变截面薄壁空心墩施工技术.doc

变截面空心薄壁墩施工技术摘要：结合工程实例，介绍了变截面空心薄壁高墩施工工艺及各主要工序的施工方法。关键词：变截面空心薄壁墩，高塔爬架翻模施工技术1、工程概况曲寨沟大桥是山西省晋城至侯马高速公路阳城至翼城段跨越沁水县龙港镇北贾庄村东的曲寨沟而设的一座大桥。本桥上部为940m装配式部分预应力混凝土连续T梁。T梁采用单独预制、简支安装、现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。联孔方式为45孔。两桥台及4号桥墩设滑动支座，其它桥墩设固定支座。桥梁下部1、8号墩采用等截面薄壁实心墩，2、3、4、5、6、7号桥墩采用变截面薄壁空心墩，群桩基础，桥台采用肋板式桥台。各桩基均按嵌岩桩设计。2、施工方案本桥变截面墩身高度范围为31m-50m，其截面形式为长方形空心截面。桥墩在横桥方向宽6米，墩身底部、墩帽都为1.5米的实体，中间部分为空心，在空心的两端各设计1米的倒角，顺桥方向向上以45:1的坡度向墩顶减小见图1墩身大样。为确保墩身外观质量，墩身外模采用精制的大块定型钢模，由于墩身为变截面空心薄壁墩，墩身较高，内模采用组合钢模，拉杆与外模连接，墩身模板安装时倾斜度用全站仪精确控制，浇筑混凝土前进行校核。模板的拆、安根据墩身高度采用吊车或塔吊，塔吊设置按一座塔吊负责3个墩的原则布置。根据本桥墩身本身的特性及现有的施工设备，在考虑不增加施工费用的情况下，本桥墩身采用翻模法施工。 由于本桥墩身较高，拟采用成熟的高 图1墩身大样塔爬架施工工艺，即在模板背肋外附着支架的施工工艺，利用已有大模板在其背面加焊角钢形成固结式施工操作平台及安全护栏；利用已浇筑混凝土节段大模板上口的锚固螺栓支承所有的施工荷载，附着式支架结构见图2。图2薄壁墩身附着式支架结构图支架系统：由模板、人行爬梯、操作平台和内支架组成。内支架作为内模安拆和钢筋绑扎的支架。固定系统：模板锚固利用对拉螺杆固定，使操作支架固定无需另行埋置螺栓和配件。动力系统：采用5t手动倒链葫芦配合塔吊吊运拆卸和安装。模板系统：采用大块钢模加工成型，其根据墩身及其横隔板的设计，施工中采用以不超过5m一个节段的施工方法，其中正面外模板可进行内移以满足墩身的变化，墩身内采用钢管架搭设平台，内模板均采用组合钢模。内外模板固定采用M22的对拉螺杆连接。见图3。附件：a、 保险钢丝绳，每个操作平台配置2根，直径18.5mm，长4-5m，两端加工成环套。图3 墩身模板结构示意图 b、 配用5t手拉倒链葫芦，每块模板配用2个。 c、 连接螺栓和锚固螺栓采用45#钢加工。3、主要施工工艺及施工顺序3.1 变截面空心薄壁墩翻模法施工工艺。清理基础顶面测量放样绑扎墩身钢筋立模、校正浇注墩底实体混凝土绑扎第二次要浇注的墩身钢筋支立第二次浇注的空心墩模板、校正浇注第二次混凝土拆模、倒模绑扎第三次要浇注的钢筋进入下一个墩循环变截面薄壁空心墩翻模施工工艺流程图3.2 工艺原理支架和模板连接形成整体，以墩柱混凝土墙体作为固定支承体，施工中，支架和模板同时由塔吊提升循环依次向上翻动，由于无支架支承施工平台，每5m高的模板上均设施工平台。33 各主要工序的施工支架在模板上一次焊接固定、加工成型钢筋绑扎模板安装组合成型相邻两块模板支架间角钢螺栓连接固定校正、监理验收浇注砼模板及支架拆除翻动上升模板加工：为了便于操作对模板进行加工见图4支架大样图, 在模板（内测的小块模板根据实际需要进行必要的组装）的外侧焊接支架，在横向支架上搭上木板，用铁丝把模板固定在支架上，木板布满支架以防止杂物坠落，在木板上面的支架上焊接两道16的圆钢做护拦保护施工人员的安全，在护拦的上端外侧悬挂安全网确保人员.工具坠落，使支架，木板，防护栏，安全网成为模板的附属物，便于整体安装拆除。图4支架大样现以31米高的桥墩为例简述模板的使用流程，见模板流程图。第一次的模板安装如（一），报检后浇筑混凝土，在第二次混凝土浇筑两天后就可以拆除26.531米的模板，第二次混凝土浇筑的高度可以根据实际情况进行调整，下面26.531米的模板可以进入下一个墩的周转。第一个墩的第三次混凝土浇筑完两天就可以拆除2226.5米的模板，这样2231米的模板的机动空间就比较大，可以根据实际情况第二个墩的施工。第二个墩第三次混凝土施工后，其实体部分的模板就可以进入第三个墩的循环。至此就形成了滚动作业的模式。为了便于施工，第二次和第四次的施工高度可根据桥墩高度作适当的调整。模板流程图 （n） （五） （四） （三）（二） （一）定位放样：在承台顶面放出墩身位置，进行坐标校正。第一节墩身位置非常关键，采取全站仪精测，确保墩身位置的准确性，同时定出模板边线、砂浆找平，便于支立模板。绑扎钢筋:将加工完毕的钢筋运至墩身旁进行墩身钢筋的绑扎焊接工作。钢筋的绑扎及焊接严格按照规范进行，同时为了便于立内模，有一侧的箍筋最后绑扎，以便于施工人员架立内模。支立内、外模板采用吊车和塔吊吊装:内外模板在拼装前必须进行清洁、打磨，并涂刷脱模剂以确保混凝土面的光滑。模板拼装时，由于施工人员站立在下层的支架脚手板上，必须待下层模板固定后再吊装上层模板，以保证施工人员的安全。内模采用组合后的支架模板，这样便于拆卸和组装。装完内模后，开始拼装外模，安装人员采用内外相结合的施工方法，根据空心墩的截面适时调整壁厚，确保外模安装就位准确。在立模板时外侧脚手架人员的安全带必须固定于脚手架之上。内外模板安装完毕后，进行校模，确保模板不会偏位。调整风缆绳，将位置固定，进行混凝土施工。待浇节段模板的支立：当下节段模板拆除完成后，操作人员站在附着在混凝土面的上节段模板上通过操作平台和内支架接长主筋和绑扎钢筋，钢筋采用在加工车间配料、加工，现场绑扎成型，主筋采用电渣压力焊接头，钢筋工程需严格按规范施工。当钢筋施工完成检查合格后，塔吊吊运原已拆除并在模板堆放场清理、修整完好的模板到待浇节段，先紧贴待浇节段钢筋垫块，然后操作人员站在模板上沿外支架操作平台上，校正模板下口对齐已浇节段上口各连接螺栓孔并上紧连接螺栓，同时操作人员用绳子将支立模板的上口临时固定在内支架上；用同样的方法支立完其他方向的模板，然后操作人员在该段模板人行爬梯护栏内上紧模板与阴角的所有连接螺栓即形成模板框架，适时松开每块模板的临时固定，最后测量校正即完成新一节段模板的支立。混凝土：混凝土由集中拌和站搅拌，罐车运输至墩身附近经混凝土泵车泵送入仓或放料至活底吊斗中（需准备两个，0.8m3/个）经塔吊提升入仓，混凝土入模需用串筒，以免混凝土离析散落。由于墩身为空心薄壁式墩身，混凝土采用水平分层的方法施工。每次浇筑混凝土厚度30-40cm便振捣一次，防止混凝土堆积一处，振捣时容易出现崩模。为保证墩身模板受力均衡，其施工顺序为：先浇筑墩身四个角落，最后进行薄壁墩身浇注。每浇筑下层混凝土之前，都必须由测量定出墩身尺寸大小和墩身中心线，须符合设计要求，同时应将已浇筑混凝土表面凿毛并清扫干净。当浇筑至有横隔板的位置时，在横隔板上预留60cm圆孔以便取出内模，待横隔板浇筑完后再进行封口，为减轻重量，封孔模板采用木模板。模板拆除前采用浇水养护，拆除后用塑料薄膜包裹，保温、保湿养护，同时可避免墩柱混凝土受到污染。拆模：采用塔吊配合进行模板的拆除，首先吊住要拆的模板，然后人工松开横向拉杆使模板脱离，用装载机转运到另一个待施工的墩柱，以便滚动作业的顺利进行。拆除模板时人员要注意安全，塔吊与拆模的人员配合要一致，统一指挥，防止出现意外。下节段模板的拆除：a、操作人员从上节段模板通过爬梯下到下节段模板上沿操作平台，然后用两个葫芦将下节段待拆除模板两端钩挂在上节段模板底口，收紧带力（钩挂点通过上节段模板将拆除模板重量传到上节段模板锚固螺栓上）；同时在待拆模板两端各设一根保险钢丝绳用卡环连接在上一节段模板底口。b、人工通过下节段模板的背肋爬梯，并站在安全护栏内拆除与该模板连接的阴角模板连接螺栓。c、拆除连接螺栓后操作工通过爬梯上行，返回到该模板的上沿操作平台，拆除上、下节段模板之间的连接螺栓。d、放下塔吊钢丝绳，用卡环连接在模板吊点并使之受力，同时操作人员拆除锚固螺栓和保险葫芦、保险钢丝绳，然后操作人员上行至上节段模板的下沿，调节缆风绳使已经完全脱离混凝土面的模板通过塔吊安全、平稳地吊离至模板堆放场。4、养护养护应在混凝土浇筑结束后及时予以覆盖和洒水，模板拆除后用塑料薄膜包裹，保温、保湿养护，养护时间不少于7天。洒水养护期间，洒水次数以混凝土面始终湿润为准。4、结语通过这一工程实例，认为采取大块定型钢模以及用塔吊或吊车等起吊设备拼装施工，具有以下几个特点：机构简单，经济实用。施工机械化程度高，通用性好，施工进度快，提高了施工工效。墩身模板就位准确，混凝土施工接缝少，墩身整体性好，外观质量好。