韓玉成
(邢臺路橋建設集團有限公司,河北 邢臺 054000)
橋梁工程超危大高支模工程往往伴隨著較高的施工高度、較大的施工荷載以及較大的施工危險性,施工之前應根據(jù)現(xiàn)場實際情況和相關規(guī)范要求編制切實可行的施工方案,并嚴格按照審批后的施工方案進行高支模施工,才能提升施工過程中的安全性。本文所研究的高支模是指模板搭設高度在5 m以上、模板搭設跨度在10 m 以上或者所受荷載大于10 kN/m2的模板工程[1]。根據(jù)實際施工經(jīng)驗,分析總結了高支模施工方案編制要點,并通過實際案例的應用,進一步分析了高支模施工技術方案應用應注意的問題。
1)方案重點內(nèi)容明確。橋梁工程的超危大高支模方案要有效指導后續(xù)的支模施工,要詳細介紹橋梁工程高支模區(qū)域、支模區(qū)域的平面和豎向區(qū)域的位置以及橋梁結構體系和基礎尺寸等關鍵信息,讓支模施工技術人員掌握危大高支模方案的重點內(nèi)容。
2)明確施工難點。明確高支模施工的重點和難點,將超危大高支模專項方案與整個橋梁工程的施工組織方案進行有效融合。
3)明確超危大高支模施工工藝,并對施工工藝需要特別注意的地方進行備注。
4)超危大高支模施工方案中要明確支撐體系的施工方法、支撐體系滿足承載力要求的驗算以及地基處理方式。
5)充分考慮施工外部環(huán)境。超危大高支模施工方案的編制要積極考慮施工所在地環(huán)境和季節(jié)性變化因素,支模施工屬于純戶外施工,與施工所在地的氣候條件緊密相連,如果是在冬季進行支模施工,施工方案中就必須要有防凍防滑措施;如果施工處于春夏季節(jié),支模方案中就必須考慮防雨防雷電措施。特別是雨季進行支模施工時,降水環(huán)境會對橋梁工程高支模系統(tǒng)的地基承載力造成不利影響,降水會降低支模系統(tǒng)地基承載能力,繼而影響整個支撐系統(tǒng)的安全,這時施工方案中必須考慮支模系統(tǒng)的地基排水方案,設計切實可靠的排水系統(tǒng),確保支模系統(tǒng)在雨季不會存在積水。根據(jù)施工所在地雨季時長和降雨量,可以將地基支撐系統(tǒng)素混凝土面層的高度增高,減少雨水浸泡帶來的不利影響。
橋梁工程的高支模體系通常采用扣件式鋼管支撐體系和盤扣式鋼管支撐體系。其中,對高支模體系承載能力要求較高時,采用盤扣式鋼管支撐體系,對高支模體系承載能力要求較低時可以采用扣件式鋼管支撐體系,在滿足安全施工的前提下,可以有效降低施工成本。在進行危險高支模施工方案的編制前,要對鋼管和配套扣件市場進行充分調(diào)研,選擇盤扣式鋼管支撐體系或者扣件式鋼管支撐體系中的主要構配件,如果施工企業(yè)有常年合作的可靠鋼管和配套扣件供應商,則可以在施工方案中直接標定鋼管型號、產(chǎn)地以及購買廠家。高支模系統(tǒng)的支撐體系的主要承重構件是鋼管和扣件,所以,對鋼管、構件等材料的強度、扣件扭緊力、鋼管重量以及鋼管壁厚等關鍵指標要嚴格控制,即便是合作目錄白名單內(nèi)供應商供的材料,也要對進場材料進行嚴格的質量檢測。確保施工過程中所采用的施工材料符合設計及規(guī)范要求。
橋梁工程中的變形縫和后澆帶位置在進行高支模施工時要采取一定的處理措施,因為變形縫和后澆帶位置的模板支撐體系拆模等待時間相比橋梁其他位置拆模時間要長,變形縫和后澆帶位置處的高支模系統(tǒng)的支撐體系拆除時間也相對較晚,所以,在橋梁超危大高支模施工方案編制過程中,要將變形縫和后澆帶高支模系統(tǒng)的支撐體系進行單獨設計、單獨施工。在對變形縫和后澆帶高支模系統(tǒng)支撐體系進行設計和施工時,要給出其與周圍模板支撐體系加強連接的具體措施和具體做法,保證變形縫和后澆帶處模板支撐體系與周圍模板支撐體系的整體穩(wěn)定性。
通常情況下,橋梁工程高支模立桿支撐在素混凝土墊層上或者支撐在經(jīng)過簡單處理的原土質地基上。如果是采用土質地基作為立桿支撐的平面,那么對土路基的表面雜物必須進行清除,設置有效的排水溝。對土質地基進行必要的夯實處理,處理后的地基承載能力符合設計規(guī)范要求后才可以進行后續(xù)施工。如果是采用混凝土墊層做立桿支撐面,當壓實后的地基滿足承載力要求后,還需要做抗擊沖切強度校核試驗,當抗擊沖切強度校核試驗滿足設計規(guī)范要求后才可以進行后續(xù)的支撐體系施工。立桿支撐底部與基礎接觸部位應設置墊板,墊板材料通常選取槽鋼或者厚度在10 cm 以上的方木。此外,基礎部位要做好防水排水設計,各類排水溝槽必須根據(jù)實際情況設計,確?;A承載能力不會因為外部環(huán)境變化而受到不利影響。
設計參數(shù)的選取直接關系到了高大支模體系的安全性和經(jīng)濟性。在高大支模施工方案編制過程中,要緊密關注與之相關的技術標準和技術規(guī)范的變化情況,注意正確選擇支模體系設計的各類設計參數(shù)。如危大高支模施工體系中的結構重要性系數(shù)γ應取一級1.0 等。
高支模施工現(xiàn)場醒目位置應標記危大高支模專項工程名稱、支模施工時間以及施工現(xiàn)場負責人名字,在所有施工通道危險處標設安全警示牌。在高支模正式施工前,項目技術負責人應對所有參與支模施工的管理人員和施工人員進行技術交底和三級安全教育。高支模施工時,應嚴格按照審批通過的支模方案進行施工,項目技術負責人和項目安全管理人員應在施工現(xiàn)場監(jiān)督指導,施工過程中不得隨意更改高支模施工方案。項目部應派遣專職安全管理人員在高支模施工現(xiàn)場進行動態(tài)監(jiān)督管理,對高支模施工現(xiàn)場出現(xiàn)的違規(guī)行為進行警告整改,確保高支模施工質量符合設計要求,確保施工過程安全可靠。
某橋梁模板體系西側層高為9.0 m,模板厚度為0.15 m,東側層高8.8 m,模板厚度為150 mm。模板支撐體系的地基為混凝土墊層,混凝土墊層采用C25 商品混凝土現(xiàn)澆施工,墊層厚度為0.2 m。
3.2.1 確定施工難點
(1)本項目模板體系西側支撐體系施工難度最大,施工安全性較差,需要集中優(yōu)勢資源進行施工。對橋梁西側模板結構配置要進行嚴格管理,抽調(diào)安全技術骨干重點動態(tài)監(jiān)控。(2)項目模板支撐體系施工工序極為復雜,現(xiàn)場施工部署有一定難度,需要對所有施工人員進行三級安全技術交底。
3.2.2 明確施工工藝
該橋梁項目危大高支模施工工藝流程如圖1 所示。
圖1 危大高支模施工工藝圖
3.2.3 明確高支模施工材料質量控制
(1)鋼管質量控制。鋼管尺寸和規(guī)格必須符合設計要求,鋼管表面無明顯生銹痕跡、無彎曲變形、無裂紋以及無明顯孔隙。鋼管進入施工現(xiàn)場后要檢查其出廠合格證、質量合格等證明性文件,對其表觀質量進行檢查。按照規(guī)范要求進行現(xiàn)場取樣送檢,檢測合格后方可進入施工現(xiàn)場。(2)緊固件質量控制。緊固件進入施工現(xiàn)場后,首先對其表觀質量進行檢查,緊固件裂縫或者緊固件變形情形嚴禁在高支模體系施工中使用。此外,對不滿足使用要求的螺帽和滑絲螺栓第一時間進行更換。緊固件滿足以下兩點即可使用:第一點,對緊固件進行機械測量力矩時,當力矩達到70 N·m 時,支撐體系中的緊固件不受影響;第二點,支撐體系中的緊固件抗滑試驗滿足設計規(guī)范要求。(3)方木質量控制。高支模施工方案中應明確規(guī)定嚴禁使用霉變和損壞的方木。此外,整個模板支撐體系中的木材質量都應符合現(xiàn)行規(guī)范要求,特別是模板體系中的重要連接部位要采用順滑、密實且無腐蝕的優(yōu)質木材。(4)木膠合板質量控制。施工現(xiàn)場使用的木膠合板表面應光滑耐磨且具有一定的耐腐蝕性,木膠合板在使用前應覆蓋一層防護膜,提升其保溫和后續(xù)施工周轉使用的能力。
3.3.1 水平拉桿施工
支撐體系的鋼管直徑48 mm,鋼管壁厚3.5 mm,水平拉桿協(xié)同掃地桿和鋼管柱通過扣件進行固定,且水平拉桿和鋼管進行交叉搭接,搭接長度不小于1 m。單個水平拉桿施工需要至少3 個扣件,將其中2 個轉動扣件固定在距離水平拉桿桿端0.1 m 處。當支架跨度在4 跨寬度或者4 跨寬度以上時,在周圍底層每間隔5 排在支架立桿柱角處設置一道直徑為48 mm 的水平鋼筋,水平鋼筋的固定通過扣件和立筋雙重固定來設置,水平拉桿一端伸出去的部分采用對接扣件進行固定。
3.3.2 剪刀支撐體系施工
高支模模板支架體系從下至上,每間隔10 m 設置一個豎立形式的剪力撐,剪力撐寬度設定在4%~6 m,桿件底端頂緊地面基礎,桿件底端與地面的夾角控制在45°為宜。為了保證支架體系的穩(wěn)定性,在支架體系中的掃地桿和掃天桿處設置水平剪刀撐,考慮到本項目安全等級要求較高,在垂直剪刀撐的中間再加設1 道水平剪刀撐。全模板支撐體系的外圈設置連續(xù)橫向支撐,從下至上每間隔10 m 設置1 道豎向支撐,交叉支撐桿件底端頂緊地面基礎,交叉支撐桿件底端與地面的夾角控制在45°為宜。
3.3.3 模板拼裝
高支模模板拼裝應嚴格按照模板圖紙標定的尺寸和順序進行拼裝,在橋梁施工現(xiàn)場進行模板拼裝時,因嚴格控制相鄰兩塊模板之間接縫寬度,相鄰兩塊模板之間應配備鋼夾,防止模板施工完后的混凝土澆筑期間出現(xiàn)漏漿。模板和豎向鋼管之間用鋼絲牢牢綁扎。模板拼裝精度要求,相鄰兩塊模板之間的接縫寬度應≤1 mm;相鄰兩塊模板之間的高程差值應≤1 mm;同一塊木板的表面平整度應≤2 mm;同一塊模板的平面尺寸誤差應<±3 mm。
該案例工程嚴格按照本文所闡述的高支模施工方案編制要點進行編制,并按照施工方案要求進行施工,在預定施工工期之前完成了施工且施工質量滿足設計規(guī)范要求。綜上,影響因素多和技術難度大是橋梁工程的高支模施工方案編制的特點,一個較好的施工方案應該將施工現(xiàn)場各種因素考慮其中,并制訂出切實可行的施工方案,確保橋梁工程危大高支模施工體系的安全性。