空心高墩翻模施工內(nèi)模整體提升技術(shù)

吳庭杰

目前國內(nèi)百米上薄壁空心高墩施工已較常見,施工采用的方法也比較多,主要方法有滑升模板、爬升模板、翻升模板等。滑模由于施工速度慢,勞動強度大,施工影響因素多,混凝土外觀質(zhì)量不好已較少使用。爬升模板可分為有架爬模和無架爬模兩種。爬模施工時,模板系統(tǒng)依附在建筑豎向結(jié)構(gòu)上,隨著結(jié)構(gòu)施工而逐層上升。它裝有操作腳手架,施工時有可靠的安全圍護,故可不需搭設(shè)外腳手架。

1 工程概況

鳳翔路口—永壽高速公路段是西部省際公路通道銀川—武漢線的重要組成部分,同時也是陜西“米”字形公路主骨架網(wǎng)的重要組成路段。朝陽大橋是鳳翔路口—永壽高速公路段高速公路上的控制工程,該橋位于長武縣冉店鎮(zhèn)東約5 km處的鴨兒溝溝口,為主線跨越鴨兒溝的一座大橋。主橋為(55+4×100+55)m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)—連續(xù)組合梁,橋面凈寬24.5 m,最大橋高130 m,最高橋墩101 m。主橋橋墩均采用薄壁空心橋墩,順橋向壁厚0.5 m～0.70 m,橫橋向壁厚 1.00 m～1.10 m。

2 施工方案、工藝流程

2.1 總體施工方案

主橋空心薄壁墩身施工采用翻模技術(shù),小型機具和材料垂直運輸采用塔式吊機,施工人員上下作業(yè)采用施工電梯,墩身混凝土澆筑采用泵送。主筋豎向連接使用CABR剝肋滾軋直螺紋連接技術(shù),混凝土養(yǎng)生采用墩身圍繞打孔鋼管長流水養(yǎng)護。

2.2 施工準(zhǔn)備

2.2.1 模板配備

模板由專業(yè)廠家制造,外模每節(jié)高度3 m,每套兩節(jié)模板,施工中循環(huán)倒替使用;內(nèi)模一套,由4塊大塊異型模板組成,高度4.5 m,多出外模的1.5 m以便與墩身進行緊固聯(lián)結(jié)。內(nèi)模采用槽鋼背肋,豎邊肋采用角鋼,并在緊拉絲處設(shè)加勁肋。面板超出豎邊肋2.5 cm,組拼時搭接5 mm(見圖1)。拉筋孔與外模板一一對應(yīng),做到精確布置。在豎向連接法蘭上設(shè)計頂絲及拉絲,以便內(nèi)模結(jié)構(gòu)尺寸的調(diào)整。為了保證在施工墩身橫撐(厚1 m)時模板的連續(xù)性,專門制作了2 m,1.5 m高的異型鋼模板各兩套。

2.2.2 施工平臺

施工平臺高6 m,采用鋼管及扣件拼裝,自成整體,同時在外模上設(shè)置滑道和銷孔(見圖2)。在施工時,施工平臺下部3 m固定在滑道上,上部3 m用于墩身水平筋的綁扎作業(yè)。平臺提升采用塔式吊機進行。另平臺外圍安裝安全防護網(wǎng)以保證施工人員的作業(yè)安全。

2.2.3 內(nèi)模提升支架

內(nèi)模板采用支架提升。提升架為有4根圓管支柱的槽鋼框架梁,形狀為井字形(見圖3)。在頂部槽鋼橫梁長方向懸掛4個手動葫蘆以做提升時用。

2.3 工作原理

在上節(jié)混凝土澆筑完成后,提升工作平臺進行下一節(jié)鋼筋綁扎作業(yè)。等上節(jié)混凝土達(dá)到可以拆模的強度后,吊上內(nèi)模提升架,用倒鏈掛好內(nèi)模,拆除內(nèi)模拉筋,松開頂絲,旋緊拉絲使內(nèi)模收縮,然后用倒鏈提升至下一節(jié)施工高度(3 m),并用拉筋初步固定內(nèi)模下部(1.5 m)于已澆筑的混凝土上。人工拆除外模,用塔式吊機進行提升拼裝和穿拉筋加固。模板檢查合格后澆筑混凝土。依此循環(huán)施工直至墩頂。當(dāng)臨近墩頂聯(lián)結(jié)處時,在墩身上預(yù)埋托架,支立墩帽模板,澆筑墩帽混凝土,直至完成整個墩身的施工。

2.4 翻模施工

2.4.1 翻模構(gòu)造

翻模結(jié)構(gòu)由施工平臺、模板系統(tǒng)、提升設(shè)備、中線控制系統(tǒng)和附屬設(shè)備等部件組成。施工平臺:由型鋼牛腿上鋪設(shè)木板組成,是安裝各零部件、安放機具、堆放材料、澆筑混凝土、施工人員作業(yè)的主要場地。模板:根據(jù)橋墩結(jié)構(gòu)設(shè)計,內(nèi)外模板均為定型模板,并增加異型模板以滿足調(diào)整尺寸的需要。外模相互間用螺栓連接,外用圍帶箍緊。內(nèi)模采用整體組合形式,用頂拉螺絲連接,通過花籃螺栓調(diào)整尺寸。提升設(shè)備:主要為塔式吊機、電梯和提升架,是施工平臺提升、內(nèi)外模提升,機具設(shè)備、人員材料運輸?shù)闹饕獎恿υO(shè)備。輔助設(shè)備:包括激光垂準(zhǔn)儀、配電盤、安全網(wǎng)、混凝土養(yǎng)生用水管等。

2.4.2 翻模施工

1)工藝流程。內(nèi)模提升施工的工藝流程為:施工準(zhǔn)備→綁扎鋼筋→安裝提升架→內(nèi)模提升→校正模板→灌注混凝土→循環(huán)施工至墩頂。2)第一板施工。第一板施工時內(nèi)模由塔吊整體吊入(變截面首節(jié)墩身已施工完),模板工程完成后即澆筑第一板墩身混凝土。3)鋼筋綁扎。主筋連接采用剝肋滾軋直螺紋套筒連接技術(shù),采用專用設(shè)備集中加工,運輸?shù)浆F(xiàn)場后進行人工連接。鋼筋連接質(zhì)量要滿足行業(yè)規(guī)范要求,鋼筋綁扎后的位置要保證模板定位能滿足設(shè)計和公路橋涵規(guī)范要求,箍筋在內(nèi)模提升到位后再行綁扎。4)安裝提升架。混凝土澆筑完強度達(dá)到5 MPa以后,用塔吊將提升架安裝到位。支架支點位于已澆筑的墩身混凝土面上,四角懸掛手動葫蘆用于內(nèi)模提升。5)內(nèi)模提升。提升架就位后,用倒鏈懸掛內(nèi)模的吊點位置,然后抽出拉筋,松開頂絲,旋緊拉絲進行脫模作業(yè),使內(nèi)模框架整體內(nèi)縮2 cm左右。內(nèi)模與墩柱內(nèi)壁混凝土面分離后,即用手動葫蘆提升內(nèi)模。在提升的過程中四個手動葫蘆的速度嚴(yán)格保持同步。內(nèi)模提升3 m后(1節(jié)外模高度),松開拉絲,旋緊頂絲使下部1.5 m模板與已澆筑的混凝土密貼。加固牢靠后松開手動葫蘆,將提升架吊回地面。6)校正模板。檢查模板尺寸,不合適的加以調(diào)整,使之達(dá)到墩身設(shè)計要求尺寸。經(jīng)檢查調(diào)整合格后,上緊豎帶、圍帶、拉筋、支撐,緊固好各部位螺栓。全部檢查合格后方可開始混凝土的澆筑。

3 結(jié)語

鳳永項目朝陽溝大橋高墩翻模施工中,內(nèi)模采用了整體提升施工技術(shù),大大提高了施工進度,為整橋按期安全合龍創(chuàng)造了良好的條件。該方法簡單易行,施工安全性也比原拆除安裝技術(shù)要高。同時,利用新型脫模劑,也為方案的順利實施帶來了便利。總之,該技術(shù)在高墩施工中具有良好的推廣應(yīng)用價值。

[1] 周永興,何兆益.路橋施工計算手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2] JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 交通部第一公路工程公司.公路施工手冊(橋涵)[M].北京:人民交通出版社,2006.

[4] 馮文學(xué).橋梁高墩滑模施工技術(shù)[J].山西建筑,2008,34(10):318-319.