薄壁空心高墩施工技术浅析.pdf

与 建 材装 饰2016 年 1 月 薄壁空心高墩施工技术浅析 任延涛 （中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司上海200070） 摘要：结合丙龙山特大桥薄壁空心高墩的工程实例，分析薄壁空心高墩的关键施工技术，并基于工程实际的现场条 件及安全需要，对相关方案进行比选，本文证实了拼装式安全爬梯+模板外挂式作业平台方案替代满堂脚手架方案的可行 性，为后续类似工程奠定了良好基础。 关键词：薄壁空心高墩；模板；安全爬梯；模板外挂式作业平台 中图分类号： U445.559文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2016） 03-0247-03 1 引 言 近年来随着高铁建设的蓬勃发展， 多山地区因为自然条件及 选线的综合考虑， 经常有高墩铁路桥的出现， 高墩身施工有别于 普通墩身施工， 普通墩身施工工艺很难在高墩施工中应用， 因此 在高墩施工过程中选取合理、 经济、 有效的解决方案就变得至关 重要。 九景衢铁路丙龙山特大桥多为薄壁空心高墩，施工难度较 大， 在施工中我们针对模板、 支架进行了比选优化， 根据现有人 员、 设备、 机械进行合理的安排， 顺利完成了高墩施工， 节省了成 本， 为以后类似施工积累了较好的经验。 2 工程概况 丙龙山特大桥位于衢州市开化县境内。全桥起讫里程： DK227+557.220DK228+305.655， 桥长 748.43 延长米。 全桥共 23 个墩台， 桥台采用矩形空心台， 桥墩采用圆端形桥墩。 丙龙山特大桥实心墩 7 个， 空心墩 14 个， 共计 21 个， 其中墩 身高度大于 30m 的有 10 个， 这给施工带来一定的难度， 其中最 高的墩身高度为 49m。 3 施工过程中存在的主要疑难问题 按照一般的施工思路，墩身施工都是搭设外脚手架进行施 工， 丙龙山特大桥墩身高度大于 30m 的有 10 个， 脚手架搭设存 在一定的困难。 （1） 本项目我施工环境位于山区， 山体起伏较大， 部分桥墩位 于半山腰， 外部采用脚手架施工空间不足； （2） 原地基基础较差， 处理起来较为困难且量大， 若基础处理 不到位，会形成不均匀沉降增大安全风险，而且不利于成本控 制； （3） 脚手架施工投入的劳动力较多、 工期较长， 不利于成本控 制。 4 方案比选 在保证施工安全、质量以及满足总体施工进度的前提下， 提 出了以下几方面优化意见： （1） 为节省处理地基的成本， 降低高墩施工地基处理不到位 和支架承受能力带来安全风险，我们考虑将外部脚手架施工方 案改为模板外支架作业平台施工。这样不需要对地基进行大面 积处理， 且可以降低支架承受能力带来的风险。 （2） 为方便工人在模板外作业并保证施工安全， 我们考虑在 模板上搭设作业平台。 （3） 为方便工人从地面到达墩身作业处， 我们考虑在墩身旁 搭设安全爬梯。 5 施工关键技术 5.1 模板施工 空心墩外模板采用钢模板， 内模板采用木模。 墩身高度较高， 采取分段浇筑以保证模板稳定，模板标准节段为 2m，并设 1m、 0.5m 的调整节段。墩身截面为变坡型， 外坡比为 35： 1， 模板加工 时按最高墩身高度进行加工， 施工时根据墩身高度支立。模板采 用塔吊吊装， 35m 以下采用吊机配合。模板安装时分节安装， 模 板固定采用对拉杆固定， 对拉杆采用 25 圆钢， 内外模固定采用 14 圆钢对拉杆。 每次墩身浇筑高度为 6m， 浇筑完成后支立上部模板， 留最上 面一节模板作为下次节段模板抱箍用，下面拆除后的模板移至 下一个墩身进行流水作业。 由图 3 可见， 底节模板承受重量为自身重量+上部共 3 节模 板重量+作业平台重量+人员重量， 经计算合计约 30t。 取周长方向 （圆弧部分直径 7.6m） 上单位长度的底节模板进 行受力分析，则其上承受 300/32.9=9.12kN/m 的静力载荷，如图4 图 1 模板外支架作业平台法施工图 2 模板外平台法搭设施工 图 3 模板固定示意图 交通建设 247 与 建 材装 饰2016 年 1 月 所示。 根据混凝土支承面角度关系可知， 在重力载荷作用下， 底节 模板将产生环向的扩张趋势，扩张趋势主要由模板上的 9 根螺 杆及模板间连接螺栓形成的自平衡拉力体系承受。同时， 混凝土 表面的支撑压力将产生摩擦力，有助于支承模板整体的重力载 荷。假定重力载荷的 90%由摩擦力抵抗， 则根据角度关系， 支承 面压力将达到 51.1kN/m，根据 钢结构设计规范 （GB50113- 2005）钢模板与混泥土摩擦力为 0.6，实际摩擦力将达到 51.1 0.6=30.66kN/m，仍大于模板的重力载荷 9.12kN/m，满足安全要 求。 因此，周长方向上单位长度的自平衡拉力为 1.4635= 51.1kN， 各区域的螺杆和螺栓拉力分别验算如下： （1） 平直区域 长度 4.5m， 共承受 230kN， 共 9 根直径 32 螺杆， 螺杆应力为 230/9/6931000=36.87MPa205MPa， 满足要求。 （2） 弧形区域与平直区域间 直径 7.6m， 共承受 11.1kN， 共 12 根直径 16 螺栓， 螺栓应力 为 11.1/12/841000=11.01MPa205MPa， 满足要求。 （3） 弧形区域 半径 3.8m， 共承受 5.55kN， 共 6 根直径 16 螺栓， 螺栓应力为 5.55/6/841000=11.01MPa205MPa， 满足要求。 5.2 作业平台搭设 钢模板分节安装， 每节模板安装后进行模板外作业平台的安 装，下一节模板安装时施工人员站在已安装模板作业平台上操 作， 配合机械施工。作业平台牛腿悬挑长度为 1m， 能够满足施工 需要， 考虑安全性， 悬挑下加斜撑， 牛腿与墩身钢模通过卡扣固 定， 斜撑与牛腿通过螺栓连接， 与墩身钢模通过卡扣固定。每节 模板安装一套牛腿， 牛腿间距为 800mm， 现场可根据实际情况进 行调节。牛腿大样图见图 5。 牛腿围绕模板四周布置，布置间距为 0.8m。为保证施工安 全， 在平台外缘设置高度为 1.2m 的栏杆， 栏杆四周用钢管连接， 栏杆围挡选用 48 的脚手管与牛腿支架固定，为方便拆卸选择 绑扎固定。栏杆上布置防护网， 保证安全施工， 栏杆布置间距与 牛腿布置对应， 钢管外缘做防锈处理， 刷防锈漆。牛腿上缘搭设 脚踏板作为施工平台，模板边角脚踏板悬挑过大时可适当加密 牛腿布置。 牛腿材料选用70708 角钢， 经检算作业平台满足施工要 求。 已知平面角钢桁架的间距为 800mm， 恒载为 0.5kN/m2， 活载 为 2.5kN/m2， 考虑 1.2 恒+1.4 活， 则作用在水平角钢上的恒载设 计值为： q=0.8 （1.20.5+1.42.5） =3.28kN/m 在荷载组合下， 建模计算得各构件应力比图 6 所示， 最大应 力比为 0.341， 满足设计要求。 在荷载组合下， 操作平台的变形如图 7 所示， 水平角钢跨中 变形为 0.7mmL/250， 满足设计要求。 下面以丙龙山特大桥 14# 墩为例，具体作业平台及牛腿如 图8 所示。 墩身外围牛腿及斜撑采用厂家提前加工，现场施工组装， 加 快施工进度， 并在地面提前与墩身模板组装完成， 与钢模板一起 安装完成后再通过安全爬梯进行牛腿上脚踏板及围挡的搭设。 图 4 单位长度底节模板受力示意图 图 5 作业平台侧面大样图 图 6 操作平台构件应力比图 7 操作平台变形 图 8 模板作业平台平面示意图 图 9 牛腿及斜撑 交通建设 248 与 建 材装 饰2016 年 1 月 5.3 安全爬梯搭设 通过安全性及可操作性等因素比选， 最终选择 750 型拼装式 安全爬梯。安全爬梯进场后需及时进行出厂合格证的检查工作， 无出厂合格证将不予接受并进行退场处理。 为保证拆模的安全及可靠，墩身最下面爬梯与墩身间距为 1m， 按最大高度计算， 最上部安全爬梯与墩身间距为 2.4m， 爬梯 与墩身钢模外作业平台采用 I20 工字钢能够满足人员通行安全， 工字钢两端与爬梯踏步平台和墩身外围平台进行固定。连接通 道宽度为 50cm， 通道两边采用高度为 1.2m 栏杆并挂安全网进行 防护。爬梯接长时需要与墩身进行连墙固定， 通风孔位于在桥墩 正面 （直板段长边向） ， 爬梯设置在桥墩正面， 利用墩身通风孔进 行连接固定。 通风孔间距为 3m （竖向） 4m （横向） ， 安全爬梯每升 高 3m 设置一道连墙杆件， 见图 10。 6 总结与体会 （1） 丙龙山特大桥墩身已全部施工完成， 在施工过程中安全、 质量均处在可控范围之内， 未发生任何安全、 质量事故。 （2） 在丙龙山特大桥施工过程中， 我们积累了高墩施工的经 验， 验证了拼装式人行安全爬梯+模板外挂式作业平台替代满堂 脚手架是完全可行的， 为以后类似高墩施工打下了良好基础。 收稿日期： 2016-1-1 作者简介： 任延涛 （1981-） ， 男， 工程师， 本科， 专长道路、 桥梁与 隧道施工，任中铁二十四局上海铁建工程有限公司九景衢项目 部项目总工程师。 图 10 安全爬梯与墩身连接固定示意图 农村公路养护管理水平及质量控制措施 张 黎董晓伟 （蒲城县农村公路管理站陕西 蒲城县715500） 摘要：随着我国的经济总量的提升，城镇化水平的迅速提高，农村公路的建设也迅猛发展。 随之而来的农村公路的 管理和养护的问题逐渐显现。 我国农村面积较大，公路较多，差异化明显，农村公路养护机制不完善，公路有效管理缺位。 针对这些农村公路的管理和养护中存在的问题，本文提出了结合各地实际情况，采用对应的管理方式并且要提升农村公 路的有效管理质量和水平，为进行农村公路养护管理等新的模式提供参考和探索。 关键词：农村公路；养护管理；质量控制 中图分类号： U418.2文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2016） 03-0249-02 引 言 近些年来农村公路进行了大规模的建设和翻新路面， 越来越 多的农村修建了公路，同时农村公路的质量也有了比较大的提 升，这些提升很大的提升了农民的生活水平并且促进了农村的 经济发展。但是由于农村的公路多， 不同地区有着不同的特点， 同时农村公路养护机制不完善， 农村公路有效管理缺位， 再加上 公路养护资金来源不稳定， 到位难度较大等种种问题。因此提升 农村公路的管理和养护之水平及质量是个需要重视的问题。 1 现农村公路管理及养护的主要问题 1.1 水平低并且不同地区有很大差异 我们知道， 不同的农村地区的经济发展程度不同， 因而不同 地区的农村公路的差距很大，并且由于不能及时的做好公路养 护工作， 导致普遍农村公路的路况不理想。现有的较多的农村公 路的等级不高， 比较多的是准四级和等外公路， 在路中有较多的 桥是民间桥经过桥梁改造后使用的，导致出现很多桥梁是有着 各种各样的问题的， 到路中的交通安全设备、 交通标志线等也通 常缺失。 1.2 农村公路的养护管理缺乏科学有效制度 我们要对全国的农村公路进行管理， 就需要建立与之配套的 农村公路管理制度， 而目前该制度却在不完善的状态， 其中也很 多不合理，造成在执行农村公路维护管理时对技术的使用较为 困难。对于经费的使用缺乏技术规范， 造成开销增大，