1、前言

空心墩是目前鐵路橋梁墩臺構(gòu)造設(shè)計中廣泛采用的一種形式,其墩身可以達到較高高度,且結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟適用。本工法中介紹的采用塔吊或吊車等起吊設(shè)備進行大塊鋼模起吊拼裝施工,既能保證橋墩外觀美觀的要求,大大提高施工進度,經(jīng)濟效益也較顯著。編制此工法旨在明確空心墩身施工作業(yè)的工藝流程、操作要點和相應(yīng)的工藝標準,指導(dǎo)、規(guī)范空心墩施工。
2、工法特點
采取大塊定型鋼模以及用塔吊或吊車等起吊設(shè)備起吊拼裝施工,具有以下幾個特點:
1、機構(gòu)簡單,經(jīng)濟實用。
2、施工機械化程度高,通用性好,施工進度快,提高了施工工效。
3、墩身模板就位準確,混凝土施工接縫少,墩身整體性好,外觀質(zhì)量好。
3、適用范圍
適用于XX鐵路客運專線空心橋墩施工。
4、工藝原理
空心墩墩身的施工分為三大階段進行:
墩底實體段→墩身薄壁空心段→墩頂實體段(頂帽及托盤)
墩底、墩頂實體段可采用一次性澆筑,墩身薄壁空心段每次澆筑的最大高度需要控制,在施工過程中加強施工組織。
墩身外側(cè)模板采用大塊定型鋼模施工,每節(jié)高度控制在2~4m,塔吊和起重機吊裝,利用外模架和內(nèi)支架搭設(shè)工作平臺,供工人與塔吊共同吊運和綁扎鋼筋、安裝模板、澆筑混凝土。內(nèi)側(cè)采用組合鋼模。墩身鋼模進行翻;虻褂檬┕ぃ阂皇菬o坡度的墩身模板,上下翻模,交替循環(huán)施工;二是帶有坡度的墩身外模,在不同墩位之間利用塔吊或吊車等起吊設(shè)備進行倒用施工。
5、施工工藝流程及操作要點
5.1施工工藝流程圖
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5.2操作要點
墩身施工前,應(yīng)將基礎(chǔ)頂面浮漿鑿除,并沖洗干凈,整修連結(jié)鋼筋。并在基礎(chǔ)頂面測定中線、標高,標出墩臺底面位置,并標注清楚。
5.2.1 支架搭設(shè)及塔吊安裝
按一座塔吊負責(zé)3個墩的原則布設(shè)塔吊,塔吊基礎(chǔ)采用混凝土結(jié)構(gòu),置于橋墩近旁堅硬的地基上,于橋墩基礎(chǔ)施工一并進行,不能另行開挖甚至爆破而影響橋墩基礎(chǔ)。在河床范圍內(nèi)的塔吊一律置于橋墩的下游側(cè),并盡量靠近橋墩的中線,以減少河水特別是洪水期水流對塔架及基礎(chǔ)的沖刷,其基礎(chǔ)要埋設(shè)于沖刷下以下,防止水流掏空基礎(chǔ)。若墩高風(fēng)大,搭架要用可靠的錨固裝置(由套在塔架上的錨固環(huán)、附著桿及固定在墩身上的錨固支座組成)水平固定于墩身上,每10m錨固一次,施工期間要進行定期的檢查。
工作支架采用如下方式布置。墩柱外支架利用外模桁架;墩柱內(nèi)支架采用鋼管搭設(shè),立桿橫、縱向間距為0.9m。橫桿的垂直間距為1.2m,為確保支架的縱橫向穩(wěn)定性,應(yīng)設(shè)置縱、橫斜撐(剪力撐),每次搭設(shè)必須高于施工面2~4m。
操作平臺:在內(nèi)支架頂鋪設(shè)木板,作為鋼筋安裝及內(nèi)模安裝、混凝土施工的工作平臺。
上下通道:在支架上鋪設(shè)步行板,作為工作人員上下通道。
5.2.1.1 支架搭設(shè)施工工藝流程
立桿定位→安裝可調(diào)底座→安裝第一層立桿→安裝橫桿→安裝每二層立桿→安裝橫桿→安裝頂層立桿→安裝頂層橫桿→檢查各節(jié)點加固→安裝剪刀撐。
5.2.1.2 支架的拆卸
由頂層開始,自上而下,先橫桿、后立桿逐層拆卸,剪刀撐應(yīng)隨立桿同時逐步拆卸。
5.2.1.3 支架搭設(shè)要求
(1)立桿接頭避免在同一平面。
(2)工作架立桿垂直度為不大于1∕500架高,縱向直線度﹤1∕200L;直角度﹤3.5°;橫桿間水平度﹤1∕400L。
(3)可調(diào)底座和可調(diào)托撐絲扣予留不少于3道。
(4)剪刀撐與立桿和地面夾角為45°~60°。十字蓋和小立桿連接扣牢固、不松動。
(5)地基承載力應(yīng)大于每根立桿支承力1.5倍。
5.2.2模板工程
5.2.2.1墩身外模板
墩身外模模板采用大塊定型鋼模,面板選用不少于6mm厚的鋼板,由專業(yè)廠家制作。加工時,施工方安排工程技術(shù)人員在加工廠家進行全過程指導(dǎo)和監(jiān)督,保證面板的平整度、接縫、尺寸誤差等滿足規(guī)范與設(shè)計要求。模板加固采用模板外圍加桁架法,桁架采用槽鋼組焊。支撐桁架用焊接與豎楞連接在一起,操作平臺由腳手板直接鋪在支撐桁架上,外設(shè)欄桿搭設(shè)而成。鋼模與鋼模連接處用絲桿可靠連接。模板及桁架應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能承受新澆筑混凝土的重力、側(cè)壓力及施工中可能產(chǎn)生的各項荷載;接縫不漏漿,制作簡單,安裝方便,便于拆卸和多次使用;能與混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的特性、施工條件和澆筑方法相適應(yīng);能保證混凝土構(gòu)件各部分設(shè)計形狀、尺寸和相互間位置準確。
首次使用模板要把與混凝土相接觸的表面打磨光滑平整,并涂刷脫模劑,模板使用后應(yīng)按規(guī)定修整保存。
模板安裝應(yīng)穩(wěn)固,接縫嚴密,不得露漿。模板表面平整度≤2mm,相鄰兩板面高差≤2mm,橋墩臺模板軸線偏差≤5mm。
立模前先進行試拼,檢查各項指標能否滿足要求。
5.2.2.2墩身內(nèi)模板
墩身內(nèi)模采用小塊組合鋼模拼裝而成,利用內(nèi)支架支撐內(nèi)模,并在內(nèi)外模之間加設(shè)鋼筋對撐的加固措施,防止內(nèi)模變形。模板安裝時注意留設(shè)好墩內(nèi)的檢查設(shè)備孔洞,包括墩內(nèi)檢查梯、休息平臺、檢查進人洞口等。
5.2.2.3墩頂實體段底模
墩頂實體段底?芍苯永脙(nèi)支架支撐,也可在空心段頂部預(yù)埋工字鋼牛腿,搭設(shè)支撐平臺作為底模支撐。
5.2.3鋼筋工程
因墩身較高,且內(nèi)支架隨著墩身的高升而分段向上搭設(shè),為此,墩身鋼筋難以一次安裝到位。施工中,先進行墩底實體段鋼筋的綁扎,待墩底實體段施工完畢后,先進行墩身空心部分內(nèi)模安裝,再安裝墩身鋼筋,且每次鋼筋安裝高度高出模型1.0~1.5m,鋼筋接長采用焊接方式,并嚴格按相應(yīng)的施工規(guī)范進行施工。墩頂實體段或托盤及頂帽鋼筋的安裝待底模安裝到位后進行。
鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、形狀等必須符合設(shè)計圖紙要求,原材料進廠后按規(guī)定進行抽樣檢驗和接頭試驗,鋼筋在加工廠下料成型,現(xiàn)場綁扎。為避免焊接傷及模板,影響外觀,鋼筋綁扎先于外模板安裝。
鋼筋加工的允許誤差:主筋長度≤5m時,偏差≯20mm,鋼筋彎起位置±20mm。
5.2.4混凝土工程
混凝土澆筑也按三大階段分行,即墩底實體段、墩身空心段、墩頂實體段。墩底實體段、墩頂實體段可一次性澆筑成型。由于墩身空心段較高,采用分節(jié)段澆筑;炷翝仓,對支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件再次進行檢查;模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢須清理干凈;模版縫隙填塞密實,模板表面涂刷脫模劑;檢查混凝土的均勻性和坍落度。搭設(shè)卸料平臺,并根據(jù)墩身高度決定下料串筒長度。澆筑混凝土使用的腳手架,便于人員與料具上下,并保證安全。鋼筋模板經(jīng)檢查合格后,接串筒或滑槽開始澆筑混凝土,混凝土在集中攪拌站拌和,采用混凝土罐車運輸至現(xiàn)場;炷凛斔筒捎帽盟,混凝土輸送管固定在空心墩外模桁架上,由于空心墩直徑較大,壁厚較薄,灌注時設(shè)四個混凝土漏斗,并掛設(shè)串筒以利于混凝土均勻分布。澆筑混凝土之前,進行接縫鑿毛、洗滌并鋪20mm水泥砂漿。澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)經(jīng)常檢查模板、鋼筋與預(yù)埋件的位置和保護層的尺寸,確保其位置正確不發(fā)生變形。
頂帽施工前后應(yīng)復(fù)測其跨度及支承墊石高程,確保支承墊石鋼筋網(wǎng)與錨拴孔位置正確,墊石頂面平整,高程符合設(shè)計要求。
在澆筑混凝土過程中,派有經(jīng)驗的混凝土工負責(zé)振搗,采用插入式振動器振搗,振動棒的移動距離不超過其半徑的1.5倍,與模板保持5-10cm的距離,插入下層混凝土5-10cm,混凝土澆筑分層的厚度不超過插入式振搗器作用長度的1.25倍。每一處振搗完畢后邊振動邊徐徐提出振動棒,將氣泡引出至表面,振動過程中避免振動棒碰撞模板、鋼筋等。每一部位均應(yīng)振動密實,密實的標志是混凝土停止下沉,不再冒氣泡,表面呈現(xiàn)平坦、混凝土泛漿。
在混凝土澆筑過程中,隨時觀察所設(shè)置的預(yù)埋螺栓、預(yù)留孔、預(yù)埋支座的位置是否移動,若發(fā)現(xiàn)位移時及時校正;預(yù)留孔的成型設(shè)備及時抽拔或松動;在澆筑過程中注意模板、支架等支撐情況,派專人檢查,如有變形,移位或沉陷立即校正并加固,處理好后方可繼續(xù)澆筑。施工中應(yīng)采取措施避免水化熱過高。
5.2.5 模板拆除和混凝土養(yǎng)護
混凝土澆筑完畢隨即進行覆蓋灑水養(yǎng)護,混凝土強度達到2.5Mp后(應(yīng)保證拆模時墩身表面不受損傷),即可從下至上拆除墩身模板,頂端一節(jié)模板暫不拆除以便于下一循環(huán)模板連接。拆除以后立即進行澆水養(yǎng)護并用塑料薄膜包裹墩身。墩頂實體段底模應(yīng)在混凝土強度達到75%的設(shè)計強度后方可拆除。
5.2.6其他事項
墊石混凝土達到初凝時,應(yīng)及時復(fù)查預(yù)留空洞的尺寸及位置,以免給后序工作帶來不必要的麻煩。墩身施工完畢后,應(yīng)對全橋進行中線、水平及跨度貫通測量,并標出各墩的中心線、支座十字線、梁端線及錨拴孔位置。暫不架梁的錨拴孔或其他預(yù)留孔,應(yīng)排除積水將孔口封閉。
6、安全措施
(1)成立安全領(lǐng)導(dǎo)小組。
(2)高空作業(yè)人員必須進行體檢,不合格者不得從事高空作業(yè)。
(3)進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽,高空作業(yè)人員必須系安全帶。
(4)支架搭設(shè)的安全注意事項:
  a.搭設(shè)前,應(yīng)對施工人員進行操作安全教育。
  b.操作施工人員在施工2m高以上,應(yīng)系好安全帶,搭設(shè)好操作部位的腳手板后方可作業(yè)。隨身工具應(yīng)掛牢,防止墜落。
  c.起吊桿件上運,必須掛設(shè)穩(wěn)固,每次吊桿件時,應(yīng)捆牢方可起吊,起吊下方3m范圍內(nèi)禁止站人。
  d.支架組裝好后,應(yīng)組織技術(shù)、安檢和施工負責(zé)人對支架進行檢查驗收,合格簽認后,方可投入使用。
  e.支架拆卸時,應(yīng)劃出安全區(qū),設(shè)警戒標志,并設(shè)專人看護。
  f.拆卸材料應(yīng)在綁扎牢固后,向下運送,禁止拋擲。
  g.整架拼裝完成后,應(yīng)檢查所有連接處是否扣緊,松動處應(yīng)用錘敲緊。
  h.剪刀撐采用普通腳手架鋼管與立桿扣接,剪刀撐鋼管與立桿和地面的夾角為45°~60°。
(5)混凝土澆注前對高于30m的墩身外模必須用纜風(fēng)繩進行加固。
(6)操作平臺設(shè)1.2m的防護欄桿,在墩內(nèi)設(shè)安全網(wǎng),并在塔架上設(shè)上人平臺,保證施工人員上、下安全。
(7)嚴禁從高處拋擲雜物,在起吊模板或其它材料時嚴禁在墩下站人。
(8)墩身施工時,塔吊應(yīng)設(shè)置避雷裝置,大風(fēng)大雨應(yīng)停止施工作業(yè)。
(9)施工用塔吊必須由取得安全監(jiān)察單位認可的專業(yè)施工隊伍安裝,且由具有從業(yè)資格證的人員操作,并注意指令源的唯一性。塔吊經(jīng)驗收合格后方可使用,塔吊的操作嚴格按照相應(yīng)的操作規(guī)程進行。
(10)墩身鋼筋、模板、混凝土施工前,必須搭設(shè)腳手架平臺、欄桿及上下扶梯并掛設(shè)安全網(wǎng)、吊籃;人工搬運和綁扎鋼筋時,應(yīng)互相配合,同步操作。在已安裝的鋼筋上不得站人行走,必須架設(shè)交通跳板或搭腳手架。
(11)墩身施工的支架、模板、提升起吊設(shè)備需作相應(yīng)安全檢算,嚴格按相關(guān)程序操作,并定期進行檢查,以策安全。
(12)塔吊吊模板合縫時,吊點要正確牢固:起吊時,應(yīng)拴好溜繩,并聽從信號指揮,不得超載模板。拆卸模板時,底端應(yīng)用撬棍等工具撥移。每節(jié)模板立好后,應(yīng)上好螺栓和上下兩道箍筋,打好內(nèi)撐,方可暫停作業(yè),以保持穩(wěn)定。
(13)墩身施工時,必須按《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》的要求和《高處作業(yè)分級標準》實行三級管理,設(shè)置施工防護平臺,切防在同一垂直方向進行上下立體交叉作業(yè)。隨墩身施工。
(14)做好施工現(xiàn)場的安全用電工作
 a.工地電力干線采用非裸體電線架設(shè),統(tǒng)一布置電力路線,不準私接亂拉電線。
 b.電器設(shè)備的安全措施:對電器設(shè)備的外殼要進行防護性的接地,防護性接零或絕緣;派專人負責(zé)電器的安全工作;進行用電安全教育,定期檢修電器設(shè)備。
(15)起重吊裝用的鋼絲繩,應(yīng)經(jīng)常進行檢查,凡發(fā)現(xiàn)有扣結(jié)、變形、斷絲、磨損、腐蝕等現(xiàn)象達到破損限度時,必須及時更換!础丛斘摹怠
(16)起吊前應(yīng)空轉(zhuǎn)試驗,吊裝時應(yīng)開動卷揚機的控制器,分別收緊各吊點的鋼絲繩,用擊鋼絲繩的辦法,根據(jù)鋼絲繩發(fā)出的響聲來控制各鋼絲繩的松緊程度,當(dāng)松緊程度基本上達到一致后,再同時起吊,這樣就能保持各吊點的負荷一致,從而使吊機均勻受力。
(17)機械車輛操作嚴格遵守安全操作規(guī)程,操作前對設(shè)備進行安全檢查,要經(jīng)常檢修,保持完好,動力機械必須由考試合格并持有合格證的司機上崗。嚴禁非司機開車,嚴禁酒后開車。
(18)凡進入現(xiàn)場的人員,服從值班員指揮,遵守各項安全生產(chǎn)管理制度,正確使用個人防護用品。操作人員必須佩戴安全帽,未佩戴安全帽者不得進入施工現(xiàn)場進行施工。禁止穿拖鞋、高跟鞋或光腳進入施工現(xiàn)場。抓好現(xiàn)場管理,搞好文明施工,保持現(xiàn)場管線整齊。做到燈明、路平、無積水。