薄壁空心墩翻模施工技术.doc

薄壁空心墩翻模施工控制技术关键词：高墩桥；空心墩；翻模施工摘要：本文结合西部大通道包(头)北(海)线陕西境内黄（陵）延（安）段高速公路上的淤泥河特大桥，此桥是一座高墩（3号墩62m、4号墩105m、5号墩82m、6号墩32m）大跨径（90m+3160m+90m）预应力混凝土连续刚构桥。主要从墩身施工方案比选、模板加工、翻模施工、施工控制要点等方面介绍双矩形薄壁空心墩身翻板模施工技术。首先在施工方案比选对爬模、滑模及翻模三种施工工艺的优缺点进行了比较，根据现场施工条件及质量标准最终选定翻模施工。其次在施工过程中对模板的设计、加工及拼装控制。第三在施工过程中对如下几点进行测量控制，采用全自动全站仪、自动整平水准仪、自动整平激光铅垂仪等先进的测量仪器，主要对定位测量、高程测量及垂直度测量进行控制；模板加工控制，选用生产规模大，社会信誉好的生产厂家，确保模板加工质量；模板安装控制，模板安装时先进行预拼装，在模板安装及混凝土施工过程中注意对模板的垂直度、角点坐标、高程以及模板的接缝处理、固定进行控制；混凝土施工，从振捣、养生、施工缝处理等方面进行控制；墩身几何尺寸和外观质量控制。实践证明，翻板模施工是高墩施工方法中一种较为科学、合理的方法。1工程概况 黄延高速公路淤泥河特大桥位于陕北黄土高原南部黄陵县境内，桥址处山高沟深，地形崎岖。该桥全长846m，主桥为90m+3160m+90m预应力混凝土连续刚构桥，由上、下行的两个单箱单室截面组成，主梁根部高9m。引桥分别是：黄陵岸为230m预应力连续箱梁，延安岸为430m预应力连续箱梁。其中主桥是由3号(62m)、4号(105m)、5号(82m)、6号(32m)4个主墩组成的160m跨度连续刚构体系。每个主墩均由2个双薄壁矩形空心墩组成，分成左右两幅（见图1）。墩身施工采用3m高定型大模板，塔吊配合提升翻模的施工方法施工。2施工方案选定在施工前拟定了爬模、滑模、翻模等多种施工方案进行比选。爬模施工外爬式支架刚度较小，无法用自身结构纠正模板偏差；支架承载力小，墩身模板单块面积受到限制，模板接缝较多，容易出现错台；作业平台狭小，安全隐患多，风险大。故爬模方案满足不了高墩施工的要求。滑模施工极易产生支承杆弯曲、混凝土水平裂缝或被模板带起、局部坍塌、混凝土外观质量较差，需装饰混凝土表面、配套设备较多，投入较大、一旦施工开始，中途不能停止，在雨季施工，混凝土质量难以保证等多种问题，且模板耗钢量大，一次性投资费用较多。结合工程要求，及以上两种施工方法综合考虑施工质量、工程造价、施工工期、劳动强度等多种因素，对双薄壁空心高墩的外模施工采用翻升模板系统。3 墩身施工技术3.1墩身施工方法淤泥河特大桥主桥设计为双薄壁矩形空心墩，墩身最大高度为105m，采用翻模法施工。采用大块模板以提高施工进度和平整度，配置塔式起重机翻升模板，电梯运送上下施工人员和小型机具材料。翻模由2节段大块模板及支架、内外工作平台、塔式起重机手动葫芦组合而成的成套模具。施工时第一节段模板支于承台顶上，第二节段支立于第一节模板上。当第二节段混凝土强度达到3MPa，第一节段混凝土强度达到10MPa时，拆除第一节段模板。此时荷载由已硬化的墩身混凝土传至基顶。待第一节段模板作少量调整后利用模板内外固定架和塔式起重机、手动葫芦将其翻开至第三节段。依此循环向上形成拆模。翻开立模模板组拼，搭设内外工作平台，钢筋加工安装，接长泵送管道灌注混凝土。养生和测量定位，高程测量的不间断作业，直至达到设计高度（见图2）。3.2施工工艺(1)立模准备根据基顶中心放出立模边线，立模边线用砂浆找平。找平层用水平尺分段抄平，待砂浆硬后由线路中心向两侧立模。(2) 立模检查第一节段模板安装后，用水准仪和全站仪检查模板顶面高程和墩身中心及平面尺寸，符合标准后进行下道工序。(3) )模板翻升在第二节段模板内、外围带上挂小型载人吊篮，拆除第一节段内外模固定架，用手动葫芦挂住第一节段钢模板。松开内外模板之间拉杆，卸下第一节段内外围带，用塔式起重机吊运至第三节段混凝土顶面平台上。清理模板，并涂刷脱模剂后按放线尺寸组装为第三节段模板。然后按第一节段的安装次序安装其余部分。(4) 翻模施工中空心墩线型控制空心墩的线型控制主要通过施工测量来进行的。空心墩施工测量控制内容包括：空心墩定位测量、空心墩高程测量、空心墩垂直度测量。空心墩定位测量采用三维坐标控制法。每个墩台施工前，先由项目测量班用全站仪进行4个角点定位，设置好横、纵向护桩，给施工队交底。空心墩高程测量采用三角高程法。用直径10mm的钢条焊成“丰”字形觇标， 3根横条间隔1520cm。再把觇标焊在事先选定的墩身钢筋上，作为观测竖直角的观测点。觇标间距用钢尺丈量，精确至毫米。用竖直角最小读数为2级的经纬仪观测竖直角。至少观测6个测回，以此来计算空心墩的高程。空心墩的垂直度测量垂直度测量采用自动安平激光铅垂仪， 在承台上距墩身0.8m四周埋设观测点，并设牢固的保护罩。工作平台上设激光接收靶，能显示光斑并捕捉斑心， 调整模板使外模板内侧距离距激光斑心与观测点距墩身距离相同，进行墩身的竖向轴线传递。这样不仅简化繁琐的测量工作，而且中心控制准确、可靠。模板每翻升一次，对模板的位置检查一次，以控制桥墩的纵横向偏移和扭转。每6米采用全站仪进行复核。测量时，用全站仪对矩形空心墩的四个角进行定位，与激光铅直仪校核，以此来支立空心墩的模板。3.3翻模安装控制翻模工艺是配备2节模板，先安装第一节模板浇筑混凝土后，再安装第二节模板，每次浇筑混凝土前仍有1节模板紧固于已浇筑混凝土体，上一节模板则处于待浇混凝土状态，紧固于墩身上的支承模板是依靠自身抱箍于墩身以较大摩擦力支承上一节模板重量和其他荷载。模板测控是以模板几何中心与设计轴线重合为目的施工，在施工过程中严格控制施工误差，具体措施如下：(1)调整模板四边存在的高差，用0.5-1mm的薄钢板进行支垫；(2)克服模板自身平面位置偏移；(3)用全站仪和激光铅直仪测定模板位置和垂直度；(4)内外模间加内支撑控制壁厚，支撑间距由拉杆调整；(5)内模用手拉葫芦对拉，保证在浇筑过程中不发生模板偏移。3.4墩身几何尺寸和外观质量控制(1)墩身几何尺寸和外观质量取决于多种因素，通过对模板、施工技术、混凝土配合比、结构设计等控制，以达到尺寸精确、线条流畅、表面平整、棱角分明、无裂纹气泡；施工缝、模板接缝精细均匀等。(2)钢模板采用12槽钢配6mm厚面板，加工成整体大块钢模板，材料选用正规厂家生产，加工精度控制在1mm以内，模板对接缝，模板拼缝认真打磨；完全消除模板横向接缝，安装时对竖向横向接缝认真粘贴泡沫塑料密封条，模板拉杆预紧力要足够，特别是已成混凝土最上排拉杆在下一次混凝土浇筑前再次预紧，防止混凝土漏浆造成“裙子”缺陷。(3)振捣。选择有经验的混凝土工，采用50振捣棒下到模板内进行精细振捣，防止漏振，特别是视线不良的转角和倒角内侧处，振捣的火候要恰到好处。混凝土浇筑均为分层浇筑、振捣，分层厚度不超过30cm，振捣间距不大于37cm。(4)养生。混凝土初凝后表面开始洒水，并覆盖无纺土工布。混凝土拆模后及时养生，侧面采取喷淋的方法，及时洒水保证墩身混凝土湿润。(5)施工缝处理。在翻模施工过程中，处理施工缝和模板接缝是一个比较棘手的问题，在这个问题上的处理方法是：在浇筑每一板混凝土时必须浇筑到和模板上缘平齐(清除浮浆后)，然后把靠模板侧12cm处的混凝土抹平，确保施工缝和模板接缝重合，以保证墩身混凝土的整体外观质量。4结论与体会(1)桥墩墩身较高，模板周转次数较多，模板应具有足够的刚度，避免变形造成拼装困难和产生错台。(2)模板加工选用实力雄厚、设备齐全、经验丰富的大工厂加工，模板和缝宽度、表面平整度、焊缝质量、模板四角加工角度等技术指标容易得到保证。(3)模板出厂前必须经验收试拼，各项指标满足施工要求后，方可运至现场，避免因施工现场条件简陋而无法修整。(4)施工配套设备齐全，数量充足，尤其是起吊设备。4个空心墩同时施工，作业平台上材料需求量大，起吊能力不足将严重制约施工进度。(5)墩身竖向钢筋较多，主筋接长是影响施工进度的又一关键因素。选用镦粗直螺纹接头技术，既可降低施工成本，又能大大缩短钢筋安装工序时间，加快施工进度。(6)墩身施工常常因其他原因造成墩身混凝土表面污染，成立专门的墩身表面处理小组，及时清理混