黃河特大橋141m薄壁空心墩液壓爬模施工技術(shù)

技術(shù)總結(jié)、論文申報(bào)評(píng)審表題目黃河特大橋141m薄壁空心墩液壓爬模施工技術(shù)申報(bào)單位中鐵十四局企業(yè)第三工程有限企業(yè)作者姓名工作單位職稱、職務(wù)任飛中鐵十四局企業(yè)第三工程有限企業(yè)延延高速項(xiàng)目部學(xué)員李長(zhǎng)偉中鐵十四局企業(yè)第三工程有限企業(yè)延延高速項(xiàng)目部工程師副總工兼工程部長(zhǎng)工程名稱延安至延川（陜晉界）高速公路工程工程竣工時(shí)間內(nèi)容提要本文聯(lián)合延延高速黃河特大橋4#墩的施工，介紹了液壓爬模系統(tǒng)及爬模施工工藝在薄壁高墩建設(shè)中的應(yīng)用，為此后高墩的施工累積經(jīng)驗(yàn)。綜合評(píng)價(jià)- 延延高速黃河特大橋使用的液壓爬模施工，極大的提高了工效，增大 ■了安全性，技術(shù)上日臻成熟。在施工過(guò)程中也碰到了許多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)集思廣益達(dá)到了預(yù)期的成效。4#墩作為黃河特大橋墩身首件工程獲得了示范效應(yīng)，為黃河特大橋爭(zhēng)創(chuàng)優(yōu)良工程確立了優(yōu)秀基礎(chǔ)。申報(bào)單位評(píng)審意見(jiàn)及推薦等級(jí)（蓋?。┠?月 日

集團(tuán)公司評(píng)審意見(jiàn)(蓋印)年月日備注黃河特大橋集團(tuán)公司評(píng)審意見(jiàn)(蓋印)年月日備注黃河特大橋141m薄壁空心墩中鐵十四局企業(yè)第三工程有限企業(yè)延延高速項(xiàng)目部 李長(zhǎng)偉任飛摘要：本文聯(lián)合延延高速黃河特大橋 4#墩的施工，介紹了液壓爬模系統(tǒng)及爬模施工工藝在薄壁高墩建設(shè)中的應(yīng)用，為此后高墩的施工累積經(jīng)驗(yàn)。重點(diǎn)詞:連續(xù)鋼構(gòu)；薄壁高墩；爬模；施工技術(shù)叩 亠八—1、前言連續(xù)剛構(gòu)橋主梁為連續(xù)剛體，與薄壁墩固結(jié)而成，汲取了連續(xù)梁橋和T型剛構(gòu)橋的長(zhǎng)處。擁有T型剛構(gòu)橋的長(zhǎng)處。擁有液壓自爬模是現(xiàn)澆豎向鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)較為先進(jìn)的施工工藝。爬模施工是依據(jù)結(jié)構(gòu)的平面圖，沿結(jié)構(gòu)周邊一次裝設(shè)模板，爬升過(guò)程中不用再支模，拆模等；混凝土能夠保持連續(xù)澆注，施工速度快，跟著模板內(nèi)混凝土不斷澆注，經(jīng)過(guò)不斷提高模板來(lái)達(dá)成整個(gè)建筑物的澆注和成型。2、工程概略延延高速K115+953黃河特大橋位于陜晉交界處的延水關(guān)，從陜西岸開(kāi)端、超越黃河、終點(diǎn)抵達(dá)山西岸，為一座特大橋。橋梁起點(diǎn)樁號(hào)為K115+417，終點(diǎn)樁號(hào)為K116+489。橋梁全長(zhǎng)1072米，最大橋高150米，主橋最大墩高141米。主橋上部為(88+4X160+88)米混凝土預(yù)應(yīng)力剛構(gòu)橋，由一個(gè)單箱單室箱圖14#墩節(jié)段區(qū)分(單位：m)型截面構(gòu)成，箱梁根部高度為米，跨中梁高為米，時(shí)期梁高依據(jù)次拋物線變化。主橋 4、5、6、7號(hào)橋墩米納單薄壁空心橋墩，橫橋向?qū)挾染鶠槊?，順橋?4號(hào)7號(hào)墩為米、5和6號(hào)墩為米，壁厚順橋向?yàn)?，橫橋向?yàn)槊?。四個(gè)主墩擁有鄰近的結(jié)構(gòu)形式，故以第一進(jìn)行墩身施工的 4#墩為例介紹爬模施工工藝。主橋4#墩采納一般鋼筋混凝土分別式矩形空心等截面薄壁墩，墩高 116米。單幅橋墩平面尺寸為X米。依據(jù)受力需要墩底設(shè)置2米的實(shí)心段以及6米的變截面空心段，墩頂設(shè)置2米的實(shí)心段以及4米的變截面空心段，其他截段為等截面空心段。空心墩內(nèi)部設(shè)置倒角，形式為X米。比選了翻模和爬模兩種施工工藝的優(yōu)弊端后，為保證墩身外觀質(zhì)量，加速施工進(jìn)度，保證人員安全并為此后高墩橋梁的承接及施工累積經(jīng)驗(yàn)， 黃河特大橋主墩決定采納更加先進(jìn)的爬模施工工藝。4#主墩爬模施工節(jié)段，鋼筋綁扎高度和墩身混凝土澆筑高度均為 6m，墩身內(nèi)部設(shè)置勁性骨架，提高鋼筋施工質(zhì)量。墩高 116m，每次澆筑6m，合計(jì)20次澆筑達(dá)成。墩身結(jié)構(gòu)及節(jié)段區(qū)分如圖 1所Z示O3、液壓爬模液壓爬模結(jié)構(gòu)依據(jù)使用功能分為模板系統(tǒng)、爬升系統(tǒng)和工作平臺(tái)系統(tǒng)三大多數(shù)。模板系統(tǒng)模板系統(tǒng)由模板以及可挪動(dòng)的支架構(gòu)成。模板支架結(jié)構(gòu)表示圖，如圖 2所示。模板系統(tǒng)模板采納鋼木組合可拆式整體木模板，由面板，豎肋和橫肋等構(gòu)成。木模板質(zhì)量較輕，收分擁有較好的操作性，方便、快捷，板縫整齊雅觀。面板采納21mm模板系統(tǒng)模板系統(tǒng)由模板以及可挪動(dòng)的支架構(gòu)成。模板支架結(jié)構(gòu)表示圖，如圖 2所示。模板系統(tǒng)模板采納鋼木組合可拆式整體木模板，由面板，豎肋和橫肋等構(gòu)成。木模板質(zhì)量較輕，收分擁有較好的操作性，方便、快捷，板縫整齊雅觀。面板采納21mm進(jìn)口維薩板，板面為酚醛樹(shù)脂雙面覆蓋膠合板。經(jīng)過(guò)特別膠合，擁有防水、不變形等特征，其表面經(jīng)過(guò)高壓合成樹(shù)脂辦理，能夠有效降低混凝土附著。模板接縫嚴(yán)實(shí)，混模板調(diào)理器前支座混凝土鋼圍楞后支座圖2模板支架結(jié)構(gòu)表示圖凝土表面平坦、圓滑、色差較小。面板能夠多次周轉(zhuǎn)使用，次數(shù)在 20次以上。豎肋采納20cmX8cm工字木架，橫肋采納14d槽鋼以減少自重，同時(shí)起到增大模板剛度的目的。面板與豎肋采納自攻螺絲和地板釘連結(jié)，螺釘釘入面板時(shí)應(yīng)與面板平齊，防備混凝土澆筑后表

面出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。豎肋與橫肋采納連結(jié)爪連結(jié)構(gòu)成。每塊模板采納兩根雙16d槽鋼組合件作為斜撐主背楞，斜撐主背楞與面板采納連結(jié)爪和調(diào)理座連結(jié)，可經(jīng)過(guò)調(diào)理座進(jìn)行模板的豎向調(diào)理，而后在斜撐主背楞安裝可調(diào)理螺旋斜撐與主操作平臺(tái)的后移裝置連結(jié)，做水平運(yùn)動(dòng)。內(nèi)外模板之間經(jīng)過(guò)對(duì)拉螺桿和墊板連結(jié)。挪動(dòng)模板支架挪動(dòng)模板支架由型鋼經(jīng)過(guò)銷軸及螺栓連結(jié)，將模板固定在一個(gè)可拆裝的穩(wěn)固支撐系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)模板的迅速安裝，以及在混凝土澆筑過(guò)程中蒙受部分側(cè)壓力；混凝土澆筑完成后，能夠經(jīng)過(guò)支架上的滑輪帶動(dòng)模板整體脫模。留出足夠的空間，進(jìn)行模板的保護(hù)工作，以后進(jìn)行模板的爬升。爬升系統(tǒng)爬升系統(tǒng)由爬架、埋件系統(tǒng)、導(dǎo)軌部分、液壓系統(tǒng)構(gòu)成。爬架由上爬架和下吊架構(gòu)成。上爬架拼裝達(dá)成后構(gòu)成模板操作以及未澆筑混凝土段的鋼筋施工的工作平臺(tái)；下吊架拼裝達(dá)成后構(gòu)成爬升裝置操作，錨錐拆掉和混凝土表面修飾及電梯進(jìn)口的工作平臺(tái)。預(yù)埋件包含：埋件板、高強(qiáng)螺桿、爬錐、受力螺栓和預(yù)埋件支座等構(gòu)成。錨錐由錨筋、錐形螺母、高強(qiáng)螺栓等構(gòu)成，是已澆筑節(jié)段的承力點(diǎn)。錨板、錨靴、爬頭是整個(gè)裝置的傳力系統(tǒng)。導(dǎo)軌由2根20d及一組梯擋組焊而成，側(cè)面開(kāi)有矩形定位孔，作為系統(tǒng)爬升時(shí)的承力點(diǎn)。液壓系統(tǒng)由液壓油缸、操作控制箱及其操作系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分構(gòu)成。將電控操作集中于一個(gè)防備網(wǎng)上爬架承重架下吊架■■■—U& 1 1■■_LLB 3-L「■11~~■■■■防備網(wǎng)上爬架承重架下吊架■■■—U& 1 1■■_LLB 3-L「■11~~■■■■■■■1—■■■-1N1■?1LM”■■■■——內(nèi)模板■* H— — —4■Ml 1BS-■=—4血i：■■■■LM1■ ■M內(nèi)平臺(tái)■■■■|-=<■asaX■A■MB1U.1—-LJ爬軌 Ml■—■—V■ __■ ^9墩身混凝土" 匸? 1 1h■N ? itB.■■■匸■ 1I匸■.亠 '■1v■ n■WV14=u sa.■■■■■■■-■- ■■外模板圖4爬模結(jié)構(gòu)表示圖TJI——+4層工作平臺(tái)+3層工作平臺(tái)+2層工作平臺(tái)+1層工作平臺(tái)■"' 油缸0層工作平臺(tái)-1層工作平臺(tái)操作控制面上，提高了操作效率，便于保護(hù)。爬模結(jié)構(gòu)表示圖，如圖 4所示。工作平臺(tái)系統(tǒng)工作平臺(tái)系統(tǒng)為施工人員供給安全操作平臺(tái)也用于小型施工機(jī)具的擺放。從下到上共設(shè)置-1,0,+1,+2,+3,+4 共六層。-1層：主要用于錨錐拆掉及墩身混凝土表面的修飾。0層：用于爬升裝置操作平臺(tái)+1、+2、+3層：主要用于模板的安裝、調(diào)整、錨錐的安裝。+4層：主要用于未澆筑混凝土段墩身鋼筋綁扎辦理和混凝土澆筑時(shí)的工作平臺(tái)。工作平臺(tái)采納木跳板搭設(shè)在型鋼骨架上，寬度為，各層平臺(tái)之間經(jīng)過(guò)爬梯連結(jié)。為了保證施工操作的安全，各平臺(tái)周圍設(shè)置安全防備網(wǎng)。平臺(tái)與墩身混凝土表面距離為 50cm，采納合頁(yè)護(hù)欄，避免雜物從接口處掉落。在墩身內(nèi)部分別在鋼筋施工和混凝土澆筑時(shí)分別設(shè)置兩個(gè) 工作平臺(tái)。4、墩身施工施工工藝流程液壓爬模施工爬模拼裝在場(chǎng)外選擇空闊地帶將面板、豎肋和橫肋依據(jù)設(shè)計(jì)組裝達(dá)成，運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。經(jīng)過(guò)吊裝的方式安裝模板到位，預(yù)留爬模預(yù)埋件，檢查合格后，達(dá)成首節(jié)墩柱的澆筑。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到 15MPa時(shí)，即可將模板拆掉，將錨板固定在預(yù)埋錨錐地點(diǎn)，并將錨靴掛在錨板上，用限位銷限位。此時(shí)可以進(jìn)行三角架、后移裝置和承重架部分的安裝， 以后挨次進(jìn)行上爬架以及爬升裝置操作平臺(tái)的安裝。隨爬架爬升挨次安裝各層下吊架。在第二節(jié)墩身混凝土澆筑達(dá)成且脫模后即可安裝掛做、導(dǎo)軌、液壓系統(tǒng)。安裝達(dá)成后，爬架即可利用液壓裝置進(jìn)行爬升。挪動(dòng)模板支架待承重架安裝達(dá)成后，固定在承重架主縱梁上。此中三角支撐部分在地面進(jìn)行預(yù)拼裝。爬架爬升施工爬架爬升前要仔細(xì)檢查液壓泵能否正常，導(dǎo)軌附墻撐能否緊貼混凝土面，承重三角架附墻撐是否遠(yuǎn)離混凝土面。并將操作平臺(tái)上的不用要荷載清楚，而后將上、下?lián)Q向盒同時(shí)調(diào)整為向下，下端頂住導(dǎo)軌。經(jīng)檢查確認(rèn)爬架爬升設(shè)施完整切合要求后，操作人員方可啟動(dòng)液壓泵，千斤頂施力后開(kāi)始爬架的爬升。爬架爬升的過(guò)程是一個(gè)軌道與爬架互為依靠，相互爬升的過(guò)程。依賴附在爬架上的液壓油缸進(jìn)行軌道提高，軌道到位后與上部懸掛件連結(jié)，爬架經(jīng)過(guò)頂升油缸沿軌道進(jìn)行爬升。爬升中將液壓操作平臺(tái)上每邊的兩個(gè)油缸進(jìn)行標(biāo)號(hào)， 分別為1-8號(hào)。每個(gè)邊上站一個(gè)施工人員，察看自鎖提高件的卡鎖與導(dǎo)軌的梯擋能否緊貼或能否在梯擋上，爬升能否同步。廠家人員負(fù)責(zé)油箱爬升的控制，經(jīng)過(guò)對(duì)講機(jī)對(duì) 1-8號(hào)的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)四邊步進(jìn)裝置到位后，方可進(jìn)行第二次爬升。如相差太大，貝U通知操作人員，對(duì)液壓油路進(jìn)行調(diào)理，使四邊能基本同步爬升。當(dāng)爬升架比設(shè)計(jì)地點(diǎn)超出 10cm時(shí)，停止爬升，馬上將承重銷插上，再經(jīng)過(guò)回油將爬架遲緩回落到原設(shè)計(jì)地點(diǎn)且實(shí)時(shí)插上安全銷，封閉液壓油泵，切斷電源，最后將承重三角架的附墻撐擰緊，使之緊貼混凝土面。模板施工在鋼筋綁扎到位此后，即可進(jìn)行模板初步定位工作。爬架爬升到位，將已裝置的齒輪銷取掉，而后向前推，當(dāng)模板底板與前一節(jié)混凝土面貼緊，再將齒輪銷插上。為保證模板不漏漿，要有必定距離的聯(lián)合長(zhǎng)度，且在二者聯(lián)合處貼兩道泡沫膠帶，控制漏漿。內(nèi)模安裝采納塔吊吊裝，先經(jīng)過(guò)內(nèi)模平臺(tái)支撐，再穿對(duì)拉桿將內(nèi)外模連成整體，用全站儀校核模板，切合要求后將陽(yáng)角拉桿，對(duì)拉桿擰緊。為了正確的定位模板，利用全站儀對(duì)四個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行放線，經(jīng)過(guò)吊垂線來(lái)確立模板上口地點(diǎn)。模板定位后，經(jīng)過(guò)調(diào)理?yè)螚U、圍楞卡具、調(diào)理器來(lái)調(diào)理模板上口地點(diǎn)、傾斜度、整體高度及地點(diǎn)。調(diào)節(jié)達(dá)成后、在前后支座中插入緊固件將模板固定堅(jiān)固。模板現(xiàn)場(chǎng)操作應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)，吊裝及運(yùn)輸過(guò)程中不可以碰觸模板特別是板面；在使用過(guò)程中采納同一種脫模劑，以保證混凝土澆筑無(wú)色差；振搗過(guò)程中禁止振動(dòng)棒頭與模板表面接觸，保證棒頭與模板表面距離許多于10cm，以防止破壞模板表面；拆模時(shí)禁止對(duì)模板邊角進(jìn)行撬動(dòng)，可在模板背后的支撐鋼結(jié)構(gòu)的受力部分進(jìn)行作用；模板進(jìn)行刷脫模劑的時(shí)候禁止使用鋼刷。5、工藝改良類比同類橋梁的爬模施工工藝，聯(lián)合4#墩現(xiàn)場(chǎng)的施工狀況，汲取過(guò)去的施工經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，在施工中進(jìn)行了改良。首節(jié)段變截面空心段施工爬模定型模板高度為6m，當(dāng)進(jìn)行首節(jié)段澆筑時(shí)，因?yàn)槎盏状嬖?m的實(shí)心段和6m變截面空心段，這就造成了沒(méi)法使用定制的內(nèi)模，給施工帶來(lái)不便。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)質(zhì)狀況決定采納竹膠板和鋼模板的組合進(jìn)行內(nèi)模的拼裝，并采納槽鋼作為背楞。竹膠板因其擁有質(zhì)量輕，易于加工的長(zhǎng)處，用于形狀多變的變截面倒角處；定型鋼模因其擁有較好的強(qiáng)度和剛度以及整體性好的長(zhǎng)處用于變截面平面處。采納二者的組合既知足了模板使用的要求，同時(shí)也便于現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)施工。交織流水施工基于4#墩左右幅擁有相同的結(jié)構(gòu)形式和施工方法， 為提高施工效率，采納交織流水的施工方式。鋼筋工班達(dá)成每一節(jié)段鋼筋施工大概需要 3天，模板工班達(dá)成爬模和混凝土澆筑施工大概也需要 3天，因此達(dá)成一節(jié)段的爬模施工大概需要 6天。在4#墩實(shí)質(zhì)施工過(guò)程中，采納鋼筋工班 1個(gè)，模板工班1個(gè)。左右幅一直進(jìn)行交織施工，當(dāng)左幅進(jìn)行鋼筋施工的時(shí)候，右幅進(jìn)行模板施工以及混凝土的澆注，反之亦然。交織流水施工保證了工班施工不斷留，一直處于作業(yè)狀態(tài)，同時(shí)也提高了施工效率，6時(shí)節(jié)間能夠達(dá)成兩節(jié)段的墩身施工。采納上述交織流水施工方式后， 4#墩左右幅決定共用一套內(nèi)模板，進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用。外模板左右幅各一套，隨爬架進(jìn)行爬升操作。變截面空心段組合模板相同也實(shí)現(xiàn)了周轉(zhuǎn)，進(jìn)一步降低了施工成本。墩身質(zhì)量控制舉措現(xiàn)場(chǎng)利用型鋼制作鋼筋定位卡尺，控制墩身主筋間距，采納勁性骨架指引支撐鋼筋安裝。立模時(shí)在薄壁墩內(nèi)外側(cè)模板之間部署多道 70、90cm的鋼筋，用以提高立模精度，保證墩身及保護(hù)層厚度。外模板低于板面 10cm設(shè)置一道定位卡槽，用以控制混凝土澆筑高度，保證混凝土面的連續(xù)平坦?；炷翝仓杉{地泵，高壓泵管沿塔吊固定爬升，到墩身處采納低壓管接到澆筑地點(diǎn)。內(nèi)模上采納木跳板搭設(shè)工作平臺(tái)，泵管接到平臺(tái)中心處，采納軟管接到墩身周圍，分面挨次澆筑，保證混凝土澆筑質(zhì)量。拆模后實(shí)時(shí)修復(fù)表面缺點(diǎn)，保證墩身顏色一致、棱角分明，第一模墩身拆掉模板后，四