液压翻模施工

第三章 主要分项工程施工技术方案第三节 液压翻模施工墩身、墩帽技术方案一、墩身、墩帽简介本标段墩柱数量为64个，截面尺寸长（横桥向）X宽（顺桥向）=7.0X4.0m，壁厚50cm，结构形式为等 截面单箱双室，分别在墩顶和墩底设异型变截面段与墩帽和承台想衔接，最大高度达69m,平均高度60m；墩帽 尺寸长（横桥向）X宽（顺桥向）=13.0X4.2m，高度为2.0m，混凝土方量达102m3，仅仅每个悬臂部分混凝 土重量就为50t,共有64个。墩身、墩帽具体结构示意图如下：整体而言，墩柱施工技术方案的选取要求慎之又重，过程控制要求严格把关，力争把施工中的难度分解到 每一个工序中去消化、去完成。主要表现在如下几个方面：1 、模板结构的设计，其直接关系到成品混凝土的几何尺寸和外观质量。关系到作业人员的劳动强度。2 、物料机具提升设备的选取，直接关系到一个循环的辅助施工时间。3 、混凝土的输送方式，关系到浇注的时间长短，关系到混凝土的内在质量。4 、高空作业施工平台的设计、人员上下的方式等也是施工中不容忽视的一个大问题，因为其直接关系到人 身的安全。5 、整个施工的人员安全、质量安全和机械设备等的安全也充分反映了施工技术方案的合理性，施工管理的 水平。针对墩身、墩帽施工的以上特点和要求，就物料的提升系统，我们在具体施工中采取了三种技术方案，传统的 满堂脚手架、塔吊、液压翻模。由于液压翻模其设计的新颖和施工时使用的方便、安全和可操作性，下面介绍 其在施工中的应用。二、液压翻模设计目的中铁二十局集团一公司曾建公路项目中，还没有如此规模大的高墩施工，在集团公司也不是很多，为弥补我们单位在公路高墩先进工艺施工上的技术欠缺，同时培养一批技术人才，为以后类似工程提供一些数据和参考经验，公司总工和项目总工构思了一种施工高墩的新工艺液压翻模，并使之用于实际中，实践证明效果很好三、液压翻模简介液压翻模是本着安全、先进、实用、经济的原则设计的，它的优点在于集模板支架、施工脚手架平台、物 料提升系统为一体，利用已完成的主体混凝土结构为承重依托，通过液压系统的提升作用，随结构物的升高而 升高，具有快捷、轻巧、操作简单的特点。液压翻模主要由爬升架、滑道、提升桁架、大块模板、自制塔头、液压系统六个部分组成。四、液压翻模的创新点1、模板、起重体系、施工作业平台一体化。随墩柱高度的升高而升高，直至盖梁施工结束。 底节模板的提升依靠依附在顶节模板上的起重体系来完成。施工作业平台依附在每节模板上，随模板的上升而上升。三个 部分自成体系又互相牵连，通过互相配合来完成一节混凝土的施工、下一节钢筋的绑扎和模板的支立。左右幅 墩身可同时展开施工。传统的满堂架工艺中，满堂架即为作业平台，钢筋、模板的提升以搭设在其上的简易架为吊点，通过倒链 或卷扬机来完成。工人劳动强度大，机械化作业少。利用塔吊作为提升系统的施工工艺中，模板和平台为一体 通过塔吊完成模板和钢筋的提升。提升速度快，但由于塔吊单点作业，施工了左幅干不成右幅，相对工效就降 低了。2、内外模板施工时支立、加固的特点外模板分为两节，每节3m,交替翻动式上升；内模板为一节，下部生根在已完混凝土面上。内外模板的连 接通过套筒螺栓（刚好限制模板间距为墩柱厚度50cm）来完成。支模、拆模均很方便。传统的施工中内外模板节数一般一样多少，或分两节，或为三节，由于内模空间少，拆模很不方便；因为 用拉模钢筋，不好控制墩柱的壁厚。3、起重体系起重的特点以及其自身上升的特点。液压翻模的起重体系为一小型简易塔吊，依附在模板上，通过模板将其在提升钢筋、下一节模板及物料等 时受的力传递给混凝土。自身的上升通过液压系统和固定在模板上的滑道来共同完成。传统工艺物料提升通过塔吊或是架在满堂架上的简易提升架（卷扬机配合）来完成。五、液压翻模的应用情况和应用前景在芝川桥墩身的施工中，使用液压翻模成功的施工了八个桥墩，其中最高的两个桥墩就是由其完成的。由 于其模板整体强度大，施工的墩身平整度好，外观色泽均匀；又由于其工艺先进，施工简便，从而减少了作业 人员，提供了工效。从目前施工高墩的使用情况看，效果很好，具有广泛的推广应用价值，特别是对于等截面的薄壁柔性高墩 对于地形复杂如深沟中的高墩等。六、液压翻模施工墩身、墩帽工艺介绍一、概述 为提高我公司在高墩施工中的技术水平，同时加快现场施工速度，保证施工质量，消除高空作业中的不安 全因素，我们采用了集模板支架、施工脚手架平台、物料提升系统为一体的液压翻模施工工艺来解决高墩的施 工问题。其具体构造图如下：模兰可冬gaggag二 液压翻模施工工艺流程图三、各主要结构特点和作用s卅樑陵接点爬升架I腆头爬升架：设计为格构式三角形框架体系，栓接，具有承重、传力和滑升作用，是特殊设计的稳定结构。每 组 爬升架有 6 对钢夹头，作用是用其卡在滑道腹板上在提升过程中和提升结 束后进行限位导向作用，以确保 施工中的安全和顺利。滑道：滑道采用i320型工字钢制成，并在两侧腹板和纵向加厚，与墩身焊接为一体。 其作用是将爬升架传递下来的竖向力和侧向力通过模板传递给墩身混凝土。爬升架和滑道在爬升架支点处通过 配制的特殊钢夹头和钢销与滑道来连接（销接），有足够的稳定支点和长度，并适应墩身高度。提升桁架：提升桁架用 n 型万能杆件拼装组成，与爬升架的连接为铰结， 确保在最不利的外力组合下的稳定性。 提升时吊点设在爬升架上部第一个钢 夹头下部，设有防倾覆和稳定设施。提升桥衆沏里万能幵怦）防倾覆通过六套钢夹头控制；稳定 措施通过爬升架的空间格构框架来承受。大块模板：大块模板由内模、外模组成，其连接和加固支撑通过套筒螺栓来完成。模板为框架结构，具有 足够的强度、刚度和稳定性，并满足墩柱外形尺寸要求。外模板施工方式为翻升模板，每节高3m,共四块，每套两节。外配施工人员操作平台和塔吊滑道。内模板 施工方式为爬升模板，模板高度3.7m，搭接在底节混凝土上0.7m，顶部与外模平齐，竖向调节背楞高4.7m,与 底节混凝土有 1.7m 的搭接，以保证内模在施工中的导向作用和整体的稳定性。外模和内模的固定通过套筒螺栓来实现，他在施工中既起到固定模板的作用，同时又起到确保混凝土的腹 板厚度为 50cm 的作用，使用起来相当实际方便。内外模的结构图以及套筒螺栓的示意图如下：&75D5DDC3 CD 罠顶书外模自制塔头：通过塔头节点板和 n 性桁架相连接，主要由塔头轨道圈、转向大齿轮、起吊臂连接轴、塔头大臂、转向电动机、起重电动机等组成。主要用途为解决主墩内、外模板的提升，施工材料和小型机具的升高问 题。液压系统： 液压翻模塔吊的提升通过液压体系来完成，每个液压翻模由一套液压系统 组成，包括 2 个ycd230/200型千斤顶，一套zb5/50型油泵，2根工具拉杆，拉杆采用iv级精轧螺纹钢及配套螺母。施工中采用一泵 供应两顶来达到千斤顶的同步上升，工具拉杆上部作用在已浇注好混凝土的模板顶部的扁担梁上，下部作 用在第一个钢夹头下面，通过千斤顶的顶升达到使 n 型万能桁架提高。、液压翻模一个循环操作过程测量定位液压系统示意图在浇注完上一节墩身混凝土后，测量班进行平面位置放样，目的是检 查上一次的混凝土浇注是否平面位置有偏差，同时作为下一次支立、调整 模板时的参考点。检查提升系统在每浇注完成一节段混凝土，进行下一节段施工前，都要仔细的对液压翻模的主要受力部位和易疲劳破坏的部件进行检查，如钢丝绳、卷扬机、 拉模钢筋螺丝等。提升桁架及塔吊系统 只有在混凝土强度足以克服液压翻模在受力和自重作用下的不平衡力矩后即15mpa之后才能进行其整体结构的提升和过程的使用。具体过程 如下：a、用塔吊将固定液压系统的2根上扁担梁提升并安装在顶节模板预 留孔上。b、在每根扁担梁上安装ycd230/200型千斤顶一个，并用iv级精扎螺纹钢及其配套螺母固定千斤顶、分配 梁和爬升架，达到提升目的。c、拔开爬升架和轨道之间的固定钢销。d、启动油泵，按照千斤顶行程分级逐步提升桁架和塔吊系统。e、到位后再将钢销子穿入轨道中，完成一个提升过程。墩身钢筋的安装和绑扎墩身钢筋的提升通过塔吊来完成。260根主钢筋采用墩粗直螺纹连接法，施工速度快 减少了人工强调和高空作业的不安全性，主筋的垂直度通过定位架来完成；箍筋采用在主筋上画线定位法，确保其间距准确。具体过程如下：a、调节套筒在底节主筋上的拧丝高度，确保其对中分布。b、抬高钢筋定位用格构框架。c、提升主钢筋并正确定位，拧丝入套筒，连接钢筋。d、绑扎箍筋。5、提升墩身模板钢筋安装好后，进行模板的拆除、支立和提升，吊装顺序为先吊外模，再吊内模，具体过程如下a、拆除液压提升用扁担梁。b、拆除模板1处套筒外螺栓和底部螺栓，提升，其在下部与相对应的顶节模板连接，其在上部与钢筋固定。c、相同的方法，依次拆除模板2、模板4并提升、就位、连接。d、拆除模板3,因为其与塔吊在同一方位，提升并就位时要注意安全。e、进行外模板的连接、纠位和固定。f、提升、安装好扁担梁。g、拆除套筒内螺栓、提升安装内模板。内模吊装通过扁担梁和倒链完成。h、对内、外模板进行整体校正。6、墩身钢筋、模板的检查验收钢筋、模板施工结束后，再一次对模板的加固情况、垂直度、平面位置、钢筋的保护层等进行检查，验收 合格后进行下一到工序。7 、浇注墩身混凝土a 、混凝土采用大型拌合楼集中拌制，罐车运输。b 、混凝土的浇注方式为泵送，采用三一重工的 6 缸托泵来完成。c 、混凝土的垂直上升通过搭设在两墩身之间的简易人行步梯固定输送管来完成，在墩顶通过软管来分流d 、混凝土的性能参数如下所示：材料名称水泥砂碎石水外加剂技术参数规格型号威顿p.o32.5r中砂碎石5-31.5mm饮用水泵送剂unfmc砂率(%)40配合比12.02.990.481%水灰比0.48产地山西新绛霸河韩城英山当地西安瑞美坍落 度 (:mm)160180kg/m338677111561843.9密度(kg/m3)2501注：1、设计强度为30mpa,配制强度为38.225mpa2、抗压试件尺寸：15X15X15cm3、检验标准：jgj55-2000、jtj053-944、极限抗压强度：7天为29.8mpa;28天为39.0mpa(修正系数取1.0)8、拆除顶节3m墩身模板在墩柱施工结束后，将液压翻模桁架和塔吊系统下移到墩身底节3m模板上，拆除掉顶节4块墩身模板，以 方便进行墩帽的施工。9、安装墩帽底模板。墩帽施工为常规法，在施工墩身时沿其纵向预留孔道，考虑到墩帽悬臂端混凝土自重 达50t之多，在其4m方向预埋钢板拟外伸牛腿来辅助支撑，具体安装过程如下：在墩身预留孔内穿入钢棒 安装钢帮上牛腿安装落模用砂箱安装横向主受力工字钢加固 连接工字钢安装墩帽悬臂处外伸支腿铺设底模板。10、吊装墩帽钢筋并绑扎墩帽钢筋在场地集中加工，墩帽上绑扎成型，垂直运输用塔吊来完成。施工同常规法。11 、支立墩帽侧模、加固考虑到墩身的高度，为方便人员高空作业、确保安全，侧模板分为16 块，每侧各5 块；两头各1 块；悬臂 下部每端各2 块。单块吊装，内撑外拉法整体加固，全站仪坐标放点法确定平面位置。12 、混凝土浇注 钢筋、模板均检查无误后进行混凝土的浇注，浇注方法同墩身，浇注顺序先墩身中部，后墩帽两悬臂端。13 、墩帽模板的拆除在墩帽混凝土达到规范要求后，进行其侧模板、底模板的拆除。至此一个墩就算完整的施工结束。仅剩余液 压模板的拆除了。五 液压翻模循环操作所需附属结构物1 、碗扣架碗扣架搭建在两墩柱之间，搭成4X1.2m的正方形满堂架，并每隔四米与墩柱相连接，设置5cm厚木板作 为简易踏板，用来人员的上下。碗扣架的另一个功能是固定混凝土输送管道。2、钢筋架钢筋架的作用是正确的定位主筋，确保其在安装和绑扎中的垂直度。随着墩柱的高度而逐步上升。其结构 如图所示：六、液压翻模循环操作安全系统1、自带外操作平台每3 m有二道外操作平台，采用角钢焊接拼装而成，然后用钢筋将角钢连结起来，形成环型包围状，铺上木板就形成外施工平台，进行螺栓的拆装、模板的加固等工作。2、模板上下扶手目的是保证人员安全的上下外操作平台、 攀登模板，在墩柱模板的每个圆弧段设置，外 部呈环状，内部有扶手，人可以抓住扶手来上 下模板。3、内操作平台在内模板每个面上都设置兜篮状平台，然后再通过木板用铁丝捆扎形成一个整体，在模板非提升节段人员 可以在上面随便走动，进行各项施工作业，在模板单块提升时使用兜篮来完成各项操作。4 、安全网为确保高空作业的双重安全性，在内外平台的下部都在加设一道安全网，以防小型物件掉落地面杂伤人员、 物体等。5 、液压系统的安全问题 液压提升用精扎螺纹钢在受力点上要求上双螺母，钢丝绳、提升体系刹车等要经常检查，人员上下岗坚持 书面交接制，同时专人操作塔吊。七、液压翻模的拆除（配重卷扬机大臂塔头提升桁架模板） 根据现场的实际情况和液压翻模的结构特点，决定将其化整为零，单件拆除卸落。总体思路为在原地面安 装一台 5t 卷扬机，用来上下垂直运输结构件，顶部固定在液压翻模主桁架上的一个简易独臂摇头扒杆（主桅杆 上，摇头扒杆用缆风绳固定；再配合以简易脚手架、倒链等来共同完成拆除工作。要求在拆除过程中由一人指 挥，具体过程如下：1 、塔吊配重的拆除和卸落塔吊尾部有2块混凝土配重，重量共计2.41,其到墩帽顶的高度为3m多，采用在墩帽上用碗扣件搭设简 易支架（四角拉缆风绳），2个51的倒链配合来下落到墩帽上，然后用塔吊将其落到地面，完成配重的拆除。%杆摇头拔杆上部摇韓2 、摇头拔杆的安装摇头扒杆起重要求4t （根据最大杆件自重加上安全系数），杆长4m,杆径C15.9，壁厚要求至少4.5mm，下 端固定在桁架顶第一节水平杆件中央的平台上。顶端设置 3 道缆风绳构环和一道悬挂滑车组构环，底部放置在 凸型套座上，同时用钢丝绳拉4道缠绕在桁架上。具体示意图如下所示：3 、主卷扬机的拆除和卸落主卷扬机和钢丝绳的重量达2t多，采用塔吊转动小卷扬机将塔身主卷扬机转至墩帽顶，然后采用卸落配重相同的办法搭设架子将其置于墩帽上，用摇头拔杆主吊钩从塔身侧面把他放于地面。之后拆除转动卷扬机。4 、塔头的拆除利用上图所示方法设置3个5t的倒链，并把拔杆卷扬机吊钩吊于大臂适当的位置，通过倒链的松紧和扒杆 的转向来共同把塔头由水平位置改变为竖直，然后由卷扬机主吊钩将其放置于地面。5、万能杆件桁架和爬升架的拆除 万能杆件和爬升架利用扒杆主吊钩逐个拆除并吊落放于地面。6、大块模板的拆除 首先拆除吊摇头扒杆，在墩帽顶预留吊环上固定一个定滑轮，将扒杆上主卷扬机钢丝绳通过其来转向，然后逐块拆除掉墩身剩余 4 块模板。至此，整个液压翻模算全部施工完毕一个墩身。八、液压翻模施工墩身、墩帽注意事项1、薄壁柔性空心墩线型控制施工注意事项空心墩的线型控制主要通过施工测量来进行的。其内容包括：空心墩平面定位测量、空心墩高程测量。 空心墩平面位置测量采用坐标放点控制法，对于同一个墩身，尽量用同一个后视点、致镜点，同一个全占仪和同一个测量人员 视镜，以减少观测中的偶然误差观测和系统误差；控制方法为在墩顶做六个红油漆点，四米方向各一个，七米 方向各两个，现场技术人员和施工人员根据已经浇注的混凝土面上的红油漆点吊线锤控制准备浇注的混凝土的 模板的几何尺寸和垂直度，在下一次测量班放点时对其墩柱平面位置再进行复核。墩身的垂直度和扭转控制通过平面控制就同时达到了，为了进一步控制和复核，我们每浇注6m同时用激光 铅直仪进行监控一次，两个进行对比校核。做法为将激光铅直仪安装在桥墩承台上，工作平台上设激光接收靶 能显示光斑并捕捉斑心，激光斑心即是所要控制的中心。 空心墩高程测量高墩的水准控制主要在于浇注顶部两次混凝土时的高程控制，采用倒挂长钢尺来作为前视读数，几点复核 以求其高程。 控制措施a、测量人员要精干，仪器设备要经常进行保养和检修。b、由于芝川桥地处黄河滩地上，该处气温变化显著，测量作业要注意温度的影响，一般放在上午10点和下午4点左右进行。c、坚持墩身中线的复测和墩身截面尺寸的测量检查制度。2、翻模施工技术及其他注意事项 、可泵行是高墩施工中混凝土的一个重要参数，在现场中要加强试验和施工控制。 、液压翻模的工作平台是人员高空作业的唯一活动场地，一定要勤检查、勤修补、勤加固，严禁在其上 面堆放荷载。 、液压操纵台和工作平台应有接地装置，并经常检查线路，防止发生漏电事故。 、由于该体系设置为偏心受力，因此每次塔架上移和作业前一定要保证墩身混凝土达到足够大的强度。 、起重设备的绳索零件应经常检查并涂油保养。 、翻模结构各部件应连接牢固，遇有异常应及时处理。翻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。 、重复使用的模板应始终保持其所要求的形状、强度、刚度、和表面光洁。未经清理校正而不合格规格 的模板不得重复使用。模板立好后应做到模内干净、无杂物，接缝紧密，无漏浆缝隙。 、施工中因大风、大雨或其它原因必须停工时，应切断电源，采取停工处理，复工后要加强中线观测。