探討某大橋高墩翻模施工技術(shù)
2017-04-24
1、翻模施工工藝
1.1前期準(zhǔn)備工作
1.1.1模板調(diào)試
某大橋空心墩和十字墩采用翻模施工,共投入4套4.5m高的空心墩翻模。采用先施工空心墩,再施工十字墩的作業(yè)順序,十字墩翻模利用空心墩翻模改造。翻模利用40t•m塔吊(C4010型)提升,4.5m寬翻模自重約4t。墩身上、下游同時(shí)施工。模板由定型鋼模組成,內(nèi)、外各4塊。外模使用大塊平面鋼模,模板間用螺栓連接,內(nèi)夾橡皮(或泡沫)以防漏漿。每60cm間距設(shè)對(duì)拉螺桿1道,螺桿采用φ22mm的圓鋼車絲做成。模板外采用18槽鋼作夾具以保證模板的整體性和牢固度。
安裝模板前,首先在地面進(jìn)行試拼裝,檢查模板的尺寸、平整度及接縫緊密程度,符合表1的要求后,再進(jìn)行除渣除銹處理,并均勻涂上脫模劑疊放,以節(jié)省施工場地。
1.1.2塔吊安裝
在墩底承臺(tái)鋼筋施工時(shí),預(yù)埋塔吊鋼筋。承臺(tái)基坑回填前,接出塔吊基礎(chǔ)骨架鋼筋,然后澆筑完成塔吊基礎(chǔ),并預(yù)埋必要的塔吊固定件。此時(shí)塔吊基礎(chǔ)與承臺(tái)混凝土成為一個(gè)整體,保證塔吊在工作時(shí)的基底穩(wěn)定。
墩身按4.5m每節(jié)向上翻模施工。第1、2兩節(jié)墩身采用25t汽車吊做動(dòng)力進(jìn)行翻模施工,同時(shí)用汽車吊拼裝40t•m塔吊,調(diào)試完畢后,從第3、4兩節(jié)墩身開始,均使用40t•m塔吊進(jìn)行墩身翻模施工。
1.1.3測量網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)
(1)平面控制網(wǎng)主要利用業(yè)主或設(shè)計(jì)院提供的控制網(wǎng),采用間接平差法,依地形地貌,考慮通視、地基穩(wěn)固等條件,加密至必要的位置,作為施工測量的控制點(diǎn)。
(2)水準(zhǔn)測量通過高差閉合后,根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行加密,加密點(diǎn)要滿足閉合要求,施工過程中對(duì)相應(yīng)的水準(zhǔn)點(diǎn)要進(jìn)行定期復(fù)測。
(3)承臺(tái)模板安裝及檢查完成后,要及時(shí)對(duì)墩身預(yù)埋鋼筋位置進(jìn)行檢測,以保證墩身預(yù)埋鋼筋位置準(zhǔn)確。承臺(tái)混凝土澆筑完成后要及時(shí)對(duì)墩身預(yù)埋鋼筋位置進(jìn)行復(fù)測,以便鋼筋位置因混凝土澆注擾動(dòng)后能及時(shí)調(diào)整復(fù)位。
1.2墩身施工
1.2.1測量放樣
(1)承臺(tái)施工完成后,測量放樣確定墩身內(nèi)外結(jié)構(gòu)控制線。模板安裝完成后,及時(shí)觀測、檢查模板安裝位置、幾何尺寸、軸線偏位、垂直度等,直至調(diào)整到規(guī)范允許的范圍內(nèi)。
(2)對(duì)墩身位置的測量控制主要利用三角網(wǎng)采取坐標(biāo)法進(jìn)行檢查控制。三角網(wǎng)加密控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在利于對(duì)高墩進(jìn)行測量觀測的地方。施工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖提供的橋墩中心坐標(biāo)計(jì)算出墩身4個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo),然后根據(jù)計(jì)算出的坐標(biāo)直接對(duì)模板安裝進(jìn)行檢查控制,并輔以鋼尺丈量、垂球?qū)χ羞M(jìn)行安裝復(fù)核。
(3)對(duì)高墩模板安裝的測量控制采取過程監(jiān)測、跟蹤控制的方法進(jìn)行,以減少施工難度,降低操作誤差。
1.2.2鋼筋制作及安裝
墩身的鋼筋長度每節(jié)9m,施工2節(jié)墩身后,鋼筋接長1次?？招亩斩丈碡Q向鋼筋直徑32mm,采用在主筋上切割直螺紋后用套筒連接。套筒內(nèi)徑32mm,外徑48mm,長度為78mm。其他鋼筋采取電弧搭接焊進(jìn)行連接,箍筋及水平撐筋采取電弧點(diǎn)焊進(jìn)行固定。
主筋下料及安裝時(shí),注意保證相鄰鋼筋的連接接頭沿長度方向錯(cuò)開不小于120cm。根據(jù)墩身施工分節(jié)情況,主筋按9m下料,在承臺(tái)施工預(yù)埋墩身鋼筋時(shí)即錯(cuò)開120cm,保證主筋的連接及方便鋼筋安裝施工。
墩身主筋連接套筒為指定工廠加工的定型產(chǎn)品。在購進(jìn)套筒時(shí)除及時(shí)索要產(chǎn)品合格證、出廠證外,還須根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行必要的抗拉試驗(yàn)。試驗(yàn)室按300個(gè)套筒一批,每批3個(gè)的頻率自檢。套筒在運(yùn)輸及保管過程中,不得露天堆放,防止銹蝕和污染。
鋼筋通過塔吊吊裝就位。主筋進(jìn)行套筒連接后,在一定高度用φ16mm螺紋鋼先進(jìn)行固定,并根據(jù)測量放樣確定的控制點(diǎn)、控制線檢查調(diào)整鋼筋位置,然后再進(jìn)行箍筋及水平筋的安裝。箍筋及水平筋通過點(diǎn)焊固定在主筋上。
由于本橋墩身較高,塔吊在作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大扭矩和震動(dòng)。因此,在墩身鋼筋施工時(shí)按每20m埋設(shè)塔吊附強(qiáng)預(yù)埋件1道,并和主筋焊接在一起,共同受力以增加塔吊的穩(wěn)定性。
1.2.3翻模施工
翻?；窘Y(jié)構(gòu)包括作業(yè)平臺(tái)和內(nèi)、外模板。巷子口大橋65m高墩采用的翻模結(jié)構(gòu)工作原理是:將工作平臺(tái)支撐于圍繞模板搭設(shè)的腳手架上,通過塔吊用鋼絲繩提升模板,施工人員在工作平臺(tái)上進(jìn)行模板的拆卸、提升、安裝,鋼筋綁扎,混凝土的澆注、搗固,吊架移位和中線控制等。內(nèi)、外模板各設(shè)2層,循環(huán)交替翻升。當(dāng)?shù)?節(jié)墩身鋼筋制作及安裝完成后,拆除第1節(jié)墩身模板逐塊上翻拼裝完成后即為第3節(jié)墩身模板。操作時(shí)按先內(nèi)側(cè)后外側(cè),先平面后倒角的順序逐塊提升模板。模板按60cm一層安裝18加強(qiáng)槽鋼。提升工作平臺(tái),拆卸并提升第1層模板至第2層上方,安裝、校正后,澆注混凝土,周而復(fù)始,隨著各節(jié)段混凝土的澆筑,模板不斷上翻,直至完成整個(gè)墩身的施工,施工過程見圖1。
圖1高墩翻模施工過程示意圖
安裝模板時(shí),先清除模板范圍內(nèi)的灰塵、浮渣等雜物,再根據(jù)放樣的墩身邊線和“十”字控制絲確定模板位置。為防止在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,在模板間的連接處夾1層厚度為3mm的橡皮墊,模板安裝后混凝土澆筑前,模板底角用砂漿堵塞。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到15MPa后拆除模板,先拆除模板連接螺栓,然后逐塊拆除上翻。
由于墩身較高,模板要進(jìn)行整體加固,防止在澆筑過程中模板頂面偏位。采取打地錨并以φ10mm圓鋼作纜風(fēng)來糾偏。
墩身第3節(jié)施工時(shí)安裝施工平臺(tái),在進(jìn)行鋼筋安裝時(shí)同時(shí)安裝托架預(yù)埋件。施工托架采用10槽鋼加工成型,墩身寬面安裝3個(gè)托架,窄面安裝1個(gè)托架,平臺(tái)托架通過固定端的卡頭與焊接在預(yù)埋件上的卡套連接固定。托架安裝固定后,鋪設(shè)徑向分布的10槽鋼,然后鋪設(shè)1層工作面板,作為施工平臺(tái),托架外圍安裝高1.2m的防護(hù)欄,以保證施工安全。
在進(jìn)行下一節(jié)墩身施工時(shí),利用塔吊分步提升安裝托架和工作平臺(tái)。注意墩身翻模施工時(shí)每片翻模平臺(tái)荷載不超過20KN,鋼筋吊裝時(shí)應(yīng)放置于已成形混凝土上。
1.2.4混凝土澆筑及養(yǎng)生
墩身混凝土標(biāo)號(hào)為C30。本橋采用中(粗)砂(黃砂)、1～3cm碎石、華新P.O42.5級(jí)水泥及荊州FUN-1泵送劑。配合比為:水泥∶砂∶碎石∶水∶外加劑=409∶724∶1087∶180∶1.636,其中水灰比為0.44,砂率為0.4。
墩身根據(jù)墩身高度分節(jié)澆筑,除最后1節(jié)墩身外,每次澆筑高度定為4.5m。采用泵送混凝土。每節(jié)空心墩墩身需混凝土31.5m3(十字墩需混凝土41.433m3)。墩身混凝土摻入早強(qiáng)劑以加快節(jié)段施工進(jìn)度。
混凝土用輸送泵泵送到搭設(shè)好的腳手架平臺(tái)上的料斗后,通過混凝土導(dǎo)向筒進(jìn)入澆筑倉內(nèi)。入倉口設(shè)膠軟管,混凝土落差不大于2m。每次混凝土澆筑前,鋪1層1cm厚的1∶2水泥砂漿以保證新老混凝土接縫中有充足的灰漿?；炷练謱訚沧?、分層振搗,每層振搗厚度不超過30cm。注意混凝土澆注時(shí)振動(dòng)泵棒頭不要觸及模板和鋼筋,振動(dòng)泵棒頭離模板和鋼筋的距離不得小于10cm。進(jìn)行上一層混凝土澆注時(shí),振動(dòng)泵棒頭一定要插入下一層混凝土內(nèi)10cm以上進(jìn)行振搗。
混凝土養(yǎng)生采取灑水養(yǎng)生的方法。混凝土初凝后開始養(yǎng)生,直至拆模前均采取灑水養(yǎng)生的方式養(yǎng)護(hù)。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí),混凝土澆筑后要進(jìn)行覆蓋,并配以碘鎢燈加溫,加速混凝土的初凝時(shí)間。拆模后進(jìn)行包裹,直至7d養(yǎng)生期結(jié)束。
1.3施工工藝流程
高墩翻模施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→組裝翻模→安裝塔吊→鋼筋加工與安裝→澆筑混凝土→提升工作平臺(tái)→模板翻升→施工至墩頂→拆除模板→拆除平臺(tái)→拆除塔吊。模板翻升、鋼筋加工與安裝、混凝土澆筑和工作平臺(tái)提升等項(xiàng)工作是循環(huán)進(jìn)行的,直至墩頂。其間穿插模板對(duì)中調(diào)平、混凝土養(yǎng)生及埋設(shè)預(yù)埋件等工作。
2、翻模施工的特點(diǎn)
本橋主筋制作及安裝采取在主筋上切割直螺紋后用套筒連接的方法施工,加快了鋼筋制作及安裝的速度。矩形空心截面橋墩共有φ32mm螺紋鋼102根,如果采用電弧搭接焊進(jìn)行連接,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大并且長時(shí)間在高空作業(yè)容易引發(fā)安全事故,施工進(jìn)度也遲緩。采用在主筋上切割直螺紋后用套筒連接的方式施工后,1d內(nèi)可安裝完1節(jié)4.5m的墩身鋼筋,節(jié)省了施工時(shí)間,加快了施工進(jìn)度。
以塔吊作動(dòng)力進(jìn)行翻模施工,具有設(shè)備投入少,操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)墩左、右幅墩身共用1臺(tái)塔吊,每天可澆混凝土1次(4.5m墩身1節(jié)),確保了設(shè)備使用率。
針對(duì)墩身分節(jié)施工會(huì)留下工作縫和錯(cuò)臺(tái)的問題,采取裝模前限位,裝模后及時(shí)觀測調(diào)整模板安裝位置、幾何尺寸、軸線偏位、垂直度,檢查墩身4個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo),混凝土澆筑后采取跟蹤控制的方法進(jìn)行測量控制,確保了墩身滿足表2中的各項(xiàng)要求。
3、結(jié)語
綜上所述，通過對(duì)某大橋高墩施工的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),得出了一套主筋采取切割直螺紋后用套筒連接、以塔吊作動(dòng)力進(jìn)行翻模施工、用跟蹤控制的方法進(jìn)行測量控制的施工體系。在確保施工質(zhì)量的同時(shí),兼顧了施工進(jìn)度和合理地使用機(jī)械,減少了工程投入。
參考文獻(xiàn)：
[1]王光金.高橋墩橋梁提升托架翻模施工[J].科技資訊,2007,(13).
[2]鄒玉生.翻模法施工橋梁薄壁墩的豎直度控制[J].山西建筑,2009,(05).
[3]阮建湊.高坂大橋高墩翻模施工技術(shù)的應(yīng)用[J].廈門理工學(xué)院學(xué)報(bào),2008,(02).
[4]徐宏宇.高墩翻模施工技術(shù)[J].科技風(fēng),2009,(01).
