周維
本文重點(diǎn)介紹了長(zhǎng)巴河右線大橋空心高墩墩身翻模施工及翻模施工工藝特點(diǎn)。
一、工程特點(diǎn)
宜萬(wàn)鐵路長(zhǎng)巴河右線大橋位于湖北省恩施州境內(nèi),橋跨布置為(48+80+48)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁+32m簡(jiǎn)支梁+24m簡(jiǎn)支梁,其中預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁1#,2#主墩位于河谷內(nèi) ,地勢(shì)陡峭,橋墩施工機(jī)具只能通過(guò)塔吊轉(zhuǎn)運(yùn)至河谷下,施工難度較大。 1#,2#主墩墩高分別為36m和48m,均設(shè)計(jì)為薄壁空心墩,墩身外壁坡比45:1,內(nèi)壁坡比70:1,墩頂圓外徑215cm、內(nèi)徑180cm。
空心高墩墩身施工目前主要有以下幾種施工方法:(可調(diào))模板支架施工、滑模施工、爬模施工、翻模施工。根據(jù)本橋橋墩特點(diǎn),結(jié)合施工實(shí)際情況,經(jīng)分析討論,決定采用翻模施工。翻模施工是一種較新的施工工藝,經(jīng)審核圖紙,反復(fù)設(shè)計(jì)、研究、論證,最后確定下施工方法來(lái)保證高墩施工質(zhì)量及施工工期,安全高效地完成墩身施工。
二、翻模模板設(shè)計(jì)與配置
考慮到橋墩位于河谷下,施工便道無(wú)法修至河谷內(nèi),只能在山坡上采用附著式塔吊,將模板等轉(zhuǎn)運(yùn)至河谷下再進(jìn)行拼裝,故模板設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮模板的最大重量,滿足塔吊的吊裝能力,故設(shè)計(jì)采用柔性鋼模,保證模板滿足剛度強(qiáng)度要求即可,施工采用搭設(shè)腳手架,保證模板最小重量,由于兩墩身墩高分別為36m和48m,模板設(shè)計(jì)高度2m,并根據(jù)2m的高差配置最小的調(diào)節(jié)塊。內(nèi)模設(shè)計(jì)小調(diào)節(jié)塊則采用收縮式調(diào)節(jié),保證最小投入調(diào)節(jié)塊,保證經(jīng)濟(jì)效益。下附1#主墩外模配置表
備注:1:本表模板為半邊配置表;2:A板上口尺寸:1164mm,下口尺寸1209mm;B板上口尺寸:1209mm,下口尺寸1254mm;C板上口尺寸:1254mm,下口尺寸1299mm;G板上下口尺寸均為1000mm;E板尺寸807mm;F板尺寸267mm;直線板尺寸:2200mm。3:本表ABC板在施工中尺寸小的均在上面。4:本墩身施工共配置6米模板,每4米翻模一次,共需直線板6塊,A板8塊,B板8快,C板8塊,G板6塊,E板16塊,F(xiàn)板24塊;5:由于3塊F板可配置成1塊E板,施工時(shí)若彼此差缺可適當(dāng)根據(jù)尺寸相互代替。
三、翻模施工工藝
3.1 工藝特點(diǎn)
(1) 翻模材料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分層、流水施工,利于加快施工節(jié)奏,縮短工期;
(2) 翻模3層循環(huán)提升使用,模板使用面積小、節(jié)約材料;
(2) 模板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理實(shí)用,有有效的安全、質(zhì)量保證措施。
3.2 工藝原理
翻模施工工藝原理是利用具有一定工作強(qiáng)度的混凝土實(shí)體作為固定支撐體,各種材料用塔吊機(jī)械提升。墩身的收坡和曲率調(diào)整及墩身內(nèi)外徑由專(zhuān)用的內(nèi)外鋼模板來(lái)完成,墩壁混凝土澆注采用連續(xù)施工,鋼模板每節(jié)有效高度為2m,施工中保證3節(jié)鋼模板循環(huán)倒替使用。鋼模板連接通過(guò)專(zhuān)用設(shè)計(jì)的筋帶,對(duì)拉螺栓,等達(dá)到設(shè)計(jì)要求,一般墩壁直徑變化則采用調(diào)節(jié)塊來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié),還用減少模板塊數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)為每2m減少一個(gè)小調(diào)節(jié)塊來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外模板的調(diào)節(jié),
3.3 工藝流程
工作平臺(tái)提升 → 模板拆除提升→焊接、綁扎鋼筋→模板安裝→灌注混凝土→工作平臺(tái)提升 →模板拆除提升。
四、施工要點(diǎn)
根據(jù)工期成本要求,采用1套翻模施工,每塊模板有效高度2m,由三組同樣規(guī)格的模板組成一套。其施工程序?yàn)椋寒?dāng)?shù)谝?三節(jié)模板內(nèi)均灌注混凝土經(jīng)養(yǎng)生12h后,即可拆除第一節(jié)模板,并將其倒到第三節(jié)模板上部,成為第四節(jié)模板。如此,第二節(jié)成為第五節(jié)模板,第三節(jié)模板成為第六節(jié)模板,依次循環(huán)向上翻倒交替施工。
4.1 模板施工工藝
當(dāng)最下面一節(jié)混凝土達(dá)到可拆除條件時(shí),首先拆除每50cm一圈筋帶拆除,,然后再進(jìn)行對(duì)拉螺栓的拆除,對(duì)拉螺栓拆除后,再拆除上下模板連接螺栓,然后采用塔吊向上提升模板,模板每塊提升到固定位置后立即采用連接螺栓,與下部模板連接,模板一圈拼裝完成后,用筋帶將外模固定,然后根據(jù)設(shè)計(jì)幾何尺寸,位置進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整完成后,放可將上下連接螺栓,筋帶等固定牢固,外模拼裝完成后,開(kāi)始對(duì)表面混凝土鑿毛,涂刷脫模劑和綁扎墩身鋼筋,完成后,開(kāi)始提升內(nèi)模,并按照外模步驟進(jìn)行調(diào)整,完成后,開(kāi)始安裝對(duì)拉螺栓,對(duì)拉桿則采用PVC管內(nèi)穿鋼筋完成,模板及鋼筋安裝完成后,核對(duì)幾何尺寸及空間位置是否滿足規(guī)范要求,復(fù)核無(wú)誤后,方可開(kāi)始澆筑混凝土。
4.2、墩身混凝土灌注
混凝土運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸采用塔吊運(yùn)輸,每漏斗為0.8m3,5h-6h可完成一次灌注任務(wù)。搗固工作采用2臺(tái)插入式振搗器,為防止臨時(shí)出現(xiàn)故障,每個(gè)橋墩備用一臺(tái)振搗器,并隨時(shí)檢查以保持良好狀態(tài)。圬工表面對(duì)拉螺栓以及個(gè)別缺陷,應(yīng)采用經(jīng)過(guò)試驗(yàn)配制顏色一致的水泥漿進(jìn)行修補(bǔ),以保持墩身混凝土顏色一致,外表美觀。
4.3、空心高墩的施工控制
由于墩身高,需多次立模,為保證墩身垂直度和中心位置準(zhǔn)確,施工中采用三維空間定位法,采用空間坐標(biāo)控制墩身四角, 模型安裝完成后,利用全站儀直接測(cè)量墩身十字坐標(biāo)與計(jì)算的理論坐標(biāo)對(duì)比,利用纜風(fēng)繩調(diào)整模型,坐標(biāo)誤差在10mm以內(nèi)。然后用不同的后視點(diǎn)重新測(cè)量一遍,確保結(jié)果一致;利用水平儀檢查模板頂四角標(biāo)高,誤差控制在5mm以內(nèi)。并在澆筑過(guò)程中,使用1kg的垂球沿模板外側(cè)測(cè)量本節(jié)段的垂直度,指導(dǎo)澆筑順序。
五、效益分析
翻模施工工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)和效益:
1、減少了高空作業(yè)的不安全因素,降低了施工難度,節(jié)約了大量勞動(dòng)力的投入。
2、模板總體積小,操作簡(jiǎn)單,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高,可在鐵路、公路工程等類(lèi)似的建筑領(lǐng)域應(yīng)用。
3、運(yùn)輸方便,可重復(fù)利用率高,尤其適合工程戰(zhàn)線長(zhǎng)、地形復(fù)雜和運(yùn)輸困難地區(qū)。
六、效益分析
該橋兩個(gè)空心墩采用翻模施工,解決了高空作業(yè)施工難、垂直運(yùn)輸復(fù)雜危險(xiǎn)等難題,節(jié)約了工程成本,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
翻模施工工藝適用于大、中橋各種空心高墩,以及各類(lèi)煙囪等工程實(shí)體的施工,具有廣泛的推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
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[2彥虎.墩翻模施工技術(shù)研究與應(yīng)用[J].濟(jì)鐵工程科技,002(3)55-58
(作者單位:中鐵四局集團(tuán)第六工程有限公司 安徽蕪湖241007)