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某大桥双室薄壁空心高墩施工技术

发布日期:2017-08-30 来源: 作者:四川中力达钢结构工程有限公司

四川桥梁钢模板小编通过某大桥实例,对空心薄壁高墩施工进行了详细的阐述,在施工过程中有效地保证了施工的顺利进行,取得了良好的社会效益和经济效益,本工程中的翻模施工技术对于同类工程项目的施工具有很好的借鉴价值。


一、工程概况

某大桥其中3#~12#墩为薄壁空心墩,共10个墩,各墩分为左右幅,平均墩高43.493m,墩身设计为等截面,各墩均为6.5m×3.5m,除底部与顶部1.5m实心段外,其余均为空心段,壁厚为50cm,墩身混凝土强度等级为C40。模板提升及混凝土灌注采用塔吊和吊车配合施工。


二、施工方法

1、施工方案的确定

空心薄壁高墩施工一般采用的施工方法有落地支架提升模板、滑升模板及翻转模板施工方案。其中,翻转模板施工方案用料少,工艺较简单,且速度较快。一般均需配备塔吊、电梯等设备。项目结合施工地段地形、墩高、壁薄的特点及机械设备状况提出采用翻模施工,此方案简单实用,施工周期较短。


2、翻模法模板设计

由于墩身较高,故薄壁墩施工采用翻模法施工。施工时除第一次浇筑混凝土6.0m高外,之后循环浇筑3m。

模板设计10套,每套6.0m高,分两层即3.0m/层。每层外模共4块,即墩身四周各一块。采用边模包端模的方式,防止混凝土在浇筑过程模板出现扭转。本翻转模主要由内外模板、内外模操作平台,对穿拉杆、外模斜拉杆组装而成,连接孔均为φ22,配M20螺栓;对穿拉孔为φ28,配M25拉杆;斜角对拉孔为φ29,配M27拉杆。拉杆穿过混凝土段须外套塑料管,塑料管先预埋在混凝土中,长度与墩身壁厚相同。

每层内模结合墩身结构并考虑易于拆模,决定选用8块大小不等的钢模,即四个拐角各一块,顺桥向两端各一块,横桥向每侧各一块,计8块。相邻模板之间用φ22螺栓连接,上下层模板之间也用φ22螺栓连接。内模之间用10cm×10cm的方木对撑以防止混凝土涨模。

模板本质安全设计,内外模板外侧均采用外框采63×63×6角钢焊接成横、竖肋(牛腿式),接合5mm厚防滑钢板焊接成两道围带,四周闭合,配挂密目式和绳网双层安全网作工作平台。模板横截面布置如图1。


某大桥双室薄壁空心高墩施工技术


图1模板横截面图

翻模各部件的翻升通过塔吊完成,根据本桥跨径及墩高,选用起重高度50m、有效作业半径40m的塔吊,拆模时采用倒链临时挂起内侧(或外侧)对应的模板。


3、实心段混凝土施工

考虑到尽量减少施工缝以及模板的配置,首次需要浇筑6m高的墩身,包括浇筑1.5m实心段及4.5m的变截面空心段。承台施工完毕后,立即组织人员对混凝土接头处进行凿毛处理。为了控制墩身的平面位置,在承台上用坐标法精确测出墩身四角的位置作为每次支立墩身模板的轮廓,确保墩身位置准确。然后安装薄壁墩支架,准备绑扎第一节段6.Om高墩身的所有钢筋。

立模前,若承台表面不平整,在承台顶面外模的位置铺一层2em左右的1:2找平砂浆。模板与找平砂浆之间抹倒三角的砂浆带防止漏浆。钢模的支立采用塔吊配合,先支立外侧模2块,然后依次支立外侧前后端模2块。模板使用铁丝临时固定在站立钢筋上,模板之间用连接螺栓(φ22mm)连接。最后调整外侧四块模板的垂直度,拧紧连接螺栓。

第一层外模支立完后,拼装第二层3.0m高的外侧模2块、外端模2块,内侧安装内模。此时因第二层内模下部没有支承点,采用2.5m高的钢管8根、辅以横向联系临时搭设在承台上的平台支承此高的内模。在实心段上部顶模内预留60cm×60cm两个人孔,以利于人员上下,方便振捣。内外模之间用φ22mm拉杆,按设计图纸要求安装就位,并调整垂直度。两层模板之间塞人防止漏浆的2cm宽、0.5cm厚的海绵条。位置校正后安装第一、第二层外模上的三角支架及安全栏杆,支架顶面铺设防滑钢板,作为之后安放、拆除φ22mm拉杆的工作平台。检查、调整所有模板的垂直度、空间位置及水平标高,标准如表1,然后在内模顶部安装纵横梁,搭设浇筑混凝土的操作平台。


表1模板组装质量标准


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4、空心段翻模施工

第一节段6m混凝土浇筑完成后,当本节段顶层混凝土强度达到3.0MPa时,拆除本节段第一层模板。拆模前,下层的内外模均使用5.0t的导链挂在上层模板上,然后松开拉杆。模板拆除先外后内,从下到上,先边模后端模,拆除后放到地上,由专业人员进行清理和修理。


第二节段要绑扎的钢筋高6.0m,采用专用支架进行绑扎钢筋。钢筋的水平运输采用平板车,垂直运输采用塔式起重机。钢筋绑扎时,确保钢筋支架的临时固定,并用锤球检查钢筋定位是否准确。


本节段6m钢筋绑扎完毕,首先施工本节段6.0m的墩身。主要施工顺序为:拆除外侧施工辅助脚手架→立第二节段第一层侧模→端模、模板连接、校正垂直度→立第二节段第二层侧模、端模、模板连接、校正垂直度→立第二节段第一层内模立第二节段第二层内模→内外模拉杆加固、安装内工作平台、模板整体校正。


由于三角支架可直接固定连接在墩身外模上,当外模支立完毕后及时安装外工作平台。之后浇注墩身混凝土,混凝土强度达到3.0MPa以上时,拆除墩身表面下层6.0m模板,拆模顺序同前即先端模后侧模,之后依次循环即绑扎6.0m钢筋、浇筑6.0m混凝土、完成各个6m段施工。


三、墩身施工测量控制

线型控制主要通过施工测量来进行的,施工测量控制内容包括:墩身四角定位测量、高程测量、垂直度测量。


1、四角定位测量

所谓四点定位法,即用全站仪采用坐标法在己施工完的墩身薄壁混凝土面上放出前、后、左、右4个标准点,一般是测出墩壁在四个方位的中点,在模板安装过程中,随时用该4个点检校模板的安装偏移情况,模板偏移误差△L为


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式中:当△>0时表示模板向远离该点方向偏移△L,当△L<0时,表示模板向靠近该点方向偏移△L;L为所检测的模板内侧表面距离标准点的水平距离(一般用垂球吊线用钢尺实际测量);为标准点处空心墩的壁厚;H为所检测模板距离标准点的垂直距离(即模板一次的安装高度,一般控制在12m以内);n为墩身的坡比,外坡比取正值,内坡比取负值。


2、高程测量采用LeicaTC402进行高程测设。


3、垂直度测量

墩身的垂直度测量采用全站仪进行。测量时,用全站仪对准台身的互相垂直的两个角度进行定位。


4、控制措施

组建精干的精测小组专门负责墩身的测量工作,配备先进的测量仪器,确保墩身的线型控制;为了防止仪器误差导致墩身偏斜,每6m应用全站仪测设中心点与铅直仪校核一次,并对墩身尺寸进行一次复测以确保墩身线型控制。


四、安全技术措施

①阴、雨天施工要加强对现场施工用电的规范和检查工作;夜间施工必须有足够的照明;吊装作业必须有专人指挥,没人指挥时禁止吊装作业。


②高空作业必须佩带安全帽和安全带,无装备人员禁止上架施工和作业,高空作业衣着要灵便,禁止穿硬底和带钉易滑的鞋。


③墩台施工严格按照高空作业要求施工,做好施工平台,搭好安全栏杆,挂好安全防护网;高处作业时安全带拴在操作人员垂直上方牢固处,变换工作地点先将安全绳移至适当地方,拴牢后再行作业。


④从事高空作业要定期体验。经医生诊断,凡患高血压、心脏病、贫血病、癫痫病以及其它不适于高空作业的,不得从事高空作业。


⑤由于墩身高,收坡率缓,到墩身上部时工作平台横悬梁外悬部分太长,因此设计采用活动栏杆,栏杆随吊架内移,以减小平台的工作面积。为增强平台的稳定性,栏杆外严禁堆放料具。


⑥模结构各部件应连接牢固;螺栓、螺帽应涂油;纵横梁顶面应保持清洁;模结构拆除应严格按拆除顺序和注意事项进行,确保人员和设备安全;起重设备的绳索及滑轮等零件应经常检查并涂油;划定危险区,起重设备顶部要设置信号灯。


⑦遇有恶劣气候(如暴雨、风力在6级以上)影响施工安全时,禁止进行露天高空、起重作业。


⑧使用混凝土振捣器时,检查下列内容:振捣器的外壳、接地装置及胶皮线情况;电线的端部与振捣器的连接情况;振捣器的搬移地点以及在间断工作时电源开关关闭等情况。振捣人员穿绝缘胶靴、戴绝缘手套。


⑨机械和动力机的机座安置稳固;转动的危险部位安设防护装置;工作前检查机械、仪表、工具等,确认完好使用。


⑩电气设备和线路绝缘良好,电线不与金属物绑在一起;各种电动机具按规定接零接地,并设置单一开关;遇有临时停电或停工休息时,必须拉闸加锁。


施工中由于采取了严格的施工质量控制措施,因而有效地保证了大桥的施工进度和质量,空心墩工程每天的施工进度平均在2m~4m之间,而且施工完的墩身表面光滑平整,颜色一致,线条流畅,混凝土内实外美。另外由于安全保障措施得力,因此在施工过程中没有出现任何人身伤亡事故,有效地保证了施工的顺利进行,取得了良好的社会效益和经济效益。本工程中的翻模施工技术对于同类工程项目的施工具有很好的借鉴价值。


参考文献

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[7]JGJ65—89,液压滑动模板施工安全技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社。1989.


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