薄壁高墩墩身施工工藝

薄壁高墩墩身施工工藝中鐵*局*公司***[摘要]結合蘭臨高速公路西果園特大橋高墩的施工，對薄壁高墩翻模施工工藝進行較為詳細的闡述，側重介紹了模板翻升、支架操作、模板監(jiān)控、砼施工等。[關鍵詞]翻模、內外支架、坐標法、一般節(jié)段、監(jiān)控。西果園特大橋位于蘭州市西果園西南,分離式雙向四車道連續(xù)梁橋，全長551.8米。該橋橋墩設計共13個，墩身高度超過50米以上的橋墩1個，40米-50米以上的橋墩共6個，30米-40米以上的橋墩共4個其他橋墩高度在30米以下。每個橋墩由2個墩柱組成，墩身采用翻模法施工。一墩身模板的翻升和支架操作工藝橋墩墩身設計為矩形等截面,外輪廓尺寸為6m(長)×2.5m(寬)，內輪廓尺寸為4.4m（長）×1.5m（寬）。墩身在承臺以上2.5米為實心段,其余均為空心段。橋墩壁厚分別為縱向0.5m、橫向0.7m。墩頂設蓋梁。施工時分實心段砼施工、一般節(jié)段施工。1.1實心段砼施工根據設計要求，第一次需要澆筑2.5ｍ實心段及至少2.0ｍ的空心段?？紤]到盡量減少施工縫以及模板的配置，決定首次澆筑9ｍ高的墩身。承臺施工完畢后，立即組織人員對混凝土接頭處進行鑿毛處理。為了控制墩身的平面位置，在承臺上用坐標法精確測出墩身四角的位置作為每次支立墩身模板的輪廓，確保墩身位置準確。然后搭設對應的內外腳手架，準備綁扎第一節(jié)段9.0ｍ高墩身的所有鋼筋。墩身內側腳手架用碗扣式腳手架，外部腳手架采用碗扣式桿件或普通鋼管。鋼筋綁扎完畢經檢查合格后可以開始立模。立模前，若承臺表面不平整，在承臺頂面外模的位置鋪一層2cm左右的1:2找平砂漿，模板與找平砂漿之間安放10cm寬、5cm厚的海綿條防止漏漿。鋼模的支立采用塔吊配合，先支立外側模2塊，然后依次支立外側前后端模兩塊。模板使用鐵絲臨時固定在站立鋼筋上，模板之間用連接螺栓(φ22mm)連接。最后調整外側四塊模板的垂直度，擰緊連接螺栓。第一層外模支立完后，拼裝第二層3.0ｍ高的外側模兩塊、外端模兩塊，內側安裝0.5ｍ+3.0ｍ內模。此時因第二層內模下部沒有支承點，采用2.5米高的鋼管8根、輔以橫向聯系臨時搭設在承臺上的平臺支承此0.5ｍ+3.0ｍ高的內模。在實心段上部頂模內預留60×60ｃｍ兩個人孔，以利于人員上下，方便振搗。內外模之間用Φ22mm拉桿，按設計圖紙要求安裝就位，并調整垂直度。兩層模板之間塞入防止漏漿的2cm寬、0.5cm厚的海綿條。位置校正后安裝第一、第二層外模上的三角支架及安全欄桿，支架頂面鋪設5厘米厚腳手板，作為之后安放、拆除Φ22mm拉桿的工作平臺。檢查、調整所有模板的垂直度、空間位置及水平標高。當底部第一、第二層模板調整就位后，安裝第三層模板，安裝順序同前。在外模上安裝三角支架，在三角支架頂面鋪設腳手板，在支架外側掛封閉的安全網，在支架頂部安裝鋼管扶手。全部安裝完畢后，再調整、檢查垂直度、模板的空間位置與水平標高。之后在內模頂部安裝縱橫梁，搭設澆筑砼的操作平臺。左右幅墩之間搭設腳手架，依附于已施工好的墩身節(jié)段面，腳手架內安裝爬梯作為人員上下的通道。1.2一般節(jié)段施工第一節(jié)段9m混凝土澆筑完成后，當本節(jié)段頂層混凝土強度達到3.0Mpa時，依次拆除本節(jié)段第一、第二層模板（3.0m+3.0m外模，0.5m+3.5m內模）。拆模前，下層的內外模均使用5.0噸的導鏈掛在上層模板上，然后松開拉桿。模板拆除先外后內，從下到上，先邊模后端模，拆除后放到地上，由專業(yè)人員進行清理和修理。第二節(jié)段要綁扎的鋼筋高達9.0ｍ，搭設施工輔助腳手架來幫助綁扎鋼筋。外側腳手架支撐在外模上的工作平臺上，內側腳手架支撐在內模的橫帶上且保證有2.5米的嵌入，其他同第一節(jié)段的鋼筋綁扎。鋼筋的水平運輸采用平板車，垂直運輸采用塔式起重機。鋼筋綁扎時，確保鋼筋與腳手架的臨時固定，并用錘球檢查鋼筋定位是否準確。本節(jié)段9m鋼筋綁扎完畢，首先施工本節(jié)段6.0m的墩身。主要施工順序依次為：拆除外側施工輔助腳手架立第二節(jié)段第一層側模端模、模板連接、校正垂直度立第二節(jié)段第二層側模、端模、模板連接、校正垂直度立第二節(jié)段第一層內模立第二節(jié)段第二層內模內外模拉桿加固、安裝內工作平臺、模板整體校正。由于三角支架可直接固定連接在墩身外模上，當外模支立完畢后及時安裝外工作平臺。之后澆注墩身砼，砼強度達到3.0MPa以上時，拆除墩身表面最下層模板，拆模順序同前即先端模后側模。完成6.0m的墩身后，由于本節(jié)段9.0ｍ鋼筋仍有3.5～4.5ｍ露出砼表面，所以可直接施工本節(jié)段9.0ｍ中剩余的3ｍ。施工3ｍ節(jié)方法同6ｍ節(jié)工藝，這樣就完成了第二節(jié)段6m+3ｍ的施工。之后依次循環(huán)即綁扎9.0米鋼筋、澆筑6.0米混凝土、澆筑3.0米混凝土完成各個6m+3ｍ的施工。施工時墩柱間的腳手架隨已澆筑的墩身高度增加而增高，腳手架與已澆筑完的墩身及時連接,增加穩(wěn)定性。1.3施工工序流程圖如下：1）一次支立9米第一節(jié)段并灌注9米混凝土，詳見圖1.3.12)搭設第二節(jié)段內外腳手架，綁扎第二節(jié)段9米段鋼筋，詳見圖1.3.23）拆除外側腳手架，支立第二節(jié)段9m第一層外模（3m），詳見圖1.3.34）支立第二節(jié)段9m第二層外模（3m），詳見圖1.3.45）拆除內腳手架，支立第二節(jié)段第一層內模（3m），詳見圖1.3.56）支立第二節(jié)段第二層內模（3m），詳見圖1.3.67)澆注第二節(jié)段6m節(jié)段混凝土，詳見圖1.3.78)拆除最底層3m模板，依上順序支立、加固第二節(jié)段最后3m墩身，灌注混凝土，第二節(jié)段完成，詳見圖1.3.8圖1.3.1圖1.3.2圖1.3.3圖1.3.4圖1.3.5圖1.3.6圖1.3.7圖1.3.81.4主要機械設備表一臺塔吊配合時主要機械設備表見表1。表1序號名稱型號單位數量1塔吊QTZ50臺12倒鏈5噸臺43鋼筋鐓粗機臺14鋼筋切斷機臺15鋼筋彎曲機臺16振搗器50mm臺87施工用吊籃套28抽水機臺29發(fā)電機200KW臺110混凝土拌和機套111混凝土輸送泵臺112墩身之間腳手架套11.5一個塔吊配合時主要勞力組織見表2。表2序號工種人數1鋼筋班長12木工班長13混凝土作業(yè)班長14塔吊司機25攪拌機司機26電工17信號員28領工員29鋼筋工810木工1011混凝土工1012機修工213普工6二、薄壁墩身混凝土的施工工藝及施工測量監(jiān)控2.1薄壁墩身混凝土的施工2.1對于含實心段的非標準節(jié)段，直接一次性澆筑2.5m實心段和6.5m空心段。對于標準節(jié)段9.0m，依次澆注6.0m及3.0米。2.1墩身模板支立完成經檢查合格后，認真檢查結構物幾何尺寸位置，檢查是否有必要預埋構件，新舊砼接頭是否合理，檢查機具、電力配置。2.1通過工程實踐后發(fā)現高墩使用的混凝土（泵送）Po42.5水泥用量為380～390Kg/m3,水灰比為0.5~0.52，坍落度為12~14cm（使用廣廈牌JF-3型減水劑）時效果較好，可以作為類似工程參考。2.1使用砼運輸車運輸混凝土至施工現場，混凝土的垂直運輸全部使用地泵泵送的方法。2.1混凝土澆注前，在墩身內模上安裝砼工作平臺。砼工作平臺為梯形體，高約0.7米，用型鋼及鋼板焊接成整體，方便吊裝?；炷翝仓ㄟ^地泵管道輸先送到內工作平臺上，然后由人工配合使用串筒或溜槽使砼入模。澆筑時盡量對稱澆筑。水平澆筑時，嚴格分層（0.3～0.5米/層）澆筑，分層振搗，均勻繞圈。澆筑時設專人用對講機統(tǒng)一指揮，灌注過程中及時檢查灌注速度和模板垂直度，以達到設計要求。2.150cm厚的薄壁墩身混凝土的澆筑比較困難，澆筑的過程中先后曾采用溜槽、安裝附著式振搗器等方法澆筑，效果不是很理想。最后專門挑選適宜上下50cm厚薄壁內人員進入墩身內振搗、混凝土由串筒溜下的方法澆筑混凝土，混凝土的外觀質量有了明顯的提高。2.2高墩墩身施工方法測量及監(jiān)控大橋墩身為空心薄壁高墩，最高墩高53.42m。每節(jié)模型為3m高的大塊鋼模，撓度變形很小，采用翻模法施工，由于墩高，翻模次數多，若采用傳統(tǒng)的測量方法，很難保證墩身的中心位置和豎直度，從而使墩身產生傾斜和扭轉的不良后果，為此在施工放樣中采用坐標控制墩身四角即三維空間定位法，施工過程中采用測量垂直度的方法進行監(jiān)測。模板拆除后，又及時進行成品驗收，取得良好的效果。2.2.1測量儀器為日本產尼康DTM-531E型全站儀，測距精度為±（2+2ppm×D）mm，測角精度為2″。該全站儀經甘肅省測繪質量鑒定中心鑒定，合格。2.2.2沿大橋的兩側均勻部設若干導線樁，每個樁均為永久性水泥包木樁。利用全站儀與設計單位提供的國家四等導線點聯測，經平差滿足一級導線控制網的精度，符合橋墩施工測量、成品驗收的要求。2.2.3《橋規(guī)》要求：墩身軸線偏位為10mm，豎直度為0.3％H且不大于20mm，為滿足施工精度要求，墩身四角坐標誤差均控制在10mm以內。2.2.4測量坐標系統(tǒng)X值向北為增大方向，向南為減小方向；Y值向東為增大方向，向西為減小方向，如下圖：Y（東）X（北）Y（東）X（北）本橋里程樁號正好由北向南逐漸增大，與測量坐標系基本一致，模型調整數值即為實測坐標與設計坐標的差值?，F以1#墩左幅第一大節(jié)段（共3節(jié)，9m高）模型的調整來說明。1#墩左幅墩身四角點號如下圖：臨洮（南）線路中線L1L2臨洮（南）線路中線L1L2L3L4點號實測坐標（m）設計坐標（m）誤差值（mm）XYXYXYL1189.781592.838189.774592.838+70L2189.779586.853189.778586.838+1+15L3187.289586.849187.278586.836+11+13L4187.270592.844187.274592.836-4+8由上表數據比較得出：L1點X要向南移7mm，Y不動；L2點X要向南移1mm，Y要向西移15mm；L3點X要向南移11mm，Y要向西移13mm；L4點X要向北移4mm，Y要向西移8mm。用10T千斤頂在第一小節(jié)模型的底部頂起L4點，塞3mm墊片，結果L3點Y向西移，X不動；L1點X向北移，Y不動；L4點本身X向北Y向西有微小移動。再頂起L1點，塞5mm墊片，結果L2點Y向西移，X不動；L4點X向南移，Y不動；L1點本身X向南Y向西有微小移動。最后頂起L2點，塞2mm墊片，結果L3點X向南移，Y不動；L1點Y向東移，X不動；L2點本身X向南Y向東有微小移動。模型調整完后，再用全站議測出墩身四角的坐標，與設計坐標值對比如下表：點號實測坐標（m）設計坐標（m）誤差值（mm）XYXYXYL1189.779592.836189.774592.838+5-2L2189.777586.843189.778586.838-1+5L3187.284586.841187.278586.836+6+5L4187.267592.842187.274592.836-7+6由上表得出坐標誤差值均在10mm以內，然后用不同的后視點重新測一遍，結果一致，再用水平儀檢查模型頂四角的高程，高程差在5mm以內?；炷翝仓^程中，嚴格按技術交底沿墩身四周均勻分層澆圈，嚴格按模板設計時要求混凝土澆筑速度不大于1米高/小時?；炷翝仓^程中，使用1kg的錘球沿模板外側測量本節(jié)段的垂直度，指導澆筑順序。實踐證明，模板加固好后，模板自身在混凝土澆筑過程中垂直度變化極小，一般為3～7mm。1～4墩、11#墩、12#墩各墩抽檢一節(jié)模板在混凝土澆筑前后的四角坐標對比結果合格。當墩身依次循環(huán)至墩頂后，對墩頂墩身成品再用全站儀放出墩中心并掛線錘檢查傾斜度，結果中心