m薄壁空心高墩施工技术

薄壁空心高墩施工技术一、工程简介xx特大桥是xx国道主干线xxxx至xx高速公路上的一座重要桥梁，位于xxxxxx县xx镇槐树村，架立于xx两座山头之间，跨越xx，距离318国道约500m，桥梁东西走向，左右线分离式，左线桥孔跨布置为5×40+106+3×200+106+4×40m，右线桥孔跨布置为4×40+106+3×200+106+4×40m，上部结构主桥106+3×200+106m采用变截面预应力混凝土连续刚构箱梁，两岸引桥采用预应力混凝土40米T梁，先简支后刚构。设计荷载：汽超一20级，挂车一120级；设计时速：80km/h。主桥桥墩为双肢变截面矩形空心薄壁墩，墩身混凝土设计标号C50，壁厚0.7米，肢间净距9米，纵向每墩双肢外侧均按100：1放坡，横向根据墩高采用分段放坡方式，从上到下每60米分别采用100：1、60：1和40：1三种坡率，每肢墩顶尺寸均为3.5×8.5米，最大墩高178米，居世界同类桥梁墩高之首。该桥主桥墩身高度高，安全风险大，施工周期长，薄壁空心高墩施工是该桥施工的重点和难点。现结合xx特大桥工程特点，探讨双肢薄壁空心高墩施工技术。图一xx特大桥主桥立面（单位：米）二、机械设备及施工方案的选择为了解决178米高墩混凝土、材料垂直运输，本着安全、经济、科学的原则，通过工作性能和经济效益比较，进行了机械设备的选型、配套及选择了方案的选择。（一）施工方案比选第1种：爬模施工。爬模是利用已浇筑的混凝土墩身作为支承，依靠模板提升爬架，依靠爬架提升模板。它集工作平台、支架、模板于一身，无需提升设备，无需为施工模板搭设工作平台，也不需为模板搭设支架，依靠自身动力交替垂直或斜向爬升和下降。第2种：滑模施工。滑模施工是借助液压千斤顶在支撑杆上按既定速度爬升，模板下部的混凝土滑出随即抹光，在滑空的模板内再绑扎钢筋，灌注混凝土，再进行提升，如此循环，直至达到设计标高。滑模施工能确保结构整体性，保证工程质量，而且施工进度快，省工省时工效高。但滑模结构复杂，设备投入量大，而且工艺要求严格，混凝土质量难以控制，易形成表面龟裂纹。第3种：翻模施工。翻模通常由3节段大块组合钢模、支架和内外工作平台组成。随着各节段混凝土的灌注，不断提升平台并带动支架，目前多采用塔式起重机配合电动导链使模板不断翻升直至设计标高。翻模施工时，模板、支架及工作平台制作成本相对较低；模板和作业平台可一次安装到位，并且适用于多种混凝土运输和提升方式，施工速度快；对泵送混凝土施工，能够随模板上翻同步接长泵送管道，提高了混凝土灌注速度；能够随时纠正墩身施工误差，便于模板及时清理、修整、刷油；采用塔式起重机或电动葫芦提升模板和工作平台，设备简单，经济合理；拆模后的混凝土表面平整光洁，克服了滑模施工的不足。（二）机械设备选型及配套根据墩身高度及本桥特点，TC5015及5023塔式起重机进行了比选，TC5023塔吊起重独立高度大，起吊能力大，资金投入大，运营成本高，性价比低；TC5015塔吊满足施工起重量，进行体系转换，节约标准，前期资金投入少，运营成本低，性价比高，且通用性强，本项目选择TC5015塔式起重机。黄混凝土垂直输让送是高墩大跨亚桥一个难点，违为成功解决混奴凝土输送，对便国外生产的混洋凝土泵、国内娱生产的小功率掩及大功率泵进辟行了比选，进贷口泵送能力强借，成本高，国驼内小功率泵泵渡送能力小，需货接力，大功率滤泵泵送能力满叠足施工需要，勉成本适中，本旁项目选择了中贝联重科生产的食泵送能力达治20佩0促米暖高摸度领HBT8室0广型混凝土泵。妥综合上述利弊佳，朗结合粘xx劳特大桥工程施与工特点，且从丧降低成本出发绒，菠在传统提升翻脸模技术优点的援基础上进行了瓦改型，自行设壶计了提升帅爬座架翻转模板，万对扇主桥桥墩秀墩身采用提升介爬便架翻转模板法厘进行施工。蹦采办用遭HBT8场0元型混凝土输送干泵赞，品TC501边5疯型独塔高度低美的塔式起重机灵。形三、翻转模施斜工夜1圾狱翻转模结构奶翻转模是由三尤层大块组合钢选模板、外模爬纤架、内模脚手挪架（利用墩身来腔内每牲3刘0孝米慕设置的一道横毒隔板搭设）、袭围檩、穿墙对鸡拉螺杆及提升筐设备（塔式起凭重机和电动葫锹芦）组合而成妹的成套模具。录图二赏窑役翻转模结构2模板设计壤2.1脊蜻内外模板结构险外模键模板分块面大附模、角模和收闭分模板三种类语型。肯模板为双向正啦交异性结构。滴竖肋采酒用蛮[8址槽煌钢，间距税500mm锻;苹边框羡为帅∠单80×佛5慕mm市等边角湾钢召;愁横肋柔为肠∠禁50×配5穿mm爱等边角钢，间链距惜400mm拉;降边框和横竖肋石均采用贴角交诉错间断焊帽与欺δ垄5朴面板焊接，焊罚缝长稍度最≥用15黑cm咱，间断距趴离真≤旁90俊cm域，觉焊缝高度妻4mm拦。敬设计承受静荷航载为水平压亦力写45KN/m蝴2腹。在高度上划蚂分安为渗1.5+3+挣1.5=嗽4.5m女三层组成爬，沃分为剑3m蹄高苹大模婚和熊1.5m敌高歼导向模板错，树3m牢大模下部的骤1.5m饼导向模板做立伤模支撑画，落每一快次厉循环脚浇筑墩身混凝塔土睁4.5m甜高恭。肝模板有相互支撑，通活过端肋法蓝没Φ粘1盒6黄螺栓连接，间钉距胀200mm最。酬内模采用钢木捎组合模板，钢唱模采用建筑行稿业通用懒1m需×锻1.5m纪定型组合钢模停，在高度上火分稼4×方1.5m盗高，最下层晒1.5m三高模板作为导肾向支撑模板。钞围檩采用页2芦[12.菜6强槽钢焊制成型评，围檩竖向间蹄距最大钱85红cm状，利零用扎Φ课25被圆钢作为模板蔽拉杆与内模进惭行对拉忘，材拉杆莫水平间距大体佩按脸1.独2稠米峰布置。篮围檩在辨墩身洽角部相互交错姐，采用丝杠拉笑接固定帆，由于墩身收摩坡造成超出模蹄板范围内的围副檩用气割切除撕。罚2.2晃外模收坡原理息鉴于墩身横桥猴向丝从墩顶往下每猜6相0芳米报分别采等用抵10沈0贵：岔1亡、甩6瞎0承：芝1攀和讨4贸0撞：嘉1哭三种坡率进行卧双向放坡，纵夕桥向每墩双肢罩外侧均现按串10腹0芒：云1惭单向放坡，佩针对每个灿变坡段均设计存独立连角模来控制南几何亿尺寸。撑角模基上下口尺寸相它同，陶而坡率亩分阶10悄0稿：继1惕、画6既0蚁：运1创、国4旧0随：末1捐和直角模四种旋类型，每个阶炊段角模均需置歌换使用苹。赴为满足由于收备坡而引起的每翻一节段外模尺缓寸的变化，采斤用在各变坡阶奶段内设置不同惑数量、不同尺心寸的抽动模板征来完成。例如届，纵皂桥向穴坡当率漠1双：捐10目0奥，墩身甩每施工袖四个节段（即依1轰8功米获）诵抽取一块宽巷180mm回抽动照模施板桥，恼1禾8絮米须内采用料四种逢异型模板调整另，异型模板在踏宽度上级差为萍45mm伐。拍同样，走对于横桥向三宾种坡率的双向楼收坡，坡越率惹1智：教10浇0朱时沟，每董18护米间抽取届宽生180mm专钢模；坡帅率铺1竟：狂6讨0狂时气，每汪9匹米锦抽取醉宽桂150mm顾钢模；坡脖率垂1柴：拢10蕉0遗时经，每白4.5悦米虎抽取汗宽居112.5m澡m晴钢模。3爬架设计存3.1珍酿爬架结构柱墩身每侧爬架障均由数个爬架预立柱单元通过速普通螺栓与型盛钢河（手[1付0耐和巡[1台6猾槽钢）横向连兽接形成整体；呢每个爬架立柱惜单元由前后立赶柱急（路2[1歇2末槽钢组焊）和浪连接型钢组成慨。爬架沿高度环方向分为七层晶，层距汗2芳米典，每层均可作派为工作平台，涌层层之间设置逢爬梯供人员行睁走。结构形式歼见图三。败图浅三嫩依荷爬架结构形式箭（单位：毫米芦）颂3.2帅蛾爬架提升惑系统置爬架查整体组装成型涉后洽，墩身每侧爬粱架采用整体提找升，相对两侧摆爬架同时提升必。提升动力采象用丽4翼个靠1吨0师吨导链。导链缸上部着力点布深置于设计的墩酬身四角的劲性换骨架上（劲性念骨架向为埋∠信100×10启0×汁10mm降角钢组焊为格所构式），吊点沿位置局部采用刑[10党槽钢炮加强震；下部着力点便设在爬架提升栽吊环上，吊环全位置根据爬架保立柱单元中心老确定，提升前驳可将导向模板检作为配重勇临时固接在爬营架下部禽，随爬架提升虽的同时，增加醒爬架抗倾覆力爷矩。提升过程仓中臣采用扶墙脚轮孝对爬架运动进示行定位导向。雾3.3惰斯爬架锚固系统误每个母爬架立柱帖单元苍下部鼓均布置有阀挂臂和下挑梁鲁，分别失与睁上锚板和下锚裳板通谨过阵φ好3利2鸣销轴进行联结介；上下锚板均我由油δ骨=澡12mm返和哀16mm添钢板焊制而成哀，通过墩身内择外壁之间的穿跌墙螺栓进行锚射固，并根据上慌下锚板受力情茶况，上锚使用解六根穿墙螺栓蚁，下锚三根，导穿墙螺栓役为矩φ幅2第5逃圆钢。穿墙螺特栓采取在内外嗽模钻孔，国用桨PV耗C曾管预留眼孔的懒方式，便于周纳转使用。（注悟：爬架每次提缠升高度与翻转盼模每次循环高路度一致，翻转趣模完成首次循眼环后，模板上割钻制的穿墙螺浸栓眼孔位置将胞不再改变，大品大方便穿墙螺斩栓眼孔的预埋渴）秋图筑四咏咸爬架锚固系统吴（单位：毫米翼）瑞四、墩身施工升工艺来4.1晴取施工工艺司流程译施工工艺流程武如图五。果图蚀五督海施工工艺流程误4.2国威施工准备挡分五模板进场后为着了保证墩身系外观质量，首燕先进行模板预舱拼装，检查模先板各部分尺寸饥、模板接缝及撒平整度，在承鸟台顶面用全站广仪放出墩身凯边线。兴4.3垒牢钢筋世及劲性骨架忧的制作与安装鸦根据设计图纸谦对钢筋暮和劲性骨架开进行下料，奋为满足翻转模笔每次循环施工离高度（芦4.似5惨米支），过墩身舱竖向赔主筋兆和劲性骨架每负次安装辅9三米维高，这样安装滨一次主筋和劲盟性骨架，可满或足翻转模两次涂循环，缩短了肌施工周期。主雅筋昏采用捷剥肋尼直螺纹碌套筒进行仙连接，按相关法规范进行抽样者检测除。墙4.4摘模板的安装居钢筋绑扎完毕储检验合格后进呆行模板的安装鹊，模板拼装之班前先将模板磨挽光清除干净，劈涂抹脱模剂，楼脱模剂采用新岗鲜机油，涂刷芹时要轻、薄、圆均匀，以保证拼混凝土表面颜裤色一致。模板都拼装完毕后，蛙穿入拉杆进行遣模板加固。拉充杆外套羽PVC如塑料胶管，以此便拉杆循环使中用。疼4.稳5润．混凝土的施补工锁由于地势地形祸的限制，总方稀量崖为艳12.迎6钞万粗m钢3令的混凝土，只壳能通过位于河蹈床的混凝土输到送泵直接泵送拼施工，泵送混佩凝土的相对高寄差朋在士6给0附—米207m贺之间，相对的装水平距离管在繁22颠0泉—蓄366m脱之间。因此提镰高远高程泵送箱混凝土的可泵暖性，对加快施剩工进度，提高私施工效率和质博量，节省劳力反和经济费用具正有十分重要的是意义。返（毫1脊）混凝土的运校输座混凝土采用败拌和站集中拌叔和，尼输送泵碰输送。输送泵翻管采用在墩身拣内预埋螺栓的龄方式对其进行顾加固，以保证平后续墩身及上司部结构施工中夺泵管使用的安伯全性。缠（拆2谊）提高远程泵武送混凝土采取央的措施调选择责任心强晓，有一定的操惨作经验，加强可岗前培训，圣搅拌机司机、亩输送泵司机均泊持证上岗，能芽够按操作规程侄对机械进行熟繁练操作，拌制叙的混凝土能够碗满足要求，输涛送时能均匀泵腔出。太增加侨称量范围在故200kg幼以内的水称量剑设备产，常拌合用水量误差差起＜差1%总，确保拌合物皆用水量准确。使择优选用引气松型减水剂婆，搬相对压力泌水蜡率控制在谷＜螺40候%涉，经时坍咽损表1辰小时＜典3cm筹；优化混凝土搭配合比，选择液适合的砂率及跃煤灰掺量，使则泵送橡混凝土沫粘聚性好、不爽离析并有好的蝴流动性溜；洋增加一个细砂堆料斗，调整粗狱、细砂掺量圣，控制砂粗，蜻细度模数大，观级配符合规范烈规定汗的缓Ⅱ旋区，小吗于逮0.31刻5电筛孔的颗粒含筒量验在咳18-22叼%俩之间途；貌提高混凝土的摧扩展度；限制灰泵送速度在胳20m倦3立/殿h台；泵送前浸湿屠砂石料供，近降低砂石等材借料的吸水率和芒泵送速度竟，减少泵送压羡力损失大。洞（域3跑）混凝土的浇谅注样浇注混凝土前途，先将将杂物炸清理干净，接悄触面洒水润湿围。混凝土的振刑捣采用插入式档振动器，振动感器的移动距离鞭在太30绣-35cm泉范围内，与侧匙模保泥持惜5府-10cm章的距离；混凝妨土分层浇注，释每层厚度控制戴在荡30谱-40cm棍左右。步为保证混凝土爬的外观质量，校在混凝土的浇仅注过程中试验并人员进行混凝框土的质量控制姐，保证混凝土遣具有良好的和杆易性、流动性校，并严格控制耗混凝土的坍落雄度善在辱1登8歉-桐22谱cm啦范围内，以保洞证混凝土表面信颜色一致；混辈凝土浇注过程睛中有专人看护浆模板，防止螺松栓松动导致跑讨模影响混凝土类质量。铸（匪4史）混凝土顶面面高度的控制舞因墩身混凝土蚊分节浇注，控做制好每节混凝玻土顶面高度可骗以保证相邻两姨段墩身接缝良央好，从而保证献混凝土的外观爬美观。当混凝目土浇注到顶层访时，使混凝土奶面稍高于模板胳顶，以便凿毛维时方便清洗处嘱理；浇注完毕帐后派专人用木破抹子将模板四做周附近的混凝陡土抹平，秒使氏混凝土面与模良板顶面平齐，蝇以保证上下两撕节段为一条平宁齐的接缝。（5）凿毛亿为了保证上下浴两节段混凝土纠的良好的结合装，待混凝土达荒到强度后进行脑凿毛，凿毛标侵准为，首先将告混凝土表面的滔浮浆凿掉，露糠出石子，凿完昆后休用高压水冲洗圈干净，假保证凿毛的混或凝土面清洁。积4.育6纷．模板拆卸和共翻模弄凿毛完毕后，你提升爬架，即钉可进行下一循兽环的劲性骨架咱安装和钢筋绑亚扎。钢筋绑扎胜完成后，待上丑节混凝土达到身拆模强度时后两，可拆除底层结模板，最上层富一节导向模板煮不拆，作为下患一节段模板的刮持力点。底层者模板采用人工芹配合电动葫芦冤拆除，电动葫瞎芦挂于爬架顶门部。拆除的模霸板直接提升至啊下一节段，并弄安放就位。拆祝除的模板在提柜升过程中清除神掉板面上的混债凝土、涂刷脱易模剂进入下道般工序。邀五宁、见TC501恼5姐塔式起重机体灭系转换森TC501辽5束塔吊主要用于做提升内、外模泻板、钢筋及其屠它工程材料等暖，硬将毕TC501愤5住塔吊安装在桥蚀墩两肢之间合惧适的位置。为亭了节约塔吊标疫准节，避免损荷失，经计算，余从墩顶合迁的休位置作起点，蜂向下通过标准生节的整数数量撤推算，选择最砌终点，确定塔毙吊基础位置，瞧在横系梁上幅留态2×老2m逢天窗，横系梁定浇注混凝土并根达到设计强度稳后，转换塔吊底到横系梁顶板趣上，拆除顶板究以下标准节，轿浇注天窗。同示样转换到第二卸道横系梁上，瑞最后盏在软0伪#寇块底板及顶板泛上预还留撕2×惜2cm须的孔，用于穿把过塔吊僵，诵0旱#溜块混凝土达到肢设计强度后，吸转换塔吊租至依0色#鸽块顶面，成桥匪后拆除塔吊。六、线型控制撞178m伐高墩兰受风载、日照茂、温差等外界压因素和砼收缩润对高墩施工的篮影响，选择合燥理的控制方法红是确保墩身垂拐直度的关键。鲁6.旅1靠线型控制方案婶在优化和平差胸的控制网基础挤上，采用精密禾高的全站仪，存先择在日出前细或日落后，无穿风或风速小的旧时刻，选取刚扁度大，稳定好碧的平台上测量株，控制桥墩轴注线测量、高程尝测量、墩身垂北直度及沉陷观链测。惊6.兄2熄测量控制内容制和方法排哪轴线测量控制颠轴线测量控制芹采用传统的方桂向交会法，在讽此不作详细叙庄述。轴线测量尘的主要目的是延控制墩身中心戒，墩身模板的想定位，也是控扭制前后浇注混竟凝土共轴性主捉要手段，同时盾是墩身平面几远何尺寸控制的像主要措施。施搞工中，采用标搂定的全站仪，董观测大气压表眼，温度计读数捞，输入全站仪招进行自动修正存，利用精密控三制网点和极坐弟标法放在墩身喊稳定性好的平缴台上放出墩身抹轴线，同时准访确放出模板四陈个角的控制点匪的平面位置，唇采用三角高程怪法测出模板顶守面标高，在安某装好的模板顶租面上精确测定闭各角点的坐标愈，以此为参照愁对模板进行调颂整。朗国三角程测量控咸制甩由于本桥两侧野地形高，采用制三角水准测量球可能有效地消值弱大气垂直折趣光对成果的影炕响。施工中采评用铝合金对中瓦杆对中，不需出要量取棱镜中缘心点高度，也膨不需要量取仪榜高，有利于提屈高精度。具体飘控制过程为：熄在放样点和控申制水准点之间僵尽量等距合适益位置置镜，在权墩身钢筋上做数一个前视观测道标，测量前后酬视竖直角（如震图），多采用下式计算止高差：盖H奖AP捕=L2si腐n屋β申-L1si拨n向α里+惠（截1-没K润）造/2R/(L勤2co目s翻β木*L2co静s然β仆-L1co扰s碰α仰*L1co握s晨α罢)+(D-C锁)华式中征：昂K窗折光系影数楚盗采优用样0.13-0霞.14买扎C熔、眯D柔前后视观测点殖标高禾6.2.拘3张垂直度测量控山制元原理及方法如口下：老1耳、设站冻点岗S已位置（扬在西D完A悼延长线上），来并计算其坐标计（显X肯S轿，窗Y先S阁）虾，个M暂，纵N最为控制网中两归个高级控制点陆Y芦B举-Y芬A趣]丙Y孟S购-Y胜A篇=麻姐旷（脑XS-X宪A蜂）XB-XA屑D震SA梁=祸（左X阶A创-X袋S南）惑2锡+杠（弄Y迅S者-Y声A渡）帜2度直软线纱M王S膜的方位角及放链样距离勾D衬MS涂，衣令队△碑X念MS减=X令S剪-X赚M软；抚△积Y粉MS多=Y棒S吩-Y田M奥α旋MS田=arcta梦n城(芳△耍Y己MS励/差△菌X冲MS错)绿捞张判惨断雁△抖X悄MS驶,嫩双△渐Y吃MS梅所在的象限，枪确定直诞线女M出S填方位角，根节据为M逼，怎S判两点的坐标，疏计民算积M宅S兴距离，将全站血仪置禽于卖M械点，后架视抄N磨点，放昆出乏S要点大样。倾斜猾量的计算如下屈图：嫁在象S第点置镜，观测冠墩咏A猾点，水平制动潜归零，观测桥洪墩痒（位锣于序A槽B泊平面内），读亲得站θ漆，友为墩棱角点，轮小偏角醒为旺ε砌，倾斜量根据耕下列计算：告式中讯：暴ρ工值暗为抬20626彼5嗓″涌根们据井S恼点所处的位置茄，判债断伶S旗点闲在明D助A剪的延长线上博，忠ε托>0狼°角，则偏向与线单路前进方向一傅致雾，迅ε雹<360执°拉附近，则偏向窄线路前进方向胡相反的方向。太根据倾斜方向星与倾斜量及时畜调整模板，严赠格控制垂直度校测量。洞避沉陷测量控制兄高墩施工完成免后，组织测量靠班采用陆地精川密几何水准测鸟量，求得墩顶板绝对高程，为酬箱隐梁踏0沉#题块施工提供准返确高程。疲6.记3说技术措