淺談高速公路中薄壁空心墩施工

淺談高速公路中薄壁空心墩施工第1頁/共16頁工程概況太澳高速公路濟源至?xí)x城（省界）段是國家重點公路干線太原至澳門高速公路的重要組成部分，濟晉高速公路第三合同段起訖里程為K4+688～K6+690，全長2.002km。其中大橋5座（兩座為分離式），2053單幅米；薄壁空心墩1303m/32個，雨潑溝大橋為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，左、右線主跨分別為75+135+75m、70+120+70m，主墩為雙薄壁空心墩，最高墩72m，最低墩45m，墩身外斷面尺寸分別為6.5×2.5m、6.5×2m。橋墩均處于半山腰之上，地形狹窄，現(xiàn)代化的施工機械設(shè)備難以展開，施工平臺必須依靠爆破開挖十幾米才能出來；交通不便，材料運輸和施工用水供給也極為困難，墩柱施工采用了無支架組合鋼模板翻升與索吊及塔吊垂直運輸相結(jié)合的施工工藝,方便了施工并取得了良好經(jīng)濟效益。第2頁/共16頁方案選擇薄壁空心高墩施工重點是解決模板系統(tǒng)、模板安裝及拆除方法、線形控制、材料及混凝土的運輸?shù)?。一般采用的施工方法有落墩支架提升模板、滑升模板及翻轉(zhuǎn)模板施工方案。落地支架提升模板方案支架材料用量較大，施工速度較慢；滑升模板方案墩臺整體性好，施工速度快，高空施工安全，但滑模工藝要求嚴格，表面質(zhì)量難以控制，且晝夜連續(xù)作業(yè)，管理難度較大，設(shè)備重量大，投資也多；翻轉(zhuǎn)模板施工方案用料少，工藝較簡單，施工安全，質(zhì)量可靠，且速度較快。一般均需配備塔吊、電梯等設(shè)備。根據(jù)本項目的特點，選用翻模施工方案，簡單實用,施工周期較短，保證了工程的質(zhì)量。第3頁/共16頁工藝介紹

翻模由上、中、下三節(jié)模板組成，隨著混凝土的連續(xù)灌注，下層混凝土達到拆模強度后，由下向上將模板拆除，連續(xù)支立，如此循環(huán)往復(fù)，完成墩柱的灌注施工。模板系統(tǒng)主要由內(nèi)外模板、三角支架、斜拉索具、支腿、卸料平臺、拆模吊籃等組成（詳見下圖）。再配合塔吊、手動葫蘆等起重提升設(shè)備共同完成施工。施工時第一節(jié)模板支立于墩身基頂上，第二節(jié)模板支立于第一節(jié)模板上，第三節(jié)模板支立于第二節(jié)模板上，當(dāng)?shù)谌?jié)模板內(nèi)混凝土強度達到3Mpa時，第一節(jié)模板內(nèi)混凝土強度達到10Mpa時，拆除第一節(jié)模板，此時荷載由已硬化的墩身混凝土傳至基頂。將第一節(jié)模板作少量調(diào)整后利用模板內(nèi)外固定架和塔吊等起重設(shè)備將其翻升至第四層，依次循環(huán)向上形成鋼筋制作安裝、拆模、翻升、模板組拼、搭設(shè)內(nèi)外平臺、接長泵送管道、灌注混凝土、養(yǎng)生和測量定位的不間斷作業(yè)，直至達到設(shè)計高度。第4頁/共16頁第5頁/共16頁工藝流程圖基頂放線鋼筋綁扎焊接組拼模板安裝內(nèi)外圍帶模板調(diào)試、檢查、校正緊固拉桿搭設(shè)鋼筋施工平臺制作吊裝鋼筋模板調(diào)運施工準備安裝內(nèi)外平臺安裝欄桿、掛安全網(wǎng)灌注混凝土混凝土養(yǎng)生至第三節(jié)拆除底層護攔、工作平臺拆除圍帶、脫模吊運模板清理刷油、換調(diào)模板砼拌和與運輸制作砼試件第6頁/共16頁施工要點模板設(shè)計外模面板采用厚5mm的鋼板，加勁骨架采用[10槽鋼與∠100*100*10的角鋼焊接而成。施工平臺采用[10槽鋼與∠50

x50

x6的角鋼焊接而成，與模板成為一個整體。模板單節(jié)高度為2.5米，外模由4塊整體式大塊模板組拼而成，其中順橋向側(cè)模尺寸為2.0（寬）*2.5（高）m，橫橋向側(cè)模尺寸為6.5（寬）*2.5（高）m。內(nèi)模材料與外模相同，做成大塊定型組合鋼模板，節(jié)高2.5米。第7頁/共16頁施工準備承臺砼澆完后，及時測設(shè)墩身軸線，彈好內(nèi)外模板線,在立模位置用高標(biāo)號砂漿找平并磨光。鋼筋制作及安裝在鋼筋安裝時進行兩階段控制，第一階段控制主筋接頭、主筋間距、箍筋間距在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，同時控制鋼筋數(shù)量，避免出現(xiàn)少筋現(xiàn)象；第二階段在完成模板安裝定位后，再次檢查、調(diào)整內(nèi)外層鋼筋間距及保護層厚度。鋼筋施工前，薄壁空心墩內(nèi)搭設(shè)安裝鋼筋工作平臺，平臺采用腳手架和鋼管相結(jié)合搭設(shè)，下部與固定模板相連接，砼面上2m、4m處各搭設(shè)一處平臺（見下圖）。鋼筋采用索吊或塔吊小數(shù)量提升到位，再連接安裝。豎向主筋連接選用豎向電渣壓焊（豎向電渣壓力焊有著聯(lián)接質(zhì)量好，效率高，耗能低，操作簡便，可節(jié)約大量鋼材及減輕勞動強度等優(yōu)點）。主筋接長時在同一斷面內(nèi)的接頭數(shù)量不超過該斷面主筋數(shù)量的50%，在墩身第一節(jié)施工時，預(yù)先計算并控制好各斷面鋼筋接頭數(shù)量和每根鋼筋的長度。第8頁/共16頁第9頁/共16頁吊裝模板

(翻模)

鋼筋安裝完成后,開始安裝模板,先清除模板表面和接縫處的水泥沙漿等附著污物，清理干凈后，在模板表面均勻涂刷脫模劑。模板利用索吊或塔吊吊至底層模板上，人工輔助就位。先拼裝好內(nèi)模，整體吊裝，固定就位，然后吊裝橫向外模，最后吊裝縱向外模，用螺栓將模板連成整體。搭設(shè)內(nèi)外作業(yè)平臺，安裝護欄和安全網(wǎng)（見下圖）。模板的固定和調(diào)整通過拉桿和兩層模板之間的連接螺栓實現(xiàn)。拉桿用PVC管做套管，一方面便于拉桿的重復(fù)利用，另一方面可以避免拉桿在拔出時對混凝土表面造成損傷。模板加固好后,第二次打點定出軸線,如有偏差則進行調(diào)整,直到各項指標(biāo)符合設(shè)計要求為止。每一節(jié)模板均用激光垂準儀控制其垂直度，結(jié)合全站儀與水準儀復(fù)核模板的四角坐標(biāo)及高程?？招慕孛鎯?nèi)模采用鋼管支架支撐頂緊。第10頁/共16頁第11頁/共16頁澆注砼模板安裝完成后,經(jīng)檢驗符合設(shè)計及規(guī)范要求并后，可進行混凝土澆筑。混凝土集中拌和，混凝土運輸車運至現(xiàn)場，采用索吊及輸送泵直接泵送入模，通過懸掛串筒進行布料。每次混凝土的厚度控制在30～40cm之間，采用插入式振動棒振搗，按平行式布置振搗點，振搗點間距不大于40cm，距模板邊緣保持5～10cm。振搗以混凝土表面停止下沉、不冒氣泡、表面平坦、泛漿為止?；炷翝餐旰?，立即覆蓋進行養(yǎng)護；強度達到3Mpa以上，清除浮漿，對混凝土鑿毛處理。拆模后應(yīng)立即用塑料薄膜包裹，進行濕潤養(yǎng)護，同時可避免上一節(jié)段墩身混凝土澆筑時污染已澆筑的下部墩身。第12頁/共16頁第13頁/共16頁拆模當(dāng)?shù)谝还?jié)混凝土強度達到設(shè)計的80%后,利用吊籃拆除模板。先用手動葫蘆掛住要拆除的模板，松開內(nèi)外模拉桿及螺栓，再用索吊或塔吊運至墩底平臺，外模及工作平臺拆分成4大塊。內(nèi)模采用同樣方法拆除。在拆除過程中注意保護好砼表面不被破壞。翻模內(nèi)、外模板拆除吊至墩底施工平臺后,將模板清刷干凈并調(diào)整本身微變形,并組拼內(nèi)模，調(diào)整各部尺寸后，檢查無誤后,由索吊或塔吊吊裝，人工輔助就位。內(nèi)模采用整體吊裝，內(nèi)模就位后再由索吊或塔吊吊裝外模就位。第14頁/共16頁施工總結(jié)及效果墩柱的施工重點是對其線形的控制，用激光垂準儀控制垂直度，全站儀復(fù)核校正，從施工情況來看，有很好的效果。其次是混凝土內(nèi)外質(zhì)量的保證，除試驗上加強控制外，混凝土的振搗也很關(guān)鍵，采用專職振搗人員，取得了不錯效果，混凝土內(nèi)實外美，得到了