陜西橋梁工程超高薄壁空心墩外翻內(nèi)爬模施工技術(shù)

超高薄壁空心墩外翻內(nèi)爬模施工技術(shù)1前言根據(jù)對(duì)典型高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋施工穩(wěn)定性的研究指出，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算表明，試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?shí)測(cè)的失穩(wěn)臨界荷載總是大大低于理論的計(jì)算值，這是由于結(jié)構(gòu)不可避免地存在一些幾何偏差和缺陷，而幾何缺陷對(duì)臨界荷載的影響很大。本項(xiàng)目具有138m高墩、主跨為160m為一典型的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)，理論分析表明，“T”構(gòu)在最大懸臂狀態(tài)下（73m長）時(shí)，9#(138m墩高)和8#(130m墩高)墩的穩(wěn)定特征值較小，穩(wěn)定安全儲(chǔ)備不大，如果高墩的墩身由于施工的原因而出現(xiàn)了偏斜、彎曲等幾何缺陷，將會(huì)使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大下降，甚至產(chǎn)生整體失穩(wěn)的嚴(yán)重后果。在施工中只有嚴(yán)格控制墩身的垂直度，才能使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定得到根本的保證。xx位于xx黃土溝壑地區(qū)，由于工程的特殊地理位置，日照溫差較大，而且主墩均為薄壁空心墩，受日照溫差影響后，墩身不可避免將出現(xiàn)位移。根據(jù)計(jì)算，日照溫差致使混凝土箱形空心墩身發(fā)生彎曲變形，使墩頂發(fā)生較大位移，138m的高墩位移甚至可達(dá)到3cm±。溫度變化對(duì)超高墩混凝土結(jié)構(gòu)的受力與變形影響很大，并隨溫度的改變而改變。在不同時(shí)刻對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行量測(cè)，其結(jié)果是不一樣的，如果在施工控制中忽略了該項(xiàng)因素，就必然難以得到結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)(與控制理想狀態(tài)比較)，從而也難以保證控制的有效性。因此，在施工控制中必須考慮日照溫差對(duì)結(jié)構(gòu)的位移影響。2工程概況葫蘆特大橋是xx至xx段高速公路上的一座特大型連續(xù)剛構(gòu)梁橋，位于中國西部黃土高坡xxxx縣境內(nèi)，橋梁全長1468m,主橋?yàn)?0m+3×160m+90m共660m五跨曲線連續(xù)剛構(gòu)橋，上、下行分離。主梁為三向預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。主橋橋墩采用雙薄壁空心墩，單幅由兩個(gè)4.0m×6.5m薄壁空心墩組成，其中9#墩最高，達(dá)138m高。7#和10#墩壁厚0.5m，8#、9#墩壁厚橫橋向0.7m，順橋向1.2m。主橋橋墩7#、8#、9#、10#高度分別為80m、138m、130m、58m。7#墩單幅從基頂起40m高，8#墩單幅從基頂起44m、86m高,9#墩單幅從基頂起46m、92m高設(shè)高度為1m的橫撐，將兩個(gè)薄壁空心墩聯(lián)接成一體。xx主橋立面圖見圖2-1所示，箱梁墩頂和跨中斷面圖如圖2-2所示，主墩封頂見圖2-3，墩身立面和斷面圖如圖2-4所示。群樁基礎(chǔ)，矩形承臺(tái)。圖2-1xx主橋立面圖圖2-2主梁墩頂及跨中斷面主要尺寸圖單位：cm圖2-3xx墩身封頂圖圖2-49＃墩墩身立面及斷面圖單位：cm3超高薄壁空心墩施工難點(diǎn)3.1穩(wěn)定性分析根據(jù)對(duì)138米薄壁空心墩在不同工況下的穩(wěn)定特征值的分析表明，在主墩施工過程中的穩(wěn)定特征值足夠，表明主橋在墩身施工階段的穩(wěn)定性滿足要求；但在最大雙懸臂狀態(tài)下的穩(wěn)定特征值計(jì)算表明，當(dāng)主墩高度超過100m時(shí)，雖滿足要求，但其穩(wěn)定特征值較小，墩越高則最大雙懸臂狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特征值越小。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性試驗(yàn)表明，由于結(jié)構(gòu)模型不可避免的存在一些幾何偏差和缺陷，而幾何缺陷對(duì)于臨界荷載的影響是很大的，故一般情況下試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?shí)測(cè)的失穩(wěn)臨界荷載值總是大大低于理論計(jì)算值。由于xx是一典型的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋，在最大雙懸臂狀態(tài)時(shí)，8#、9#墩的穩(wěn)定安全儲(chǔ)備不大，如果高墩墩身由于施工原因而出現(xiàn)了偏差、彎曲等幾何缺陷，將會(huì)使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大下降甚至產(chǎn)生整體失穩(wěn)的嚴(yán)重后果。在施工時(shí)只有嚴(yán)格控制墩身的垂直度，才能從根本上使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到保證。3.2日照溫差對(duì)墩身的位移及應(yīng)力的影響項(xiàng)目地處中國西部黃土高原，薄壁空心超高墩在施工過程中，太陽輻射強(qiáng)烈，日照溫差致使混凝土箱形空心墩身發(fā)生彎曲變形，使墩頂發(fā)生較大位移，138m的高墩位移甚至可達(dá)到3cm±。根據(jù)計(jì)算，溫度變化對(duì)超高墩混凝土結(jié)構(gòu)的受力與變形影響很大，并隨溫度的改變而改變。在不同時(shí)刻對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行量測(cè)，其結(jié)果是不一樣的，如果在施工控制中忽略了該項(xiàng)因素，就必然難以得到結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)(與控制理想狀態(tài)比較)，從而也難以保證控制的有效性。因此，在施工控制中必須考慮日照溫差對(duì)結(jié)構(gòu)的位移影響。根據(jù)對(duì)連續(xù)晴好及連續(xù)陰雨天氣的數(shù)組觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，混凝土空心墩內(nèi)外壁的最大溫度差在20℃±。采用程序計(jì)算可得，6月份最大溫差應(yīng)力為1.96MPa，10月份最大溫差應(yīng)力為2.13MPa，都接近C40混凝土強(qiáng)度的軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)值2.60MPa。這種溫差應(yīng)力與其它荷載的組合有可能使混凝土開裂。尤其在墩身的施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前由于日照溫差的影響完全可能致使結(jié)構(gòu)開裂，因此，高墩的混凝土養(yǎng)護(hù)必須考慮空心墩內(nèi)外壁溫差對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，并盡可能將此種溫差控制在該時(shí)刻結(jié)構(gòu)允許的范圍內(nèi)，避免結(jié)構(gòu)的開裂。3.3工期壓力項(xiàng)目地處西部，一年的有效施工時(shí)間僅８個(gè)月，且７、８月為雨季，因此，施工工期非常緊張，而且資金異常緊張，因此橋墩的順利施工將成為能否按期完成施工任務(wù)的關(guān)鍵，高墩模板的施工設(shè)計(jì)也就成了此橋高墩施工的技術(shù)重點(diǎn)。3.4方案選擇目前，高墩施工中主要的施工方法有：爬模、滑模及翻模施工等。下面對(duì)這三種主要的高墩施工方法進(jìn)行簡要描述并作對(duì)比。⑴爬模施工爬模是利用已澆筑的混凝土墩身作為支撐，依靠模板提升爬架，依靠爬架提升模板。它集工作平臺(tái)、支架、模板于一身，無需提升設(shè)備，無需為施工模板搭設(shè)工作平臺(tái)，也不需為模板搭設(shè)支架，依靠自身動(dòng)力交替垂直或斜向爬升和下降。爬模的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要大型起重設(shè)備，容易形成作業(yè)平臺(tái)，施工安全。缺點(diǎn)是施工時(shí)需要滑軌和大量的預(yù)埋件，模板就位相對(duì)較慢。⑵滑模施工滑模施工是借助液壓千斤頂在支撐桿上按既定的速度進(jìn)行爬升，模板的下部混凝土滑出隨即進(jìn)行抹光，在滑空的模板內(nèi)再分層綁扎鋼筋、灌注混凝土、提升，然后再循環(huán)，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高?；Ｊ┕つ艽_保結(jié)構(gòu)的整體性，保證工程整體質(zhì)量，而且施工進(jìn)度快，省工省時(shí)工效高。但滑模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備投入量大，而且工藝要求嚴(yán)格，混凝土質(zhì)量難以控制，尤其是控制好混凝土的出模強(qiáng)度是滑模施工的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是確保結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量的必要條件。出模強(qiáng)度過低，會(huì)使結(jié)構(gòu)混凝土流墜、跑漿、坍塌；出模強(qiáng)度過高時(shí)，會(huì)使結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)拉裂、滑痕、疏松、不密實(shí)、不美觀等。由于滑升過程中，內(nèi)外模與已澆筑的混凝土表面有摩擦，勢(shì)必會(huì)造成混凝土表面不光滑，故在模板提升后，出模部分的混凝土表面必須再次收漿壓光，易形成表面龜裂紋。高墩的垂直度控制是施工控制中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的意義。而滑模施工中模板易偏扭，且糾偏不易，一次糾正量不宜過大，需逐步調(diào)整到位。采用滑模施工時(shí)，百米高墩混凝土的養(yǎng)護(hù)難度較大，且拆模較早，易造成養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足、墩身內(nèi)外溫差過大，使混凝土開裂等一系列的問題。⑶翻模施工翻模由滑模演變而來，它由3-4節(jié)段的大塊組合模板、支架和內(nèi)外工作平臺(tái)組成。隨著各階段混凝土的灌注，采用液壓千斤頂或塔吊為動(dòng)力提升平臺(tái)并帶動(dòng)支架使模板不斷翻升直至墩頂。翻模施工時(shí)，模板可在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制作，成本相對(duì)較低；模板和內(nèi)外作業(yè)平臺(tái)可一次安裝，并且適用于多種混凝土運(yùn)輸和提升方式，施工速度快，對(duì)泵送混凝土施工，能夠隨模板的上翻同步接長泵送管道，提高了混凝土的灌注速度；能夠隨時(shí)糾正墩身的施工誤差，便于模板能夠及時(shí)清理、修整、刷油，混凝土表面平整光潔；其主要的優(yōu)點(diǎn)是混凝土外觀質(zhì)量好，方便施工，節(jié)省勞動(dòng)力，施工周期短。另外翻模的分節(jié)數(shù)可超過三節(jié)而爬模的節(jié)數(shù)一般不宜超過三節(jié)。缺點(diǎn)是需要大型起重設(shè)備。在本項(xiàng)目中，結(jié)合上述因素，由于主墩內(nèi)壁為直坡，故可考慮采用爬模的施工方法；由于高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)施工中，塔吊是必不可少的施工機(jī)具，因此，為節(jié)約投入，提高塔吊的機(jī)械使用效率，經(jīng)多次多方面的分析研究決定采用以塔吊為提升動(dòng)力的外翻內(nèi)爬模板的設(shè)計(jì)方案。本項(xiàng)施工技術(shù)整合了這兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),尤其要特別指出的是該套模板與滑模、爬模等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)最大區(qū)別在于模板安裝好后,只與下層已固節(jié)的墩身模板接觸,施工荷載對(duì)其不發(fā)生影響,有效的提高了立模精度,這對(duì)控制138米高墩墩身混凝土質(zhì)量以及墩身的垂直偏位起到了關(guān)鍵性的作用?？闪魉焖僮鳂I(yè),從工藝上實(shí)現(xiàn)了整個(gè)墩身零施工縫，從根本上確保了墩身的表觀及內(nèi)部質(zhì)量。4模板的設(shè)計(jì)及應(yīng)用4.1設(shè)計(jì)的總體方案高墩模板設(shè)計(jì)綜合考慮場(chǎng)地、工程質(zhì)量、橋墩設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土施工、起吊設(shè)備等多方面的因素，并對(duì)國內(nèi)外高墩施工認(rèn)真研究，確定采取外翻內(nèi)爬的模板設(shè)計(jì)方案。整個(gè)模板系統(tǒng)由外模、內(nèi)模及內(nèi)井架和其他輔助設(shè)備組成。外模分為四節(jié)，每節(jié)2m，桁架結(jié)構(gòu)，一次架立好，生根節(jié)2m，附著于已澆筑完的混凝土上，翻升由底節(jié)依次往上翻升。內(nèi)井架設(shè)計(jì)成一整體，整體提升，高度由一次澆筑混凝土的高度控制，考慮到新舊混凝土的結(jié)合，內(nèi)模高6.6m，底節(jié)0.6m，附著于老的達(dá)到一定強(qiáng)度的混凝土上。內(nèi)井架用于支撐內(nèi)模板，因鋼筋綁扎的需要（豎向主筋9m），因此需在內(nèi)井架上設(shè)工作平臺(tái)，供施工人員作業(yè)使用，內(nèi)井架高設(shè)計(jì)為10.5m。4.2外模結(jié)構(gòu)考慮到拉桿布置及模板整體的受力效果，每節(jié)外模由8塊組成，即四塊定型平板模和四塊角模塊組成。模板橫、豎縫均采用企口方式拼接，外模板面板采用鞍鋼δ=6mm鋼板，豎筋用[8槽鋼，橫向拉桿位置設(shè)[12雙槽鋼（注意橫縱拉桿上下錯(cuò)位）。分塊模板接口采用L80×80×8mm鋼板式法蘭連接。為安全方便施工，每節(jié)段水平桁架兩道，上50cm、下50cm各一道；550cm×200cm模板設(shè)豎向桁架4道，250cm×200cm模板設(shè)豎向桁架3道，在設(shè)計(jì)過程中為節(jié)省材料模板圍帶與桁架考慮共同受力；角模做成角隅結(jié)構(gòu)。分層豎向桁架對(duì)齊并注意錯(cuò)開拉桿孔位。外模的規(guī)格及數(shù)量：550×200cm平模2塊；250×200cm平模2塊；75×50×200cm角模4塊；模板主要構(gòu)件的計(jì)算：面板的選用主要是根據(jù)以往的工程實(shí)際用6mm熱扎鋼板。豎向背楞間距及選用規(guī)格是依據(jù)《橋梁施工計(jì)算手冊(cè)》進(jìn)行荷載組合驗(yàn)算，橫向圍帶及桁架的設(shè)計(jì)是根據(jù)圍帶和桁架變形協(xié)調(diào)來選材驗(yàn)算的，桁架的高度為60cm主要是考慮施工安全方便。為了減少拉桿數(shù)量在墩身6.5m方向每層設(shè)三道，4m方向每層兩道尺寸如圖2-6、2-7，橫向圍帶和桁架聯(lián)合結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖2-5為多跨連續(xù)梁。在計(jì)算圍帶和桁架變形協(xié)調(diào)受力時(shí)，圍帶和桁架的分配系數(shù)是按照慣性矩進(jìn)行的，考慮桁架與圍帶之間為焊接，為安全起見在計(jì)算圍帶和桁架的分配系數(shù)時(shí)，未計(jì)算斜桿慣性矩的影響。圖2-5計(jì)算簡圖1、2-法蘭L80×80×8；3-豎肋[8；4-圍帶[12；5-面板；6-斜撐角鋼L63×63×6；7-法蘭板10×230×120；8-邊桁架L63×63×6；9-邊桁架L63×63×6；10-橫連角鋼L63×63×6；11-操作平臺(tái)A3;圖2-6550×200cm面模(單位：cm)圖2-7外模組裝圖4.3內(nèi)模及內(nèi)井架內(nèi)井架與內(nèi)模整體提升就位后，內(nèi)、外模同步固定，考慮到內(nèi)模作業(yè)空間小，且拆除時(shí)無落點(diǎn)存放，只能隨著墩身的施工不斷提升，受塔吊起重能力的限制，經(jīng)精確計(jì)算各項(xiàng)荷載，制作時(shí)弱化其結(jié)構(gòu)，與內(nèi)井字架構(gòu)成可拆分的整體結(jié)構(gòu)。9#內(nèi)模整體控制高度為6.6m，頂節(jié)和中間節(jié)為2m、底節(jié)高2.6m。底節(jié)段0.6m固定在終凝混凝土上如圖2-8。內(nèi)模鋼板厚δ=4mm，避開拉桿位置設(shè)脫模機(jī)構(gòu)，脫模后內(nèi)模板與井架的聯(lián)系以倒鏈?zhǔn)芰橹鳎撃C(jī)構(gòu)為輔。井字架采用型鋼和角鋼組合焊接,加斜撐形成矩形井架結(jié)構(gòu)，底部設(shè)基座與墩身內(nèi)部終凝混凝土預(yù)埋套筒,采用三角鋼架牛腿的方式生根。井字架水平支撐層距2m以便模板裝拆,從整體迅速提升的角度出發(fā),原則上內(nèi)模和井字架總重量控制在8T以內(nèi),可對(duì)井字架進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜趸O(shè)計(jì)。在內(nèi)井字架上搭設(shè)方木，方木上鋪木板，木板上鋪2mm鋼板，形成內(nèi)側(cè)施工平臺(tái)，進(jìn)行鋼筋、混凝土、模板作業(yè)。a：內(nèi)井架組裝圖b：內(nèi)井架生根圖圖2-8內(nèi)井架圖內(nèi)模按普通模板拼裝設(shè)計(jì)，考慮到方便拆模按照模板的拆裝順序模板接縫設(shè)成企口縫。詳見圖2-9。1-面板4mm；2-法蘭角鋼L63×63×6；3-縱筋[6.3；4-法蘭板8mm；5-加強(qiáng)筋板10mm；6-連接銷兒；7-固定套及加強(qiáng)筋A(yù)3。圖2-9內(nèi)模角模板在7#、10#內(nèi)模設(shè)計(jì)中，由于混凝土壁厚僅為50cm，不便于振搗及下料，在內(nèi)側(cè)模上開窗。詳見圖2-10。1-面板4mm；2-法蘭角鋼L63×63×6；3-縱筋[6.3；4-背帶[10；5-法蘭板8mm；6-連接板8mm；7-加強(qiáng)筋板10mm；8-連接銷兒；圖2-10190cm×260cm內(nèi)模(單位：cm)4.4模板的固定拉桿的層距選擇1m，拉桿孔垂直位置設(shè)在每節(jié)段2m高模板的上50cm和下50cm處;平面每層設(shè)順橋向三道，設(shè)計(jì)通氣孔位全部為拉桿位置，不再另行留設(shè)，薄壁內(nèi)設(shè)鋼筋撐,非通氣孔位置的拉桿洞在拆模時(shí)及時(shí)堵好，橫橋向兩道，考慮到拆裝和重復(fù)利用，每根拉桿均加PVC外套，拉桿采用φ20圓鋼。井字架上設(shè)脫模機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)為正反絲結(jié)構(gòu)形式，方便拆裝，有效縮短工序循環(huán)時(shí)間（模板拉桿布置見圖2-11）。每一節(jié)段縱向定型模、角模及層間均在桁架上用螺栓聯(lián)接成一個(gè)整體。生根節(jié)2m內(nèi)、外模分別用套筒與主橋墩身鋼筋連接，以消除外模翻升時(shí)的不安全隱患。圖2-11模板拉桿布置圖(單位：cm)4.5工作平臺(tái)外工作平臺(tái)：在外部桁架上附著比較靈巧的人行平臺(tái)，寬度60cm，以能行走和進(jìn)行簡單操作為原則，同時(shí)起到安全防護(hù)的作用。在頂面沿周邊設(shè)立防護(hù)欄桿，欄桿外側(cè)至模板底部設(shè)封閉安全網(wǎng)。施工平臺(tái)上面鋪設(shè)5cm厚木板或2mm厚鋼板網(wǎng)，供操作人員作業(yè)、行走，存放小型機(jī)具,整修外模板。內(nèi)工作平臺(tái)：負(fù)責(zé)鋼筋接長、綁孔，臨時(shí)存放小型機(jī)具和周轉(zhuǎn)性材料，混凝土施工。由于9#墩每個(gè)循環(huán)井字架生根考慮0.5m高，未拆除內(nèi)模板高度6.6m,下一循環(huán)鋼筋綁扎和模板架立需不小于3.4m的工作平臺(tái)，井字架的高度不小于10.5m，否則無法進(jìn)行鋼筋制安、架立模板和混凝土灌注等工序。4.6模板的翻升作業(yè)9#主墩每次混凝土灌注6m高為一個(gè)作業(yè)循環(huán)，外模為翻模，內(nèi)模與內(nèi)井架整體提升。外模分A、B、C、D四節(jié)大塊組合模板，節(jié)高2m。施工時(shí)根據(jù)基頂中心放出立模邊線，立模邊線外用砂漿找平，找平層用水平尺分段抄平，待砂漿硬化后先立A節(jié)，由下至上依次為A、B、C、D節(jié)段模板（如圖2-12）。當(dāng)?shù)贒節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到3Mpa，A段混凝土強(qiáng)度達(dá)到10Mpa時(shí)，拆除A節(jié)段模板，此時(shí)荷載由已硬化的墩身混凝土傳至基頂。利用塔式起重機(jī)、人工輔助將A節(jié)段模板翻升至D節(jié)上面，依次循環(huán)形成拆模，翻升，組拼,鋼筋長接綁扎,提升內(nèi)模與井架,泵送管道接長，灌注混凝土，養(yǎng)生和墩身十字線測(cè)量定位、標(biāo)高測(cè)量的不間斷作業(yè)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高度。翻模施工見圖2-13，模板由下至上排列為第一循環(huán)ABCD、第二循環(huán)DABC、第三循環(huán)CDAB、第四循環(huán)BCDA。圖2-12外模的翻升示意圖圖2-13翻模施工工4.7輔助設(shè)備備主要輔助設(shè)備有有：電梯與與塔吊。主主橋四個(gè)墩墩各設(shè)一部部塔式吊機(jī)機(jī)，一部施施工電梯。塔塔吊設(shè)在主主橋墩身左左右幅之間間，并盡量量避開結(jié)構(gòu)構(gòu)物的重要要部位，減減小施工干干擾，墩身身施工時(shí)，每每22m預(yù)埋埋金屬桿件件，用于塔塔吊附著桿桿與墩身連連接。塔吊吊用于內(nèi)模模內(nèi)井架的的整體提升升，材料、小小型機(jī)具、模模板、鋼筋筋等的垂直直運(yùn)輸，由由于內(nèi)模和和井架的總總重9T，因此選選用5023型塔吊，在在17m作業(yè)業(yè)半徑均能能起吊10T。施工電電梯設(shè)在橋橋墩一側(cè)便便于懸灌時(shí)時(shí)施工人員員直接到達(dá)達(dá)橋面。塔塔吊基礎(chǔ)與與承臺(tái)施工工同步進(jìn)行行（平面位位置見圖2-14）。(9#承臺(tái)墩身身平面示意意圖)圖2-14墩身結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸及塔塔吊布置圖圖((單位：cm)5超高薄壁空心墩墩垂直度及及施工裂縫縫控制5.1超高薄壁壁空心墩垂垂直度控制制5.1.1垂直直度控制薄壁空心高墩施施工中，由由于垂直度度對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)在最大雙雙懸臂狀態(tài)態(tài)下的穩(wěn)定定性具有至至關(guān)重要的的意義，因因此，必須須對(duì)此進(jìn)行行控制，防防止結(jié)構(gòu)出出現(xiàn)失穩(wěn)。在在已施工的的承臺(tái)上，利利用全站儀儀定位，保保證墩柱初初始定位準(zhǔn)準(zhǔn)確，然后后綁扎鋼筋筋、立模，進(jìn)進(jìn)行混凝土土的澆筑。在在模板翻升升定位的施施工中，采采用激光鉛鉛錘儀對(duì)模模板的垂直直定位進(jìn)行行校核、檢檢測(cè)，隨時(shí)時(shí)對(duì)模板產(chǎn)產(chǎn)生的偏位位進(jìn)行糾正正，確保墩墩身的垂直直度和中線線偏差不積積累，定期期對(duì)主墩中中心位置進(jìn)進(jìn)行復(fù)核，確確保軸線不不偏位。5.1.2主墩墩墩頂日照照溫差效應(yīng)應(yīng)位移置于自然環(huán)境中中的混凝土土結(jié)構(gòu)，長長期受到自自然界氣溫溫的變化和和日照輻射射等強(qiáng)烈作作用。由于于混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)物的熱熱傳導(dǎo)性能能差，其周周圍環(huán)境氣氣溫以及日日照輻射作作用將使結(jié)結(jié)構(gòu)表面溫溫度迅速上上升或降低低，但結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)部溫溫度仍處于于原來狀態(tài)態(tài)，于是在在混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)中形成成較大的溫溫度梯度，使使混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的各部部分處于不不同溫度狀狀態(tài)。通常常在日照作作用下，薄薄壁空心柔柔性高墩的的向陽壁板板的表面溫溫度因太陽陽輻射而顯顯著升高，而而背陽面壁壁板只是隨隨著氣溫緩緩慢升高，待待向陽面壁壁板表面溫溫度達(dá)到最最高溫度時(shí)時(shí)，由于混混凝土熱傳傳導(dǎo)性能很很差，使得得薄壁空心心柔性高墩墩內(nèi)表面溫溫度比向陽陽面壁板低低得多，而而與墩內(nèi)氣氣溫相接近近。此時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生很大大的溫度變變形。由于項(xiàng)目地處西西部地區(qū)，太太陽輻射強(qiáng)強(qiáng)烈，日照照溫差致使使混凝土箱箱形柔性高高墩發(fā)生彎彎曲變形，使使墩頂發(fā)生生較大位移移，1388m的高墩墩位移甚至至可達(dá)到33cm±。根據(jù)計(jì)計(jì)算，溫度度變化對(duì)超超高墩混凝凝土結(jié)構(gòu)的的受力與變變形影響很很大，并隨隨溫度的改改變而改變變。在不同同時(shí)刻對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)進(jìn)行量測(cè)，其其結(jié)果是不不一樣的，如如果在施工工控制中忽忽略了該項(xiàng)項(xiàng)因素，就就必然難以以得到結(jié)構(gòu)構(gòu)的真實(shí)狀狀態(tài)數(shù)據(jù)(與控制理理想狀態(tài)比比較)，從而也也難以保證證控制的有有效性。因因此，在墩墩身的垂直直度施工控控制中必須須考慮日照照溫差對(duì)墩墩頂?shù)奈灰埔朴绊?。由于墩身受日照照溫差的影影響，墩頂頂產(chǎn)生位移移對(duì)模板的的垂直度檢檢測(cè)結(jié)果勢(shì)勢(shì)必產(chǎn)生干干擾，而墩墩身的垂直直度控制非非常嚴(yán)格，規(guī)規(guī)范要求：：垂直度允允許偏差不不大于200mm，軸軸線偏位為為10mmm。而且，主主梁與主墩墩屬于剛接接的結(jié)構(gòu)形形式，主梁梁底寬與墩墩柱橫橋向向同寬，因因此，若不不對(duì)墩身的的垂直度檢檢測(cè)結(jié)果進(jìn)進(jìn)行日照溫溫差的修正正，一方面面墩柱的垂垂直度和軸軸線偏位將將超出規(guī)范范允許的范范圍，另一一方面，將將對(duì)主梁的的線型控制制精度產(chǎn)生生影響；偏偏位不斷累累加，勢(shì)必必對(duì)結(jié)構(gòu)在在最大雙懸懸臂狀態(tài)下下的穩(wěn)定性性產(chǎn)生嚴(yán)重重威脅。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際際墩頂位移移觀測(cè)和薄薄壁空心高高墩內(nèi)外溫溫差量測(cè)結(jié)結(jié)果表明，一一般在早8點(diǎn)前，薄薄壁空心高高墩的內(nèi)外外溫差較小小，且墩柱柱越高溫差差越大其偏偏移量也越越大。因而而此時(shí)刻墩墩頂位移受受日照溫差差的影響較較小，可不不考慮該時(shí)時(shí)刻的墩頂頂日照溫差差的影響，此此時(shí)可以采采用激光鉛鉛錘儀進(jìn)行行檢測(cè)，并并用其觀測(cè)測(cè)結(jié)果直接接校正模板板。因此，在在施工中，我我們根據(jù)施施工的實(shí)際際需要，選選擇合適的的時(shí)間段進(jìn)進(jìn)行觀測(cè)。一一般可選擇擇在早8點(diǎn)前進(jìn)行行模板的定定位檢測(cè)。實(shí)實(shí)際施工中中，由于工工期較為緊緊張，可按按既有的施施工觀測(cè)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)或程序序計(jì)算的結(jié)結(jié)果，考慮慮此時(shí)刻日日照溫差的的影響及墩墩柱施工的的實(shí)際高度度對(duì)墩頂?shù)牡奈灰朴绊戫懼?，先行行進(jìn)行模板板的初步定定位，并進(jìn)進(jìn)行鋼筋的的綁扎等施施工，在合合適的時(shí)間間段再對(duì)模模板的定位位進(jìn)行仔細(xì)細(xì)的檢查，對(duì)對(duì)偏位進(jìn)行行修正。根根據(jù)我們現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際際施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，采取上上述方法進(jìn)進(jìn)行模板校校正，經(jīng)過過與在合適適時(shí)間段檢檢測(cè)結(jié)果對(duì)對(duì)比，一般般均能滿足足施工需要要，只需對(duì)對(duì)模板進(jìn)行行微調(diào)即可可滿足規(guī)范范和結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性的需需要。采用用該施工方方法，既保保證了垂直直度的要求求，也滿足足了實(shí)際施施工工期的的需要。5.2超高薄壁壁空心墩混混凝土表面面裂縫控制制由上述分析可知知，混凝土土薄壁空心心柔性高墩墩在溫差的的作用下，薄薄壁空心柔柔性高墩內(nèi)內(nèi)表面溫度度比向陽面面壁板低得得多，而與與墩內(nèi)氣溫溫相接近。此此時(shí)會(huì)產(chǎn)生生很大的溫溫度變形。由由此產(chǎn)生的的溫度變形形當(dāng)被結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)外約約束阻礙時(shí)時(shí)會(huì)產(chǎn)生相相當(dāng)大的溫溫差應(yīng)力。根據(jù)連續(xù)晴好及及連續(xù)陰雨雨天氣的數(shù)數(shù)組觀測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分分析可知，混混凝土空心心墩內(nèi)外壁壁的最大溫溫度差在20℃±。根據(jù)程程序計(jì)算可可知，6月份最大大溫差應(yīng)力力為1.9661MPaa，10月份最大大溫差應(yīng)力力為2.1334MPaa，都接近C40混凝土強(qiáng)強(qiáng)度的軸心心抗拉標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值2.600MPa。這種溫溫差應(yīng)力與與其它荷載載的組合有有可能使混混凝土開裂裂。尤其在在墩身的施施工過程中中，混凝土土結(jié)構(gòu)未達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度之前由由于日照溫溫差的影響響完全可能能致使結(jié)構(gòu)構(gòu)開裂，因因此，高墩墩的混凝土土養(yǎng)護(hù)必須須考慮空心心墩內(nèi)外壁壁溫差對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)的影響響，并盡可可能將此種種溫差控制制在該時(shí)刻刻結(jié)構(gòu)允許許的范圍內(nèi)內(nèi)，避免結(jié)結(jié)構(gòu)的開裂裂。實(shí)際施工中，我我們?cè)谥鞫斩毡砻娌贾弥娩摻瞀?鋼筋網(wǎng)片片作為防裂裂鋼筋網(wǎng)，減減輕混凝土土的收縮程程度，提高高混凝土極極限拉伸值值，加強(qiáng)墩墩身的抗裂裂性能。另另一方面，為為盡可能的的降低墩身身內(nèi)外溫差差應(yīng)力的影影響，最根根本的措施施是在混凝凝土澆筑前前，對(duì)主墩墩的內(nèi)外模模板進(jìn)行澆澆水降溫，并并對(duì)新舊混混凝土結(jié)合合面進(jìn)行澆澆水，一方方面可以降降低溫差，另另一方面可可以加強(qiáng)墩墩身新老混混凝土的結(jié)結(jié)合性能。根根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)實(shí)際觀測(cè)，一一般日照溫溫差影響較較大的時(shí)間間段為每天天的早8點(diǎn)后至晚9點(diǎn)前后，在在該時(shí)間段段時(shí)，必須須加強(qiáng)未到到強(qiáng)度的墩墩身混凝土土的養(yǎng)護(hù)，尤尤其要注意意剛澆筑完完成已經(jīng)初初凝尚未終終凝的混凝凝土的養(yǎng)護(hù)護(hù)，防止結(jié)結(jié)構(gòu)在此時(shí)時(shí)開裂，對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐耐久性產(chǎn)生生影響。6結(jié)論在本項(xiàng)目的實(shí)施施過程中，充充分考慮了了項(xiàng)目的實(shí)實(shí)際地理地地形位置，對(duì)對(duì)薄壁空心心柔性高墩墩施工的難難度作了充充分的分析析，綜合考考慮上部結(jié)結(jié)構(gòu)的施工工特點(diǎn)，主主墩采用了了外翻內(nèi)爬爬模板施工工技術(shù)；并并對(duì)日照溫溫差對(duì)混凝凝土薄壁空空心柔性高高墩的影響響進(jìn)行了分分析計(jì)算，并并在實(shí)際施施工控制中中予以采用用，取得了了較好的效效果。⑴施工中結(jié)合各方方面因素綜綜合研究后后確定采用用的百米薄薄壁空心高高墩外翻內(nèi)內(nèi)爬模施工工技術(shù)，在在xx的施工工實(shí)踐中得得到了很好好的應(yīng)用，取取得了較好好的施工效效果。①主墩模板采用外外翻內(nèi)爬的的整體設(shè)計(jì)計(jì)思路。外外模分四節(jié)節(jié)，內(nèi)模與與內(nèi)井架組組裝成一整整體。施工工時(shí)，外模模從底節(jié)往往上依次翻翻升，內(nèi)模模與內(nèi)井架架利用塔吊吊整體同步步提升。一一個(gè)循環(huán)澆澆筑混凝土土6m，預(yù)計(jì)計(jì)正常3天一個(gè)循循環(huán)，每墩墩日進(jìn)尺可可達(dá)2m，做到到快速流水水作業(yè),施工效率率明顯提高高，從工藝藝上實(shí)現(xiàn)了了整個(gè)墩