论文部分内容阅读
摘要：随着社会的发展与进步，重视特大桥高墩翻模施工技术对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍特大桥高墩翻模施工技术的有关内容。
关键词：高墩；翻模；模板；工艺；质量；施工技术；
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着高速公路在我国的飞速发展, 我省的公路建设近几年也掀起了大干的高潮, 但因我省地形多为高岭深壑, 大桥、特大桥在公路工程施工中所占比例越来越高, 这些大桥、特大桥均具有跨径大、墩身高的特点, 因此墩身大多采用薄壁空心墩设计。目前我省的空心墩施工一般采用翻模和滑模两种。两种技术各有所长, 但翻模因其施工质量容易控制, 浇筑后混凝土外观好的特点,在施工中应用较多。
一、工程概况
某特大桥工程是国家重点工程，大桥起讫桩号K128+391~K129+248，桥跨布置为：30m预应力T梁+（108+108+108）矮塔斜拉桥+14×30m预应力T梁,全桥总长857m。主桥2、3号墩采用钢筋混凝土变截面薄壁空心墩，桥墩横桥向宽均为15.928米，纵桥向墩顶宽9米，沿高度方向按80:1的倾率扩大桥墩截面；2号墩墩底纵桥向宽11.375米，墩高98米；3号墩底宽11.3米，墩高95米。
二、模板制作及拼装
翻转模板施工是由三节模板交替轮番往上安装浇筑混凝土，已浇筑的混凝土强度达到 10MPa~ 15MPa后, 才可在已浇混凝土的模板上立模。为保证施工进度要求, 按每周期施工 6m 高墩身来设计模板。墩柱施工前先加工定型钢模板, 每节采用四块模板拼装而成。定型钢模板采用 8 mm 厚板加工, 连接法兰盘及加劲肋板用厚度为 12mm的钢板焊制, 法兰盘高度为10cm，加劲肋高度为8cm, 加劲肋板水平及竖向间距为 30 cm, 模板间用螺栓连接。翻转模板在结构上应有足够的强度和刚度, 制作精度应满足图纸要求。每节模板的高度视超重设备能力的大小而定, 其质量以不超过 1. 5 t~ 2. 0 t为宜, 模板的加工、安装均严格按设计文件及施工技术规范的相关要求进行, 施工时应严格控制墩身的竖直度或斜度, 控制浇筑处桥墩顶面的偏心, 发现偏差应立即予以纠正。为保证模板拼装精度, 在使用模板前进行试拼; 模板接缝处进行打磨处理, 消除模板接头部位的不平整现象, 以防止漏浆, 保证墩柱的外观质量。模板内统一涂刷脱模剂, 以保证易于脱模, 保证混凝土表面光洁。翻模施工的特点是任何时候都能保证有一节模板紧固在已浇筑的混凝土墩身上, 增加了模板的整体性和稳定性, 利于墩身垂直度的控制, 墩柱混凝土外观接缝一致, 可避免出现/ 流泪 0现
象。翻转模板的单块尺寸较大, 起吊时遇风, 容易产生激烈的摆动, 起吊前应有所准备, 采取适当的稳定措施, 保证安全。同时施工过程中, 应随时进行施工部位的位移观测, 作好观测记录, 以便随时采取相应措施进行校正, 并报送监理工程师备案。
三、 翻模施工工艺
1)灌注完两节混凝土并安装桁架及起重设备; 2) 用起重设备安装第三节模板并灌注混凝土; 3)混凝土强度达到 10 MPa ~15 M P a后, 安装提升桁架设备, 并将桁架及起重设备滑升一节高度 ( 2. 5 m); 4)把竖向桁架固定在第二、第三节模板背面的竖向轨道上, 锁定后即可拆除第一节模板; 5)用扒杆起吊安装第四节模板。
至此便完成一个翻模的施工循环。
采用这种工艺具有模板起吊重量轻、安装方便等特点, 比较适用于墩柱较高、加固困难及施工场地狭小的桥梁墩柱施工, 这样的施工方案可以节约支架搭设工作量和加快施工进度, 降低工程施工成本。
四、钢筋接长及定位工艺
竖向钢筋 (主筋 )采用 9m定尺长的钢筋, 使每接长一次可浇筑两段混凝土, 基础施工过程中预埋墩柱钢筋时, 按施工规范要求将焊缝错开 100 cm以上并使错缝率在 50% 以上, 钢筋接头采用双面焊, 焊接质量符合施工技术规范要求。钢筋接长后, 顶端自由度达 10 m 左右, 竖直筋无法直立, 水平筋无法绑扎, 所以必须具有相应的定位措施。第一种方法是型钢骨架定位, 施工方便快捷, 但材料投入量较大, 而且不能回收,不利于成本控制。第二种方法是用外部脚手架定位, 工序相对繁琐但成本较低。本方案拟采用第二种方法进行定位, 当水平钢筋绑扎后, 钢筋形成钢筋笼骨架, 自身基本能稳定, 但抗风能力仍然不够, 必须有四根以上风缆索固定。所有钢筋的施工工序必须在混凝土浇筑完 24h后进行, 避免因钢筋的施工尚未完成终凝混凝土产生扰动, 影响混凝土强度。
五、混凝土浇筑
按试验室提供的配合比, 根据现场材料进行试配并报监理工程师批准后进行浇筑。混凝土浇筑采用混凝土罐车运输, 塔吊配吊斗浇筑, 分层厚度为 30 cm。在浇筑过程中, 随时注意坍落度变化, 避免混凝土强度波动, 并请监理工程师旁站做混凝土试块, 试块统一编号集中养护。墩身混凝土方量较大, 里面空间小, 人在下面不好操作, 浇筑时更要仔细, 防止混凝土离析和振捣时过振及漏振。拆除模板后用薄膜包裹, 浇水养护。混凝土灌注时应注意以下事项:
1)从高处向模板内倾斜浇筑混凝土时, 其自由倾落高度不宜超过 2m, 以不发生离析为度;
2)混凝土应按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑。应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土; 上下邻层混凝土间的竖向接缝, 应错开位置并做成企口, 按施工缝处理;
3) 施工缝的处理应遵循规范要求;
4) 预埋件 (孔 )的处理: 施工中要随时注意预埋件孔的位置,按设计要求预埋或设置。
六、脚手架施工
对于高桥墩施工, 无论模板安装还是材料提升均离不开脚手架, 本工程采用扣件式钢管脚手架。由钢管及扣件组成, 具有承载力大、拆装方便和较为经济的优点。我们在施工中采用以下做法: 脚手架的下部采用双管立柱, 上部采用单管立柱, 单管立柱部分高度在 35 m以下。脚手架组成应满足以下要求:
1) 脚手架是由立柱、纵向与橫向水平杆共同组成的“空间框架结构”, 在脚手架的中心节点处, 必须同时设置立柱、纵向与横向水平杆。
2) 扣件螺栓拧紧扭力矩控制在 40 N·m ~ 60 N·m, 以保证“空间框架结构”的节点具有足够的刚性和传递荷载的能力。
3) 在脚手架和建筑物之间, 设置足够数量、分布均匀的连墙杆, 以便在脚手架的侧向提供约束, 防止脚手架横向失稳或倾覆,并可靠地传递风荷载。
4) 脚手架立柱的地基与基础必须坚实, 并防止不均匀的或过大的沉降。
5) 应设置纵向支撑 (剪刀撑 ) 和横向支撑, 以使脚手架具有足够的纵向和横向整体刚度。
七、施工过程中的质量检查
1) 混凝土浇筑时随机取样做坍落度试验, 不符合要求时重新拌合, 二次拌合仍不符合要求时弃之不用。每一墩台柱制取两组试件, 拆模后送到标准养护室养护, 用以检验混凝土强度。拆模后混凝土表面应平整、密实、颜色一致, 无错台、蜂窝等现象, 几何尺寸满足规范要求。
2) 插入式振捣器应尽可能地避免与钢筋和预埋构件相接触。
3) 不能在模板内利用振捣器使混凝土长距离流动或运送混凝土, 以致引起离析。
4) 混凝土捣实后 1. 5 h~ 24 h内, 不得受振动。
5) 混凝土拆模后, 立即喷洒养护剂, 再用土工布加塑料薄膜裹覆, 自然养护。混凝土表面应平整、密实, 施工缝整齐, 外露部分无模板接头痕迹和颜色不均匀, 混凝土蜂窝、麻面面积不超过0. 5% , 深度不超过 10 mm。
结束语
高墩翻模施工具有成本低、速度快、效率高、人员安全、操作简单等优点，无需增加特殊施工设备，给施工单位带来了良好的经济效益。当然，高墩翻模施工需要在施工现场进行模板制作，模板和支架在结构设计方面难度提高，需要有专业的设计人员细心、耐心的完成，本文的实践也展现了高墩翻模施工的优势所在，这是一种相对先进的施工操作工艺，可带来明显的社会效益和经济效益，适合于施工单位的推广应用。
参考文献
[1]张 华. 桥梁高墩施工方案研究 [J] . 山西建筑, 2009, 35(5): 330-331.
[2]周水兴，何兆益，邹毅松，等.路桥施工计算手册[s].北京:人民交通出版社，,2008.
[3]杨文渊.桥梁施工工程师书册2版[S].北京:人民交通出版社，2003.
关键词：高墩；翻模；模板；工艺；质量；施工技术；
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着高速公路在我国的飞速发展, 我省的公路建设近几年也掀起了大干的高潮, 但因我省地形多为高岭深壑, 大桥、特大桥在公路工程施工中所占比例越来越高, 这些大桥、特大桥均具有跨径大、墩身高的特点, 因此墩身大多采用薄壁空心墩设计。目前我省的空心墩施工一般采用翻模和滑模两种。两种技术各有所长, 但翻模因其施工质量容易控制, 浇筑后混凝土外观好的特点,在施工中应用较多。
一、工程概况
某特大桥工程是国家重点工程，大桥起讫桩号K128+391~K129+248，桥跨布置为：30m预应力T梁+（108+108+108）矮塔斜拉桥+14×30m预应力T梁,全桥总长857m。主桥2、3号墩采用钢筋混凝土变截面薄壁空心墩，桥墩横桥向宽均为15.928米，纵桥向墩顶宽9米，沿高度方向按80:1的倾率扩大桥墩截面；2号墩墩底纵桥向宽11.375米，墩高98米；3号墩底宽11.3米，墩高95米。
二、模板制作及拼装
翻转模板施工是由三节模板交替轮番往上安装浇筑混凝土，已浇筑的混凝土强度达到 10MPa~ 15MPa后, 才可在已浇混凝土的模板上立模。为保证施工进度要求, 按每周期施工 6m 高墩身来设计模板。墩柱施工前先加工定型钢模板, 每节采用四块模板拼装而成。定型钢模板采用 8 mm 厚板加工, 连接法兰盘及加劲肋板用厚度为 12mm的钢板焊制, 法兰盘高度为10cm，加劲肋高度为8cm, 加劲肋板水平及竖向间距为 30 cm, 模板间用螺栓连接。翻转模板在结构上应有足够的强度和刚度, 制作精度应满足图纸要求。每节模板的高度视超重设备能力的大小而定, 其质量以不超过 1. 5 t~ 2. 0 t为宜, 模板的加工、安装均严格按设计文件及施工技术规范的相关要求进行, 施工时应严格控制墩身的竖直度或斜度, 控制浇筑处桥墩顶面的偏心, 发现偏差应立即予以纠正。为保证模板拼装精度, 在使用模板前进行试拼; 模板接缝处进行打磨处理, 消除模板接头部位的不平整现象, 以防止漏浆, 保证墩柱的外观质量。模板内统一涂刷脱模剂, 以保证易于脱模, 保证混凝土表面光洁。翻模施工的特点是任何时候都能保证有一节模板紧固在已浇筑的混凝土墩身上, 增加了模板的整体性和稳定性, 利于墩身垂直度的控制, 墩柱混凝土外观接缝一致, 可避免出现/ 流泪 0现
象。翻转模板的单块尺寸较大, 起吊时遇风, 容易产生激烈的摆动, 起吊前应有所准备, 采取适当的稳定措施, 保证安全。同时施工过程中, 应随时进行施工部位的位移观测, 作好观测记录, 以便随时采取相应措施进行校正, 并报送监理工程师备案。
三、 翻模施工工艺
1)灌注完两节混凝土并安装桁架及起重设备; 2) 用起重设备安装第三节模板并灌注混凝土; 3)混凝土强度达到 10 MPa ~15 M P a后, 安装提升桁架设备, 并将桁架及起重设备滑升一节高度 ( 2. 5 m); 4)把竖向桁架固定在第二、第三节模板背面的竖向轨道上, 锁定后即可拆除第一节模板; 5)用扒杆起吊安装第四节模板。
至此便完成一个翻模的施工循环。
采用这种工艺具有模板起吊重量轻、安装方便等特点, 比较适用于墩柱较高、加固困难及施工场地狭小的桥梁墩柱施工, 这样的施工方案可以节约支架搭设工作量和加快施工进度, 降低工程施工成本。
四、钢筋接长及定位工艺
竖向钢筋 (主筋 )采用 9m定尺长的钢筋, 使每接长一次可浇筑两段混凝土, 基础施工过程中预埋墩柱钢筋时, 按施工规范要求将焊缝错开 100 cm以上并使错缝率在 50% 以上, 钢筋接头采用双面焊, 焊接质量符合施工技术规范要求。钢筋接长后, 顶端自由度达 10 m 左右, 竖直筋无法直立, 水平筋无法绑扎, 所以必须具有相应的定位措施。第一种方法是型钢骨架定位, 施工方便快捷, 但材料投入量较大, 而且不能回收,不利于成本控制。第二种方法是用外部脚手架定位, 工序相对繁琐但成本较低。本方案拟采用第二种方法进行定位, 当水平钢筋绑扎后, 钢筋形成钢筋笼骨架, 自身基本能稳定, 但抗风能力仍然不够, 必须有四根以上风缆索固定。所有钢筋的施工工序必须在混凝土浇筑完 24h后进行, 避免因钢筋的施工尚未完成终凝混凝土产生扰动, 影响混凝土强度。
五、混凝土浇筑
按试验室提供的配合比, 根据现场材料进行试配并报监理工程师批准后进行浇筑。混凝土浇筑采用混凝土罐车运输, 塔吊配吊斗浇筑, 分层厚度为 30 cm。在浇筑过程中, 随时注意坍落度变化, 避免混凝土强度波动, 并请监理工程师旁站做混凝土试块, 试块统一编号集中养护。墩身混凝土方量较大, 里面空间小, 人在下面不好操作, 浇筑时更要仔细, 防止混凝土离析和振捣时过振及漏振。拆除模板后用薄膜包裹, 浇水养护。混凝土灌注时应注意以下事项:
1)从高处向模板内倾斜浇筑混凝土时, 其自由倾落高度不宜超过 2m, 以不发生离析为度;
2)混凝土应按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑。应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土; 上下邻层混凝土间的竖向接缝, 应错开位置并做成企口, 按施工缝处理;
3) 施工缝的处理应遵循规范要求;
4) 预埋件 (孔 )的处理: 施工中要随时注意预埋件孔的位置,按设计要求预埋或设置。
六、脚手架施工
对于高桥墩施工, 无论模板安装还是材料提升均离不开脚手架, 本工程采用扣件式钢管脚手架。由钢管及扣件组成, 具有承载力大、拆装方便和较为经济的优点。我们在施工中采用以下做法: 脚手架的下部采用双管立柱, 上部采用单管立柱, 单管立柱部分高度在 35 m以下。脚手架组成应满足以下要求:
1) 脚手架是由立柱、纵向与橫向水平杆共同组成的“空间框架结构”, 在脚手架的中心节点处, 必须同时设置立柱、纵向与横向水平杆。
2) 扣件螺栓拧紧扭力矩控制在 40 N·m ~ 60 N·m, 以保证“空间框架结构”的节点具有足够的刚性和传递荷载的能力。
3) 在脚手架和建筑物之间, 设置足够数量、分布均匀的连墙杆, 以便在脚手架的侧向提供约束, 防止脚手架横向失稳或倾覆,并可靠地传递风荷载。
4) 脚手架立柱的地基与基础必须坚实, 并防止不均匀的或过大的沉降。
5) 应设置纵向支撑 (剪刀撑 ) 和横向支撑, 以使脚手架具有足够的纵向和横向整体刚度。
七、施工过程中的质量检查
1) 混凝土浇筑时随机取样做坍落度试验, 不符合要求时重新拌合, 二次拌合仍不符合要求时弃之不用。每一墩台柱制取两组试件, 拆模后送到标准养护室养护, 用以检验混凝土强度。拆模后混凝土表面应平整、密实、颜色一致, 无错台、蜂窝等现象, 几何尺寸满足规范要求。
2) 插入式振捣器应尽可能地避免与钢筋和预埋构件相接触。
3) 不能在模板内利用振捣器使混凝土长距离流动或运送混凝土, 以致引起离析。
4) 混凝土捣实后 1. 5 h~ 24 h内, 不得受振动。
5) 混凝土拆模后, 立即喷洒养护剂, 再用土工布加塑料薄膜裹覆, 自然养护。混凝土表面应平整、密实, 施工缝整齐, 外露部分无模板接头痕迹和颜色不均匀, 混凝土蜂窝、麻面面积不超过0. 5% , 深度不超过 10 mm。
结束语
高墩翻模施工具有成本低、速度快、效率高、人员安全、操作简单等优点，无需增加特殊施工设备，给施工单位带来了良好的经济效益。当然，高墩翻模施工需要在施工现场进行模板制作，模板和支架在结构设计方面难度提高，需要有专业的设计人员细心、耐心的完成，本文的实践也展现了高墩翻模施工的优势所在，这是一种相对先进的施工操作工艺，可带来明显的社会效益和经济效益，适合于施工单位的推广应用。
参考文献
[1]张 华. 桥梁高墩施工方案研究 [J] . 山西建筑, 2009, 35(5): 330-331.
[2]周水兴，何兆益，邹毅松，等.路桥施工计算手册[s].北京:人民交通出版社，,2008.
[3]杨文渊.桥梁施工工程师书册2版[S].北京:人民交通出版社，2003.