高墩輥模施工工法

1、橋梁高墩柱輥模施工工法1 前言山區(qū)高速公路和鐵路橋梁多為大跨、高墩，施工工期緊、質(zhì)量要求高、安全保障難。為了加快高墩施工進度、提高施工質(zhì)量和改善高空安全作業(yè)條件，我公司在結合高墩翻模和滑模施工技術各自優(yōu)點的基礎上，依托貴州凱里至羊甲高速公路排牙大橋高墩施工，對其進行研究、改進、創(chuàng)新形成了施工速度快、混凝土外觀質(zhì)量好、安全性高的輥模施工新技術。隨后應用于貴州省凱羊高速公路臺辰特大橋、余凱高速公路魚洞號大橋、沿德高速公路麻嶺特大橋等工程，且都取得了較好的效果，通過對該技術及其應用過程進行總結，形成了“橋梁高墩柱輥模施工工法”。橋梁高墩輥模施工技術研究于2014年通過中國公路建設行業(yè)協(xié)會科技成果鑒定

2、，認定總體達到國際先進水平，并獲得“公路工程科技創(chuàng)新成果一等獎”、“2014年度全國交通運輸行業(yè)科技創(chuàng)新成果一等獎”，高墩輥模施工裝置獲得“2014年度全國交通運輸行業(yè)科技示范產(chǎn)品”。同時，“橋梁高墩柱輥模施工工法”獲評2014年度公路工程工法，并被評為優(yōu)秀公路工程工法。該工法目前已在貴州、廣西、重慶、河南等多個省市進行推廣應用。2 工法特點2.1 可連續(xù)施工，施工速度快，每天施工墩柱高46m。2.2 混凝土工程質(zhì)量好。2.3施工作業(yè)條件好、安全性高。2.4 在施工過程如遇外界天氣等因素干擾，可隨時停止施工，也可隨時恢復施工。2.5在高寒地區(qū)或冬季施工，加設保溫措施極為方便。2.6 施工簡便、

3、占用資源少、節(jié)能環(huán)保。3 適用范圍3.1 本工法適用于各類公路、鐵路及市政橋梁等截面高墩施工。3.2本工法尤其適應地形復雜、施工場地狹窄、大型設備難以進場和工期短的山區(qū)橋梁等截面高墩施工。4 工藝原理本工法的工藝原理是采用輥、翻結合，輥模裝置包括提升系統(tǒng)、外框架、內(nèi)襯模及輔助工作平臺，其中輥是工藝核心，在支撐內(nèi)襯模的同時兼作外框架的行走輪。伴隨混凝土的澆筑，外框架間歇上升，內(nèi)襯模保持靜止且不擾動混凝土，待混凝土滿足拆模條件后，工人在輔助平臺上將內(nèi)襯模按翻模工藝循環(huán)施工。圖4-1 輥模施工裝置示意圖5 施工工藝流程及操作要點5.1 工藝流程（適用于等截面和橫隔板方墩）圖5-1 輥模施工工藝流程圖

4、 5.2 操作要點（適用于等截面無倒角和橫隔板方墩）5.2.1預埋支撐立柱和墩柱主筋（1）承臺混凝土澆筑前，進行測量放樣，在承臺內(nèi)精確預埋提升系統(tǒng)支撐立柱并加固，確保混凝土澆筑過程中立柱位置準確。（2）預埋立柱位置參照墩柱鋼筋位置提前綜合考慮，避免主筋安裝與提升千斤頂相互干擾。（3）測量放樣，按設計圖紙要求精確施工墩柱預埋主筋。5.2.2 測量放樣及定位放出墩柱外邊線并標識，作為輥模外框架安放的控制線。5.2.3 安裝墩柱鋼筋（1）綜合考慮鋼筋接頭與骨架的穩(wěn)定，每層墩柱主筋下料長度宜為4.5m或6m。（2）第一模主筋安裝完成后，安裝箍筋，安裝高度為1.3m左右，以不影響千斤頂位置為依據(jù)。5.2

5、.4 安裝輥模（1）輥模由廠家統(tǒng)一定制，外框架精度應控制在5mm以內(nèi)。（2）根據(jù)測量放樣定位成果，安裝外框架（高度1m）。四個外框架由高強螺栓連接。（3）安裝液壓系統(tǒng)。（4）安裝上框架。（5）安裝第一層內(nèi)襯模板（高度1.2m）。（6）輥模調(diào)平。（7）輥模系統(tǒng)安裝前，用砂漿對承臺頂面進行找平，輥模系統(tǒng)安裝完成后，通過液壓裝置對輥模頂面進行調(diào)平，調(diào)平后用砂漿在輥模底面找平。5.2.5 第一次混凝土澆筑（1）第一次澆筑0.9m，作為整個框架系統(tǒng)支撐，預留0.1m進行第二級模板安裝。（2）混凝土澆筑完成后應進行鑿毛，并對墩柱進行復測。（3）安裝垂直度控制裝置。5.2.6 第一次提升外框架（1）第一次提

6、升行程為70cm，提升應在混凝土澆筑完成12小時后進行。（2）千斤頂提升過程中應觀測千斤頂夾具與支撐立柱是否有松動和滑移現(xiàn)象，須保持所有千斤頂同步提升。（3）千斤頂提升過程中應觀察壓力表壓力值是否在范圍內(nèi)，如果超過規(guī)定值應立即停止提升并檢查液壓系統(tǒng)和模架系統(tǒng)，在問題解決后方可進行繼續(xù)提升，必須確保所有壓力表壓力值處于規(guī)定范圍之內(nèi)。（4）輥模提升0.7m后再進行調(diào)平，檢查輥輪與內(nèi)襯模之間是否有混凝土渣或水泥漿，如有應及時進行清除。5.2.7 安裝第二層內(nèi)襯模板（1）第二層內(nèi)襯模板與第一層內(nèi)襯模板采用陰陽鎖扣連接（循環(huán)重復使用）。（2）在內(nèi)襯模板四角用角鋼條（特制）連接鎖固。5.2.8 第二次混凝

7、土澆筑（1）從第二次混凝土澆筑開始進行連續(xù)施工。（2）第二次混凝土澆筑高度30cm。5.2.9 第二次外框架提升（1）提升高度15cm。（2）提升后立即進行箍筋綁扎，盡量縮短鋼筋安裝時間。5.2.10 第三次澆筑混凝土鋼筋綁扎完成后立即進行第三次混凝土澆筑，澆筑高度為30cm。5.2.11 第三次外框架提升（1）提升高度為30cm。（2）提升后立即進行鋼筋綁扎，盡量縮短鋼筋安裝時間。5.2.12 第四次澆筑混凝土鋼筋綁扎完成后立即進行第4次混凝土澆筑，澆筑高度為30cm。5.2.13 第四次外框架提升（1）提升高度為30cm。（2）提升完成后，應安排專人拆除、清理第一層內(nèi)襯模板并翻升至操作平臺

8、上。（3）提升后立即進行鋼筋綁扎，盡量縮短鋼筋安裝時間。（4）鋼筋綁扎完成后立即安裝第三層內(nèi)襯模板，盡量縮短內(nèi)襯模板安裝時間。（5）模板安裝完成后，進行第5次混凝土澆筑，澆筑高度為30cm。（6）往復施工至第6次混凝土澆筑完成。5.2.14 安裝剩余設施（1）第六次混凝土澆筑完成后，安裝第二層外框架，用于拆除內(nèi)襯模板。（2）同時安裝安全爬梯、物料提升機等設施。（3）上述設施安裝完成后，輥模拼裝全部完成，進入正常連續(xù)施工狀態(tài)。一般應在3-5天內(nèi)（墩柱施工高度在12-20m）暫停施工以進行液壓系統(tǒng)、模架系統(tǒng)檢修、維護。5.2.15 連續(xù)施工至完成安裝完爬梯、物料提升機等設施后，可連續(xù)施工直至完成。

9、5.2.16 混凝土養(yǎng)護養(yǎng)生采用包裹保濕養(yǎng)生或噴涂養(yǎng)護劑。5.3 勞動組織表5.3-1人員一覽表序號名稱數(shù)量職責1技術負責人及技術員2負責技術交底和技術控制2施工負責人及施工員2現(xiàn)場負責3試驗員2負責現(xiàn)場混凝土性能檢測4測量員2負責現(xiàn)場測量控制5安全員2負責現(xiàn)場安全檢查6質(zhì)檢員2負責現(xiàn)場工序檢驗6工人24兩班制7機械司機2負責混凝土調(diào)運澆筑6 材料與設備表6-1機具設備表序號設備名稱設備型號單位數(shù)量說明1輥模定制套1根據(jù)墩身截面尺寸由廠家定制2插入式振搗棒zn50臺3墩身混凝土振搗3插入式振搗棒zn35臺2內(nèi)襯模附近混凝土振搗4空壓機臺1沖洗內(nèi)襯模5塔吊50臺1提升內(nèi)襯模6安全爬梯套1人員上下

10、設施7混凝土運輸車臺1固定罐車專門用于混凝土運輸7 質(zhì)量控制本工法遵照公路橋涵施工技術規(guī)范（jtg/t f50-2011），公路工程質(zhì)量檢驗評定標準（jtg f80/2-2004）等相關規(guī)范要求執(zhí)行。7.1 質(zhì)量技術控制7.1.1 垂直度控制：每天測量進行一次偏位復核和糾正，每次混凝土澆筑前通過吊錘或自動垂準儀控制垂直度。一旦發(fā)現(xiàn)偏位，通過每次提升進行糾正，但每次糾正不得超過3cm。7.1.2 混凝土層與層之間接縫控制：應嚴格控制混凝土澆筑完成后的浮漿厚度，不得超過5cm，每次混凝土澆筑應將振搗棒插入下層混凝土內(nèi)10cm左右，保證新舊混凝土的連接。7.1.3模板拆除后及時清理內(nèi)襯膜和混凝土表面

11、，并及時進行養(yǎng)護。7.1.4 遇到特殊情況暫停施工時，對混凝土頂面進行振搗找平，避免出現(xiàn)施工冷縫。復工前對混凝土頂面進行鑿毛及清理。7.1.5 澆筑完每層混凝土后立即對提升輥輪進行檢查，并清理輥輪與模板間的混凝土渣及水泥漿，避免給后續(xù)提升造成障礙。7.1.6 模板安裝完成后應在內(nèi)襯模頂面做限位裝置，避免輥模外框架在提升過程中造成模板上移，影響混凝土外觀質(zhì)量。7.1.7 拆除內(nèi)襯模時，應嚴格控制外框架最后一次提升速度，拆模人員應提前就位，避免操作不當造成模板下落。7.2 質(zhì)量管理控制7.2.1開工前技術負責人編制施工方案，技術員對現(xiàn)場工人做好技術交底。7.2.2 施工前由質(zhì)檢員和安全員對輥模系統(tǒng)

12、檢查、驗收。7.2.3 施工過程中由施工負責人和施工員負責組織調(diào)配各種資源。7.2.4 施工過程中由測量員負責墩身偏位和垂直度控制檢測。7.2.5試驗員負責對混凝土各項指標進行檢查及控制。8 安全措施本工法除遵循中華人民共和國安全生產(chǎn)法、建設工程安全生產(chǎn)管理條例、公路工程施工安全技術規(guī)程等規(guī)定要求外，還在安全管理、技術及現(xiàn)場應急處理等方面采取如下措施：8.1 安全管理措施8.1.1 建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查，做好安全技術交底。8.1.2 編制輥模安全施工方案，落實安全生產(chǎn)制度，實施責任管理。8.1.3 進入施工現(xiàn)場作業(yè)人員必須佩戴相應勞動保護用品。8.1.4 制定防

13、高空墜落措施，施工現(xiàn)場劃定安全區(qū)域并有效隔離，設置安全警示標志，防止非作業(yè)人員入內(nèi)。8.1.5 高墩柱輥模施工人員不得向下拋物。8.2 安全技術措施8.2.1 定期對輥模設備進行檢驗，確認設備運轉是否正常，特別是千斤頂油泵、油表、上下鎖緊裝置。8.2.2 在雷雨、大風等特殊氣候條件下禁止高空作業(yè)。8.3 應急措施針對高墩柱輥模施工可能出現(xiàn)的事故編制專項的應急救援預案并進行演練。9 環(huán)保措施為確保對施工現(xiàn)場的環(huán)境保護，嚴格執(zhí)行中華人民共和國環(huán)境保護法、建設項目環(huán)境保護條例等環(huán)保政策、法律和法規(guī)，本工法采取以下環(huán)境保護措施。9.1 編制綠色輥模施工方案，施工前根據(jù)綠色施工評價標準進行輥模綠色施工策

14、劃，在輥模施工方案中編制綠色施工保證措施，內(nèi)容涵蓋“四節(jié)一環(huán)?！比恳?。9.2 對施工場地道路進行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行道進行灑水，防止塵土飛揚，污染環(huán)境。9.3 做好夜間施工噪音控制。9.4 做好施工現(xiàn)場廢棄物、廢水的收集及處理，防止對周邊環(huán)境造成污染。9.5 節(jié)約用地，減少對周邊環(huán)境的開挖及破壞。9.6 合理安排施工工序及進度，盡量做到施工機具資源共享，避免設備空轉。10 效益分析10.1 經(jīng)濟效益高墩柱輥模施工與傳統(tǒng)的翻模、爬模施工相比，以4根60m空心墩為例，施工工期可節(jié)約40天左右，節(jié)約成本較翻模節(jié)約49.7元/m3，較爬模節(jié)約87.2元/m3，墩柱規(guī)模越大、高墩數(shù)量越多經(jīng)濟

15、效益及工期效益越顯著。盡管比滑膜施工成本高25.6元/m3，但輥模施工混凝土質(zhì)量明顯優(yōu)于滑模。10.2 社會效益10.2.1 高墩柱輥模施工技術可明顯提高混凝土質(zhì)量、加快進度、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本。10.2.2 高墩柱輥模施工技術提供更為可靠的安全作業(yè)條件，降低了施工的安全風險。10.2.3 高墩柱輥模施工技術在原有山區(qū)高墩施工工藝的基礎上，提供了一種新技術和新工藝，改善了山區(qū)狹窄地形條件下人工操作困難、勞動強度大、施工效率低、施工精度差、施工安全保障差、高空施工作業(yè)條件差等不利因素，突破傳統(tǒng)高墩施工工藝對山區(qū)高速公路建設速度的制約。10.2.4 高墩柱輥模施工技術加快了社會投資速度和效率，

16、對國家經(jīng)濟建設的快速發(fā)展起到了一定的作用。10.3 安全效益輥模系統(tǒng)形成閉合的施工操作和維護平臺，在模板安裝與拆除及鋼筋安裝過程中都不會出現(xiàn)群死群傷現(xiàn)象發(fā)生，安全風險低，符合目前的安全管理環(huán)境需求。10.4 環(huán)保效益高墩柱輥模施工占地少、建筑垃圾少、便于集中收集處理，對周邊環(huán)境不造成污染。10.5 節(jié)能效益10.5.1 輥模施工較少施工機械的使用，降低了能源的消耗，符合綠色施工評價標準中規(guī)定要求，符合目前“節(jié)能減排”的趨勢。10.5.2 各施工工序緊湊，可達到資源共享，減少資源浪費。11 應用實例11.1 貴州凱里至羊甲高速公路第五合同段排牙大橋8號墩和臺辰特大橋3號墩采用輥模施工工藝施工。1

17、1.1.1 排牙大橋8號墩為矩形實心墩，截面尺寸為2.6m5.7m，墩高左幅45.8m、右幅45.9m；排牙大橋8號墩為輥模施工試驗墩，通過試驗墩施工總結輥模施工工藝，對施工過程中存在的問題進行原因分析、改進，完善輥模施工工藝；同時加強操作人員的技術培訓工作，因為操作工人操作熟練成度，對施工速度和混凝土外觀質(zhì)量好壞影響極大。11.1.2 臺辰特大橋3號墩為空心薄壁墩，外部截面尺寸為6m2.6m，內(nèi)部空心部分尺寸為5m1.6m，左右幅墩高均為48.06m，均采用輥模施工，此時輥模施工工藝較為成熟，操作工人操作熟練，僅用時16天完成單根墩柱施工，高墩施工速度快、外觀質(zhì)量好，經(jīng)濟效益明顯，對后期的推廣應用奠定了基礎。11.2 貴州余凱高速公路yt9合同段魚洞號大橋主橋全幅3號、8號墩均為空心薄壁墩，墩高分別為53m、55m， 采用輥模施工，8號墩右幅為第一個使用輥模施工的墩柱，高55m墩柱用時不到一個月的時間就全部施工完成。比相鄰爬模施工的6號墩工期縮短1個多月的時間。墩柱施工速度快，外觀質(zhì)量良好，施工安全保障高，得到了業(yè)主單位的一致認可和表揚，被業(yè)主評選為橋梁高墩施工示范工程。11.3 貴州沿河至德江高速公路麻嶺特大橋下構全幅12#、13#、14#墩柱為實心