复杂劲性混凝土梁柱逆作节点施工

复杂劲性混凝土梁柱逆作节点施工

王小德

山东高速德建集团有限公司

摘要：现如今，我国的工程建设越来越多，对混凝土的应用也越来越广泛。大直径超高倾斜劲性混凝土圆柱施工是一种新型结构表现手法，符合当前建筑空间造型的发展要求。文章首先分析新工艺施工方案，其次探讨复杂劲性混凝土梁柱逆作节点施工技术，通过优化施工方案和精细化管理，有效提高施工效率和质量，缩短工期，降低工程成本。

关键词：劲性混凝土；逆作法；梁柱节点；梁柱加腋

引言

目前，我国大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥外包混凝土所采用的施工方法主要有支架现浇法、连续浇筑法和多工作面均衡浇筑法。其中支架现浇法的不足在于施工时搭设全桥拱架的模板问题，且工期较长，在山区桥梁建设中有很大的局限性。连续浇筑法由于浇筑过程中劲性骨架受力和拱圈混凝土受力安全性控制问题，仅适用于小跨径劲性骨架桥梁。目前大跨径劲性骨架桥梁一般采用多工作面均衡浇筑法，此种方法的施工工序复杂，周期较长，高空作业风险大，且废水废渣的掉落问题导致环境质量难以保证。针对渔塘特大桥设计施工过程中所遇到的问题，基于预制装配化的思路，采用劲性骨架节段与混凝土底板同步预制吊装的方法，通过平行同步作业，缩短了工期，混凝土底板提供了安全作业的平台，同时解决了混合水下落污染环境的问题，符合工程实际要求。

1新工艺施工方案

流程一：在桥头路基位置设置劲性骨架管节及杆件堆放场地，搭设钢管劲性骨架拼装场地及拼装胎架。根据主拱圈弧度，在节段拼装场预先拼装三个节段。流程二：将已拼装节段利用龙门吊转运至底板混凝土施工胎架，进行底板钢筋及混凝土施工。底板施工胎架根据主拱圈弧度适时进行调整。同时，节段拼装场按照“2＋2”的组拼方式，开始进行下一节段钢管劲性骨架组拼。流程三：底板混凝土强度达到设计强度的90％后，利用炮车将带底板节段转运至缆索吊装系统吊装区域。流程四：利用缆索吊装系统将节段吊运至待安装区域，通过吊装控制系统集成中心控制调整节段空中姿态，进行对位安装。并根据监控指令调整节段标高至线形控制目标值，连接节段间高强螺栓，完成节段对接。流程五：安装扣索及背索，并进行张拉。同步调整扣、背索张拉力及松放缆索吊点，将节段吊重由缆索吊装系统转移至斜拉扣挂系统。待缆索吊点完全松弛后，再次微调扣、背索张拉力，使节段安装线形、标高等参数与监控目标值一致。锁定扣、背索，解除缆索吊点，完成节段安装。流程六：在每节段安装完成后，根据监控指令要求，适时进行节段间外包混凝土底板湿接缝浇筑。流程七：重复上述施工流程一至六，直至主拱圈节段全部安装完成。

2复杂劲性混凝土梁柱逆作节点施工技术

2.1测量放线

工程采用平面投射结合标高控制的测量放线方法。首先，构建工程的BIM模型，在模型中定位各层斜柱，并准确标记钢骨柱及结构的三维坐标，通过坐标定位的方式进行钢骨柱吊装。其次，根据平面坐标，在第一层结构楼板上进行弹线标识，通过激光垂准仪准确测定出边线位置，完成钢筋及模板定位筋的焊接工作。最后，通过全站仪进行模板与钢筋定位的校正工作，并利用斜柱两侧相对距离进行BIM模型中斜柱的空间定位校正。

2.2钢筋加工与安装

在钢筋加工阶段，直径为25mm的主筋采用直螺纹方式连接。直径为22mm的螺旋箍筋则采用搭接形式连接，且确保搭接长度不小于43cm，以增强钢筋连接的稳定性和耐久性。在安装阶段，先用液压折弯机对地下室立柱的钢筋进行折弯。然后，将钢筋与斜柱的主钢筋重叠，保证重叠长度至少为钢筋直径的36倍。此外，直径为12mm的外钢笼主筋与直径为25mm的主筋的连接方式相同，为地下室的立柱预留钢筋。斜柱内直径为12mm的钢筋采用搭接方式连接。保证搭接的长度不小于钢筋直径的36倍。同时，直径为10mm的马镫与12mm主筋之间的距离为100mm，绑扎牢固。大斜率异形劲性混凝土菱形柱的钢筋加工与安装是技术难度较高的环节。为确保施工质量，采用先进数控设备进行钢筋加工，采用热轧钢筋，主筋焊接长度不小于30倍钢筋的直径，且两端各伸入模板100mm。钢筋安装时，应保持相同的间距和保护层厚度，采用定位筋固定，以确保钢筋位置准确。通过分析发现，数控设备的加工精度可以达到±1mm，大幅提高了钢筋加工的准确性和效率。在钢筋安装过程中，按照设计要求进行定位和固定，确保钢筋位置准确、牢固。

2.3钢骨斜柱调整与固定

吊装作业完成后，调整钢骨斜柱的位置、角度与标高，首先采用经纬仪在地面上放出腹板中心线，并从中找到柱顶投影点与柱中投影点，分别架设一台激光测距仪，用于测量不同投影点与钢骨斜柱的横纵距离。调整完成后，安装临时钢梁，用于支撑斜柱顶部，确保斜柱顶部的整体位置符合设计要求。同时，为了避免拆除临时固定后斜柱向下倾斜而无法满足设计要求，适当增加斜柱下沉量。

2.4模板制作与安装

模板制作过程中应注重细节处理，保证混凝土浇筑质量和精度。大斜率异形劲性混凝土菱形柱的模板安装要点:(1)放线定位，根据设计图纸，在地面上放出斜柱模板底部的外边界控制线，确保模板安装位置准确;(2)安装边框，边框采用5#角钢制作，与混凝土柱的边缘对齐，并用螺栓或焊接方式固定;(3)安装模板主楞，选用5#槽钢作为模板主楞，按照预定的间距200mm安装，并用焊接方式连接边框和主楞;(4)安装外箍，使用10#槽钢作为外箍，与主楞和边框焊接，间距500mm，确保整体结构牢固;(5)安装模板段，将三段等边直角钢板依次安装到模板主楞上，保证每段长度均为3m，确保混凝土浇筑过程中形状和尺寸稳定;(6)焊接连接，所有组件采用焊接连接，确保模板系统在混凝土浇筑过程中不发生变形或松动;(7)安装葫芦吊，利用已吊装完成的钢梁作为模板安装过程中的承重构件，将5t手动葫芦吊固定在预定位置，便于后续模板的吊装和调整;(8)最后按照预先设定的安装工艺，将模板安装成菱形形状，保证混凝土浇筑过程中形状和尺寸稳定。在整个过程中，应严格遵循施工方案，确保模板安装的准确性和稳定性。

2.5新工艺改进思路

对传统劲性骨架法的不足之处进行了改进，采用带混凝土底板钢管劲性骨架节段预制吊装施工工艺。如在实际施工过程中，会遇到绑扎横隔板与腹板钢筋困难、高空中作业时间长等问题，且由于在空中节段施工时侧模封闭困难，导致工作效率较低。因此，针对在现场实际施工过程中所遇到的一些施工难点，给出了一种改进思路：在主拱圈预制吊装的节段上提前浇筑好横隔板，这样既省去了空中钢筋绑扎横隔板的步骤，又能较好地解决空中侧模封闭困难的问题，工人在空中施工时间短，施工安全性得到了保障，同时提高了整体预制装配化率和工作效率。

结语

综上所述，工程采用了大直径超高倾斜劲性混凝土圆柱，这种新型斜柱结构增强了整体模板加固的稳定性，支撑体系可保障整体结构牢固安全，混凝土浇筑也得到了有效保障，既保证了结构外观的新颖与美观，也有效保障了施工质量与安全，取得了不错的经济效益，为同类工程施工积累了经验。

参考文献

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