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谈某桥梁矩形高墩翻模法施工技术

2014-11-09成建锋

山西建筑 2014年4期
关键词:墩身墩柱塔吊

成建锋

(陕西 渭南 714000)

1 工程概况

该桥梁跨河设置,其中部分桥墩高度为34 m~43 m不等。具体资料如表1所示。

表1 某桥梁资料表

2 施工技术

2.1 翻模施工工艺

1)矩形空心墩。

内模用胶合板拼装,外模用经过审批合格的定型大块钢模板,安装模板时在承台上座3 cm~5 cm厚、宽约10 cm的砂浆,以便立模和拆模。每节段施工采用长4.5 m的标准节段,钢筋工直接绑扎水平钢筋,木工吊装内外模板,安装完成后浇筑混凝土。搭设模板的支架采用碗扣式支架,纵向间距1.2 m,横向设两道共1.8 m,间距为 0.9 m。

2)矩形墩。

模板采用经过审批合格的定型大块钢模板,安装模板时在承台上座3 cm~5 cm厚、宽约10 cm的砂浆,以便立模和拆模。其他施工工艺同矩形空心墩。

2.2 高墩翻模施工模板设计

本标段高墩施工采用翻模工艺,分节段依次进行施工,模板采用定制分块钢模,每节长度为4.5 m。墩身内模采用木模、外模均采用特制的模板,面板外侧接槽钢,形成整体。为了模板的稳定和拼装方便,确保墩身混凝土浇筑不漏浆,使墩身混凝土表面接缝平整,线条顺直。每次混凝土浇筑完毕后,都将一块模板留在已浇的混凝土上作为基准模板。

模板面板采用6 mm钢板,贴面采用8号槽钢竖肋焊接,6.3 m和6.5 m模板间距为30 cm,3 m模板间距为33 cm,2.2 m模板间距为27.5 cm;横肋采用16号双槽钢,其中矩形空心墩间距为80 cm,矩形墩间距为40 cm;加劲板采用6 mm厚、40 mm高的钢板,按照横肋位置插空设置,焊接于面板,其中矩形空心墩间距为80 cm,矩形墩间距为40 cm;拉杆采用30 mm圆钢,垂直间距为80 mm,水平间距为90 mm~100 mm。矩形空心墩模板示意图见图1。

2.3 高墩施工各工序质量控制要点

1)墩柱钢筋预埋。

在承台混凝土浇筑前根据设计和承台放样结果,将深入承台墩柱钢筋按照设计预埋好。钢筋外露长度以方便施工为宜,并且保证钢筋接头错开长度符合规范要求,同一截面接头数量不超过50%,一般控制在0.5 m ~1.5 m。

图1 矩形空心墩模板示意图

2)混凝土面凿毛。

用人工对承台顶面墩柱范围内的混凝土凿毛处理,凿出表面浮浆和松散混凝土层,用清水将表面冲洗干净,凿毛强度应达到2.5 MPa以上。

3)测量放样。

根据设计数据,在承台上放出墩柱中心和纵横向轴线,用红漆和墨线标记。

4)塔吊安装。

塔吊考虑旋转半径、高度、起重重量等因素选择为TOPKITMC200A型和TOPKIT-MC230A型,塔吊均为独立式,高度选择H=59.7 m,臂长分别为50 m和60 m,两种塔吊在最大臂长处吊装能力为2.7 t,根据塔吊距塔吊中心的距离,塔吊的吊装能力均在9.7 t。塔吊由专门的机械设备公司安装,并验收合格后方可使用。

5)爬架安装。

人员上下的爬架采用满堂式碗扣支架,爬架设在墩柱的四周,所用支架全部具有合格证。竖向间距为1.2 m,横向间距为90 cm×90 cm,总宽度为180 cm,距离墩身留1 m作为模板安拆空间,搭设高度与桥墩高度应同步,便于施工人员上下和安拆模板、养生等等。在脚手架外侧,沿全高设置双杆剪刀撑,剪刀撑用φ48 mm钢管,斜杆与地面夹角45°~60°,剪刀撑必须用扣件旋转卡子与立杆连接。排架两侧设临时风缆,风缆与地面夹角45°~60°之间。

6)模板安装及检查验收。

a.加工完成后要对模板进行检查和试拼,保证板面平整,钢模板必须无翘曲、无卷边、无毛刺,模板的加工质量符合质量要求,加工精度、拼装精度达到设计要求。

b.当钢筋施工完成检查合格后,利用塔吊吊运模板吊到待浇节段,先紧贴待浇节段钢筋垫块,然后操作人员站在模板上沿外操作平台上,校正模板下口对齐已浇节段上口各连接螺栓孔并上紧连接螺栓,同时操作人员站在操作平台上用倒链将支立模板的上口临时固定在骨架上;操作人员上紧模板与阳角的所有连接螺栓即形成模板框架,适时松开每块模板的临时固定,最后测量校正即完成新一节段模板的支立。

c.按照支模工艺要求施工,支一段模板即用螺栓紧固一段。为保证模板顶面位置的水平,用2 m左右水平尺,每次支模后进行水平标正,并在每一级模板上将误差消除,不得累计。

d.模板安装完成之后必须检查对拉杆是否上紧,模板连接是否牢固,并用全站仪对模板上下口进行测量检查,确保相邻模板接头误差、垂直度或倾斜度满足施工规范要求。

e.由于墩身的截面比较大,因此每一施工段墩身模板的底部,都用对接螺栓与上一施工段的一块基准模板相连接,并借此通过基准模板将模板的荷载传到下一段已浇好的墩身上。横向支撑将内侧的模板用剪刀撑钢管撑在下面的基准模板上,借此将模板的荷载也传到下面一段已浇筑好的混凝土柱上。

7)安装操作平台。

外侧操作平台与排架联合制作,在爬架顶面周围1 m范围内用木板搭设工作平台,并设置防护网。内腔操作利用脚手架每次搭设高度为9 m,以每箱室作满堂支架搭设。支架支撑于每箱室横隔板顶,由于空间较小,利用横撑和剪刀撑支撑内侧模板,并利用剪刀撑把荷载传递到已浇筑混凝土上。翻模施工平台示意图见图2。

图2 翻模施工平台示意图

8)混凝土浇筑。

混凝土浇筑除符合施工规范一般要求外,尚需注意以下几个方面:

a.模板上下缘全部采用5 mm的企口,上下拼装前在企口内嵌入500的双面泡沫胶条,校紧以杜绝漏浆现象。

b.上下两块模板的连接螺栓(18 mm)必须采用双螺母,并且一定要满扣。

c.在浇筑新混凝土前,应对旧混凝土部位的拉杆进行检查,以防止模板与混凝土之间有间隙,造成新混凝土漏浆并且污染旧混凝土。

d.待强度达到2.5 MPa以上,用人工对混凝土凿毛处理,凿出表面浮浆和松散混凝土层,用清水将表面冲洗干净,为下一节施工作准备,浇筑混凝土前还要适当湿润,保证混凝土的连接。

e.浇筑混凝土过程在接缝位置要放慢速度,避免过振。

f.为防止混凝土出现温度裂缝,承台施工完成后7 d左右尽量进行第一节混凝土的施工,其他各节的施工间隔也不宜过长。混凝土内外温差不宜超过25℃,拆模后尽快进行包裹,使其逐渐降温,并及时洒水养生。

9)模板拆除和翻升。

a.当混凝土强度能够保证其表面及棱角不因拆除而受损坏后,方可开始脱模,一般在混凝土强度达到2.5 MPa后进行。

b.拆除前一节模板拉杆,并继续绑扎钢筋,绑扎完一级模板高度的钢筋后,将第一节模板用塔吊翻升至第二块模板上,以第二节模板为基座立模,立模完毕后即可进行混凝土浇筑,如此循环,依次施工至墩顶。

c.拆除单块模板前先要用倒链连接其他各块,再拆除拉杆,用塔吊吊住模板后,慢慢松开倒链,移开模板。

d.模板移除后即包裹土工布和塑料布,并对混凝土洒水保湿养生到7 d龄期,安排专人配备一个水车进行洒水养生,养生人员通过爬架和水管进行。

2.4 施工控制测量

高墩高超过40 m,为施工难度较大的高耸结构物,施工中控制墩身各部分平面位置、高程、倾斜度、垂直度和形状、几何尺寸及预埋件精确定位尤为重要。

施工前建立统一的控制网,墩柱局部测量的控制与全桥总体测量系统要吻合。结合现场条件和施工进展,建立相应的施工控制网,以满足墩柱各部分的施工放样要求。

为减少日照对墩身变形的影响,墩身各部位的施工测量和施工放样应在晚间10时至次日早晨7时间进行。主墩测量采用二测回放样测量。以校核后的控制点为基准点,用全站仪放样,准确地定出墩柱位置,预埋墩柱钢筋和施工辅助预埋件,待承台施工后,精确定出墩中心点的坐标和高程,作为墩柱测量基准点并逐步向上传递。

2.5 主墩变形观测

对于高墩的施工放样,将充分考虑日照与大气温差引起墩身变形对测量工作的影响,通过变形观测,掌握墩身在自然条件下的变化规律。

2.6 纠偏措施

1)墩柱中心和扭转控制。用全站仪测设每节墩身立模中心,再分别测设纵、横向中心线,进行校核,每次校核在一个方向上进行多测回测量和换人测量,通过比较选择正确的结果,每节段立模前和混凝土灌注后在无太阳强光照射、无大风、无振动干扰的条件下测定墩身纵向、横向中心线,偏差不得大于10 mm。

2)操作平台上的荷载包括设备、材料和人流应该保持分布均匀。

3)纠偏前应进行分析偏移或旋转的原因,采取相应措施,纠偏应徐缓进行。

4)模板纠偏可以采取钢丝绳和手拉葫芦向偏差反方向拉紧纠正。

3 结语

采用翻模法施工,不但解决了滑模法施工造成的桥墩外观质量差的问题,同时由于模板周转次数比滑模少,施工进度上也能取得预期的目的。且施工方法简便、安全系数高。不但适用于实心桥墩,也能适用于空心桥墩,墩身混凝土质量内实外美,表面无裂缝,线型控制准确,施工技术越来越完善和成熟,在高墩施工中被越来越多的施工单位所采用。

[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]JTG F80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S].

[3]JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[4]刘洪运.浅析高桥墩无支架施工技术之翻模法[J].中小企业管理与科技,2011(5):20-21.

[5]郗 宁,张 敏.空心薄壁墩翻模施工技术[J].山西建筑,2012,38(11):173-174.

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