高墩輥模施工工法

橋梁高墩柱輻模施工工法1前言山區(qū)高速公路和鐵路橋梁多為大跨、高墩，施工工期緊、質(zhì)量要求高、安全保障難。為了加快高墩施工進(jìn)度、提高施工質(zhì)量和改善高空安全作業(yè)條件，我公司在結(jié)合高墩翻模和滑模施工技術(shù)各自優(yōu)點的基礎(chǔ)上，依托貴州凱里至羊甲高速公路排牙大橋高墩施工，對其進(jìn)行研究、改進(jìn)、創(chuàng)新形成了施工速度快、混凝土外觀質(zhì)量好、安全性高的輻模施工新技術(shù)。隨后應(yīng)用于貴州省凱羊高速公路臺辰特大橋、余凱高速公路魚洞I號大橋、沿德高速公路麻嶺特大橋等工程，且都取得了較好的效果通過對該技術(shù)及其應(yīng)用過程進(jìn)行總結(jié)，形成子'橋梁高墩柱輻模施工工法”?！稑蛄焊叨蛰椖Ｊ┕ぜ夹g(shù)研究》于2014年通過中國公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會科技成果鑒定，認(rèn)定總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，并獲得“公路工程科技創(chuàng)新成果一等獎"、“2014年度全國交通運輸行業(yè)科技創(chuàng)新成果一等獎”，高墩輻模施工裝置獲得“2014年度全國交通運輸行業(yè)科技示范產(chǎn)品”。同時，“橋梁高墩柱輻模施工工法”獲評2014年度公路工程工法,并被評為優(yōu)秀公路工程工法。該工法目前已在貴州、廣西、重慶、河南等多個省市進(jìn)行推廣應(yīng)用。2工法特點2。1可連續(xù)施工，施工速度快，每天施工墩柱高4?6m。2.2混凝土工程質(zhì)量好。2。3施工作業(yè)條件好、安全性高。2。 4在施工過程如遇外界天氣等因素干擾，可隨時停止施工，也可隨時恢復(fù)施工.2.5在高寒地區(qū)或冬季施工，加設(shè)保溫措施極為方便。2.6施工簡便、占用資源少、節(jié)能環(huán)保。3適用范圍3。 1本工法適用于各類公路、鐵路及市政橋梁等截面高墩施工。3。2本工法尤其適應(yīng)地形復(fù)雜、施工場地狹窄、大型設(shè)備難以進(jìn)場和工期短的山區(qū)橋梁等截面高墩施工。4工藝原理本工法的工藝原理是采用輻、翻結(jié)合，輻模裝置包括提升系統(tǒng)、外框架、內(nèi)襯模及輔助工作平臺，其中輻是工藝核心，在支撐內(nèi)襯模的同時兼作外框架的行走輪。伴隨混凝土的澆8筑，外框架間歇上升，內(nèi)襯模保持靜止且不擾動混凝土，待混凝土滿足拆模條件后，工人在輔助平臺上將內(nèi)襯模按翻模工藝循環(huán)施工.1輥模支撐立柱2液壓提升系統(tǒng)圖4-1輥模施工裝置示意圖5施工工藝流程及操作要點5。1工藝流程（適用于等截面和橫隔板方墩）圖5-1輥模施工工藝流程圖5。2操作要點（適用于等截面無倒角和橫隔板方墩）5。2.1預(yù)埋支撐立柱和墩柱主筋（1）承臺混凝土澆筑前，進(jìn)行測量放樣，在承臺內(nèi)精確預(yù)埋提升系統(tǒng)支撐立柱并加固，確?；炷翝仓^程中立柱位置準(zhǔn)確。（2）預(yù)埋立柱位置參照墩柱鋼筋位置提前綜合考慮，避免主筋安裝與提升千斤頂相互干擾。（3） 測量放樣，按設(shè)計圖紙要求精確施工墩柱預(yù)埋主筋。5.2。 2測量放樣及定位放出墩柱外邊線并標(biāo)識，作為輥模外框架安放的控制線。5。2.3安裝墩柱鋼筋（1） 綜合考慮鋼筋接頭與骨架的穩(wěn)定，每層墩柱主筋下料長度宜為4。5m或6m.（2） 第一模主筋安裝完成后，安裝箍筋，安裝高度為1.3m左右，以不影響千斤頂位置為依據(jù).5。2.4安裝輥模（1） 輥模由廠家統(tǒng)一定制，外框架精度應(yīng)控制在±5mm以內(nèi).（2） 根據(jù)測量放樣定位成果，安裝外框架（高度1m）.四個外框架由高強螺栓連接。（3） 安裝液壓系統(tǒng)。（4） 安裝上框架.（5）安裝第一層內(nèi)襯模板（高度1。2m）.（6） 輥模調(diào)平。（7） 輥模系統(tǒng)安裝前，用砂漿對承臺頂面進(jìn)行找平，輥模系統(tǒng)安裝完成后，通過液壓裝置對輥模頂面進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平后用砂漿在輥模底面找平。5.2。 5第一次混凝土澆筑（1） 第一次澆筑0。9m，作為整個框架系統(tǒng)支撐，預(yù)留0。1m進(jìn)行第二級模板安裝。（2） 混凝土澆筑完成后應(yīng)進(jìn)行鑿毛，并對墩柱進(jìn)行復(fù)測。（3） 安裝垂直度控制裝置。5.2.6第一次提升外框架（1）第一次提升行程為70cm，提升應(yīng)在混凝土澆筑完成12小時后進(jìn)行。（2） 千斤頂提升過程中應(yīng)觀測千斤頂夾具與支撐立柱是否有松動和滑移現(xiàn)象，須保持所有千斤頂同步提升.（3）千斤頂提升過程中應(yīng)觀察壓力表壓力值是否在范圍內(nèi)，如果超過規(guī)定值應(yīng)立即停止10提升并檢查液壓系統(tǒng)和模架系統(tǒng)，在問題解決后方可進(jìn)行繼續(xù)提升，必須確保所有壓力表壓力值處于規(guī)定范圍之內(nèi)。（4）輥模提升0。7m后再進(jìn)行調(diào)平，檢查輥輪與內(nèi)襯模之間是否有混凝土渣或水泥漿，如有應(yīng)及時進(jìn)行清除。5。2。7安裝第二層內(nèi)襯模板（1） 第二層內(nèi)襯模板與第一層內(nèi)襯模板采用陰陽鎖扣連接（循環(huán)重復(fù)使用）.（2） 在內(nèi)襯模板四角用角鋼條（特制）連接鎖固。5.2。8第二次混凝土澆筑（1） 從第二次混凝土澆筑開始進(jìn)行連續(xù)施工。（2） 第二次混凝土澆筑高度30cm。5.2.9第二次外框架提升（1）提升高度15cm.（2）提升后立即進(jìn)行箍筋綁扎，盡量縮短鋼筋安裝時間。5.2.10第三次澆筑混凝土鋼筋綁扎完成后立即進(jìn)行第三次混凝土澆筑，澆筑高度為30cm。5。2。11第三次外框架提升（1） 提升高度為30cm.（2） 提升后立即進(jìn)行鋼筋綁扎，盡量縮短鋼筋安裝時間。5。2.12第四次澆筑混凝土鋼筋綁扎完成后立即進(jìn)行第4次混凝土澆筑，澆筑高度為30cm.5。2。13第四次外框架提升（1）提升高度為30cm.（2）提升完成后，應(yīng)安排專人拆除、清理第一層內(nèi)襯模板并翻升至操作平臺上。（3） 提升后立即進(jìn)行鋼筋綁扎，盡量縮短鋼筋安裝時間.（4） 鋼筋綁扎完成后立即安裝第三層內(nèi)襯模板，盡量縮短內(nèi)襯模板安裝時間。（5） 模板安裝完成后，進(jìn)行第5次混凝土澆筑，澆筑高度為30cm。（6） 往復(fù)施工至第6次混凝土澆筑完成。5.2.14安裝剩余設(shè)施（1） 第六次混凝土澆筑完成后,安裝第二層外框架,用于拆除內(nèi)襯模板。（2） 同時安裝安全爬梯、物料提升機等設(shè)施.上述設(shè)施安裝完成后，輥模拼裝全部完成，進(jìn)入正常連續(xù)施工狀態(tài).一般應(yīng)在3—5天內(nèi)(墩柱施工高度在12-20m)暫停施工以進(jìn)行液壓系統(tǒng)、模架系統(tǒng)檢修、維護(hù)。5。2。15連續(xù)施工至完成安裝完爬梯、物料提升機等設(shè)施后，可連續(xù)施工直至完成。5.2。16混凝土養(yǎng)護(hù)養(yǎng)生采用包裹保濕養(yǎng)生或噴涂養(yǎng)護(hù)劑.5.3勞動組織表5.3-1人員一覽表序號名稱數(shù)量職責(zé)1技術(shù)負(fù)責(zé)人及技術(shù)員2負(fù)責(zé)技術(shù)交底和技術(shù)控制2施工負(fù)責(zé)人及施工員2現(xiàn)場負(fù)責(zé)3試驗員2負(fù)責(zé)現(xiàn)場混凝土性能檢測4測量員2負(fù)責(zé)現(xiàn)場測量控制5安全員2負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全檢查6質(zhì)檢員2負(fù)責(zé)現(xiàn)場工序檢驗6工人24兩班制7機械司機2負(fù)責(zé)混凝土調(diào)運澆筑6材料與設(shè)備表6—1機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量說明1輥模定制套1根據(jù)墩身截面尺寸由廠家定制2插入式振搗棒ZN50臺3墩身混凝土振搗3插入式振搗棒ZN35臺2內(nèi)襯模附近混凝土振搗4空壓機臺1沖洗內(nèi)襯模5塔吊50臺1提升內(nèi)襯模6安全爬梯套1人員上下設(shè)施7混凝土運輸車臺1固定罐車專門用于混凝土運輸7質(zhì)量控制本工法遵照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF50—2011),《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/2—2004)等相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行。7。1質(zhì)量技術(shù)控制7.1.1垂直度控制：每天測量進(jìn)行一次偏位復(fù)核和糾正，每次混凝土澆筑前通過吊錘或自動垂準(zhǔn)儀控制垂直度。一旦發(fā)現(xiàn)偏位，通過每次提升進(jìn)行糾正，但每次糾正不得超過3cm。7.1。 2混凝土層與層之間接縫控制：應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土澆筑完成后的浮漿厚度,不得超過5cm，每次混凝土澆筑應(yīng)將振搗棒插入下層混凝土內(nèi)10cm左右，保證新舊混凝土的連接。7。1.3模板拆除后及時清理內(nèi)襯膜和混凝土表面，并及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。7。1.4遇到特殊情況暫停施工時，對混凝土頂面進(jìn)行振搗找平，避免出現(xiàn)施工冷縫。復(fù)工前對混凝土頂面進(jìn)行鑿毛及清理.7。1。5澆筑完每層混凝土后立即對提升輥輪進(jìn)行檢查，并清理輥輪與模板間的混凝土渣及水泥漿，避免給后續(xù)提升造成障礙。7.1。 6模板安裝完成后應(yīng)在內(nèi)襯模頂面做限位裝置,避免輥模外框架在提升過程中造成模板上移，影響混凝土外觀質(zhì)量。7.1。 7拆除內(nèi)襯模時，應(yīng)嚴(yán)格控制外框架最后一次提升速度，拆模人員應(yīng)提前就位,避免操作不當(dāng)造成模板下落。7。2質(zhì)量管理控制7.2.1開工前技術(shù)負(fù)責(zé)人編制施工方案，技術(shù)員對現(xiàn)場工人做好技術(shù)交底7。2.2施工前由質(zhì)檢員和安全員對輥模系統(tǒng)檢查、驗收。7.2。 3施工過程中由施工負(fù)責(zé)人和施工員負(fù)責(zé)組織調(diào)配各種資源。7。 2.4施工過程中由測量員負(fù)責(zé)墩身偏位和垂直度控制檢測。7.2.5試驗員負(fù)責(zé)對混凝土各項指標(biāo)進(jìn)行檢查及控制。8安全措施本工法除遵循《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》、《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》等規(guī)定要求外，還在安全管理、技術(shù)及現(xiàn)場應(yīng)急處理等方面采取如下措施：8。 1安全管理措施8。1.1建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查,做好安全技術(shù)交底。8.1.2編制輥模安全施工方案，落實安全生產(chǎn)制度，實施責(zé)任管理.8.1。3進(jìn)入施工現(xiàn)場作業(yè)人員必須佩戴相應(yīng)勞動保護(hù)用品。138.1.4制定防高空墜落措施，施工現(xiàn)場劃定安全區(qū)域并有效隔離，設(shè)置安全警示標(biāo)志，防止非作業(yè)人員入內(nèi)。8。1。5高墩柱輥模施工人員不得向下拋物。8.2安全技術(shù)措施8。2。1定期對輥模設(shè)備進(jìn)行檢驗，確認(rèn)設(shè)備運轉(zhuǎn)是否正常，特別是千斤頂油泵、油表、上下鎖緊裝置。8。2。2在雷雨、大風(fēng)等特殊氣候條件下禁止高空作業(yè)。8。 3應(yīng)急措施針對高墩柱輥模施工可能出現(xiàn)的事故編制專項的應(yīng)急救援預(yù)案并進(jìn)行演練。9環(huán)保措施為確保對施工現(xiàn)場的環(huán)境保護(hù)，嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)條例》等環(huán)保政策、法律和法規(guī)，本工法采取以下環(huán)境保護(hù)措施。9.1編制綠色輥模施工方案，施工前根據(jù)《綠色施工評價標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行輥模綠色施工策劃，在輥模施工方案中編制綠色施工保證措施，內(nèi)容涵蓋'四節(jié)一環(huán)?！比恳?。9。 2對施工場地道路進(jìn)行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行道進(jìn)行灑水，防止塵土飛揚污染環(huán)境.9。3做好夜間施工噪音控制。9.4做好施工現(xiàn)場廢棄物、廢水的收集及處理，防止對周邊環(huán)境造成污染。9。5節(jié)約用地，減少對周邊環(huán)境的開挖及破壞。9。 6合理安排施工工序及進(jìn)度，盡量做到施工機具資源共享，避免設(shè)備空轉(zhuǎn)。10效益分析10。 1經(jīng)濟(jì)效益高墩柱輥模施工與傳統(tǒng)的翻模、爬模施工相比，以4根60m空心墩為例，施工工期可節(jié)約40天左右，節(jié)約成本較翻模節(jié)約49.7元/m3,較爬模節(jié)約87。2元/m3，墩柱規(guī)模越大、高墩數(shù)量越多經(jīng)濟(jì)效益及工期效益越顯著。盡管比滑膜施工成本高25。6元/m3,但輥模施工混凝土質(zhì)量明顯優(yōu)于滑模。10。2社會效益10。2。1高墩柱輥模施工技術(shù)可明顯提高混凝土質(zhì)量、加快進(jìn)度、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本.10.2。2高墩柱輥模施工技術(shù)提供更為可靠的安全作業(yè)條件，降低了施工的安全風(fēng)險。1410。2。3高墩柱輥模施工技術(shù)在原有山區(qū)高墩施工工藝的基礎(chǔ)上，提供了一種新技術(shù)和新工藝，改善了山區(qū)狹窄地形條件下人工操作困難、勞動強度大、施工效率低、施工精度差、施工安全保障差、高空施工作業(yè)條件差等不利因素突破傳統(tǒng)高墩施工工藝對山區(qū)高速公路建設(shè)速度的制約。10.2。4高墩柱輥模施工技術(shù)加快了社會投資速度和效率，對國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展起到了一定的作用.10。3安全效益輥模系統(tǒng)形成閉合的施工操作和維護(hù)平臺，在模板安裝與拆除及鋼筋安裝過程中都不會出現(xiàn)群死群傷現(xiàn)象發(fā)生，安全風(fēng)險低，符合目前的安全管理環(huán)境需求。10.4環(huán)保效益高墩柱輥模施工占地少、建筑垃圾少、便于集中收集處理，對周邊環(huán)境不造成污染。10.5節(jié)能效益10。5.1輥模施工較少施工機械的使用，降低了能源的消耗，符合《綠色施工評價標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定要求，符合目前“節(jié)能減排”的趨勢。10.5.2各施工工序緊湊，可達(dá)到資源共享，減少資源浪費。11應(yīng)用實例11.1貴州凱里至羊甲高速公路第五合同段排牙大橋8號墩和臺辰特大橋3號墩采用輥模施工工藝施工。11.1o1排牙大橋8號墩為矩形實心墩，截面尺寸為2。6mx5.7m，墩高左幅45.8m、右幅45o9m；排牙大橋8號墩為輥模施工試驗墩，通過試驗墩施工總結(jié)輥模施工工藝，對施工過程中存在的問題進(jìn)行原因分析、改進(jìn)，完善輥模施工工藝；同時加強操作人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，因為操作工人操作熟練成度，對施工速度和混凝土外觀質(zhì)量好壞影響極大。11o1.2臺辰特大橋3號墩為空心薄壁墩，外部截面尺寸為6mx2。6m，內(nèi)部空心部分尺寸為5mx1.6m，左右幅墩高均為48。06m，均采用輥模施工，此時輥模施工工藝較為成熟，操作工人操作熟練，僅用時16天完成單根墩柱施工，高墩施工速度快、外觀質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)效益明顯，對后期的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。11o2貴州余凱高速公路YT9合同段魚洞I號大橋主橋全幅3號、8號墩均為空心薄壁墩，墩高分別為53m、55m，采用輥模施工,8號墩右幅為第一個使用輥模施工的墩柱，高55m墩柱用時不到一個月的時間就全部施工完成。比相鄰爬模施工的6號墩工期縮短1個多月的時間。墩柱施工速度快，外觀質(zhì)量良好，施工安全保障高，得到了業(yè)主單位的一致認(rèn)可和表揚，被業(yè)主評選為橋梁高墩施工示范工程。11。3貴州沿河至德江高速公路麻嶺特大橋下構(gòu)全幅12#、13#、14#墩柱為實心薄壁墩，