空心薄壁墩翻模工藝施工技術(shù)

空心薄壁墩翻模工藝施工技術(shù)

Summary：空心薄壁墩不但有著非常好的強(qiáng)度，同時(shí)還有很好的剛度與穩(wěn)定性，并且空心薄壁墩的混凝土使用量相對(duì)較低、節(jié)省材料，所以在公路及鐵路橋梁施工過(guò)程中不斷的被應(yīng)用。本文主要以阿爾及利亞特萊姆森連接線項(xiàng)目PK2+345特大橋做為施工的案例，對(duì)空心薄壁墩翻模工藝的模板制作、安裝、拆除，以及混凝土外觀質(zhì)量控制、墩身線型控制做出了歸納與總結(jié)。為日后相同工程的施工給予一定的參考，防止施工時(shí)產(chǎn)生不必要的問(wèn)題。Keys：空心薄壁墩翻模技術(shù)質(zhì)量1工程概況阿爾及利亞特萊姆森連接線項(xiàng)一期項(xiàng)目，起訖里程為PK0～PK8+580，線路全長(zhǎng)8.5Km。項(xiàng)目位于特萊姆森省嘎滋瓦特以南，采用法國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，雙向六車道高速公路，設(shè)計(jì)行駛速度80km/h。其中PK2+345特大橋全長(zhǎng)1077m，共33跨；橋梁共有實(shí)心方墩14座，空心薄壁墩48座，最高墩為46.5m，截面尺寸分兩種：7.7m*3m和7.7m*2.5m?？招谋”诙斩丈硎┕な钦鶚蛄阂约绊?xiàng)目的重難點(diǎn)工程。2施工方法和基本的施工要求由于阿爾及利亞建筑市場(chǎng)物資設(shè)備相對(duì)匱乏，而翻模施工工藝簡(jiǎn)便、易于掌握操作、且成本低、工期短，對(duì)設(shè)備機(jī)具的要求相對(duì)于其它工藝來(lái)說(shuō)較低，經(jīng)研究決定，PK2+345特大橋空心薄壁墩采用翻模施工工藝，混凝土采用泵送方式輸送，鋼筋、模板等材料機(jī)具使用塔吊進(jìn)行運(yùn)輸調(diào)運(yùn)。利用墩柱自身的穩(wěn)定性，在左右幅之間搭設(shè)腳手架。腳手架嚴(yán)格按照規(guī)范要求作業(yè)，確保其安全、可靠，作業(yè)人員自腳手架內(nèi)旋轉(zhuǎn)爬梯上下，在墩身外模建立操作平臺(tái)。腳手架示意圖如下：2.1墩身模板設(shè)計(jì)和加工空心墩模板分為內(nèi)模和外模，同側(cè)模板之間采用螺栓連接，內(nèi)外模采用精軋螺紋鋼對(duì)拉桿加固。墩身內(nèi)模采用小型鋼模與木模相結(jié)合的方式進(jìn)行拼裝，外模為定型鋼模。為了對(duì)模板的周轉(zhuǎn)使用加以考量，模板的高度定為每節(jié)2m，再加設(shè)兩套50cm高的調(diào)節(jié)模板，以便墩柱施工調(diào)節(jié)高度。因?yàn)槟０宓臋M向主肋使用16mm的槽鋼，中豎向的主肋使用8mm的槽鋼，中橫主肋使用5mm的扁鋼，縱橫向邊主肋使用的是80×80×5mm角鋼，面板使用6mm的鋼板?？招谋”诙漳_手架示意圖2.2塔吊安裝鑒于PK2+345特大橋墩柱工程量較大，橋墩高度較高，其鋼筋和模板的使用量較大，材料機(jī)具的調(diào)運(yùn)、周轉(zhuǎn)相對(duì)頻繁，所以每隔3個(gè)墩建立一臺(tái)塔式起重機(jī)（簡(jiǎn)稱塔吊）。塔吊選用回轉(zhuǎn)半徑為50m、起重重量為5t的QTZ50（5010）型。為保證塔吊使用時(shí)的安全性和穩(wěn)定性，塔吊基礎(chǔ)應(yīng)與承臺(tái)基礎(chǔ)相連接。塔吊基礎(chǔ)鋼筋綁扎應(yīng)與承臺(tái)同步施工，并將主筋伸入承臺(tái)；預(yù)埋件安裝應(yīng)確保幾何尺寸及位置符合要求，以便后續(xù)塔身安裝；塔吊基礎(chǔ)混凝土初凝前要對(duì)頂面高程進(jìn)行測(cè)量，控制塔身安裝范圍內(nèi)的基礎(chǔ)頂面標(biāo)高誤差，確保塔身垂直度。塔吊在施工過(guò)程中超過(guò)40m后則必須設(shè)置附墻桿，這就需要施工中根據(jù)墩柱高度計(jì)算塔吊的安裝高度，如需設(shè)置附墻桿則在墩柱合理的位置安裝預(yù)埋件，用于連接。2.3墩身的施工2.3.1墩身鋼筋的加工和安裝空心墩鋼筋統(tǒng)一在鋼筋場(chǎng)加工然后運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，采用塔吊運(yùn)至墩身施工工點(diǎn)。鋼筋制作時(shí)，應(yīng)先試做一批并進(jìn)行綁扎試驗(yàn)，對(duì)制作精度予以驗(yàn)證，對(duì)于彎制方法和尺寸按照試驗(yàn)的結(jié)果予以調(diào)整，完成上述工作后再開始大批量制作。特萊姆森連接線項(xiàng)目采用法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)專用技術(shù)條款CCTP規(guī)定，鋼筋接長(zhǎng)時(shí)不允許焊接，必須采用綁扎搭接，搭接長(zhǎng)度為100D（D=鋼筋直徑mm）。由于空心墩每次澆筑混凝土高度為2-4m，所以墩柱鋼筋一次性安裝不宜過(guò)高，高于頂層模板50cm左右即可。因?yàn)殇摻畎惭b高度過(guò)大一方面會(huì)存在安全隱患；另一方面隨著鋼筋安裝高度增大鋼筋骨架自重加大，受外力等因素影響骨架容易產(chǎn)生變形，而且鋼筋高出模板過(guò)多會(huì)影響混凝土振搗等工序的施作。2.3.2安裝模板和操作平臺(tái)墩柱外模安裝前應(yīng)對(duì)模板外操作平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一加工制作，并與外模的橫向主肋進(jìn)行焊接，操作平臺(tái)如圖所示。墩

身外模操作平臺(tái)示意圖安裝墩身第一節(jié)模板前應(yīng)對(duì)承臺(tái)上墩柱四角的位置進(jìn)行放樣、標(biāo)高復(fù)測(cè)，確保墩柱第一節(jié)模板水平、垂直、無(wú)偏位，為后續(xù)模板施工打下良好基礎(chǔ)；模板安裝時(shí)采用水準(zhǔn)儀（或水平管）與垂線相結(jié)合的方式對(duì)模板的高程、水平及垂直度進(jìn)行過(guò)程控制，在澆筑混凝土前使用全站儀對(duì)模板軸線偏位進(jìn)行精確定位，如有偏差則及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。第一節(jié)模板安裝為墩柱底部實(shí)心段，澆筑完工后進(jìn)入翻模施工工序。翻模時(shí)最少以兩層模板為一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)：作為翻升下層模板的持力部分，必須確保上層模板牢靠穩(wěn)固，然后將下層模板拆除并滑出，調(diào)運(yùn)至頂層模板之上，及時(shí)用螺栓連接加固，澆筑混凝土后依此循環(huán)翻升。施工至墩柱頂部實(shí)心段前應(yīng)采用調(diào)節(jié)模板調(diào)節(jié)空心段墩身的高度，確保墩身空心段與實(shí)心段長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求。2.3.3墩身混凝土澆筑①混凝土采用泵送入模。②墩柱混凝土分層澆筑，每層厚度控制在30cm左右；混凝土入模時(shí)應(yīng)均勻?qū)ΨQ布置。③采用插入式振動(dòng)棒搗固，按照直線行列移位或交錯(cuò)行列移位，移動(dòng)距離不超過(guò)振動(dòng)作用半徑的1.5倍。④振動(dòng)棒的移動(dòng)保持一定的規(guī)律，防止漏振或過(guò)振；避免碰撞模板、鋼筋以及預(yù)埋件。⑤混凝土澆筑時(shí)，在下列情況下，可停止對(duì)混凝土的振搗：a.振搗時(shí)混凝土停止下沉；b.振搗時(shí)不再產(chǎn)生氣泡或者振動(dòng)棒附近沒有氣泡出現(xiàn)；c.混凝土表面非常的平坦，呈現(xiàn)冷漿；d.模板的邊角部位充滿混凝土。⑥混凝土澆筑過(guò)程中，隨時(shí)觀察模板、鋼筋、預(yù)埋件的位置并及時(shí)校正、加固。⑦因?yàn)榭招亩斩罩欠止?jié)澆筑，過(guò)程中肯定要留置施工縫。按照規(guī)范以及對(duì)墩柱質(zhì)量的考慮，分節(jié)墩柱混凝土施工縫必須留置于模板縫位置，且每節(jié)混凝土澆筑完畢后，必須將頂面鑿毛并清理干凈后再進(jìn)入下一到工序。2.3.4拆除模板模板拆除前，應(yīng)對(duì)同期同條件下的混凝土試塊進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，當(dāng)達(dá)到規(guī)范要求后再進(jìn)行模板拆除；模板拆除時(shí)按照先底節(jié)段再中節(jié)段后頂節(jié)段的順序?qū)⑦M(jìn)行，使用塔吊將其運(yùn)送到地面或進(jìn)入翻模工序。拆除過(guò)程中不能使用機(jī)具直接作用于墩身混凝土，保證其表面及棱角不因拆除模板而受到損壞。3質(zhì)量控制措施3.1監(jiān)控測(cè)量控制措施空心薄壁墩由于其截面面積相對(duì)較小，墩身柔度較大，施工精度要求高，且在墩身施工時(shí)，因?yàn)槭艿綔囟?、溫差、施工測(cè)量誤差和日照以及混凝土收縮等因素的影響，墩身的空間位置可能會(huì)產(chǎn)生緩慢的變化，所以施工時(shí)一定要嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量控制。墩身的監(jiān)控測(cè)量主要是對(duì)墩身中心軸線的定位以及墩高程和墩的垂直度進(jìn)行測(cè)量控制?？招谋”诙毡O(jiān)控測(cè)量?jī)?yōu)先順序?yàn)槟０逅慕歉叱?軸線偏位-墩身垂直度。因?yàn)樵谀０灏惭b過(guò)程中，如果能確保模板四角高程始終保持一致，則墩身軸線就不會(huì)偏位；墩身軸線不偏位，則墩身在施工過(guò)程中就不會(huì)出現(xiàn)傾斜偏差，垂直度就能得到保證。3.2墩身外觀質(zhì)量的控制方式①為了確保外觀，通常水泥，沙子，外加劑等原材都須來(lái)自同一制造商。②由于泵送混凝土對(duì)和易性、坍落度等性能要求較高，并且墩身混凝土分次澆筑，容易出現(xiàn)每次澆筑后在顏色上存在差異的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，因此需要在開工之前對(duì)墩身混凝土做配合比試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定可靠的施工配合比。③對(duì)上一模施工的混凝土頂面予以人工鑿毛處理時(shí)，確保不損壞已成型的墩身表面混凝土。④對(duì)模板和鋼筋以及預(yù)埋件進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)清除所有的雜物。⑤混凝土分層澆筑，并控制每層澆筑厚度，澆筑時(shí)有規(guī)律性的對(duì)稱澆筑。墩身混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)，避免長(zhǎng)時(shí)間中斷產(chǎn)生冷縫而影響外觀。⑥使用海綿橡膠聯(lián)合每層模板接縫，以確保模板接頭的氣密性，避免出現(xiàn)漏漿而導(dǎo)致蜂窩麻面。⑦盡量安排混凝土在下午或晚上進(jìn)行，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期的溫度及溫差相對(duì)較小，確?；炷猎谳^穩(wěn)定的外界條件下凝固。⑧在混凝土澆筑過(guò)程中，為了確保墩身表面施工縫平順美觀，混凝土澆筑應(yīng)與模板齊平，澆筑完畢后靠近外模3cm范圍進(jìn)行收光壓平。⑨拆除模板之后須清理、整頓、涂抹脫模劑、維修加固模板，從而保證墩身外觀質(zhì)量。⑩混凝土澆筑完成后，及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，覆蓋薄膜。3.3墩身施工線型的影響因素及解決措施①高溫或溫差大的影響。解決措施：采用噴水降溫的方法。在施工過(guò)程中，根據(jù)外界環(huán)境間歇性的向墩身及模板噴水降溫，其作用主要表現(xiàn)為：一方面其屬于橋墩的正常養(yǎng)護(hù)，另一方面降低了作業(yè)環(huán)境內(nèi)的溫度和溫差。②日照或測(cè)量?jī)x器誤差的影響。解決措施：對(duì)墩身進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控，澆筑混凝土前對(duì)模板進(jìn)行校正。測(cè)量監(jiān)控和模板校正工序選擇在溫度較低的時(shí)間段進(jìn)行，并使用垂線、水準(zhǔn)儀、全站儀等多種儀器進(jìn)行復(fù)測(cè)復(fù)核，規(guī)避測(cè)量誤差，總結(jié)日照對(duì)墩身施工的影響，施工過(guò)程中加以控制。③風(fēng)、機(jī)械振動(dòng)和偏載的作用。風(fēng)、機(jī)械振動(dòng)和部分負(fù)荷及其他因素在一定程度上會(huì)影響并約束墩身軸線及垂直度，并且這種效應(yīng)是隨機(jī)的、無(wú)序的。解決措施：使用剛性較強(qiáng)的模板，增加模板的整體抗剪和抗彎強(qiáng)度，并將模板與墩身內(nèi)腳手架穩(wěn)固相連，混凝土澆筑前復(fù)測(cè)模板軸線及垂直度偏位；澆筑混凝土?xí)r從四邊平衡澆注，以防止?jié)仓^(guò)程中由于受力不均勻使模板中線發(fā)生偏移，從而影響墩柱的施工精度。結(jié)束語(yǔ)在阿爾及利亞特萊姆森連接線項(xiàng)目PK2+345特大橋施工時(shí)，翻模施工在安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本等控制方面都體現(xiàn)出應(yīng)有的優(yōu)越性。在施