1、上山溪特大桥薄壁空心墩翻模施工技术摘要:空心薄壁墩是目前铁路桥梁墩台构造设计中广泛采用的一种形式,其墩身可以达到较高高度,且结构简单经济适用。本文结合薄壁空心墩桥梁工程实例,详尽地介绍薄壁空心墩的工艺特点、适用范围、施工工艺流程、施工操作要点等,可供同类工程施工参考与借鉴。 关键词:薄壁空心墩;翻模;施工技术 Abstract: hollow thin-walled pier is now widely used in railway bridge pier structural design a form, it can be used to achieve high level, simp
2、le structure and economy is applicable. Combining with thin-wall hollow pier bridge project as an example, introduces in detail technological characteristics, scope of application of thin-wall hollow pier, the construction technological process, key points of construction operation, etc., to provide
3、 a reference for the similar engineering construction and using for reference. Key words: thin-walled hollow piers; Double mode; The construction technology. 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 前言 薄壁空心墩施工的重点是墩身线形控制,而墩身线形控制的重点是对模板作业。通过工程实践检验,薄壁空心墩翻模施工工艺是科学的、合理的,具有加工制作简单、安全性能好、工期短、成本低的优点,具有较好的推广应用
4、价值。 1工艺特点 薄壁空心墩设计的广范应用,加快了空心墩施工工艺的创新和发展,从模板设计至工艺流程均有改进,翻模施工工艺经大量实践,其技术已趋成熟,各具特点,各有技术优势。经过分析比较,翻模施工工艺具有以下特点: (1)模板节段流转速度快,能够快速形成流水作业,故模板重复利用率高,有良好的经济效益。 (2)施工过程分节段固定班组作业,加快了施工进度,工人技术娴熟且劳动强度低,安全系数大,作业过程易于管控,有效保证工程质量。(3)采用大块模板施工,混凝土表面平整度、垂直度易于调整、控制,墩身外观质量好。 (4)采用支架作为施工平台,模板外侧加设作业台台,方便施工人员操作,有效保障作业人员人身安
5、全,设计更加趋于人性化。支架可重复利用,经济实用。 (5)翻模施工工艺有利于清理模板和涂刷脱模剂,不易污染钢筋和混凝土。 (6)翻模施工工艺简单、易掌握。 2适用范围 薄壁空心墩翻模施工工艺适用于铁路、公路的圆形、圆端形及矩形空、实心桥墩施工,当薄壁空心墩设计集中,墩身高度变化较小,地形起伏不大时,更能体现其流水作业的经济、工期效益。 3施工工艺 为提高模板的周转率、加快作业速度、降低施工成本,施工中采用在墩身外侧搭设上下桥通道,墩身按照 4m 一节进行分节段施工,相邻的4-5 个墩身采用同一套模板、分不同节段同时施工的施工工艺。其工艺流程见下图: 4模板工程 4.1 模板制作 空心墩内外模板
6、均采用钢结构模板,面板采用 6mm 厚钢板,模板对称布置。横向背肋采用双10 槽钢间距 0.6m,法兰采用 L1001005mm 角钢,拉杆采用 20 圆钢或螺纹钢;内模采用大块钢模板;围带采用 2 根12b 槽钢背靠背焊接而成。 4.2 模板外侧作业平台加工 模板支立前,在模板上加设作业平台,作业平台采用钢筋焊接加工,踏板骨架采用 20 钢筋,每 30cm 布置一道;搭接筋采用 12 钢筋,10cm 布置一道,共布置 7 道,上面铺设踏板;防护栏杆采用 12 钢筋,间隔 30cm,共布置 5 道;斜支撑采用 L50506mm 角钢,与模板背肋焊接,每 80cm 布置一道。 5薄壁空心墩翻模施
7、工操作要点 墩身施工前,将承台墩身范围内基础顶面浮浆凿除,并冲洗干净,整修连结钢筋。并在基础顶面测定中线、标高,标出墩台底面位置,并标注清楚。 5.1 支架搭设 在墩身外侧采用直径 48mm 的钢管搭建一个长宽为 4.0m2.0m 的支架,再在支架内部搭建一个“之字形”的回旋步梯。支架四个侧面沿高度每 4m 设置一对剪刀撑,支架每个交点均设置扣件。整个支架高度10m、20m、30m 位置与墩身预埋件进行连接固定,每次的搭设高度大于下次浇筑混凝土面高度 3-5m。 5.2 外侧模板安装 5.2.1 模板进场后,首先进行模板预拼装,检查模板各部分尺寸、模板接缝及平整度。 5.2.2 在承台施工完成
8、后,在墩身边缘立模部分抹上一层砂浆带并用水准仪找平,并于其上测量放样墩身几何尺寸关键点,用墨线弹出立模边线,用吊机配合人工安装首节模板,安装完毕后测量人员复核位置、尺寸。 5.2.3 钢筋绑扎完毕经检验合格后进行模板的安装,模板拼装之前先将模板打磨光滑,清除铁锈,涂抹脱模剂,涂刷时要轻、薄、均匀,全桥采用同一种脱模剂,以保证混凝土表面颜色一致。 5.2.4 模板采用吊车吊装,人工辅助。先拼装外模板,然后吊装内模板,最后上拉筋。模板连接用 230 螺栓。每节模板安装时,可在两节模板间的缝隙间塞填 0.51mm 厚薄钢板纠偏。 5.2.5 模板的检查:模板安装完后对模板进行检查,首先检查模板的接缝
9、及错台,模板的接缝控制在 1mm 以内,模板的错台控制在 2mm 以内;施工中严格控制轴线偏差在 10mm 以内。如果有不合格的情况,用手拉葫芦或千斤顶进行调整。 5.2.6 混凝土浇注完成后,待工作层混凝土强度达到 2.5Mpa,支撑层混凝土强度达到设计强度 75%后用吊机拆除支撑层模板,并吊至地面打磨除锈涂脱膜剂,待钢筋加工完成经检验合格后用以工作层模板为新的支撑受力点安装模板。如此循环直至墩身施工完成。 5.2.7 为保证墩身外观质量,在拉杆处的内外模板之间套上 25mmPVC 管,以便拉杆抽拔再次利用,拉杆采用 20 圆钢或螺纹钢,竖向间距0.5m,横向间距 1m。 5.2.8 为了保
10、证空心薄壁墩的壁厚,模板安装完毕后,根据设计尺寸在模板上口用相应长度的方木按间距 1m 在模板内横撑,待混凝土浇注到模板上口时取出。 5.3 内模支立及拆除 5.3.1 内模采用定型钢模板,采用螺栓连接。支立时同外模一样采用吊车支立、人工辅助,内模与外模采用拉筋连接。施工时在墩身内部搭设脚手架作为作业平台,内脚手架立于实心段砼之上。立脚手架时,尽量少占空间,以保证内模的安拆。脚手架作为作业平台的同时也需考虑做为墩顶实心段支架,搭设时采用满堂红支架型式。支架间距采用0.6m,步距为 1.2m,搭设时按要求设置剪刀撑。 5.3.2 为便于内模的拆除以及钢筋的连接与绑扎,内脚手架局部位置可临时搭设长
11、竹排或木板,在作业完成后再行拆除。在每次墩身将要施工的顶部位置,在脚手架上搭设作业平台,作为砼施工的作业平台,砼浇注作业工人于平台上进行作业。 5.3.3 考虑到内模拆除以及输送泵管工作时对架子的震动,在内模未拆除的部位,横向钢管端部应离内模 50cm,内模拆除后,再用顶撑底托连接钢管和墩身内壁进行锁定,确保脚手架的稳定。立一节内模搭设一节脚手架,直到设计墩身高度。 5.3.4 内模同外模一样,每次支立 4m,内模拆除时应注意拆除顺序,先用导链对拉拆除两块内角度模板后,再行拆除其余模板。 5.4 模板倒用 由于墩身施工自然环境相同,在进行空心墩流水施工时,重点解决施工空心墩不同部位时模板的配套
12、及施工机械和人员的现场调配工作,使每节段模板在各墩身之间形成不间断循环向前使用的流水效应。 每个桥墩底部实体段高度 2m,需要时间约 7 天,正常空心段速度一个 4m 节段需要时间约 4 天,墩顶 2.5m 实体段约需要时间 7 天。为保证流水节拍匀速施工,针对关键环节的模板:空心墩下实体段模板及上实体段模板,加大投入,各配置 5 套 4m 长模板,其他空心节段各配置 1 套4m 长模板,施工进度得到连续和翻倍提高,高峰阶段形成单套模板 8 个桥墩的不同断面阶梯流水同时施工的有序壮观局面,如图 4 所示。 5.5 模板拆除和混凝土养护 混凝土浇筑完毕后,及时进行覆盖保湿(保温)养护,混凝土强度
13、达到 2.5Mp 后(保证拆模时墩身表面不受损伤) ,即可从下至上拆除墩身模板,顶端一节模板暂不拆除以便于下一循环模板连接。墩顶实体段底模在混凝土强度达到 75%的设计强度后方可拆除。 6工程实例 由中铁九局施工的上山溪特大桥全长 5676.88 米,起点DK226+528.445,终点 DK232+205.325,共有桥墩 171 座,其中空心墩 13 座,墩号为 22-28#, 34-35#,123-126#。施工中 13 座空心墩全部采用翻模施工技术,实践证明,此模板周转快,重复利用率高,加快了工程进度,收到了十分理想的技术效果。 施工中严格执行客运专线铁路桥涵施工技术指南(TZ213-2005) 、铁路混凝土工程施工技术指南(TZ210-2005) 、铁路混凝土与砌体工程施工规范(TB10210-2001,J1188-2001) 、客运专线铁路桥涵施工质量验收暂行标准(铁建设2005160 号) 、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设2005160 号) 中华人民共和国安全生产法 、 建设工程安全生产管理条例等相关法律法规,工程质量满足设计要求。