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【摘要】高墩翻模施工作為一种实用的高墩施工技术在山区桥梁工程中得到了广泛的应用,本文依托工程实际,在分析了高墩翻模工作机理的基础上,对高墩翻模的施工技术进行研究。
【关键词】高墩;翻模;工作机理;施工技术
0.引言
随着我国经济整体迅速的发展,我国西南、西北地区也开始兴建大量的山区公路和铁路。由于西南、西北地区其地形复杂,山高坡陡,造成很多桥梁必须要跨越河谷和深沟,这使得越来越多的高墩在这些地区得到广泛应用。常见的高墩其高度通常高达数十米甚至上百米。由于高墩施工无法一次浇筑成型,一般都需要通过多次分层浇筑混凝土来完成整体墩身,质量控制离散性较大,故在墩柱竖直度、混凝土内在质量以及外观质量上,较难控制。施工中一般采用翻模、滑模及爬模等施工工艺,本文依托于工程实际,研究高墩翻模工作机理及其施工技术。
1.工程概况
某高速公路跨跨越深沟的桥梁设计跨径布置为5*40m连续T梁+(60+120+60)m连续刚构+3*40m连续T梁,全长560m。全桥共计10个墩,2个桥台。T梁部分设计为双圆柱墩,连续刚构部分设计为方形墩,其中6#主墩和7#主墩为双肢薄壁空心墩,5#过渡墩和8#过渡墩为单肢薄壁空心墩,主墩、过渡墩全部采用翻模施工。全桥墩柱中,6#和7#主墩高度全部在80m以上, 5#和8#过渡墩高度都在50m以上。
1.1翻模施工工作机理
翻模施工的工作机理是利用具有一定工作强度的混凝土实体作为固定支撑体,各种材料用塔吊机械提升,不需要另行搭设脚手架。墩身的收坡和曲率调整及墩身内外径由专用的内外钢模板来完成,墩壁混凝土浇筑采用连续施工,施工中将桥墩分成若干节段,第一节段在桥墩基础上安装钢筋骨架,支模浇筑混凝土,以后每段在已完成施工的桥墩上安装钢筋,支模浇筑混凝土,模板重量和施工荷载靠桥墩自身支撑,以节省大量的支撑设备,降低了桥梁的施工造价。一般钢模板每节有效高度为1.5~2.5m,施工中保证3节钢模板循环倒替使用。钢模板安装通过三角斜撑,对拉螺栓,斜拉索具等达到设计要求。翻模施工其模板一次性投入较少,并能充分利用高墩施工中不可缺少的塔吊等起重设备,安全性、可操作性都比较好。
1.2高墩翻模施工技术
1.2.1翻模的设计
(1)模板高度的选定:综合考虑节段施工时间、工期要求、机具设备及钢筋配料后,将每个施工浇筑层确定为4.5m,同时又考虑到塔吊起重能力及易操作性,模板制作为2.25m一层,每套3层模板,主墩共计4套,过渡墩共计2套。
(2)模板翻升的处理:因翻模时落模后需要将模板向外滑出再起吊,在每块模板后架底横杆上设有简易滚轮滑轨,滑出后再利用塔吊向上翻升。
(3)模板构造的设计:由于墩身高,模板倒用次数多,确定外模面板使用8mm厚钢板制作,模板设有[10槽钢竖肋及[14槽钢背楞,竖肋和背楞皆组焊而成,设制三角形后架为施工提供较为宽阔的操作平台,同时多层后架通过螺栓连接后组成空间桁架保证了翻模模板的空间刚度,能有效的减少模板对拉杆的使用,提高墩身混凝土的外观质量。
1.2.2翻模的施工
(1)模板的起吊翻升。
安装翻升模板操作前,需通过计算和试吊装,准确找到每块模板的重心,翻升时,在模板重心位置挂钩起吊,以避免塔吊起吊模板时,碰撞上层模板而翻转或倾斜,造成危险,同时也会给顶部落模、立模造成不便。
(2)模板的校立。
由于高墩施工均是在高空中进行,立模和校模时均没有可靠的持力点,模板的校立比较困难。针对此经方案讨论比选和现场的实践经验,在每层模板就位时,应及时处理模板拼缝,调整垂直度,做到层层控制,避免多种偏差积累;同时,应加大模板刚度,避免翻模过程中,模板的扭曲和变形。
(3)节段接缝的处理。
由于翻模施工为分节段浇筑混凝土,在浇筑下一节段时,上一节段浇筑的墩身混凝土已凝固并发生微量收缩,与最上层保留模板之间将会产生一定的缝隙,不仅造成节段的错台较大;而且最主要的是,浇筑混凝土产生的水泥浆下漏,影响已浇筑部分墩身外观质量 。在实际施工中,采取三个措施以解决此问题。1)在最上节段模板距模板顶5cm设置一层拉杆,在浇筑下一节段墩身混凝土前,将此层拉杆再次紧固,减小混凝土与模板间的缝隙;2)在缝隙产生后,用原子灰或将水泥浆制成细条状封堵缝隙,同时在浇筑最初几盘混凝土时,适当减小坍落度;3)为事后处理措施,即在翻模后,及时清除掉粘附在墩身上的水泥残浆,并用水清洗。
(4)测量控制。
在高墩施工中,垂直度的控制极为关键,控制垂直度的根本在于控制墩身平面尺寸位置偏差。在超高墩的测量控制上,采用立体测量控制技术,利用高精度徕卡TC1700型全站仪进行坐标放样;同时利用垂准仪,通过预先设置在墩身根部附近的基点,进行校核。
(5)混凝土的施工。
受地形的限制,本桥高墩施工全部采用泵送混凝土,最大泵送高度约为95m,水平距离达到55m,需设置较多弯管,泵送比较困难。施工时,通过掺加特制聚羧酸高性能减水剂(HT-HPC)来调节混凝土的可泵性及缓凝时间,延长混凝土在泵管中的可存放时间,避免堵管;另外采用HBT80型大功率混凝土拖式泵,缩短施工时间。施工中应当严格控制混凝土的分层厚度,分层厚度均控制在30~40cm,采用插入式振动棒振捣,按平行式布置振捣点,振捣点间距不大于40cm,距模板边缘保持5~10cm。为使上下层成为整体,避免形成接缝,浇筑上层时插入式振动器应插入下层一定深度(50~100mm),每一处振动完毕后应边振动边缓慢提出振动棒,避免振动棒碰撞模板、钢筋。对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止,密实的标志以混凝土表面停止下沉、不冒气泡、表面平坦、泛浆为准。每次在浇筑混凝土前,对连接面进行混凝土凿毛,要求为凿至新鲜混凝土为止,并冲洗干净,预先用清水充分润湿连接面凿毛部分混凝土。浇筑混凝土时,让混凝土顶面与模板顶面平齐,在该节段混凝土达到设计强度的75%后,即可拆除模板。墩柱施工过程中应特别注意预埋件的正确定位埋设。混凝土浇完后,立即覆盖进行养护;拆模后应立即用塑料薄膜包裹,进行湿润养护(养护时间一般约为7天),同时可避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身。
2.小结
翻模施工技术在我国桥梁建设中已渐趋于成熟,但受桥型设计、施工环境和设备配置等因素的影响,具体到每座桥梁又有不同的特点。在进行高墩施工方案制定时,应当结合具体的桥型、施工环境及设备配置等进行综合分析比选,采取最佳的翻模施工工艺,同时在实际施工中加强控制,通过此方法一定能够提高高墩的外观质量,并能够加快施工进度。[科]
【参考文献】
[1]蔡凡杰,胡厚兰.滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用[J].公路,2013(6).
[2]王青.液压爬模在超高层建筑施工中的应用[J].建筑施工,2012(04).
【关键词】高墩;翻模;工作机理;施工技术
0.引言
随着我国经济整体迅速的发展,我国西南、西北地区也开始兴建大量的山区公路和铁路。由于西南、西北地区其地形复杂,山高坡陡,造成很多桥梁必须要跨越河谷和深沟,这使得越来越多的高墩在这些地区得到广泛应用。常见的高墩其高度通常高达数十米甚至上百米。由于高墩施工无法一次浇筑成型,一般都需要通过多次分层浇筑混凝土来完成整体墩身,质量控制离散性较大,故在墩柱竖直度、混凝土内在质量以及外观质量上,较难控制。施工中一般采用翻模、滑模及爬模等施工工艺,本文依托于工程实际,研究高墩翻模工作机理及其施工技术。
1.工程概况
某高速公路跨跨越深沟的桥梁设计跨径布置为5*40m连续T梁+(60+120+60)m连续刚构+3*40m连续T梁,全长560m。全桥共计10个墩,2个桥台。T梁部分设计为双圆柱墩,连续刚构部分设计为方形墩,其中6#主墩和7#主墩为双肢薄壁空心墩,5#过渡墩和8#过渡墩为单肢薄壁空心墩,主墩、过渡墩全部采用翻模施工。全桥墩柱中,6#和7#主墩高度全部在80m以上, 5#和8#过渡墩高度都在50m以上。
1.1翻模施工工作机理
翻模施工的工作机理是利用具有一定工作强度的混凝土实体作为固定支撑体,各种材料用塔吊机械提升,不需要另行搭设脚手架。墩身的收坡和曲率调整及墩身内外径由专用的内外钢模板来完成,墩壁混凝土浇筑采用连续施工,施工中将桥墩分成若干节段,第一节段在桥墩基础上安装钢筋骨架,支模浇筑混凝土,以后每段在已完成施工的桥墩上安装钢筋,支模浇筑混凝土,模板重量和施工荷载靠桥墩自身支撑,以节省大量的支撑设备,降低了桥梁的施工造价。一般钢模板每节有效高度为1.5~2.5m,施工中保证3节钢模板循环倒替使用。钢模板安装通过三角斜撑,对拉螺栓,斜拉索具等达到设计要求。翻模施工其模板一次性投入较少,并能充分利用高墩施工中不可缺少的塔吊等起重设备,安全性、可操作性都比较好。
1.2高墩翻模施工技术
1.2.1翻模的设计
(1)模板高度的选定:综合考虑节段施工时间、工期要求、机具设备及钢筋配料后,将每个施工浇筑层确定为4.5m,同时又考虑到塔吊起重能力及易操作性,模板制作为2.25m一层,每套3层模板,主墩共计4套,过渡墩共计2套。
(2)模板翻升的处理:因翻模时落模后需要将模板向外滑出再起吊,在每块模板后架底横杆上设有简易滚轮滑轨,滑出后再利用塔吊向上翻升。
(3)模板构造的设计:由于墩身高,模板倒用次数多,确定外模面板使用8mm厚钢板制作,模板设有[10槽钢竖肋及[14槽钢背楞,竖肋和背楞皆组焊而成,设制三角形后架为施工提供较为宽阔的操作平台,同时多层后架通过螺栓连接后组成空间桁架保证了翻模模板的空间刚度,能有效的减少模板对拉杆的使用,提高墩身混凝土的外观质量。
1.2.2翻模的施工
(1)模板的起吊翻升。
安装翻升模板操作前,需通过计算和试吊装,准确找到每块模板的重心,翻升时,在模板重心位置挂钩起吊,以避免塔吊起吊模板时,碰撞上层模板而翻转或倾斜,造成危险,同时也会给顶部落模、立模造成不便。
(2)模板的校立。
由于高墩施工均是在高空中进行,立模和校模时均没有可靠的持力点,模板的校立比较困难。针对此经方案讨论比选和现场的实践经验,在每层模板就位时,应及时处理模板拼缝,调整垂直度,做到层层控制,避免多种偏差积累;同时,应加大模板刚度,避免翻模过程中,模板的扭曲和变形。
(3)节段接缝的处理。
由于翻模施工为分节段浇筑混凝土,在浇筑下一节段时,上一节段浇筑的墩身混凝土已凝固并发生微量收缩,与最上层保留模板之间将会产生一定的缝隙,不仅造成节段的错台较大;而且最主要的是,浇筑混凝土产生的水泥浆下漏,影响已浇筑部分墩身外观质量 。在实际施工中,采取三个措施以解决此问题。1)在最上节段模板距模板顶5cm设置一层拉杆,在浇筑下一节段墩身混凝土前,将此层拉杆再次紧固,减小混凝土与模板间的缝隙;2)在缝隙产生后,用原子灰或将水泥浆制成细条状封堵缝隙,同时在浇筑最初几盘混凝土时,适当减小坍落度;3)为事后处理措施,即在翻模后,及时清除掉粘附在墩身上的水泥残浆,并用水清洗。
(4)测量控制。
在高墩施工中,垂直度的控制极为关键,控制垂直度的根本在于控制墩身平面尺寸位置偏差。在超高墩的测量控制上,采用立体测量控制技术,利用高精度徕卡TC1700型全站仪进行坐标放样;同时利用垂准仪,通过预先设置在墩身根部附近的基点,进行校核。
(5)混凝土的施工。
受地形的限制,本桥高墩施工全部采用泵送混凝土,最大泵送高度约为95m,水平距离达到55m,需设置较多弯管,泵送比较困难。施工时,通过掺加特制聚羧酸高性能减水剂(HT-HPC)来调节混凝土的可泵性及缓凝时间,延长混凝土在泵管中的可存放时间,避免堵管;另外采用HBT80型大功率混凝土拖式泵,缩短施工时间。施工中应当严格控制混凝土的分层厚度,分层厚度均控制在30~40cm,采用插入式振动棒振捣,按平行式布置振捣点,振捣点间距不大于40cm,距模板边缘保持5~10cm。为使上下层成为整体,避免形成接缝,浇筑上层时插入式振动器应插入下层一定深度(50~100mm),每一处振动完毕后应边振动边缓慢提出振动棒,避免振动棒碰撞模板、钢筋。对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止,密实的标志以混凝土表面停止下沉、不冒气泡、表面平坦、泛浆为准。每次在浇筑混凝土前,对连接面进行混凝土凿毛,要求为凿至新鲜混凝土为止,并冲洗干净,预先用清水充分润湿连接面凿毛部分混凝土。浇筑混凝土时,让混凝土顶面与模板顶面平齐,在该节段混凝土达到设计强度的75%后,即可拆除模板。墩柱施工过程中应特别注意预埋件的正确定位埋设。混凝土浇完后,立即覆盖进行养护;拆模后应立即用塑料薄膜包裹,进行湿润养护(养护时间一般约为7天),同时可避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身。
2.小结
翻模施工技术在我国桥梁建设中已渐趋于成熟,但受桥型设计、施工环境和设备配置等因素的影响,具体到每座桥梁又有不同的特点。在进行高墩施工方案制定时,应当结合具体的桥型、施工环境及设备配置等进行综合分析比选,采取最佳的翻模施工工艺,同时在实际施工中加强控制,通过此方法一定能够提高高墩的外观质量,并能够加快施工进度。[科]
【参考文献】
[1]蔡凡杰,胡厚兰.滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用[J].公路,2013(6).
[2]王青.液压爬模在超高层建筑施工中的应用[J].建筑施工,2012(04).