英山河大桥空心薄壁上高墩翻模施工技术.doc
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1、英山河大桥空心薄壁高墩翻模施工技术在山区修建高等级公路,桥、隧相连,长大隧道、高墩高架桥是不可免的。由于山区高架桥墩的特点,下部结构一般都采用空心薄壁墩,结构轻,具有良好的抗弯、抗扭能力,桥墩刚度和稳定性高,适用于不同体系的施工,且对于大中跨径的预应力混凝土箱梁桥而言具有良好的经济技术指标,并可以改善上部结构的受力状况。空心薄壁高墩施工重点是解决模板选型、模板安装及拆除、混凝土运输、墩身垂直度控制等。1、工程概况六潜高速公路地处大别山腹地,桥址处地形崎岖,山势高险陡峻。YQ-03合同段英山河大桥设计为桩基础,桩径2m,每墩承台下有4根桩基;承台尺寸8.5m8.5m3.0m,左、右分离式承台;全
2、部为空心薄壁墩,共10座,最大墩高40.2米,墩身外截面为6.5m4.0m的等截面,壁厚0.6m,内截面上下两端为变截面。本桥桥跨布置为40m+470m+40m,为变截面连续梁-连续刚构桥。由左、右分离的两个单箱单室截面组成,箱梁根部高度为 4m,跨中高度为2.0m,每个T型刚构有10对对称悬灌块组成,块段长度从3m4m逐渐调整,梁段高度从42m逐渐变化。2、模板方案选择目前,空心薄壁高墩的施工模板方案主要有滑模、爬模、翻模三种方案可供选择。液压滑模和液压爬模施工速度快,但配套设备多,施工机具投入大,一般均需配备塔吊、电梯等设备,模板刚度高,自重大,混凝土外观质量差,施工纠偏困难。一旦开始施工
3、,不得中断,雨季施工质量难以保证,且昼夜连续作业,管理难度较大。“提升翻模”施工落地支架材料用量较大,但配套设备较少,施工机具投入小,模板刚度要求低、自重小,混凝土外观质量容易控制,施工纠偏容易,可以连续和间断施工。因此,根据本工程现场实际情况,经比较,最终决定采用“钢管爬架翻模”(简称“翻模”)施工空心薄壁高墩,充分利用常用构件,且工艺较简单易行。3、翻模设计及稳定性分析3.1 翻模设计英山河大桥全桥10座空心墩身,合计高度272m,平均27.2m/墩,最大墩高40.2m。模板系统主要由外模、内模、模板加固系统等组成。外模共计配备4套翻模,每一套翻模共6.0m高,每一套翻模分三节,每节2.0
4、m。内模采用竹胶板,配备数量同外模,每节内模8块,即四个拐角各一块,顺桥向每侧各一块,横桥向每侧各一块,以方便内模拆模。 外模由中铁四局四公司模板厂加工,每节外模由4块3.252.0m和2块4.02.0m钢模组成。面板为5mm厚钢板,竖向采用50槽钢加固,间距30cm,横肋采用2根槽钢,距模板边缘30cm,模板四周采用80角钢包边。模板四角设有倒角拉杆,同拉杆共同防止胀模现象发生。模板施工见图一:3.2模板稳定性墩身底部2m为实心部位,先浇注实心段混凝土,以利内模支立的稳定。2m以上墩身为空心墩,为保证模板的稳定性,内、外模之间采用“内顶外拉”的工艺,且易于控制内外模之间的间距。因外模所受混凝
5、土的侧压力大于内模,外模长边方向顶面之间采用手拉葫芦拉紧,内模之间用方木顶紧,以保证长边的稳定性。同时,内、外模间穿22钢筋拉杆,以防止胀模。确保模板的稳定性。为保证模板刚度以及墩身混凝土外观质量,外模板采用钢模板。 4、施工的基本原理翻模施工的基本原理是:在承台顶放线立第1节2.0m高模板,浇筑墩底的2.0m实心段。第1节模板混凝土浇筑后暂不拆卸,然后开始搭设墩身四周的钢管脚手支架,同时在第1节模板顶上安装支立好第2、3节共4.0m高内、外模板,绑扎墩身钢筋,浇筑第2、3节模板内的墩身混凝土。待第2、3节模板内的墩身混凝土达到一定强度后,先后拆除第1、2节模板(第3节模板暂不拆),利用支撑于
6、已浇筑的混凝土以及墩身四周的钢管脚手架上的提升吊架,以手提或电动导链(葫芦)提升模板,提升达到要求的高度后悬挂于吊架上,将第1、2节模板依次安装支立于第3节模板顶上,绑扎墩身钢筋,浇筑墩身混凝土。 循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土,每次只翻升2节共4.0m高模板,浇筑4.0m高墩身,依次周而复始,直至完成整个薄壁空心高墩身的施工。5、施工工艺5.1首段墩身施工在承台顶面放样墩身四个角点,并用墨线弹出印记,找平墩身模板底部,清除墩身钢筋内杂物。安装墩身第1节2m高实心段模板,在墩身四侧面搭设脚手架施工平台,并安装混凝土输送泵,绑扎墩身钢筋,加固校正模板。自检并报请监理工程师检查合格后,浇注
7、墩身混凝土。混凝土浇注完毕及时进行顶面覆盖和洒水养护。准备下步墩身施工。首节模板安装注意事项: 模板安装前,通过全桥控制网测放每个墩柱中心点和墩身四个角点,并更换测量人并用全桥控制网中另外的控制点校核一次,确保无误后,在承台面用墨线弹出墩身截面轮廓线和立模控制线十字轴线。 沿墩身轮廓线做3cm厚砂浆找平层,以调整基顶水平,达到数点相对标高不大于2mm。第3节墩身施工完,可凿除砂浆找平层,以利底节模板的拆出。 外模安装后再次进行抄平、校正,达到模板顶相对高差小于2mm,对角线误差小于5mm后,上紧所有螺栓和拉杆、支撑。 承台砼施工时,在墩身轮廓线以外70cm左右处埋设16短钢筋头,以利墩身外模的
8、支点加固。5.2 第2、3节段墩身施工墩身首段混凝土浇筑后第1节2.0m模板暂不拆卸,然后开始搭设墩身四周的钢管脚手支架,同时在第1节模板顶上安装支立好第2、3节共4.0m高内、外模板,第2、3节墩身高均为2.0m,共高4.0m,同时安装。第2、3节外模板外模用16t汽车吊分块吊装,支撑就位于第1节外模顶上,同时安装竹胶板内模。利用拉杆对拉加固墩身模板。搭设内模施工平台,接长墩身脚手架施工平台,采用卷扬机提升墩身钢筋,主筋接头采用机械直螺纹套筒连接,以减少现场焊接时间,保证施工质量。然后竖立固定混凝土输送泵管。泵送浇注第2、3节段墩身4m高混凝土。施工时注意在实心段墩身顶部预留泄水孔,以利上面
9、各节墩身施工期间养生水和雨水流出。5.2 其余节段墩身施工第2、3节段墩身施工后,待第2、3节模板内的墩身混凝土达到一定强度后,先后拆除第1、2节模板(第3节模板暂不拆),利用支撑于已浇筑的混凝土以及墩身四周的钢管脚手架上的提升吊架,以手提或电动导链(葫芦)提升模板,提升达到要求的高度后悬挂于吊架上,将第1、2节模板依次安装支立于第3节模板顶上,绑扎墩身钢筋,浇筑墩身混凝土。 循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土,每次翻升2节共4.0m高模板,浇筑4.0m高墩身,依次周而复始,直至完成整个薄壁空心高墩身的施工。即墩身按每两节4m标准段循环施工,直至墩顶。最后墩顶高度按设计标高控制,完成墩身施
10、工。5.3模板翻升每当上两节段墩身砼浇筑完成后,即可进行模板翻升,钢筋安装等。(1)模板解体 通过悬挂在吊架(架设在已浇筑混凝土和脚手架内)上的导链分别挂住墩身最下1节段的4侧外模,施工人员在外吊架上拆除对穿拉杆、竖向联结螺栓和与上层模板联结的横向螺栓,将外模拆卸。(2)模板提升 通过同一侧的2台3t导链人工将模板逐一提升到相应的最顶层,进行模面去污、涂油、清洁。 提升过程中应有专人监视,防止模板与周边固定物碰撞。(3)模板安装 将上层墩身砼面凿毛清理后,用导链吊装提升,人工辅助对位,将模板安装到对应位置上,安装底口横向螺栓与下层模板联结,并以导链临时拉紧固定。 内模板同步安装就位后,及时与已
11、安装好内外模板拉杆连接。 模板整体安装完成后,检查安装质量,调整中线水平,安装横带4角螺栓固定。(4)要求 墩身各部位砼按照内实外美的要求,立模前认真清洗钢模,涂刷脱模剂,以利于拆模,保持砼外表色泽一致。模板整体拼装时要求错台1mm,拼缝1mm,模板接缝采用建筑专用双面止水胶带胶。安装时,利用全站仪校正钢模板两垂直方向倾斜度和四个角点位置准确性,模板安装完毕后,检查其平面位置、顶部标高、垂直度、节点联系及纵横向稳定性,并经监理工程师检查签认后,方浇注砼。模板加强清理、保养,始终保持其表面平整,形状准确,不漏浆,有足够的强度、刚度。任何翘曲、隆起或破损的模板,在重复使用之前经过修整,直至符合要求
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