浅谈山区桥梁空心高墩翻模施工技术
摘要:本文重点对山区桥梁薄壁空心桥墩翻模施工方法的探讨，分析了空心高墩翻模施工内模整体提升技术,供类似工程施工提供参考。
关键词:空心薄墩；模板；提升系统；施工
目前，山区桥梁高墩施工中存在高墩由于施工数量多、工作面积小，施工条件差，无法像矮墩一样一次浇筑成型的问题。在施工中常用的三种方法有：滑模施工、爬模施工、翻模施工。滑模施工由于速度慢,劳动强度大,施工影响因素多,混凝土外观质量不好已较少使用。爬模和翻模是常采用的施工施工方法，本文重点对山区桥梁薄壁空心桥墩翻模施工方法的探讨。
1工程概况
某大桥是A1标段公路上的控制工程,主桥为(55+4×100+55)m预应力混凝土连续梁,桥面净宽24.5m,最高桥墩96m。主桥桥墩均采用薄壁空心桥墩,顺桥向壁厚0.5m～0.70m,横桥向壁厚1.00m～1.10m。
2施工方案、工艺流程
2.1总体施工方案
主桥空心薄壁墩身施工采用翻模技术,小型机具和材料垂直运输采用塔式吊机,施工人员上下作业采用施工电梯,墩身混凝土浇筑采用泵送。主筋竖向连接使用CABR剥肋滚轧直螺纹连接技术,混凝土养生采用墩身围绕打孔钢管长流水养护。
2.2施工准备
2.2.1模板配备
模板由专业厂家制造,外模每节高度3m,每套两节模板,施工中循环倒替使用;内模一套,由4块大块异型模板组成,高度4.5m,多出外模的1.5m以便与墩身进行紧固联结。内模采用槽钢背肋,竖边肋采用角钢,并在紧拉丝处设加劲肋。面板超出竖边肋2.5cm,组拼时搭接5mm(见图1)。拉筋孔与外模板一一对应,做到精确布置。在竖向连接法兰上设计顶丝及拉丝,以便内模结构尺寸的调整。为了保证在施工墩身横撑(厚1m)时模板的连续性,专门制作了2m,1.5m高的异型钢模板各两套。
圈1内模组装示意图
2.2.2施工平台
施工平台高6m,采用钢管及扣件拼装,自成整体,同时在外模上设置滑道和销孔。在施工时,施工平台下部3m固定在滑道上,上部3m用于墩身水平筋的绑扎作业。平台提升采用塔式吊机进行。另平台外围安装安全防护网以保证施工人员的作业安全。
2.2.3内模提升支架
内模板采用支架提升。提升架为有4根圆管支柱的槽钢框架梁,形状为井字形(见图2)。在顶部槽钢横梁长方向悬挂4个手动葫芦以做提升时用。
图2内模提升支架图
2.3工作原理
在上节混凝土浇筑完成后,提升工作平台进行下一节钢筋绑扎作业。等上节混凝土达到可以拆模的强度后,吊上内模提升架,用倒链挂好内模,拆除内模拉筋,松开顶丝,旋紧拉丝使内模收缩,然后用倒链提升至下一节施工高度(3m),并用拉筋初步固定内模下部(1.5m)于已浇筑的混凝土上。人工拆除外模,用塔式吊机进行提升拼装和穿拉筋加固。模板检查合格后浇筑混凝土。依此循环施工直至墩顶。当临近墩顶联结处时,在墩身上预埋托架,支立墩帽模板,浇筑墩帽混凝土,直至完成整个墩身的施工。
2.4翻模施工
2.4.1翻模构造
翻模结构由施工平台、模板系统、提升设备、中线控制系统和附属设备等部件组成。施工平台:由型钢牛腿上铺设木板组成,是安装各零部件、安放机具、堆放材料、浇筑混凝土、施工人员作板,并增加异型模板以满足调整尺寸的需要。外模相互间用螺栓连接,外用围带箍紧。内模采用整体组合形式,用顶拉螺丝连接,通过花篮螺栓调整尺寸。提升设备:主要为塔式吊机、电梯和提升架,是施工平台提升、内外模提升,机具设备、人员材料运输的主要动力设备。辅助设备:包括激光垂准仪、配电盘、安全网、混凝土养生用水管等。
2.4.2翻模施工
(1)工艺流程。内模提升施工的工艺流程为:施工准备→绑扎钢筋→安装提升架→内模提升→校正模板→灌注混凝土→循环施工至墩顶。
(2)第一板施工。第一板施工时内模由塔吊整体吊入(变截面首节墩身已施工完),模板工程完成后即浇筑第一板墩身混凝土。
(3)钢筋绑扎。主筋连接采用剥肋滚轧直螺纹套筒连接技术,采用专用设备集中加工,运输到现场后进行人工连接。钢筋连接质量要满足行业规范要求,钢筋绑扎后的位置要保证模板定位能满足设计和公路桥涵规范要求,箍筋在内模提升到位后再行绑扎。
(4)安装提升架。混凝土浇筑完强度达到5MPa以后,用塔吊将提升架安装到位。支架支点位于已浇筑的墩身混凝土面上,四角悬挂手动葫芦用于内模提升。
(5)内模提升。提升架就位后,用倒链悬挂内模的吊点位置,然后抽出拉筋,松开顶丝,旋紧拉丝进行脱模作业,使内模框架整体内缩2cm左右。内模与墩柱内壁混凝土面分离后,即用手动葫芦提升内模。在提升的过程中四个手动葫芦的速度严格保持同步。内模提升3m后(1节外模高度),松开拉丝,旋紧顶丝使下部1.5m模板与已浇筑的混凝土密贴。加固牢靠后松开手动葫芦,将提升架吊回地面。
(6)校正模板。检查模板尺寸,不合适的加以调整,使之达到墩身设计要求尺寸。经检查调整合格后,上紧竖带、围带、拉筋、支撑,紧固好各部位螺栓。全部检查合格后方可开始混凝土的浇筑。
3结语
该大桥高墩翻模施工中,内模采用了整体提升施工技术,大大提高了施工进度,为整桥按期安全合龙创造了良好的条件。该方法简单易行,施工安全性也比原拆除安装技术要高。同时,利用新型脱模剂,也为方案的顺利实施带来了便利。总之,该技术在高墩施工中具有良好的推广应用价值。
参考文献
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