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中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1引言
由我中铁十六局集团路桥公司承建的成渝客专铁路,位于四川省资阳市雁江区清水乡、南津镇和伍隍镇。线路里程为DK90+704.85~DK105+180.15,线路长度14.48km,地质为山丘丘陵地形,地形复杂,高差大。其中桥梁7.78km/21座。桥墩高度28米—58米的空心簿壁高桥墩42个;结构形式为钢筋混凝土空心墩,采用翻模法施工。
施工系统由提升机构、模板系统、工作平台和安全设施组成。根据地形情况确定为2个墩位之间设置一台塔吊。模板系统采用拉杆式整体钢模,由定型钢模和拉杆组成,经过多方面技术反复比选、论证和仔细研究,并进行全面组装调试,使其能够解决墩身收坡、混凝土外观质量、平台稳定、混凝土施工连续性等诸多难题。
2工法特点
2.1每一单位只需配备塔吊和电梯各一部,投入设备和人力少。
2.2所有高墩施工,模板工作平台设置在翻模外侧,采用φ48mm钢管制成可拆卸骨架及栏杆,上部搭设钢筋网和木板,主要提供人员工作和小型机具的操作平台。每节模板均设置工作平台,并用螺栓与模板连接,随模板一起向上翻升,为模板组装、拆模提供作业空间,机具设备操作简单,安装进度快,爬升速度快。
2.3安全设施由上部平台围栏、横向安全网、围栏网等组成(图1所示)。
2.4模板,依据施工图由钢模厂订做。要求在加工厂严格进行试拼,并水平方向的试拼和垂直方向的试拼,一次成型,施工过程中只需调换可调模板,就可解决墩身的收坡难题。
3适用范围
适用于20米以上不同类型的高桥实心墩、空心簿壁高墩、同類复杂近100米左右的桥梁高墩施工,具有较高的应用价值和较为广阔应用前景。
4工艺原理
图4.2高墩墩身翻模施工工艺框图
整体翻模系统的工作原理是:将工作平台支撑于已达一定强度的墩身砼上,并提升一定高度。平台上悬挂吊架,在吊架上进行模板拆缷、提升、组装等作业。混凝土的灌筑、捣固、吊架移位和中线控制等作业则在工作平台上进行。模板循环交替翻升。在施工中,当第二板混凝土灌筑完成后,提升工作平台,拆缷并提升第一层模板至第三层,进行安装、校正,然后灌筑混凝土,就此周而复始,直至完成整个墩身的施工。
5施工工艺流程及操作要点
5.1高墩墩身翻模施工工艺流程(图4.2所示)
5.2操作要点
5.2.1清理前次浇注混凝土表面,确保混凝土湿润,然后浇注新节段混凝土。浇注应分层对称进行,避免同一位置堆积造成模板位移变形。每层混凝土高度控制在6m左右。待浇注混凝土高度达到80cm左右时,开始缓慢提升平台,保持混凝土浇注面与平台高差在0.8~1.2m左右。提升时必须确认模板的锚固拉筋不与吊架发生剐蹭。混凝土浇注完毕,初凝后的1h内,应连续提升平台至少2次。此后直至终凝时为止,每h提升平台1次。终凝后,提升以总高度不超过3.0m为限度。每次提升均按30cm步距复核一次水平度,提升前先对平台抄平一次,以此为准 ,在顶杆上按30cm的步距划分好阶段标记,统一专人安装限位卡,确认拉杆式钢模全部已到位后,方可上移。
5.2.2浇注的砼强度达到12小时后(10MPa)后,进行接长主筋,绑扎护面钢筋作业。同时,安装模板提升导链,确认模板吊点吊挂在提升导链上后,对称拆除下层模板,准备提升(塔吊可以配合)。
5.2.3按设计要求进行翻模作业,将模板安装在待浇段。每次立模3.0m高,下层内模翻转到上层模板之上,然后利用平台上的激光接受靶为圆心,通过可调桁架初调内模曲率和位置。待测量人员对整圈内模结构的平面位置、垂直度进行检测并校下后,固定内模。
此时,提升上来的外模已经过整形修饰,涂刷脱模剂。然后以对应的内模为大致基准,利用预先制作好的台口撑木控制该块模板上口尺寸,下口直接和下层模板连接,由于内模此前已经校准过,因此外模的对位误差应当不大。全部外模安放后,利用投射上来的模板安装基准点精确微调外模的平面位置和垂直度,分片对称紧固相互间连接螺栓,穿上对拉锚杆。待测量人员对外模尺寸检测并校正后,方可进入下一循环。上述作业的同时,应对已成段墩身混凝土的表面进行必要的修饰工作。
5.2.4预埋件的安放。墩身施工预埋件较多,包括塔吊附着预埋件、施工电梯预埋件、泵管连墙预埋件、抗风柱支撑预埋件以及墩顶零号块预埋件等,均应在每循环作业前由技术工程师向工班长进交底,在绑扎钢筋作业时既安装就位。每次立模后、浇筑前一定要仔细复查。
5.2.5翻模施工属于高空作业,所有墩上施工人员均需佩带安全帽、安全带,随身小工具需要配备安全绳(图3所示),人员操纵处要设栏杆、安全网操纵人员必须经过培训方可上岗,严禁其他人员操纵控制台,使用的机器设备,应随时检查、维修保养。起重作业采用专人指挥。
(图3所示)
5.2.6平台上严禁长期堆放施工材料,每班作业剩余材料,均捆扎好后吊运下墩。施工小型机具应靠近平台中心,对称放置。
5.2.7平台起升阶段,确保吊架不与模板拉筋发生剐蹭。遇有剐蹭现象,应立即制动,并报请专业工程师现场查看并提出解决方案。
5.2.8平台提升严格遵循操作规程。原则上就位后应立即安装模板。遇有特殊情况需要停工,应采取缆风钢丝固接于墩身上,并对混凝土茬口做停工处理。
5.2.9每浇注新节段混凝土前,应确保茬口混凝土清洁、湿润,并对最上层模板拉筋进行紧固复核。
5.2.10平台上的激光接收靶和墩身内的激光铅直仪,在施工过程中应避免扰动。激光铅直仪在墩身高度超过60m时,上移至墩内刚性平台上,减少因墩身摆动造成的读数误差。遇有4级以上大风天气,必须停工。
5.3施工方法
5.3.1翻模模板制作、安装及翻升
(1) 模板高度选定:因墩身较高,综合考虑节段施工时间、机具长度及钢筋配料和减少施工缝数量等方面的因素,每套翻模模板设计分为3节,每节2m,共6m,并设0.5m高调整节,以适应不同墩高要求。施工时,每次翻升2节模板,浇筑混凝土6m。
(2) 模板构造设计:为保证混凝土外观质量,墩身模板采用拉杆式组合钢模板。钢模板面为6mm钢板,横边框为14mm钢板,横肋为6mm钢板,纵肋为10#槽钢,纵边框为14mm钢板,背楞为16#槽钢,吊钩为20mm圆钢,边框采用20mm螺栓连接,企口式接缝,上口为母口,下口为子口。
(3) 模板翻升方法:翻模施工时,拆模后需要将模板向外移出再利用塔吊向上翻升。每次翻升保留上面一节模板,把最下一层模板拆开并移出,利用塔吊将模板吊起,并放置于上层模板相应位置上,进行模板组装并将本节模板与下层模板联接。
(4)模板定位:标高用水准仪、边线用全站仪、垂直度用激光铅直仪控制。
垂直度控制为高墩施工的重点控制项目,由于墩身较高以及分节段施工,其竖直度控制不同于普通墩柱施工。本标段高墩施工采用激光铅直仪控制模板的铅垂误差,基本原理及使用方法是:激光铅直仪基本原理是利用一条与视准轴重合的可见激光产生一条向上的铅垂线,用于竖向照直,测量相对于铅垂线的微小偏差以及进行铅垂线的定位传递,每节墩身模板安装时利用激光铅垂仪向上投测地面控制点。使用时首先将激光铅垂仪安置在地面控制点上,进行严格对中、整平,接通激光电源,打开激光器,即向上发射出竖直激光基准线,在模板底面上放置绘有坐标网的接收靶,激光光斑所指示的位置即为地面控制点的竖直投影位置,以此控制墩身垂直度
5.3.2混凝土灌筑。灌筑混凝土要分层、均匀、对称进行,每层厚度30cm。(图4所示)
5.3.3提升平台
翻模组装后,第一提升平台应在混凝土灌入达到一定高度后进行(0.8~1.5m),时间宜在混凝土初凝后,终凝前,提升高度以3.0为限。第二次及以后的每次提升(终凝前),应每h提升1次,每次提升高度宜在2~4个行程左右。
混凝土终凝后,每4~6h提升1次,总行程应控制在距平台就位差3~5个行程;模板组装完后在灌砼前将平台提升到位(即确保在同浇筑前平台能够顺利提升)。平台提升总高以净空能满足下一节模板组装高度即可(大于3.0m,小于3.3m),同时应控制在终凝后方达到设计高度,切忌空提过高。平台提升过程中应注意随时进行纠偏、调平。行程控制通过在顶杆上相应高度上设置调平限位卡进行,整个提升行程宜分3~6次进行调平。同时,整个提升过程均应随时检查墩身四周吊架是否于模板、拉筋等发生冲突。
5.3.4翻模翻升
模板可按抽动区分为若干区域,然后对称布置倒链(或利用塔吊),用挂钩吊住模板,拆除拉筋及调弧螺栓等,待平台提升到位后,将下层模板吊升至安装位置,并组拼好,每次模板的翻升均在抽动区内减少一块小抽动模板(当抽动大中抽动模板时,用相应的抽动模板来代替)。检查调整模板的组装质量,使之达到墩身设计要求,检查合格后,上紧调弧螺栓及拉筋,紧固每个连接螺栓,即可灌筑砼(注意预埋件的埋设)。
5.3.5下部实体段施工
外模可利用翻模外模,翻模平台可视实体段距离地面高度确定,一般情况,下部实体段施工不需要组装平台。实体段第一层模板组装精度要求较高(中心、水平)。实体段立模可视混凝土灌筑量大小一次立1~2板。外模立好后,要严格检查平面尺寸及标高,并用加长拉筋和三角形拉筋对拉固定,防止跑模。确认各方面无误后方可灌筑砼。
2.上部实体段施工
实体段封顶,桥墩高28米以上的桥墩顶截面尺寸对上部实体段封顶是一项技术性较强,施工难度较大的工序。经过对图纸的研究与分析,研究设计出一种安装拆卸都比较方便的墩内支撑托架(图5所示),它的设计及使用成功,既解决了支撑问题,又节约材料,也为墩内较大截面实体段施工支撑问题提供了经验;由于拉杆式钢模翻模将下内钢环,因此上部实体段只需要将内模及内吊架拆除,为保险起见,最好实体段的第一层砼浇筑层厚控制在50cm之内,即可减轻底模托架承受的重量,也可利用第一层砼做为底模,增大施工的安全系数。
5.3.6托盘顶帽施工
由于桥墩高、截面尺寸大,托盘仅仅是不收坡,并没有出现与墩身反坡现象。因此,我们只是根据设计尺寸在翻模外模的基础上重新加工了一定数量的反向收坡模与原外模固定模板拼装组合到一起,即为托盘模板。其余施工方法同实体段。
顶帽施工时,将加工好的顶帽模板在下部试拼,检查尺寸无误后分块用塔吊吊至墩顶组装,施工平台可一直可升至顶帽施工完成,加固及混凝土灌筑同托盘。
5.3.7翻模拆除
墩身施工完毕,先拆除模板,后拆除吊架,然后解除平台与墩上的一切设备联系,整体吊卸平台,最后抽拔拉杆,用高标号砂浆对拉杆孔进行压浆填塞。由于安装了塔吊,使得平台及翻模拆卸十分方便简单。
5.4劳动力组织(表5.1所示)
表 5.1一套翻模施工各阶段劳动力组织
6 材料与设备
6.1采用的机具设备(表6所示)。
表6 主要施工机械设备
6.2采用的拌和设备(表7所示 )
表7HZ120型拌和站设计参数表
7质量控制。质量标准执行《客运专线铁路桥涵工程质量验收暂行标准》铁建设(2005 )160号。
7.1原材料质量保证措施:水泥进场要有合格证书、质检报告,使用前必须进行抽检试验。
7.2水:拌合用水需经化验检验,水质良好,方可用于混凝土施工。
7.3砂石质量控制:砂石料除符合现行的《普通混凝土用砂质量标准及验收方法》和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及验收方法》规定外,石子粒径最大不超过40mm,含泥量符合规范要求,吸水率不大于1.5%。
设立专门的混凝土质量控制机构,制定制度,加强对原材料进场的监督与控制,严禁一切未经检验或未经批准的不合格原材料运入工地。
7.4对首次采用的钢材、焊接材料、焊接接头型式及焊接方法等,进行机械性能和焊接工艺等试验,需进行焊接工艺评定;根据评定报告得到监理认可后才可进行正式焊接工作。
7.3混凝土在拌合站集中拌制,混凝土搅拌输送车运输,由砼输送泵输送入模。严格控制施工配合比及水灰比,坍落度控制在80~120mm内,每次作业前先泵送部分水泥砂浆以润滑管道,泵送过程连续进行,不得己停机时不超过30min,确保砼灌筑质量。
8 安全措施
8.1特殊设备作业间的安全技术措施
8.1.1塔吊安装操作时的安全技术措施。塔吊吊钩若出现裂纹、危险断面磨损达原尺寸的10%、开口度比原尺寸增加15%、扭转变形超过10°等情况时,应报废。塔吊當吊钩处于工作位置最低点时,钢丝绳在卷筒上的缠绕匝数,除固定绳尾的匝数外,必须不小于2圈。
8.1.2电梯安装操作的安全技术措施。墩身施工过程中,在靠近电梯架一侧的墩避砼中预埋3跟φ100钢管,与电梯架自由端临时联结,增加了电梯的安全系数。在电梯底部、吊笼下方重叠安放混充弹簧作为“缓冲软床”,提高吊笼的安全系数。
8.2相互交叉作业间的安全技术措施
8.2.1设置安全防护棚保证在梁面下工作得混凝土输送泵的安全,在进入施工现场到工业电梯出搭设安全防护通道。
8.2.2实行统一指挥。购置9部对讲机,每台塔吊、电梯设备3部,有1名指挥人员统一协调调度指挥,充分发挥其综合效能。
8.2.3为防止塔吊与电梯互相影响,把塔吊与电梯分别安装在桥墩两侧。
8.2.4当塔吊进行吊物操作时,安排专人现场指挥,防止塔吊与其他物件发生碰撞而引起安全事故。
8.3高空作业安全技术措施
8.3.1从事高空作业的人员,开工前和施工过程中定期进行体格检查,凡患有心脏病及恐高症等不适应高空作业的人员,严禁从事该项工作。
8.3.2高空作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防护鞋,且作业人员所用的扳手、锤头等工具必须用绳挂在工具栏内,防止坠落伤人。
8.3.3翻模工作平台吊架与墩避中间安装安全网,并且结实扎牢,以防止人员或大块重物掉落。
8.3.4翻模液压工作平台上的步行板,在冬季寒冷季节要钉设“防滑条”,防止工作人员滑倒掉落。
8.3.5气温降低结冰时,严禁塔吊、电梯进行吊物和升降操作,等化冰后再进行作业。
9环保措施
9.1成立对应的施工环境卫生管理机构,在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章,加强对工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理,遵守有关防火及废弃物处理的规章制度,做好交通疏导,充分满足便民要求,认真接受地方环境管理,随时接受相关单位的监督检查。
9.2将施工场地和作业面限制在工程建设允许的范围内,合理布置、规范围挡,做到标牌清楚、齐全,各种表示醒目,施工场地整洁文明。
9.3对施工场地道路进行硬化,并在晴天经常对施工通行道路进行洒水、防止尘土飞扬,污染周围环境。
10效益分析
10.1经济效益
本工程合同工期为2010年9月14至2014年1月31日(41个月)高墩施工阶段工期目标为24个月,实际施工时间为21个月,提前3个月全部完成高墩施工任务。墩身线形控制良好,砼质量内实外美、标准化管理、成本控制良好,经济效益明显。受到建设、监理、设计单位和各级各层领导的好评。
10.2社会效益明显
10.2.1本成果的完成,为集团公司积累了多项技术成果,丰富了集团公司的桥梁施工技术,培养了一批桥梁施工专业技术人才,增加了集团公司的技术储备,为企业进一步开拓桥梁高新技术及建筑市场提供了有力的技术后盾
10.2.2环境保护、水土保持效果好,尤其盐井湾、周家沟等大桥施工严格遵照环境保护法,施工便道设置下挡和上护,植草栽树,并对周边道路进行了拓宽加固,防止了水土流失及河水冲刷河岸。项目部先后获得成渝客专和两级公司集团公司工程进度、安全质量、环境保护、财务管理、成本控制等51樽奖项,其中29项第一名。
11 应用实例
本工法已成功应用于8座桥梁, 包括28米—58米的空心、实心高桥墩42个,工程完工后经检测:桥墩中心偏移最大为5.1mm,小于理论值10mm;桥墩成型墩型和恒载内力符合设计要求;测试截面结构外观质量未发现质量缺陷。
1引言
由我中铁十六局集团路桥公司承建的成渝客专铁路,位于四川省资阳市雁江区清水乡、南津镇和伍隍镇。线路里程为DK90+704.85~DK105+180.15,线路长度14.48km,地质为山丘丘陵地形,地形复杂,高差大。其中桥梁7.78km/21座。桥墩高度28米—58米的空心簿壁高桥墩42个;结构形式为钢筋混凝土空心墩,采用翻模法施工。
施工系统由提升机构、模板系统、工作平台和安全设施组成。根据地形情况确定为2个墩位之间设置一台塔吊。模板系统采用拉杆式整体钢模,由定型钢模和拉杆组成,经过多方面技术反复比选、论证和仔细研究,并进行全面组装调试,使其能够解决墩身收坡、混凝土外观质量、平台稳定、混凝土施工连续性等诸多难题。
2工法特点
2.1每一单位只需配备塔吊和电梯各一部,投入设备和人力少。
2.2所有高墩施工,模板工作平台设置在翻模外侧,采用φ48mm钢管制成可拆卸骨架及栏杆,上部搭设钢筋网和木板,主要提供人员工作和小型机具的操作平台。每节模板均设置工作平台,并用螺栓与模板连接,随模板一起向上翻升,为模板组装、拆模提供作业空间,机具设备操作简单,安装进度快,爬升速度快。
2.3安全设施由上部平台围栏、横向安全网、围栏网等组成(图1所示)。
2.4模板,依据施工图由钢模厂订做。要求在加工厂严格进行试拼,并水平方向的试拼和垂直方向的试拼,一次成型,施工过程中只需调换可调模板,就可解决墩身的收坡难题。
3适用范围
适用于20米以上不同类型的高桥实心墩、空心簿壁高墩、同類复杂近100米左右的桥梁高墩施工,具有较高的应用价值和较为广阔应用前景。
4工艺原理
图4.2高墩墩身翻模施工工艺框图
整体翻模系统的工作原理是:将工作平台支撑于已达一定强度的墩身砼上,并提升一定高度。平台上悬挂吊架,在吊架上进行模板拆缷、提升、组装等作业。混凝土的灌筑、捣固、吊架移位和中线控制等作业则在工作平台上进行。模板循环交替翻升。在施工中,当第二板混凝土灌筑完成后,提升工作平台,拆缷并提升第一层模板至第三层,进行安装、校正,然后灌筑混凝土,就此周而复始,直至完成整个墩身的施工。
5施工工艺流程及操作要点
5.1高墩墩身翻模施工工艺流程(图4.2所示)
5.2操作要点
5.2.1清理前次浇注混凝土表面,确保混凝土湿润,然后浇注新节段混凝土。浇注应分层对称进行,避免同一位置堆积造成模板位移变形。每层混凝土高度控制在6m左右。待浇注混凝土高度达到80cm左右时,开始缓慢提升平台,保持混凝土浇注面与平台高差在0.8~1.2m左右。提升时必须确认模板的锚固拉筋不与吊架发生剐蹭。混凝土浇注完毕,初凝后的1h内,应连续提升平台至少2次。此后直至终凝时为止,每h提升平台1次。终凝后,提升以总高度不超过3.0m为限度。每次提升均按30cm步距复核一次水平度,提升前先对平台抄平一次,以此为准 ,在顶杆上按30cm的步距划分好阶段标记,统一专人安装限位卡,确认拉杆式钢模全部已到位后,方可上移。
5.2.2浇注的砼强度达到12小时后(10MPa)后,进行接长主筋,绑扎护面钢筋作业。同时,安装模板提升导链,确认模板吊点吊挂在提升导链上后,对称拆除下层模板,准备提升(塔吊可以配合)。
5.2.3按设计要求进行翻模作业,将模板安装在待浇段。每次立模3.0m高,下层内模翻转到上层模板之上,然后利用平台上的激光接受靶为圆心,通过可调桁架初调内模曲率和位置。待测量人员对整圈内模结构的平面位置、垂直度进行检测并校下后,固定内模。
此时,提升上来的外模已经过整形修饰,涂刷脱模剂。然后以对应的内模为大致基准,利用预先制作好的台口撑木控制该块模板上口尺寸,下口直接和下层模板连接,由于内模此前已经校准过,因此外模的对位误差应当不大。全部外模安放后,利用投射上来的模板安装基准点精确微调外模的平面位置和垂直度,分片对称紧固相互间连接螺栓,穿上对拉锚杆。待测量人员对外模尺寸检测并校正后,方可进入下一循环。上述作业的同时,应对已成段墩身混凝土的表面进行必要的修饰工作。
5.2.4预埋件的安放。墩身施工预埋件较多,包括塔吊附着预埋件、施工电梯预埋件、泵管连墙预埋件、抗风柱支撑预埋件以及墩顶零号块预埋件等,均应在每循环作业前由技术工程师向工班长进交底,在绑扎钢筋作业时既安装就位。每次立模后、浇筑前一定要仔细复查。
5.2.5翻模施工属于高空作业,所有墩上施工人员均需佩带安全帽、安全带,随身小工具需要配备安全绳(图3所示),人员操纵处要设栏杆、安全网操纵人员必须经过培训方可上岗,严禁其他人员操纵控制台,使用的机器设备,应随时检查、维修保养。起重作业采用专人指挥。
(图3所示)
5.2.6平台上严禁长期堆放施工材料,每班作业剩余材料,均捆扎好后吊运下墩。施工小型机具应靠近平台中心,对称放置。
5.2.7平台起升阶段,确保吊架不与模板拉筋发生剐蹭。遇有剐蹭现象,应立即制动,并报请专业工程师现场查看并提出解决方案。
5.2.8平台提升严格遵循操作规程。原则上就位后应立即安装模板。遇有特殊情况需要停工,应采取缆风钢丝固接于墩身上,并对混凝土茬口做停工处理。
5.2.9每浇注新节段混凝土前,应确保茬口混凝土清洁、湿润,并对最上层模板拉筋进行紧固复核。
5.2.10平台上的激光接收靶和墩身内的激光铅直仪,在施工过程中应避免扰动。激光铅直仪在墩身高度超过60m时,上移至墩内刚性平台上,减少因墩身摆动造成的读数误差。遇有4级以上大风天气,必须停工。
5.3施工方法
5.3.1翻模模板制作、安装及翻升
(1) 模板高度选定:因墩身较高,综合考虑节段施工时间、机具长度及钢筋配料和减少施工缝数量等方面的因素,每套翻模模板设计分为3节,每节2m,共6m,并设0.5m高调整节,以适应不同墩高要求。施工时,每次翻升2节模板,浇筑混凝土6m。
(2) 模板构造设计:为保证混凝土外观质量,墩身模板采用拉杆式组合钢模板。钢模板面为6mm钢板,横边框为14mm钢板,横肋为6mm钢板,纵肋为10#槽钢,纵边框为14mm钢板,背楞为16#槽钢,吊钩为20mm圆钢,边框采用20mm螺栓连接,企口式接缝,上口为母口,下口为子口。
(3) 模板翻升方法:翻模施工时,拆模后需要将模板向外移出再利用塔吊向上翻升。每次翻升保留上面一节模板,把最下一层模板拆开并移出,利用塔吊将模板吊起,并放置于上层模板相应位置上,进行模板组装并将本节模板与下层模板联接。
(4)模板定位:标高用水准仪、边线用全站仪、垂直度用激光铅直仪控制。
垂直度控制为高墩施工的重点控制项目,由于墩身较高以及分节段施工,其竖直度控制不同于普通墩柱施工。本标段高墩施工采用激光铅直仪控制模板的铅垂误差,基本原理及使用方法是:激光铅直仪基本原理是利用一条与视准轴重合的可见激光产生一条向上的铅垂线,用于竖向照直,测量相对于铅垂线的微小偏差以及进行铅垂线的定位传递,每节墩身模板安装时利用激光铅垂仪向上投测地面控制点。使用时首先将激光铅垂仪安置在地面控制点上,进行严格对中、整平,接通激光电源,打开激光器,即向上发射出竖直激光基准线,在模板底面上放置绘有坐标网的接收靶,激光光斑所指示的位置即为地面控制点的竖直投影位置,以此控制墩身垂直度
5.3.2混凝土灌筑。灌筑混凝土要分层、均匀、对称进行,每层厚度30cm。(图4所示)
5.3.3提升平台
翻模组装后,第一提升平台应在混凝土灌入达到一定高度后进行(0.8~1.5m),时间宜在混凝土初凝后,终凝前,提升高度以3.0为限。第二次及以后的每次提升(终凝前),应每h提升1次,每次提升高度宜在2~4个行程左右。
混凝土终凝后,每4~6h提升1次,总行程应控制在距平台就位差3~5个行程;模板组装完后在灌砼前将平台提升到位(即确保在同浇筑前平台能够顺利提升)。平台提升总高以净空能满足下一节模板组装高度即可(大于3.0m,小于3.3m),同时应控制在终凝后方达到设计高度,切忌空提过高。平台提升过程中应注意随时进行纠偏、调平。行程控制通过在顶杆上相应高度上设置调平限位卡进行,整个提升行程宜分3~6次进行调平。同时,整个提升过程均应随时检查墩身四周吊架是否于模板、拉筋等发生冲突。
5.3.4翻模翻升
模板可按抽动区分为若干区域,然后对称布置倒链(或利用塔吊),用挂钩吊住模板,拆除拉筋及调弧螺栓等,待平台提升到位后,将下层模板吊升至安装位置,并组拼好,每次模板的翻升均在抽动区内减少一块小抽动模板(当抽动大中抽动模板时,用相应的抽动模板来代替)。检查调整模板的组装质量,使之达到墩身设计要求,检查合格后,上紧调弧螺栓及拉筋,紧固每个连接螺栓,即可灌筑砼(注意预埋件的埋设)。
5.3.5下部实体段施工
外模可利用翻模外模,翻模平台可视实体段距离地面高度确定,一般情况,下部实体段施工不需要组装平台。实体段第一层模板组装精度要求较高(中心、水平)。实体段立模可视混凝土灌筑量大小一次立1~2板。外模立好后,要严格检查平面尺寸及标高,并用加长拉筋和三角形拉筋对拉固定,防止跑模。确认各方面无误后方可灌筑砼。
2.上部实体段施工
实体段封顶,桥墩高28米以上的桥墩顶截面尺寸对上部实体段封顶是一项技术性较强,施工难度较大的工序。经过对图纸的研究与分析,研究设计出一种安装拆卸都比较方便的墩内支撑托架(图5所示),它的设计及使用成功,既解决了支撑问题,又节约材料,也为墩内较大截面实体段施工支撑问题提供了经验;由于拉杆式钢模翻模将下内钢环,因此上部实体段只需要将内模及内吊架拆除,为保险起见,最好实体段的第一层砼浇筑层厚控制在50cm之内,即可减轻底模托架承受的重量,也可利用第一层砼做为底模,增大施工的安全系数。
5.3.6托盘顶帽施工
由于桥墩高、截面尺寸大,托盘仅仅是不收坡,并没有出现与墩身反坡现象。因此,我们只是根据设计尺寸在翻模外模的基础上重新加工了一定数量的反向收坡模与原外模固定模板拼装组合到一起,即为托盘模板。其余施工方法同实体段。
顶帽施工时,将加工好的顶帽模板在下部试拼,检查尺寸无误后分块用塔吊吊至墩顶组装,施工平台可一直可升至顶帽施工完成,加固及混凝土灌筑同托盘。
5.3.7翻模拆除
墩身施工完毕,先拆除模板,后拆除吊架,然后解除平台与墩上的一切设备联系,整体吊卸平台,最后抽拔拉杆,用高标号砂浆对拉杆孔进行压浆填塞。由于安装了塔吊,使得平台及翻模拆卸十分方便简单。
5.4劳动力组织(表5.1所示)
表 5.1一套翻模施工各阶段劳动力组织
6 材料与设备
6.1采用的机具设备(表6所示)。
表6 主要施工机械设备
6.2采用的拌和设备(表7所示 )
表7HZ120型拌和站设计参数表
7质量控制。质量标准执行《客运专线铁路桥涵工程质量验收暂行标准》铁建设(2005 )160号。
7.1原材料质量保证措施:水泥进场要有合格证书、质检报告,使用前必须进行抽检试验。
7.2水:拌合用水需经化验检验,水质良好,方可用于混凝土施工。
7.3砂石质量控制:砂石料除符合现行的《普通混凝土用砂质量标准及验收方法》和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及验收方法》规定外,石子粒径最大不超过40mm,含泥量符合规范要求,吸水率不大于1.5%。
设立专门的混凝土质量控制机构,制定制度,加强对原材料进场的监督与控制,严禁一切未经检验或未经批准的不合格原材料运入工地。
7.4对首次采用的钢材、焊接材料、焊接接头型式及焊接方法等,进行机械性能和焊接工艺等试验,需进行焊接工艺评定;根据评定报告得到监理认可后才可进行正式焊接工作。
7.3混凝土在拌合站集中拌制,混凝土搅拌输送车运输,由砼输送泵输送入模。严格控制施工配合比及水灰比,坍落度控制在80~120mm内,每次作业前先泵送部分水泥砂浆以润滑管道,泵送过程连续进行,不得己停机时不超过30min,确保砼灌筑质量。
8 安全措施
8.1特殊设备作业间的安全技术措施
8.1.1塔吊安装操作时的安全技术措施。塔吊吊钩若出现裂纹、危险断面磨损达原尺寸的10%、开口度比原尺寸增加15%、扭转变形超过10°等情况时,应报废。塔吊當吊钩处于工作位置最低点时,钢丝绳在卷筒上的缠绕匝数,除固定绳尾的匝数外,必须不小于2圈。
8.1.2电梯安装操作的安全技术措施。墩身施工过程中,在靠近电梯架一侧的墩避砼中预埋3跟φ100钢管,与电梯架自由端临时联结,增加了电梯的安全系数。在电梯底部、吊笼下方重叠安放混充弹簧作为“缓冲软床”,提高吊笼的安全系数。
8.2相互交叉作业间的安全技术措施
8.2.1设置安全防护棚保证在梁面下工作得混凝土输送泵的安全,在进入施工现场到工业电梯出搭设安全防护通道。
8.2.2实行统一指挥。购置9部对讲机,每台塔吊、电梯设备3部,有1名指挥人员统一协调调度指挥,充分发挥其综合效能。
8.2.3为防止塔吊与电梯互相影响,把塔吊与电梯分别安装在桥墩两侧。
8.2.4当塔吊进行吊物操作时,安排专人现场指挥,防止塔吊与其他物件发生碰撞而引起安全事故。
8.3高空作业安全技术措施
8.3.1从事高空作业的人员,开工前和施工过程中定期进行体格检查,凡患有心脏病及恐高症等不适应高空作业的人员,严禁从事该项工作。
8.3.2高空作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防护鞋,且作业人员所用的扳手、锤头等工具必须用绳挂在工具栏内,防止坠落伤人。
8.3.3翻模工作平台吊架与墩避中间安装安全网,并且结实扎牢,以防止人员或大块重物掉落。
8.3.4翻模液压工作平台上的步行板,在冬季寒冷季节要钉设“防滑条”,防止工作人员滑倒掉落。
8.3.5气温降低结冰时,严禁塔吊、电梯进行吊物和升降操作,等化冰后再进行作业。
9环保措施
9.1成立对应的施工环境卫生管理机构,在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章,加强对工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理,遵守有关防火及废弃物处理的规章制度,做好交通疏导,充分满足便民要求,认真接受地方环境管理,随时接受相关单位的监督检查。
9.2将施工场地和作业面限制在工程建设允许的范围内,合理布置、规范围挡,做到标牌清楚、齐全,各种表示醒目,施工场地整洁文明。
9.3对施工场地道路进行硬化,并在晴天经常对施工通行道路进行洒水、防止尘土飞扬,污染周围环境。
10效益分析
10.1经济效益
本工程合同工期为2010年9月14至2014年1月31日(41个月)高墩施工阶段工期目标为24个月,实际施工时间为21个月,提前3个月全部完成高墩施工任务。墩身线形控制良好,砼质量内实外美、标准化管理、成本控制良好,经济效益明显。受到建设、监理、设计单位和各级各层领导的好评。
10.2社会效益明显
10.2.1本成果的完成,为集团公司积累了多项技术成果,丰富了集团公司的桥梁施工技术,培养了一批桥梁施工专业技术人才,增加了集团公司的技术储备,为企业进一步开拓桥梁高新技术及建筑市场提供了有力的技术后盾
10.2.2环境保护、水土保持效果好,尤其盐井湾、周家沟等大桥施工严格遵照环境保护法,施工便道设置下挡和上护,植草栽树,并对周边道路进行了拓宽加固,防止了水土流失及河水冲刷河岸。项目部先后获得成渝客专和两级公司集团公司工程进度、安全质量、环境保护、财务管理、成本控制等51樽奖项,其中29项第一名。
11 应用实例
本工法已成功应用于8座桥梁, 包括28米—58米的空心、实心高桥墩42个,工程完工后经检测:桥墩中心偏移最大为5.1mm,小于理论值10mm;桥墩成型墩型和恒载内力符合设计要求;测试截面结构外观质量未发现质量缺陷。