變截面空心墩翻模施工工法

PAGEPAGE7變截面空心墩翻模施工工法****局集團(tuán)第*工程有限公司1前言由****局集團(tuán)有限公司承建施工的**高速公路****大橋，主跨為(78+145+78)m連續(xù)剛構(gòu)，全長847.48m，墩柱有70：1、100：1和170：1三種型式的變截面空心高墩，最高墩高為65.90m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是**高速公路的重難點(diǎn)控制性工程。為了降低施工成本，方便施工，在變截面空心墩施工前進(jìn)行了三種施工方案的比選：采用滑模施工方案較為復(fù)雜，且需要提升架系統(tǒng)，而采用一模到頂施工方案，所用模板多，成本高，施工難度大，采用翻模施工方案，所用模板少，工藝簡單，成本最低，可解決技術(shù)復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)成本高等問題。通過方案比選，本橋空心墩選用了翻模施工，實(shí)踐證明采用翻模施工能夠取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和較快的施工進(jìn)度以及業(yè)主滿意的工程質(zhì)量。根據(jù)此成功經(jīng)驗(yàn)編制了變截面空心墩翻模施工工法，希望對(duì)于類似高墩施工有借鑒和指導(dǎo)作用。2工法特點(diǎn)2.0.1采用大塊鋼模板施工，混凝土表面平整度、垂直度易于調(diào)整、控制，墩身外觀質(zhì)量好，同時(shí)避免了施工誤差的積累，軸線能夠得到有效控制。2.0.2翻模施工工藝對(duì)混凝土的損傷小，能夠很好的保護(hù)混凝土表面及棱角。上、下層模板通過螺栓緊密連接，新老混凝土接縫好，無錯(cuò)臺(tái)。2.0.3采用定型鋼模板板作為翻模，通過起吊設(shè)備吊裝，施工進(jìn)度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，安全系數(shù)大。2.0.4采用桁片作為施工平臺(tái)，并作為模板的加固背杠，既可增強(qiáng)模板剛度，又可節(jié)約材料，降低了施工成本，更加方便了施工人員現(xiàn)場操作。2.0.5翻模施工工藝有利于清理模板和涂刷脫模劑，不易污染鋼筋和混凝土。2.0.6翻模施工工藝簡單、易于掌握。3適用范圍適用于公路、鐵路工程中圓端形及和矩形變截面空心橋墩施工。4工藝原理利用已澆筑成型的鋼筋混凝土為支撐主體，內(nèi)、外模板通過拉桿與混凝土實(shí)現(xiàn)密貼，由下層模板與混凝土之間的粘結(jié)力和摩擦力支撐上層模板及操作平臺(tái)。隨著墩身鋼筋骨架的接高，通過起重設(shè)備逐節(jié)向上翻升模板，完成每次預(yù)定高度的墩身混凝土澆筑任務(wù)，如此反復(fù)循環(huán)直至墩頂。該工藝既解決了空心高墩一模到頂所導(dǎo)致的鋼筋、混凝土施工等技術(shù)難題，又保證了工程質(zhì)量、施工安全，同時(shí)也降低了施工成本。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程見圖5.1模板設(shè)計(jì)、加工砼拌和、運(yùn)輸測量定位安裝調(diào)整節(jié)和實(shí)心段模板澆筑實(shí)心段混凝土模板設(shè)計(jì)、加工砼拌和、運(yùn)輸測量定位安裝調(diào)整節(jié)和實(shí)心段模板澆筑實(shí)心段混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)、等強(qiáng)安裝勁型骨架墩身鋼筋加固校正內(nèi)外模澆筑空心節(jié)混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)、等強(qiáng)墩頂實(shí)心段施工安裝墩頂實(shí)心段底模安裝墩頂鋼筋外模拆除、翻升、支立澆筑混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)、等強(qiáng)翻升、支立內(nèi)外模拆除模板，修整砼表面安裝勁型骨架及墩身鋼筋鋼筋加工鋼筋加工砼拌和、運(yùn)輸砼拌和、運(yùn)輸鋼筋加工墩底實(shí)心段施工空心段施工頂端實(shí)心段施工圖5.1施工工藝流程圖5.2.模板工程5.2.1模板設(shè)計(jì)⑴模板分節(jié)模板的總節(jié)段量根據(jù)模板設(shè)計(jì)高度，從墩頂往下排，不足整節(jié)模板高度者稱為調(diào)整節(jié)，調(diào)整節(jié)模板必須單做?？招亩辗Ｊ┕すに嚥捎媚０寰鶠殇撃０澹饽Ｊ谴髩K平模和調(diào)整坡比的角模組成，內(nèi)模板為小塊定型鋼模和調(diào)整坡比的角模組成。內(nèi)外模加固，采用內(nèi)撐外拉加固方式，配備起重設(shè)備進(jìn)行起吊翻升模板（如圖5.2所示）。圖5.2翻模施工示意圖外模設(shè)計(jì)尺寸確定：采用大模板設(shè)計(jì)，根據(jù)墩身高度、墩身斷面尺寸和起重設(shè)備的起吊能力，運(yùn)輸設(shè)備，以及施工高度綜合考慮來確定，一般高度取2～3m/節(jié)，寬度可根現(xiàn)場實(shí)際情況確定。節(jié)段確定：從節(jié)約成本、加快施工進(jìn)度方面考慮，每個(gè)空心墩一般采用2～3節(jié)模板，每次向上翻升1～2節(jié)，保留一節(jié)作為接頭模?？偣?jié)段數(shù)量要綜合考慮墩的數(shù)量和墩的截面形式。節(jié)段模板角模編號(hào)自墩頂向下，按節(jié)段順序依次編號(hào)，以方便模板設(shè)計(jì)、加工和安裝。同時(shí)，在模板的設(shè)計(jì)中也可以考慮其它結(jié)構(gòu)物的尺寸，以便模板多次利用。⑶內(nèi)模設(shè)計(jì)除少量異形內(nèi)?？刹捎媚灸Ｍ?，其余模板均采用定型鋼模板，模板加固采用帶可調(diào)絲杠的鋼管作為內(nèi)支撐桿。在內(nèi)模設(shè)計(jì)時(shí)為了方便脫模，在豎向倒角連接處一側(cè)設(shè)計(jì)成銳角。操作平臺(tái)和安全設(shè)施采用桁片結(jié)構(gòu)做施工平臺(tái)，并作為模板加固的背杠，增強(qiáng)模板剛度。平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)所承受小型機(jī)具、周轉(zhuǎn)材料和操作人員的重量進(jìn)行設(shè)計(jì)，在桁片上安裝豎向鋼管作為欄桿立柱，加橫杠兩道，并掛設(shè)安全網(wǎng)做防護(hù)，平臺(tái)上焊花紋鋼板。內(nèi)、外豎向設(shè)掛梯，方便作業(yè)人員上下通行。在設(shè)計(jì)內(nèi)、外模板和其他受力構(gòu)件時(shí)，均需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行檢算，使其符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000》標(biāo)準(zhǔn)中模板、支架和拱架的設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。5.2.2模板加工⑴加工標(biāo)準(zhǔn)按照設(shè)計(jì)的模板加工圖和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行內(nèi)、外模板加工。⑵質(zhì)量驗(yàn)收在廠家或施工現(xiàn)場進(jìn)行自由狀態(tài)下預(yù)拼裝，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和《鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行驗(yàn)收，檢查模板的長、寬、高、螺栓孔直徑、大面平整度、接縫錯(cuò)臺(tái)（含節(jié)間接縫）、焊接質(zhì)量等，檢查合格后，對(duì)角模進(jìn)行編號(hào)和坡比標(biāo)注，編號(hào)由墩頂向下按順序進(jìn)行。運(yùn)輸存放根據(jù)模板的長度、寬度和重量選用車輛；模板在運(yùn)輸車上支點(diǎn)、兩端伸出長度及綁扎和安裝方法均須保證模板不變形、不損傷涂層。模板存放場地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)、無積水。按照規(guī)格、型號(hào)、安裝順序分區(qū)存放；模板底層墊枕須有足夠的支撐面，防止支點(diǎn)下沉。相同型號(hào)的模板墊放時(shí)，各層的支點(diǎn)在同一垂直線上，防止模板被壓壞或變形。5.2.3模板安裝⑴墩底實(shí)心段模板墩底實(shí)心段模板下端直接支撐在承臺(tái)上，其上邊連接空心段模板，為了方便墩底實(shí)心段模板的拆除，在實(shí)心段模板下端與承臺(tái)的接觸邊緣通常設(shè)計(jì)成銳角。如果有調(diào)整節(jié)模板，則調(diào)整節(jié)模板安裝在實(shí)心段的最底端，然后安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模板。⑵模板的安裝與支撐采取先安裝外模、再安裝內(nèi)模的施工順序。內(nèi)撐外拉、借助螺栓鎖緊，防止?jié)仓炷吝^程中模板出現(xiàn)移位、漏漿現(xiàn)象。鋼筋拉桿采用PVC管做套管，以便拉桿反復(fù)使用。墩身模板的校正采用千斤頂、木楔和內(nèi)拉配合使用。即墩底層模板校正時(shí)，在承臺(tái)上用千斤頂在模板偏的一側(cè)將模板頂高校正即可(千斤頂?shù)牧ψ饔糜谀０鍑鷻_上)；從第二節(jié)往上，模板的校正同第一節(jié)同理，只是千斤頂均在模板圍檁上操作。5.2.4模板拆除、翻升、修整、涂刷脫模劑每節(jié)段混凝土澆筑完成，往上接長鋼筋，待鋼筋安裝好以后，進(jìn)行模板的拆除、翻升、修整、涂刷脫模劑，順序?yàn)橄韧夂髢?nèi)、先下后上逐塊逐節(jié)進(jìn)行。具體程序如下：⑴清理干凈操作平臺(tái)上的機(jī)、具、料，然后預(yù)松拉桿，拆除相鄰模板之間的連接。⑵起吊扣件鎖緊后，將模板吊至地面并支墊。⑶用刮平刀或手持打磨機(jī)清理模板面板殘留的混凝土，注意不要把模板面刮傷。如肋邊發(fā)生翹曲、彎折、板面發(fā)生變形時(shí)，需進(jìn)行矯正平直，在開焊處補(bǔ)焊牢固，并將面板清理干凈。⑷在模板表面均勻涂刷同一品種的脫模劑。⑸提升并安裝模板。5.2.5墩頂實(shí)心段施工墩頂實(shí)心段外模的安裝同空心段，其底模安裝前，先拆除空心墩內(nèi)所有內(nèi)模，然后在空心段頂部預(yù)留槽口中縱橫向安裝型鋼作為墩頂實(shí)心段底模支架，在其上鋪設(shè)方木、竹膠板做為施工墩頂實(shí)心段的底模。底模安裝完成以后，在其上綁扎鋼筋，澆筑實(shí)心段混凝土。5.3鋼筋工程5.3.1鋼筋的檢查與驗(yàn)收鋼筋進(jìn)場應(yīng)檢查出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告單，并按不同鋼種、等級(jí)、牌號(hào)、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗(yàn)收，分別存放，不得混雜，同時(shí)設(shè)立識(shí)別標(biāo)志。5.3.2鋼筋的加工鋼筋一般在加工廠加工，然后吊裝至墩身現(xiàn)場安裝或綁扎。箍筋、鉤筋等在下料前先根據(jù)圖紙中同直徑不同編號(hào)的鋼筋進(jìn)行長度計(jì)算，然后按照設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行下料，彎曲，盡量做到接頭少，廢料少。5.3.3鋼筋安裝鋼筋的安裝應(yīng)與模板安裝配合，墩身鋼筋一般在模板安裝前進(jìn)行。用起吊設(shè)備吊運(yùn)至施工現(xiàn)場，直立主筋先調(diào)直上、下鋼筋軸線，然后采用扭力扳手?jǐn)Q緊直螺紋套筒，讓兩根鋼筋旋入套筒的長度一致。箍筋，鉤筋安裝應(yīng)按照設(shè)計(jì)先劃線，然后擺料、綁扎。5.3.4勁型骨架墩身主筋接長時(shí)，長度一般為7～9m，穩(wěn)定性較差，未綁扎成型之前，必須采取相應(yīng)的防傾倒和保證鋼筋平面位置、間距準(zhǔn)確無誤的技術(shù)措施，為此可按照墩身斷面尺寸及鋼筋位置，用角鋼在墩身適當(dāng)位置制做勁型骨架(勁型骨架必須有足夠的強(qiáng)度和剛度)，在骨架頂標(biāo)出鋼筋位置，然后采用扎絲綁扎或點(diǎn)焊的方式將接長鋼筋在勁型骨架上準(zhǔn)確定位，這樣既保證了鋼筋在接長時(shí)的穩(wěn)定性又保證了鋼筋位置和間距的準(zhǔn)確性。5.4混凝土工程5.4.1混凝土配合比設(shè)計(jì)空心墩混凝土一般采用高標(biāo)號(hào)混凝土，要求和易性能好，不易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象，加之墩高較高，墩身內(nèi)外側(cè)鋼筋密集，因此要求混凝土中含砂率較大，粗骨料粒徑較小，塌落度控制在160～200mm之內(nèi)。所選用的水泥、細(xì)骨料、粗骨料、外加劑、摻合料和水均應(yīng)滿足高墩混凝土施工要求。5.4.2混凝土拌制、運(yùn)輸、入模澆筑程序與振搗⑴混凝土拌制使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行集中攪拌，攪拌時(shí)間根據(jù)攪拌機(jī)類型、混凝土塌落度等情況確定。⑵混凝土的運(yùn)輸根據(jù)混凝土的澆筑數(shù)量、凝結(jié)時(shí)間、澆筑速度、運(yùn)輸時(shí)間限制、攪拌機(jī)生產(chǎn)率等情況，確定混凝土運(yùn)輸車的類型及數(shù)量。必須確?；炷翝仓ぷ鞑婚g斷，并使混凝土拌合物運(yùn)到澆筑地點(diǎn)保持良好的均勻性和規(guī)定的坍落度。⑶混凝土入模澆筑程序在澆筑下一節(jié)段混凝土之前，先將上節(jié)段頂面進(jìn)行鑿毛處理，并用水沖洗干凈，在澆筑混凝土?xí)r，先在接縫上鋪一層10～20mm厚的1：2的水泥砂漿，緊接著澆筑墩身混凝土。混凝土采用輸送泵泵送至模板頂，通過漏斗、串筒等防離析裝置緩慢入模。分層澆筑混凝土，每層最大厚度30cm。串筒上口掛在漏斗上或焊接在一起，通過起吊設(shè)備一起移動(dòng)。⑷混凝土振搗采用插入式振搗器振搗，振搗時(shí)保持一定的規(guī)律，防止漏振或過振，以及并避免磕碰模板、鋼筋以及其他預(yù)埋件；對(duì)每一振動(dòng)部位，必須振動(dòng)到該部位混凝土密實(shí)為止。5.4.3混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑完成，收漿后及時(shí)對(duì)祼露面進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)經(jīng)常灑水，使覆蓋物和模板保持濕潤。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，只需覆蓋保溫，不得向混凝土表面上灑水。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為7d。5.4.4混凝土拆模內(nèi)、外模板的拆除，在混凝土強(qiáng)度能夠保證其表面及棱角不因拆模而受到損壞方可拆除，一般需達(dá)到2.5Mpa的抗壓強(qiáng)度。5.4.5混凝土表面修整模板拆除后，及時(shí)對(duì)拉桿PVC管進(jìn)行切除，孔洞用與墩身相同標(biāo)號(hào)的水泥配置泥膠補(bǔ)填，保證墩身表面色澤一致。6材料與設(shè)備見表6。表6主要機(jī)具設(shè)備序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量1內(nèi)、外模型自制套12塔吊QTZ63臺(tái)13吊車25t臺(tái)14鋼筋切割機(jī)J3G-4000臺(tái)25電焊機(jī)BX1-5000臺(tái)26剝肋直螺紋滾滾絲機(jī)HGS-400臺(tái)27管鉗扳手把48鋼筋彎箍機(jī)W-18A臺(tái)19混凝土輸送車車8m3輛410混凝土輸送泵泵中聯(lián)HBT660-133-90SSC111振動(dòng)棒ZL50臺(tái)412倒鏈5t套87質(zhì)量控制7.0.1為保證兩節(jié)段混凝土墩身接頭處表面光滑平順，在模板設(shè)計(jì)時(shí)上下模板塊數(shù)應(yīng)相等，按照預(yù)拼裝時(shí)的編號(hào)順序安裝。當(dāng)采用兩層以上的模板時(shí)，下層模板安裝完成并整體連接好后，方可進(jìn)行上層模板的安裝。7.0.2為保證墩身截面尺寸準(zhǔn)確，內(nèi)模撐桿必須撐緊，其尺寸誤差不得超過±2mm。模板安裝好后，采用全站儀對(duì)墩身中線及水平進(jìn)行復(fù)核，如有偏差，需校正好后方可進(jìn)行混凝土的澆筑。模板安裝偏差及檢驗(yàn)方法見表7.0.3。7.0.3認(rèn)真完成各工序之間的交接檢查，做好自檢工作。表7.0.3墩身模板允許偏差和檢驗(yàn)方法序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許誤差檢驗(yàn)方法1軸線偏位10測量檢查每邊邊不少于2處2模板表面平整整度32m靠尺檢查查不少于5處3相鄰模板錯(cuò)臺(tái)臺(tái)1尺量檢查不少少于5處4空心墩壁厚±3尺量檢查不少少于5處5模板標(biāo)高±10測量檢查6預(yù)埋件和預(yù)留留孔位置5縱橫向尺量檢檢查8安全措施遵守國家規(guī)定的安全操作規(guī)程，并抓好以下幾方面的工作。8.0.1進(jìn)行安全教育。建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度，培養(yǎng)施工人員的責(zé)任心，嚴(yán)格施工紀(jì)律，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工作業(yè)。8.0.2進(jìn)入施工場地人員必須佩帶安全帽，高空作業(yè)人員必須穿防滑鞋、系安全帶。8.0.3六級(jí)以上大風(fēng)、暴雨及雷電天氣必須停止施工，同時(shí)要切斷電源，保護(hù)好各種設(shè)備。8.0.4工作面上的荷載（包括人員、工具、材料等），不得超出設(shè)計(jì)規(guī)定，且應(yīng)分布均勻，避免荷載集中超出設(shè)計(jì)范圍。8.0.5工作面上的材料應(yīng)及時(shí)清理，保持工作面規(guī)整，暢通，不得亂堆亂放工具、材料，以免影響作業(yè)人員安全和發(fā)生墜物傷人。8.0.6模板翻升作業(yè)時(shí)，必須正確選擇模板吊點(diǎn)的位置，合理穿掛索具，有專人負(fù)責(zé)指揮、檢查。必須待模板完全脫離混凝土面，相鄰模板之間無連接的情況下，才能進(jìn)行起吊翻升。8.0.7墩身下方設(shè)警戒區(qū)，禁止非作業(yè)人員進(jìn)入。9環(huán)保節(jié)能措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境不僅是施工企業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)市場的客觀要求，也是提升整體施工管理水平的重要體現(xiàn)。9.0.1認(rèn)真學(xué)習(xí)環(huán)境保護(hù)法，執(zhí)行當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定，接受環(huán)保部門的監(jiān)督指導(dǎo)，教育督促員工自覺做好環(huán)境保護(hù)工作。9.0.2保護(hù)周圍的環(huán)境。對(duì)施工過程中產(chǎn)生的垃圾、廢棄物及時(shí)清理，不隨意丟棄。9.0.3工程竣工后，及時(shí)全面清理施工現(xiàn)場，做好還林、還草等綠化工作。10效益分分析通過方案比選選，不難發(fā)發(fā)現(xiàn)：滑模模施工主要要適用了等等截面墩柱柱，而且需需要專用的的提升架系系統(tǒng)，施工工比較復(fù)雜雜，不適用用于益將大大橋的施工工。而一模模到頂施工工方案，對(duì)對(duì)于變截面面空心墩而而言，首先先需要制做做一套從墩墩柱最底部部到頂部的的全部模板板，所用模模板、腳手手架等周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)性材料多多，施工難難度極大，對(duì)于益將大橋來說，3種變截面型式的空心墩，需要3套模板；按每套模板配2套腳手架計(jì)算，則需要6套腳手架。