空心薄壁墩翻模工藝施工技術

空心薄壁墩翻模工藝施工技術

Summary：空心薄壁墩不但有著非常好的強度，同時還有很好的剛度與穩(wěn)定性，并且空心薄壁墩的混凝土使用量相對較低、節(jié)省材料，所以在公路及鐵路橋梁施工過程中不斷的被應用。本文主要以阿爾及利亞特萊姆森連接線項目PK2+345特大橋做為施工的案例，對空心薄壁墩翻模工藝的模板制作、安裝、拆除，以及混凝土外觀質量控制、墩身線型控制做出了歸納與總結。為日后相同工程的施工給予一定的參考，防止施工時產(chǎn)生不必要的問題。Keys：空心薄壁墩翻模技術質量1工程概況阿爾及利亞特萊姆森連接線項一期項目，起訖里程為PK0～PK8+580，線路全長8.5Km。項目位于特萊姆森省嘎滋瓦特以南，采用法國技術標準，雙向六車道高速公路，設計行駛速度80km/h。其中PK2+345特大橋全長1077m，共33跨；橋梁共有實心方墩14座，空心薄壁墩48座，最高墩為46.5m，截面尺寸分兩種：7.7m*3m和7.7m*2.5m?？招谋”诙斩丈硎┕な钦鶚蛄阂约绊椖康闹仉y點工程。2施工方法和基本的施工要求由于阿爾及利亞建筑市場物資設備相對匱乏，而翻模施工工藝簡便、易于掌握操作、且成本低、工期短，對設備機具的要求相對于其它工藝來說較低，經(jīng)研究決定，PK2+345特大橋空心薄壁墩采用翻模施工工藝，混凝土采用泵送方式輸送，鋼筋、模板等材料機具使用塔吊進行運輸調運。利用墩柱自身的穩(wěn)定性，在左右幅之間搭設腳手架。腳手架嚴格按照規(guī)范要求作業(yè)，確保其安全、可靠，作業(yè)人員自腳手架內(nèi)旋轉爬梯上下，在墩身外模建立操作平臺。腳手架示意圖如下：2.1墩身模板設計和加工空心墩模板分為內(nèi)模和外模，同側模板之間采用螺栓連接，內(nèi)外模采用精軋螺紋鋼對拉桿加固。墩身內(nèi)模采用小型鋼模與木模相結合的方式進行拼裝，外模為定型鋼模。為了對模板的周轉使用加以考量，模板的高度定為每節(jié)2m，再加設兩套50cm高的調節(jié)模板，以便墩柱施工調節(jié)高度。因為模板的橫向主肋使用16mm的槽鋼，中豎向的主肋使用8mm的槽鋼，中橫主肋使用5mm的扁鋼，縱橫向邊主肋使用的是80×80×5mm角鋼，面板使用6mm的鋼板?？招谋”诙漳_手架示意圖2.2塔吊安裝鑒于PK2+345特大橋墩柱工程量較大，橋墩高度較高，其鋼筋和模板的使用量較大，材料機具的調運、周轉相對頻繁，所以每隔3個墩建立一臺塔式起重機（簡稱塔吊）。塔吊選用回轉半徑為50m、起重重量為5t的QTZ50（5010）型。為保證塔吊使用時的安全性和穩(wěn)定性，塔吊基礎應與承臺基礎相連接。塔吊基礎鋼筋綁扎應與承臺同步施工，并將主筋伸入承臺；預埋件安裝應確保幾何尺寸及位置符合要求，以便后續(xù)塔身安裝；塔吊基礎混凝土初凝前要對頂面高程進行測量，控制塔身安裝范圍內(nèi)的基礎頂面標高誤差，確保塔身垂直度。塔吊在施工過程中超過40m后則必須設置附墻桿，這就需要施工中根據(jù)墩柱高度計算塔吊的安裝高度，如需設置附墻桿則在墩柱合理的位置安裝預埋件，用于連接。2.3墩身的施工2.3.1墩身鋼筋的加工和安裝空心墩鋼筋統(tǒng)一在鋼筋場加工然后運輸至施工場地，采用塔吊運至墩身施工工點。鋼筋制作時，應先試做一批并進行綁扎試驗，對制作精度予以驗證，對于彎制方法和尺寸按照試驗的結果予以調整，完成上述工作后再開始大批量制作。特萊姆森連接線項目采用法國標準，根據(jù)專用技術條款CCTP規(guī)定，鋼筋接長時不允許焊接，必須采用綁扎搭接，搭接長度為100D（D=鋼筋直徑mm）。由于空心墩每次澆筑混凝土高度為2-4m，所以墩柱鋼筋一次性安裝不宜過高，高于頂層模板50cm左右即可。因為鋼筋安裝高度過大一方面會存在安全隱患；另一方面隨著鋼筋安裝高度增大鋼筋骨架自重加大，受外力等因素影響骨架容易產(chǎn)生變形，而且鋼筋高出模板過多會影響混凝土振搗等工序的施作。2.3.2安裝模板和操作平臺墩柱外模安裝前應對模板外操作平臺進行統(tǒng)一加工制作，并與外模的橫向主肋進行焊接，操作平臺如圖所示。墩

身外模操作平臺示意圖安裝墩身第一節(jié)模板前應對承臺上墩柱四角的位置進行放樣、標高復測，確保墩柱第一節(jié)模板水平、垂直、無偏位，為后續(xù)模板施工打下良好基礎；模板安裝時采用水準儀（或水平管）與垂線相結合的方式對模板的高程、水平及垂直度進行過程控制，在澆筑混凝土前使用全站儀對模板軸線偏位進行精確定位，如有偏差則及時進行調整。第一節(jié)模板安裝為墩柱底部實心段，澆筑完工后進入翻模施工工序。翻模時最少以兩層模板為一個循環(huán)系統(tǒng)：作為翻升下層模板的持力部分，必須確保上層模板牢靠穩(wěn)固，然后將下層模板拆除并滑出，調運至頂層模板之上，及時用螺栓連接加固，澆筑混凝土后依此循環(huán)翻升。施工至墩柱頂部實心段前應采用調節(jié)模板調節(jié)空心段墩身的高度，確保墩身空心段與實心段長度符合設計要求。2.3.3墩身混凝土澆筑①混凝土采用泵送入模。②墩柱混凝土分層澆筑，每層厚度控制在30cm左右；混凝土入模時應均勻對稱布置。③采用插入式振動棒搗固，按照直線行列移位或交錯行列移位，移動距離不超過振動作用半徑的1.5倍。④振動棒的移動保持一定的規(guī)律，防止漏振或過振；避免碰撞模板、鋼筋以及預埋件。⑤混凝土澆筑時，在下列情況下，可停止對混凝土的振搗：a.振搗時混凝土停止下沉；b.振搗時不再產(chǎn)生氣泡或者振動棒附近沒有氣泡出現(xiàn)；c.混凝土表面非常的平坦，呈現(xiàn)冷漿；d.模板的邊角部位充滿混凝土。⑥混凝土澆筑過程中，隨時觀察模板、鋼筋、預埋件的位置并及時校正、加固。⑦因為空心墩墩柱是分節(jié)澆筑，過程中肯定要留置施工縫。按照規(guī)范以及對墩柱質量的考慮，分節(jié)墩柱混凝土施工縫必須留置于模板縫位置，且每節(jié)混凝土澆筑完畢后，必須將頂面鑿毛并清理干凈后再進入下一到工序。2.3.4拆除模板模板拆除前，應對同期同條件下的混凝土試塊進行強度檢測，當達到規(guī)范要求后再進行模板拆除；模板拆除時按照先底節(jié)段再中節(jié)段后頂節(jié)段的順序將進行，使用塔吊將其運送到地面或進入翻模工序。拆除過程中不能使用機具直接作用于墩身混凝土，保證其表面及棱角不因拆除模板而受到損壞。3質量控制措施3.1監(jiān)控測量控制措施空心薄壁墩由于其截面面積相對較小，墩身柔度較大，施工精度要求高，且在墩身施工時，因為受到溫度、溫差、施工測量誤差和日照以及混凝土收縮等因素的影響，墩身的空間位置可能會產(chǎn)生緩慢的變化，所以施工時一定要嚴格進行監(jiān)控測量控制。墩身的監(jiān)控測量主要是對墩身中心軸線的定位以及墩高程和墩的垂直度進行測量控制?？招谋”诙毡O(jiān)控測量優(yōu)先順序為模板四角高程-軸線偏位-墩身垂直度。因為在模板安裝過程中，如果能確保模板四角高程始終保持一致，則墩身軸線就不會偏位；墩身軸線不偏位，則墩身在施工過程中就不會出現(xiàn)傾斜偏差，垂直度就能得到保證。3.2墩身外觀質量的控制方式①為了確保外觀，通常水泥，沙子，外加劑等原材都須來自同一制造商。②由于泵送混凝土對和易性、坍落度等性能要求較高，并且墩身混凝土分次澆筑，容易出現(xiàn)每次澆筑后在顏色上存在差異的質量風險，因此需要在開工之前對墩身混凝土做配合比試驗，通過試驗來確定可靠的施工配合比。③對上一模施工的混凝土頂面予以人工鑿毛處理時，確保不損壞已成型的墩身表面混凝土。④對模板和鋼筋以及預埋件進行檢測，同時清除所有的雜物。⑤混凝土分層澆筑，并控制每層澆筑厚度，澆筑時有規(guī)律性的對稱澆筑。墩身混凝土澆筑應連續(xù)，避免長時間中斷產(chǎn)生冷縫而影響外觀。⑥使用海綿橡膠聯(lián)合每層模板接縫，以確保模板接頭的氣密性，避免出現(xiàn)漏漿而導致蜂窩麻面。⑦盡量安排混凝土在下午或晚上進行，因為這個時期的溫度及溫差相對較小，確?；炷猎谳^穩(wěn)定的外界條件下凝固。⑧在混凝土澆筑過程中，為了確保墩身表面施工縫平順美觀，混凝土澆筑應與模板齊平，澆筑完畢后靠近外模3cm范圍進行收光壓平。⑨拆除模板之后須清理、整頓、涂抹脫模劑、維修加固模板，從而保證墩身外觀質量。⑩混凝土澆筑完成后，及時灑水養(yǎng)護，覆蓋薄膜。3.3墩身施工線型的影響因素及解決措施①高溫或溫差大的影響。解決措施：采用噴水降溫的方法。在施工過程中，根據(jù)外界環(huán)境間歇性的向墩身及模板噴水降溫，其作用主要表現(xiàn)為：一方面其屬于橋墩的正常養(yǎng)護，另一方面降低了作業(yè)環(huán)境內(nèi)的溫度和溫差。②日照或測量儀器誤差的影響。解決措施：對墩身進行測量監(jiān)控，澆筑混凝土前對模板進行校正。測量監(jiān)控和模板校正工序選擇在溫度較低的時間段進行，并使用垂線、水準儀、全站儀等多種儀器進行復測復核，規(guī)避測量誤差，總結日照對墩身施工的影響，施工過程中加以控制。③風、機械振動和偏載的作用。風、機械振動和部分負荷及其他因素在一定程度上會影響并約束墩身軸線及垂直度，并且這種效應是隨機的、無序的。解決措施：使用剛性較強的模板，增加模板的整體抗剪和抗彎強度，并將模板與墩身內(nèi)腳手架穩(wěn)固相連，混凝土澆筑前復測模板軸線及垂直度偏位；澆筑混凝土時從四邊平衡澆注，以防止?jié)仓^程中由于受力不均勻使模板中線發(fā)生偏移，從而影響墩柱的施工精度。結束語在阿爾及利亞特萊姆森連接線項目PK2+345特大橋施工時，翻模施工在安全、質量、進度、成本等控制方面都體現(xiàn)出應有的優(yōu)越性。在施