浅谈薄壁空心高桥墩线形控制.doc

浅谈薄壁空心高桥墩线形控制【摘 要】该文通过对薄壁空心高桥墩线形控制的机理分析，对薄壁空心高桥墩应用的施工现状和预防墩身变形措施作了阐述。【关键词】空心薄壁桥墩 高墩 线形控制1薄壁空心高桥墩线形控制机理薄壁空心墩墩身柔度大，在施工中受到日照引起的温差、风力、机械振动及施工偏载的影响，墩身的轴线可能发生弯曲和摆动，使墩身处于一种动态之中。1.1温度影响高温季节，在阳光的照射下，高墩的朝阳面和背阳面温差较大，墩身也因此产生不均匀膨胀，使其向背阳面弯曲，对墩身施工精度有影响，且随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。另外，混凝土水化热局部不均匀，也会造成墩身局部膨胀不均匀，而使墩身向水化热较低的一侧倾斜。1.2风力、机械振动和施工偏载风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的，墩身受力不均匀，自然会导致墩身偏离轴线。2墩身线形控制措施2.1对温度影响的控制对于温度的影响，应该采用温度实时监控，预埋温度传感器，喷水降温，保温棚布覆盖等措施，最大限度减小温度对墩身线性的影响。在绑扎钢筋时或浇筑前，固定到待浇混凝土内设定位置和深度。传感器已用金属外壳保护，并已包含足够长、足够强力的引线。传感器引线另一端连接数据采集器，并于电脑连接，24h监控混凝土内部温度变化，传感器应该均匀有序的布置在桥墩混凝土内部，对称布置，对于高墩应该适当加密。混凝土浇筑后应立即用篷布遮挡阳光，防止阳光直射，篷布与墩身之间均匀布置温度计，随时观测墩身所处环境温度。 另外，通过安装在内外模板结构上的环形喷水养生管，间断地向墩身喷水，在养护墩身的同时起到降低阴阳面温差的作用，从而使日照温差引起的墩身轴线偏位减少到最小。选择在日出前后测量墩身的高度和平面位置，以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均匀变化，造成测量定位的困难。具体方法为：在每天上午6：30左右，沿墩身横、纵方向两条中心线，在翻模下口精确安放水平尺，用全站仪进行测量，用此位置的日照偏差，作为待施工墩身部位模板的日照偏差，在模板中线调整中予以消除，以达到克服温差影响的目的。2.2采用刚度大的模板，以提高模板整体的抗弯、抗扭强度。刚度大的模板，抗弯、抗扭强度都得到提高，对于空心薄壁空心墩这种柔性较大的墩来说，能够有效地控制其变形，减小外力对墩身的线形影响。在检查结构尺寸时，量取内外模板的对角线尺寸留底，在浇筑砼过程中或抽查复核时，一旦发现有异常现象，立刻根据留底对角线数据依靠墩身内部脚手架和底节模板桁架调校模板，同时采用全站仪放样圆端形空心墩的控制点复核，控制结构尺寸允许误差，达到防止墩身扭曲的目的。2.2.1空心墩身外模施工墩身外模板采用组拼抽条收坡形式，模板节高1.5米，循环翻升施工，每次浇筑高度4.5米，浇筑速度控制在1米/小时以内。组拼抽条收坡外模板由直坡模板、楔形模板、异型模板和调整圆弧模板共四种组成。模板外侧自带可调丝杆和调节座，用来调节曲率使面板曲率与墩柱各节段曲率相符。2.2.2空心墩身内模板施工内模翻升原理与外模相同，并同步进行翻升。墩身内模采用定型拱架和厂制定型钢模板组合而成，定型拱架由32螺纹钢弯制，厂制定型钢模为顶底口等宽的直坡模，直坡模宽度根据墩身内坡比不同宽度不同。在初次组拼内模时为适应圆周弧长差，需现场试拼内模，成型后每翻升一次仅抽取直坡模即可。模板间联接采用螺栓，曲率采用32螺纹钢拱架控制，整体支撑由墩身内部满堂脚手架解决。2.2.3模板施工作业平台墩身内部作业平台通过内部搭设的满堂脚手架提供，能够保证安全方便。墩身外部作业平台依靠每节外模板上端的三角桁架加宽解决。外模三角桁架宽度为60cm，在此基础上再加宽40cm作为平台宽度。加宽时在原有桁架上加焊一根双背10槽钢，槽钢外端焊立一根48钢管，高度不低于1.2米，作为防护栏立柱。加宽桁架选择楔形模桁架，加宽后上铺竹排作为行走通道，同时将立柱用钢管在顶部联成整体，外挂双层密目网作为防护，防护网底部兜至最底端模板上形成封闭。为协助外模底节拆除，在外模上挂设一挂篮作为人员施作平台。挂篮挂设在第二节模板上，挂篮底板主要由5050mm角钢焊制而成，长200cm宽90cm，底铺1.5cm竹胶板，外设20钢筋围栏扶手，高度不低于1.3米。挂篮吊带采用14钢丝绳，共设六根，其中四根定位挂篮，其余两根辅助挂靠，钢丝绳一端拴死挂篮，一端设自锁挂钩固定在外模桁架上。人员操作时必须挂安全带。2.2.4模板的检查在检查结构尺寸时，量取内外模板的对角线尺寸留底，在浇筑砼过程中或抽查复核时，一旦发现有异常现象，立刻根据留底对角线数据依靠墩身内部脚手架和底节模板桁架调校模板，同时采用全站仪放样圆端形空心墩的控制点复核，控制结构尺寸允许误差，达到防止墩身扭曲的目的。2.3加大测量力度薄壁高墩翻模的线型控制主要通过施工测量来进行。高墩翻模施工测量控制内容包括：高墩中心定位测量、高墩高程测量、高墩垂直度测量，其中高墩翻模线型控制的测量工作关键是垂直度测量。2.3.1空心高墩为了保证施工的连续性，确保高墩施工的轴线及垂直度和外观线形，在墩身施工轴线控制测量中，采用高精度全站仪和经纬仪配合使用、相互校核和施工过程中三阶段控制的方案。图6.1-4 圆端形空心墩平面轴线控制图墩身底部实体段施工完成后，放样其内外8条边线，做为主要控制要素，同时在实体段顶部放出空心墩四个圆心。墩身施工的过程中，用全站仪和经纬仪分别进行对点测量,全站仪对墩身轴线进行控制测量，经纬仪对墩身棱角边线进行监控测量。2.3.2高程测量用三角网点进行墩台高程测量，依据设计单位测设的水准基准点，结合现场地形布设高程网，并定期进行复测。每个墩承台完成后，按测量规范的要求，在承台面测设临时水准点，做为墩身沉降观测的控制点。特别是墩身顶的高程要严格控制，其精度要达到施工规范规定的标准。墩身顶面高程为+10mm。 高墩施工中的高程控制采用长钢卷尺（100米钢卷尺）丈量法与三角高程控制法双控。在墩身下部1.5米左右位置处设置整米高程控制基准线，墩身高程控制测量时从该控制基准线丈量测量，同时用全站仪利用三角高程控制法进行复核，确保高程控制误差在规范允许范围之内。2.3.3墩身垂直度控制为保证墩身的垂直度，施工中采用三维空间定位法，采用空间坐标控制墩身四角，测量仪器采用全站仪。在承台施工前，首先放出墩身十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位，不偏斜。模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点，模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜，模板安装完成后，利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比，利用千斤顶调整模板，误差控制在5mm以内。为确保墩身截面尺寸准确、顺畅，在每次浇注砼后，对墩身进行四角复测，并测量四角的标高，达到双控效果，即标高及线型控制，为下次立模提供数据参考，发现模板偏位之后应立即对模板轴线进行调整，为了不造成线形的不美观，调整不能一次性到位，调整方法为逐渐垫高模板偏向例的模板，慢慢进行调整。当日气温高于28时，墩身中心点的测设必须在早上八时之前完成，以避免温差的影响。在每节模板安装过程中，首先自校墩身八条边线之间的间距以及他们与轴线的间距，待接近设计值后，再用高精度全站仪对各点进行精确定位。全站仪调校模板完成后再对各控制点间距进行复核，确保模板顶口尺寸定位准确无误。3结束语空心薄壁高墩施工中应采用塔吊结合翻模技术，效果显著，主要体现在施工速度快、施工质量好、工程成本低。经济效益显著。墩身的垂直度测量，需要采用精密测量仪器完成，高墩施工要求具备良好的混凝土垂直输送设