淺析高墩橋梁無塔架滑升支架翻轉(zhuǎn)模板施工工藝

淺析高墩橋梁無塔架滑升支架翻轉(zhuǎn)模板施工工藝淺析高墩橋梁無塔架滑升支架翻轉(zhuǎn)模板施工工藝

高橋墩（40m以上）的施工中，使用橋梁墩柱四周采納鋼管支架（或竹木支架），從地面上直搭設(shè)到墩頂?shù)氖┕て脚_；并用井字架協(xié)作卷揚機提升吊運或是纜索吊模板及運輸砼澆注的施工工藝，已不經(jīng)濟適用，一是高支架簡單失穩(wěn)，存在安全隱患，支架垮坍事故也常有發(fā)生；二是需要耗費大量的材料；采納纜索吊成本昂貴，四周仍需要設(shè)置工作平臺；

近年來，隨著在云、貴、川高速大路施工增多，本地區(qū)的特別地貌，打算了在這些地區(qū)高橋墩工程增多，在施工中漸漸總結(jié)了一些閱歷，現(xiàn)總結(jié)如下：

1.工程概況

某特大橋橋跨布置為8m（橋臺）+8×40m（連續(xù)梁）+120.2m+2×230m+120.2m(連續(xù)剛構(gòu))+2×40m（連續(xù)梁）+8m（橋臺）。橋梁總長1116.4m。該橋最高橋墩高達132m，主跨上構(gòu)最大跨徑為230m。該特大橋是全線的主要掌握工程，總工期28個月。施工工期短，技術(shù)難度大，工藝簡單。

該特大橋位于云貴高原的東南部，橋位區(qū)地形起伏較大，自然地貌山高、坡陡、谷深。橋軸線所經(jīng)地段海拔高程1020～1218m，相對高差198m，主橋墩（8號、9號、10號、11號、12號）墩身的高度相差懸殊，最高為132m，最低高度也有49m，墩柱設(shè)計均為空心薄壁墩。其中8號墩為雙柱，截面為5×4m，壁厚為0.5m，高度60m；9號墩為4個柱，柱截面尺寸為8.5×3.5m，柱高65m，壁厚為0.8m、1.2m；10號墩高度132m，下節(jié)為雙柱，截面尺寸為10×14m，壁厚為0.9m、1.2m，中間隔墻厚為0.6m，到67m高以后分為8.5×3.5m截面的4個柱；11號墩高度97m，下節(jié)為雙柱，截面尺寸為10×14m，壁厚為0.9m、1.2m，中間隔墻厚為0.6m，到32m高以后分為8.5×3.5m截面的4個柱。12號墩為雙柱，截面為5×4m，壁厚為0.5m，高度49m。

2.滑升架的構(gòu)造及應(yīng)用

2．1滑升架的構(gòu)造

滑升架及翻轉(zhuǎn)模板主要應(yīng)用于高橋墩、工廠的高煙囪，房建的獨立柱、具有施工簡潔、便利、快捷，而且非常經(jīng)濟；翻轉(zhuǎn)模板全部采納新加工的大塊鋼模，拆模后砼表面光滑。滑升架的作用是做工作平臺，在支架平臺上安裝墩柱模板、支架上部用作便利安裝鋼筋、下部用來修補已澆注墩柱砼表面的缺陷，支架頂部用鋼管將整個滑升架接成整體，支架安裝完畢后在支架四周安裝安全防護網(wǎng)。

滑升架由承重槽鋼框架和鋼管支架兩部分組成?？蚣苡?[22槽鋼拼焊而成。支架用鋼管焊成整體，焊接固定在槽鋼框架上，不需另搭腳手架，適于高空作業(yè)，整個滑升架自重及施工荷載則通過用φ50mm圓鋼（45#鋼）穿入墩身來承重，在澆筑砼時事先預(yù)留孔，在滑升架提升到位時，將圓鋼穿入墩身預(yù)留孔內(nèi)，依靠圓鋼來托住滑升架。

2．2滑升架的加工、安裝及提升

滑升架的加工在地面上先將槽鋼框架部份分成兩半加工，待墩身澆注有2節(jié)高度后，拆除第一節(jié)墩身模板，然后用塔吊將框架吊到墩身截面四周，焊成整體，在框架上焊接鋼管，形成整個滑升架。

滑升架的提升主要由手拉葫蘆來完成，手拉葫蘆上部的掛點通過φ50mm圓鋼橫栓在墩柱主鋼筋內(nèi)側(cè)作為上掛點，下掛點鉤住滑升架下部的框架起吊環(huán)，通過人工收緊葫蘆，逐步往上提升，待提升到預(yù)留孔上的時候用φ50mm圓鋼（45#鋼）穿入墩身固定，完成提升工作。每澆注一節(jié)墩柱混凝土，而且在完成上次澆注節(jié)段的外觀修容后，即可提升滑升架。

滑升架的各部位焊接要求堅固，轉(zhuǎn)角處用三角鋼板焊接，支架管要割孔插進框架的槽鋼內(nèi)焊接，特殊是起升掛點，用2cm厚鋼板割孔，孔內(nèi)要打磨圓滑，以免割傷鋼絲頭；起升用的葫蘆要求用長鏈10t新葫蘆，禁止用螺紋鋼筋做吊環(huán)，以防脆斷；鋼管的焊接接頭采納套管式，支架頂上用橫聯(lián)鋼管連成整體，側(cè)面用斜撐鋼管交叉聯(lián)結(jié)，剪刀撐設(shè)置布局合理，鋼絲繩、手拉葫蘆的上下掛點要牢靠。

2．3滑升架的卸落

墩柱澆注完畢后，由塔吊協(xié)作逐步從上到下割除滑升架，剩下框架部份則用卷揚機放落到墩柱底再拆除。

3．模板加工與安裝

3．1模板的構(gòu)造及施工工藝

翻轉(zhuǎn)模板設(shè)計在墩柱的四個角設(shè)半徑R=3cm的倒圓角模，中間標(biāo)準(zhǔn)模板設(shè)計為150×150cm、200×200cm的規(guī)格，運到工地后，拼成大塊模，一個面分成1～2大塊，以利起升及拆除便利省時。

模板設(shè)計面板用5mm厚鋼板，與63×63×6mm角鋼焊成，方格35×35cm，模板接縫之間用1cm厚的橡膠海綿，并用M16螺栓連接夾緊，外側(cè)骨架用8#槽鋼分橫、豎兩層，拉桿間距80cm設(shè)一度，用Φ22圓鋼筋機械開芽，墊片用2cm厚的鋼板。在設(shè)置拉桿處的內(nèi)外模板之間放φ25mmPVC硬管，以便拉桿拔出再次利用。在內(nèi)外模板之間用同等標(biāo)號混凝土頂筒支撐，以掌握墩身壁厚。

主墩采納大塊翻模協(xié)作塔吊施工，并設(shè)塔吊、升降電梯，便利施工人員上、下。模板標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高拼成3m高的大塊模，每次澆注高度6～7.5m。每墩柱一套分3節(jié)組成，高度9m。拆除時把下層的模板往上翻，留下一節(jié)作為接高固定。以此循環(huán)交替，直至到達設(shè)計的施工高度。

施工時，外模板安裝先在承臺上彈線，依線立模，安裝挨次為：先安第一節(jié)模板，固定后再安其次節(jié)，先固定部分螺栓，校正中線后再固定全部螺栓及拉桿。

依此形成循環(huán)作業(yè)的工藝流程：鋼筋接高綁扎→拆?！謇砟０?、涂脫模劑→翻升、組拼模板→中線與標(biāo)高測量檢查→沖洗清理→灌注混凝土、養(yǎng)生→修補混凝土外觀→提升滑架，直至達到設(shè)計墩柱高度。

在施工過程中嚴格掌握墩柱傾斜度，模板安裝完成后，用全站儀重新測量檢查中線，并以此確定墩身的中心偏位，將模板各項偏差值掌握在規(guī)范的允許范圍內(nèi)。

3．2墩身混凝土灌注

首先要選取好材料的級配，提前做出協(xié)作比；由于墩身高，泵送垂直距離大，因此肯定要掌握好砼的坍落度，同時還要掌握好水灰比，以防砼在徐變收縮過程中產(chǎn)生裂紋。

墩身混凝土在混凝土采納水平分層灌注，每層厚度40cm左右，用插人式振搗器振搗，要求振搗密實。澆注時留意觀測模板的穩(wěn)固性。灌注完混凝土后要準(zhǔn)時養(yǎng)生，冬季施工時要做好砼保溫工作。當(dāng)混凝土強度達到10MPa以上、能保證砼棱角不損壞的狀況下，方可拆除模板。

3．3各道工序所需用時間

鋼筋綁扎60小時→模板拆除與安裝接高72小時→砼澆注12小時→砼保養(yǎng)及滑升架提升24小時。

這樣，在各項工作預(yù)備充分，天氣比較正常的狀況下，日夜三班連通作業(yè)，完成一節(jié)墩身（下節(jié)大墩身6～7天，上節(jié)小墩身4～5天）為一個周期。

4．滑升架內(nèi)力分析與計算

4.1滑升架承受的荷載重量

采納空間框架計算，滑升架鋼管，每根長17.50m，共重6.58t；22號槽鋼共長49.7m，重1.24t；作業(yè)層分成十層，每層竹夾板60塊，重1.2t；考慮施工人群及施工機具荷載按50kg/m2；臨時堆放荷載6t。計算時采納SAP2000計算軟件，程序自動計算材料自重，故滑升架受力分析只考慮竹夾板、施工人群、機具以及一節(jié)模板的臨時堆放重量。

4．2滑升架的安全驗算

滑升架計算采納工程結(jié)構(gòu)計算軟件SAP2000空間框架建模計算結(jié)果：

（1）安排給各根承重圓鋼承受的最大剪力，按承受最大重量的一根驗算：

τ=5399.9/3.14×52/4=275.2kg/cm2

小于容許剪力τ=850kg/cm2

驗算安全。

（2）框架槽鋼所承重的彎矩及應(yīng)力

2根22號槽鋼W=217.6×2=435.2cm3

計算得最大彎矩M=3.33t.m

應(yīng)力驗算

σ=M/W=3.33×105/435.2=758kg/cm2

小于容許應(yīng)力σ=1200kg/cm2

驗算安全。

5．高墩施工留意事項及安全措施

（1）制定安全技術(shù)措施，上崗前，對全部參與高墩施工的技術(shù)員、施工員、勞務(wù)隊組織學(xué)習(xí)安全操作學(xué)問，進行特地培訓(xùn)；并由專職安全員對其分層進行安全技術(shù)交底。

（2）制定嚴密的操作規(guī)程，操作人員必需嚴守各自崗位，必需按規(guī)定佩帶安全防護用品。上崗操作時拴好安全繩，戴好安全帽。

（3）施工平臺四周設(shè)置安全護欄，平臺下面設(shè)封閉式安全網(wǎng)，上下層設(shè)爬梯，便于施工人員上下作業(yè)。派專人定期和不定期進行檢查，人行道板上，應(yīng)實行防滑措施。跳板壓上鋼筋并用鐵線捆綁成為一體。

（4）上、下層交替作業(yè)時，應(yīng)防止掉落鐵件、工具等。操作工具不用時，必需裝在工具袋內(nèi)，以防墜物傷人。

（5）在操作平臺上嚴禁堆疊重物，并常常檢查滑升架的掛點位置、起吊鋼絲繩、手拉葫蘆的安全性；承重圓鋼是否穩(wěn)固，均衡受力，確保萬無一失。

（6）模板起吊上翻時，穩(wěn)起穩(wěn)落，平衡就位，防止大幅度搖擺和碰撞。模板拆除時應(yīng)從上到下，按層次、挨次進行拆除，拆下的模板要堆放平穩(wěn)，禁止堆疊壓重造成變型。

（7）每個單元的安裝爭取在一個工作班內(nèi)完成，完成后準(zhǔn)時固定上牢螺栓。

（8）夜間施工必需保證照明光線充分，有些工作夜間不得施工，如提升滑架、起吊重型構(gòu)件等。

（9）遇有大風(fēng)、大雨、雷電、雪天及惡劣天氣時，應(yīng)停止施工。

（10）臨時用電的電器設(shè)備，應(yīng)由持證電工安裝，嚴禁亂拉亂接。

（11）所使用的機具、設(shè)備，應(yīng)常常檢查（如滑車、手拉葫蘆、卷揚機、鋼絲繩等），并應(yīng)有足夠的安全系數(shù)。

6．塔吊起重安全操作

主墩采納大塊翻模協(xié)作塔吊施工，并設(shè)塔吊4臺，升降電梯2臺，便利施工人員上、下。其中

8#墩要求起上升度75m；

9#墩要求起上升度90m；

10#墩要求起上升度160m；

11#墩要求起上升度125m；

塔吊要求臂長50m，最大起重6t；主要考慮安裝0#塊托架以及安裝掛籃使用。

（1）塔吊司機應(yīng)受過專業(yè)訓(xùn)練，持有合格操作證，并對塔吊的工作原理、機械構(gòu)造及各項技術(shù)性能了如指撐。

（2）塔吊起吊重物時應(yīng)有專人指揮，物件必需用鋼絲繩捆綁堅固后方可起吊。

（3）起吊時，應(yīng)先試吊，確