和平台的清理,对基底土层结构进行深度夯实,为施工开展奠定重要基础。

2.1.2 数据测量以及立桩定位。具体放样数据测量之前,应该针对施工图纸所提供的引导点、水准点进行重复测量,并且将立桩定位坐标进行复核[2]。除此之外,数据测量放样实施过程中,针对所使用的引导位置点、水准点需要经过引导线路控制数据测量并且由第三方监理工程师进行文件报告。而在桥梁位置定位处理过程中,必要时需要增加控制网络,等待测量符合标准要求时才能使用。同时还需要根据数据测量结果明确立桩定位中心,并且以李庄中心作为圆心,以装机半径作为半径,规划出打孔位置。

2.1.3 浇筑孔口锁口。此处工艺所采用的砼标号与桩身一致,并且在实际施工中,锁口的高度要超过地面,距离控制在 30cm 左右,以保证施工安全进行,并要注重对地表水的处理,以排水沟的技术方案,保证不会对孔口产生安全威胁[3]。锁口浇筑完施工结束后,于锁口上部以钢钉进行护桩施工,采用十字定位的技术工艺方式,也可以使用较为醒目的标记代替护桩功施工,充分保证其完整性,不能受施工影响而导致护桩或者记号被破坏。在工程进行中,十字护桩还有其他工艺价值,能够实现对工程中偏位、桩径、垂直度等相关施工标准的检测。锁口施工结束后,要对锁口进行二次复测,确认其标高,并进行备案记录,以此作为工程挖孔深度判定的重要影响因素。

2.1.4 人工挖孔。利用人工挖掘孔洞立桩则是从上到下逐层使用铁镐进行挖掘,如果遇到坚硬的岩石结构层则需要使用锤、钎等效性爆破技术,同时还需要在孔洞结构上安装支架结构,并且使用重量为 1-2 吨的设备提升结构,而挖掘完毕的土壤和石块应该装进铁通设备中垂直进行调运输出,每挖掘深度为 1 米则应该安装支撑模型,以此作为基础条件不断进行向下挖掘,直至挖掘至方案设计的标准高度在孔洞内部安装钢筋笼,并且再次关注立桩混凝土。

2.2 冲击钻钻孔

2.2.1 施工准备。(1)场地平整。钻机进场前完成所选区段的清表工作,对地面较高地表较硬地段不需作特殊处理,对低洼地段用泥夹沙石进行回填,用装载机进行推平碾压密实,场地平整后的标高需达到桩顶标高以上1.5m,并要预留护筒的安装空间,为后续施工发展提供便利条件。(2)护筒埋设。根据我国道路施工中对于护筒施工的相关规范要求:孔口护筒应高出地面 30cm。并要充分思考地下水对工艺质量的整体影响,保证其超过地下水 2m,相较于工程施工的原基础也要超过 0.2-0.3m。钢护筒的埋置深度:不小于 2m。工程中由于地质条件本身的因素,表层土质结构硬度不足,因此需要对护筒进行深埋处理,要保证其深入硬质土层 0.5m。为保证护筒的稳定性和牢固性,还要对土层开展夯实工艺,强化其地质结构的牢固程度。(3)泥浆制备。本次工程中,泥浆的使用有着多方面工程价值,其核心是通过其实现护壁作用,保证施工质量,但也能够保护钻头运行,降低钻头温度。在本工程的钻孔工艺中,由于孔径较大,泥浆就成为了保证工艺顺利开展的基础与前提,尤其对于覆盖层地段。而为了适应本项目施工工艺的实际需求,需保证泥浆具有较高的粘度,以稳定护筒,而经过对比研究发现,PHP 泥浆能够满足本工程的实际需求。并且在工程技术工艺的设计开展中,为保证其效果,还需要对泥浆进行多次的检验与测试,通过对泥浆制备比例的逐渐调整与试验,测出最优化泥浆制备方案用以工程实践。

2.2.2 钻机就位。在钻机安装作业中,需要首先在桩位中心进行标记,以保障钻机安装位置的精确性。将钻机于平台由履带吊配合组装完毕,根据钻进施工的实际需求进行钻机位置的调整与校正,并要充分保证起吊滑轮缘、中心和桩孔处于同一水平线上,避免因为定位不同,而造成钻进偏差问题的出现,同时还要对钻机进行二次加固,确保误差数值控制在 5cm 以内。在钻机安置完成后,还需要经过工程检验部门的检查,以充分保证钻机位置安装的质量。经过对钻机的工程检验后,对钻机进行再次固定,以避免作业过程中钻机出现移动的情况而对工程施工质量产生影响。经过多次的审核检查,并对钻机进行加固后,才能够进行下一工艺流程。与此同时,还要为钻进工作的开展奠定基础与准备,保证水电供应到位,为施工发展提供基础保障与支持。

2.2.3 钻进成孔。钻进作业开展中,泥浆会对钻进工作产生严重影响,其密度和粘度需要达到一定规格要求,才有利于施工开展,在本工程中,泥浆的密度要控制在 1.10~1.40 的区间范围,粘度指数则需要控制在 18~24s,并保证泥浆中砂与胶体的占比科学,实际过程中需要保证砂的含量在 2%以内,而胶体则需要超过 95%以上,泥浆的 pH 值则需要超过 6.5 以上。并且在工艺进行中,补浆也是影响工艺效果和质量的重要因素,本工程中采用了泵送的补浆工艺方式,需要根据工程的实际情况,对补浆速度进行科学管控,以保证工艺开展的安全性和质量。工程钻进施工实践时,为保证钻进工艺的顺利进行,需要将冲程控制在 1.2m,如果钻进位置存在岩层结构,为保证钻进工艺的顺利进行,避免施工风险问题的产生,可以采用小片石为原料,对钻孔进行处理,然后继续冲击钻进,有效保证钻进的安全和质量,避免钻孔偏移。并且在钻进工作开展中,也需要注重对堵管问题的管控,在保证排渣效率的同时,降低堵管情况的发生概率,而其方法就是通过对底口距离的控制,当孔底与排渣口距离控制在 0.3~0.5m 效果达到最优。

2.3 桥墩施工

2.3.1 墩柱钢筋笼制作。 墩柱钢筋集中在钢筋加工厂内加工成型,在运输至施工现场吊装,在绑扎系梁钢筋之前,利用吊车安装就位,系梁施工完成后开始立墩柱模板,浇筑墩身砼。绑扎箍筋及水平筋后立模板,模板安装完毕,校正模板的垂直度,经监理工程师检测合格后浇筑砼。钢筋的连接:墩柱第一节主筋与桩基钢筋连接采用焊接,墩柱第二节采用套筒连接,其余钢筋采用焊接或绑扎连接。每个断面主筋接头数量不得超过全部主筋数量的 50%,相邻接头断面间距不小于 1.5m。

2.3.2 钢筋笼的存放。钢筋笼保存也是会影响工程质量的直接因素,需要保证保存场地的干燥整洁,避免钢精笼被雨水锈蚀,同时要保证保存场地的运输便利性。(1)钢筋笼于高处保存,防止钢筋笼与泥土或其他污染物质接触。(2)钢筋笼保存时要保证受力均匀,不能出现斜置情况,以导致钢筋笼变形的情况产生,给施工应用造成影响。(3)把控存放距离,为后续的施工应用创造便利条件,避免因为集中存放而导致取用不便。

2.3.3 钢筋笼的安装。系梁施工前,由测量组放出墩柱的中心点,吊放安装就位。为保证钢筋笼起吊时不变形,再利用 25T 汽车吊将预先制作好的墩柱钢筋笼采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力。必须充分保证吊装过程中钢精笼不会受吊装应力作用而产生形变,对后续施工产生不利影响。如果在吊装过程中由于不当操作导致钢精笼发生了应力形变,就需要对钢筋笼进行整直处理,保证不会对工程质量产生不利影响。当钢筋笼下端与桩头钢筋位于同一竖直线上,进行连接。钢筋笼吊装到位后,用锤球对中,调整墩柱钢筋笼的位置,使钢筋笼的中心与墩柱中心重合,避免因为安装位置的不精确而造成工程质量的下降。在对钢筋笼的焊接施工中,需要将墩柱主筋与桩基主筋焊接在一起,并要充分保证焊接作业的工艺质量,焊缝长度不得小于规范值,焊缝须饱满,焊渣清除干净。对接时要衔接迅速,减少作业时间,连接时要调整钢筋笼的垂直度。钢筋笼安装完后及时安设四根缆风绳。

2.4 模板工程

2.4.1 模板安装工艺。模板安装需要充分保证工艺顺序的科学性,一般情况下,需要首先进行墩身首节钢筋的安装施工,在首节安装完成后,方可进行第一节模板的安装。并且在实的安装施工中,为了保证安装工艺的整体效果,需要遵循模板安装的一些基本原则要求,例如先进行远处模板的安装,然后进行相对较近位置的模板安装,并要保证安装的模板不能对吊装施工产生影响。

2.4.2 模板拆除保证措施。a.在进行模板拆除施工前,需要充分保证混凝土的硬度能够达到相关要求施工标准,以此保证其整体结构强度以及结构稳定性,保证施工安全建设。b.在模板拆除工艺开展的实际过程中,需要率先对模板进行拉伸固定,避免拆除中模板出现滑落,造成施工风险问题的产生。在对模板进行开了保险设置后,再开展对模板螺栓的拆除,按照模板的安装顺序,反正开展模板的拆除处理。c.在每次拆模前应将施工操作和安全平台上的杂物清理干净。必要时拆模后立即进行墩身表面的修饰。d.拆模后,先将模板表面清理干净,再在其表面均匀涂抹脱模剂,防止其生锈,以便下次使用。为保证墩身混凝土表面光泽及颜色一致,施工中将采用同一品牌的脱模剂。e.拆卸模板时应小心谨慎,严禁大力敲打模板或用撬棍插入模板于混凝土之间进行模板剥离,以免损伤结构混凝土和模板。

结束语

综上所述,山区高速公路桥梁工程施工建设对于贵州交通建设发展具有重要意义。在实际工程施工中,需要根据工程的实际情况,注重对桥梁工程施工工艺的把控,避免因为施工技术问题而影响工程的施工质量,增加施工风险。

参考文献

[1]杨远平.山区高速公路桥梁施工技术应用及要点[J].交通世界,2020(16):102-103.

[2]李征文.山区高速公路桥梁施工技术要点及质控方式分析[J].价值工程,2019,38(16):78-80.

[3]王磊.高速公路桥梁施工中的高墩施工技术要点[J].交通世界,2022(Z1):81-82.

作者:张仁峰 单位:中交二公局第一工程有限公司