宜(昌)萬(州)鐵路空心薄壁墩翻模施工技術

嚴朝鋒

1 工程簡介

宜昌至萬州鐵路W15標合同段位于恩施州恩施境內,起點里程為:DK221+160,終點里程為:DK232+600,線路全長11.439 km。主要工程有路基土石方,雙線特大橋3座1 921.7延米,雙線大橋3座729.31延米,雙線中橋 3座216.68延米,雙線隧道2座5 005延米,鋪粒料道床36 596 m3。合同段內有曲線8個,半徑分別為2 500 m,2 000 m,其中直線長度2.838 km,曲線長度8.01 km。

其中小龍洞大橋全長433.91 m,共12個橋墩,2個雙線T形橋臺,全橋處于左偏曲線上。2號、3號、4號為圓端形空心薄壁墩,墩高分別為41.4 m,42.9 m,38.9 m。內外側收坡率分別為65∶1和35∶1。橋墩左右兩側均設A型接觸網立柱。

2 空心薄壁墩施工方法及工藝

2.1 翻模的總體結構和基本原理

高墩塔吊提升平臺翻模在總體結構上由操作平臺、吊架、模板系統、中線控制系統、塔吊提升系統、抗風架和附屬設備七部分組成。

其原理是:將工作平臺附著于墩身模板上,平臺上懸掛吊架。在平臺和吊架上進行模板的拆卸、安裝、鋼筋綁扎、預埋構件等作業。混凝土的灌注、搗固、吊架移位和中線控制等作業則在工作平臺上進行。模板設三層,循環交替翻升。在施工中,當第三層混凝土灌注完成后,提升工作平臺,拆卸并提升第一層模板至第四層,進行安裝、校正,然后灌注混凝土,就此周而復始,直至完成整個墩身的施工。

2.2 翻模施工工藝

翻模施工工藝流程:模板組裝→校模→綁扎鋼筋→灌注混凝土→翻模翻升,見圖1。

3 薄壁空心墩施工

1)實體段施工。下部實體段施工:外模可利用翻模外模,操作平臺可視實體段距原地面高度確定,一般情況下,下部實體段施工不需組裝平臺。實體段第一層模板組裝精度要求較高(中心、水平)。實體段立模可視混凝土灌注量大小一次立1板～3板。外模立好后,要嚴格檢查平面尺寸及標高,并用通長拉筋和三角形拉筋對拉固定,防止跑模。確認各方面無誤后方可灌注混凝土。

上部實體段施工:實體段封頂,上部實體段封頂是一項技術性較強,施工難度較大的工序。施工中利用較為方便的墩內支撐托架,利用該支架既解決了支撐問題,又節約材料,也為墩內較大截面實體段施工支撐提供了承載力,因此上部實體段只需將內模及內吊架拆除,其余施工方法同空心墩施工。

2)托盤頂帽施工。由于2號、34號、4號空心墩都較高,截面尺寸大。施工時根據設計尺寸在翻模外模的基礎上重新加工6塊反向收坡模與原外模固定模板拼裝組合在一起,即為托盤模板。其余施工方法同實體段。

頂帽施工時,將加工好的頂帽模板在下部試拼,并檢查尺寸無誤后,分塊用塔吊吊至墩頂組裝,施工平臺一直可升至頂帽施工完成,加固及混凝土澆筑同托盤。

3)線型控制。空心墩的線型控制主要通過施工測量來進行的。空心墩施工測量控制內容包括:空心墩中心定位測量、空心墩高程測量、空心墩垂直度測量。空心墩中心定位測量:采用全站儀坐標控制法。施工中墩中心可利用鉛垂儀上引中心點控制每層模板尺寸。空心墩高程測量:采用三角高程法,在天氣好的情況下也可以用水平儀測量。空心墩的垂直度測量:中線垂直度測量采用自動安平激光鉛直儀,每個墩安設2臺,在橋墩四周承臺上作好控制墩身垂直點,在工作平臺利用移動激光接收靶,接收控制點以此測量垂直度。

4)翻模拆除。墩身施工完畢,拆除工作應在停工處理后進行,平臺上堆放的材料和機具先清走,拆除工作必須嚴格對稱進行,邊拆邊運。拆除順序為:先拆除模板,后拆除吊架,然后解除平臺與墩上的一切設備聯系,整體吊卸平臺。

4 保證空心薄壁墩質量技術措施

墩身垂直度的允許誤差為1/1 000,且最大不超過20 mm。每施工一層要進行一次中心線校正,采用全站儀進行控制。

施工平臺不應偏斜過大,若發生偏斜可采用以下措施:

控制或停止與中線偏向相反方向的平臺爬升,使平臺反向偏斜;通過埋設的抗扭裝置,利用倒鏈對拉進行糾正。

因施工需要或其他原因,中途不能施工則須作停工處理:停工前將混凝土攤平,直至混凝土達到終凝;混凝土的接縫,應按施工縫進行處理。

5 施工注意事項

1)模板制作及安裝。模板加工好運至現場后,進行檢查驗收,合格后方可進場使用。模板安裝及拆除采用人工配合塔吊,接縫要嚴密不漏漿,按規定涂刷優質脫模劑,安裝好后,檢查軸線、標高符合要求后進行加固,保證模板在澆筑混凝土過程中受力后不變形、不移位。2)鋼筋加工及綁扎。所用鋼筋必須有出廠合格證和質量檢驗證明,進場前按規定進行抽檢,各項指標符合設計及規范要求后方可使用,在鋼筋加工廠集中加工制作,在墩位處人工綁扎成型,骨架要牢固整齊、尺寸準確,骨架外側綁扎適量墊塊,滿足保護層要求,鋼筋接頭按規定相互錯開。3)混凝土澆筑及養護。混凝土采用分層澆筑,分層厚度不宜超過30 cm,插入式振動器搗固密實,振動器移動間距不應超過其作用半徑的1.5倍,與側模應保持5 cm～10 cm的間距,插入下層 5 cm左右,不得碰撞模板、鋼筋及預埋件。對每一振動部位,必須振動到該部位混凝土密實為止。密實的標志是混凝土停止下沉,不再冒泡,表面呈現平坦、泛漿。混凝土澆筑要連續進行,如因故必須間斷時,其間斷時間應小于混凝土的初凝時間,否則按施工縫處理。混凝土澆筑過程中注意檢查模板、支撐等工作情況,如有變形、移位等立即校正、加固,處理后方可繼續澆筑,同時隨時觀察所設置的預埋件、預留孔的位置是否移動,若發現移位及時校正。澆筑完畢后,采用麻袋片覆蓋,灑水養護,拆模后按規定繼續養護至設計要求,當外界氣溫低于+5℃時,覆蓋保溫,不得灑水。4)模板拆除及整修。在混凝土強度達到拆模要求,且可保證拆模時構件混凝土棱角完整后方可拆除,拆模時嚴禁重擊或硬撬,避免造成模板局部變形或損傷混凝土面及棱角,拆除的模板用汽車吊吊放至相應位置,并進行編號,及時清除模板表面和接縫處的殘余灰漿并均勻涂刷脫模劑,清點、維修和保養模板零部件,若有缺損及時補齊,以備再用。

6 結語

通過這種塔吊結合翻模的方法對小龍洞大橋2號、3號、4號空心薄壁墩的施工,提高了功效,保證了施工質量,也對相似施工提供了成功經驗。

[1] TB 10203-2002,鐵路橋涵施工規范[S].

[2] TZ 210-2005,鐵路混凝土工程施工技術指南[S].

[3] TB 10415-2003,鐵路橋涵工程施工質量驗收標準[S].

[4] TB 10424-2003,鐵路混凝土與砌體工程施工質量驗收標準[S].

[5] 王 麗.矩形薄壁空心墩翻模施工[J].山西建筑,2008,34(28):342-343.