薄壁空心高橋墩翻模施工技術(shù)
關(guān)鍵詞：薄壁空心高橋墩，翻模，施工工藝，質(zhì)量控制
隨著設(shè)計(jì)理論、施工方法的成熟，高墩大跨橋梁被越來(lái)越多地應(yīng)用于公路工程中，薄壁空心墩是目前橋梁高墩設(shè)計(jì)中廣泛采用的一種形式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)適用，墩身可以達(dá)到150米以上。采用塔吊進(jìn)行大塊鋼模起吊翻模施工，既能保證橋墩結(jié)構(gòu)質(zhì)量，大大提高施工進(jìn)度，且施工中經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。以下結(jié)合西安至銅川高速公路改擴(kuò)建工程XTK-S2合同段趙氏河橋施工情況談?wù)劚”诳招母叨辗７ㄊ┕ぜ夹g(shù)。
1.工程概況
西安至銅川高速公路改擴(kuò)建工程XTK-S2合同段K54+205趙氏河大橋全長(zhǎng)806米，橋梁孔跨結(jié)構(gòu)為20+（4*40）+2*（3*40）+4*（4*20）+（3*20）米，其中2#—10#墩為薄壁空心墩，墩高25～47.2m，下實(shí)心段1.5米，墩頂實(shí)心段0.5米，上端和下端分別設(shè)置4.0米及2.5米的過(guò)渡段，墩身箱型截面尺寸為3（順橋向）×9（橫橋向）m，壁厚0.6m。綜合考慮設(shè)計(jì)墩高、工程質(zhì)量要求、工期要求、場(chǎng)地條件等多方面因素，并結(jié)合同類型工程經(jīng)驗(yàn)，采用塔吊提升大塊鋼模翻模法進(jìn)行空心墩施工。
2.工藝原理
以凝固的混凝土墩體為支承主體,通過(guò)附著于已完成的混凝土墩身上的模板支撐上層施工模板及平臺(tái),從而完成鋼筋成型、模板就位和校正、混凝土澆筑等工作。
3.施工方法
墩身采用三節(jié)等高模板分段循環(huán)施工，除基礎(chǔ)頂?shù)谝淮问┕じ叨葹槿?jié)模板組合高度外，上面各段施工高度為兩節(jié)模板高度。灌筑完一施工段混凝土后，最上一節(jié)模板不拆除，將下兩層模板拆除后上翻安裝在上節(jié)模板上面，如此循環(huán)往復(fù)，完成橋墩施工。模板安裝、拆除及鋼筋等物品的垂直運(yùn)輸均由塔吊完成，混凝土澆注采用混凝土輸送垂直泵送入模。
3.1施工工藝流程
3.2操作要點(diǎn)
墩身施工前，需將基礎(chǔ)頂面浮漿鑿除，并沖洗干凈，整修預(yù)埋鋼筋。在基礎(chǔ)頂面測(cè)定橋墩中線、標(biāo)高，彈出模板線。
3.2.1塔吊和電梯安裝
綜合考慮橋梁跨度（確定幅度）和模板重量（確定最遠(yuǎn)端吊重）后選擇使用QTZ5015型塔吊，1臺(tái)塔吊負(fù)責(zé)相鄰3個(gè)橋墩的施工，設(shè)置于中間墩旁，塔吊覆蓋范圍內(nèi)遠(yuǎn)端的兩個(gè)橋墩側(cè)設(shè)置施工電梯，施工人員分別通過(guò)塔吊鋼梯和電梯上下橋墩。塔吊和電梯隨墩身升高而升高，塔吊每隔15米通過(guò)鋼附著與墩身固結(jié)，電梯每隔6米與墩身固結(jié)。
3.2.2模板設(shè)計(jì)制作
每套模板由3節(jié)等高模板組成,每節(jié)模板高2.25米，每節(jié)模板由內(nèi)外模板、對(duì)拉螺栓、工作平臺(tái)等組成。內(nèi)外模均由四大塊模板和四片轉(zhuǎn)角模板共八片組成，面板采用厚度為5mm厚A3鋼板制作,平整度小于2mm，面板外側(cè)邊框采用∠10角鋼，角鋼上設(shè)置螺栓孔，相鄰模板及上下層模板用螺栓進(jìn)行法蘭式連接。模板外設(shè)置豎橫向加勁肋，豎向肋采用∠10角鋼,水平間距為30cm，橫向肋采用8mm厚的鋼板，寬為10cm，上下間距為30cm。在模板加勁肋外側(cè)水平方向設(shè)置背楞，2塊[14槽鋼組成一道，上下間距為80cm，背楞直接焊在豎肋上。內(nèi)外模之間采用M18對(duì)拉螺桿連接,對(duì)拉螺桿位置設(shè)置在背楞上，水平間距為1m，上下間距為80cm,對(duì)拉螺桿用PVC管包裹,以便于重復(fù)利用。工作平臺(tái)由三角形桁架、護(hù)欄及安全網(wǎng)組成，角鋼加工的三角形桁架與模板豎肋焊接牢固,按1m間距布置,三角桁架間用鋼筋焊接連成整體，其上鋪設(shè)5cm厚木板形成工作平臺(tái)，木板與桁架水平桿用鐵絲連接固定以策安全。三角形桁架上水平桿長(zhǎng)度為70cm，以保證有足夠工作空間。工作平臺(tái)外采用Φ20螺紋鋼設(shè)置護(hù)欄，高度100cm，在護(hù)攔的周圍懸掛安全網(wǎng)，確保作業(yè)安全。
3.2.3鋼筋制作及安裝
在承臺(tái)混凝土施工時(shí),預(yù)埋墩身鋼筋,豎向主筋預(yù)埋高度高出第一次混凝土澆筑段0.5—1.5米，鋼筋接頭錯(cuò)開(kāi)。其他施工段落主筋下料長(zhǎng)度根據(jù)模板高度和混凝土澆筑高度確定為4.5米，下料時(shí)切口的斷面與鋼筋軸線應(yīng)垂直，墩身鋼筋安裝時(shí)時(shí)先接長(zhǎng)豎向主鋼筋，然后綁扎水平環(huán)筋。主筋的接長(zhǎng)采用等強(qiáng)度直螺紋接頭工藝施工，鋼筋加工廠內(nèi)利用套絲機(jī)在鋼筋端部加工直螺紋，然后用連接套筒將兩根鋼筋對(duì)接。鋼筋套絲長(zhǎng)度以對(duì)接后鋼筋接頭緊密無(wú)縫隙并在套筒外露一絲為標(biāo)準(zhǔn)，接頭拼接時(shí)，用管鉗扳手?jǐn)Q緊。
3.2.4模板支立和校正
下層混凝土面鑿毛清理后,下一施工段鋼筋綁扎完成，即可拆除底層模板上翻安裝.在嵌固段工作平臺(tái)進(jìn)行內(nèi)外模板拼裝前除銹、清潔及涂抹脫模劑。模板安裝由內(nèi)到外,自墩壁一側(cè)中心開(kāi)始，先立內(nèi)模再立外模，依此逐塊組裝，在每塊模板的平、豎向接縫處夾雙面膠帶防止漏漿，當(dāng)外側(cè)模板安裝完成后,所有螺桿不必?cái)Q緊,留出少量松動(dòng)余地，依據(jù)下層混凝土頂面測(cè)放的縱橫軸線進(jìn)行模板的校核和調(diào)試，合格后才可擰緊全部螺桿。模板的校正主要采用手拉葫蘆。
3.2.5混凝土澆筑
混凝土在攪拌站集中拌和，罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，采用混凝土輸送泵垂直輸送入模。混凝土輸送管依附于塔吊身安裝，塔吊遠(yuǎn)端的兩個(gè)墩子，在墩身每隔6米高度拉桿孔位置設(shè)置支架固定泵管。灌注時(shí)四面各設(shè)一個(gè)混凝土漏斗，以利于混凝土布料均勻，漏斗下掛串筒，以確�；炷敛灰蚵洳町a(chǎn)生離析。澆筑時(shí)從墩身一邊開(kāi)始下料，順（或逆）時(shí)針依次進(jìn)行，每層砼在最初下料處合龍。
3.2.6模板拆除
混凝土拆模時(shí)間根據(jù)拆模試件的強(qiáng)度確定，不承重的側(cè)模拆模時(shí)的砼的強(qiáng)度不低于2.5Mpa。拆除下層模板時(shí)先抽取模板對(duì)拉筋,并拆除同層相鄰模板塊間的螺栓連接，然后在上層固定模板上用2個(gè)5t手拉葫蘆掛鋼絲繩拉緊下層，同時(shí)塔吊吊鉤鋼絲繩也掛在待拆除模板頂部吊環(huán)上(這時(shí)應(yīng)把握模板頂部的塔吊吊環(huán)與手拉葫蘆掛鉤松緊程度相適宜),然后拆除單塊模板上的所有連接螺桿后,將模板吊起取出移位。
3.2.7混凝土養(yǎng)護(hù)
由于墩高且無(wú)支架，常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法不適用，故采用半自動(dòng)噴淋系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。噴淋養(yǎng)護(hù)示意如圖3.2.7。每澆注一次混凝土，利用集水池內(nèi)揚(yáng)程60m的潛水泵將水送至空心墩施工面橡膠管上，橡膠管沿混凝土頂面盤(pán)一圈，橡膠管間距5cm設(shè)置噴淋眼，采用土工布將橡膠管覆蓋，從而保證頂面混凝土濕潤(rùn)。另外從頂部橡膠管用Φ20塑料管將水引入環(huán)墩身一周的Φ15鍍鋅鋼管，Φ15鍍鋅鋼管每隔1米用鐵絲掛鉤掛在下層模板下法蘭孔內(nèi)，鋼管靠近混凝土面一側(cè)間距5cm設(shè)置3mm噴淋眼，從而達(dá)到對(duì)下部墩身的噴淋養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)水順墩身流下后通過(guò)截水槽引入集水池循環(huán)利用。拆除外模時(shí)，將鍍鋅鋼管下降2m，提升外模完畢后，再將噴淋導(dǎo)管掛于上一層外模下口法藍(lán)孔內(nèi)，依次形成噴淋導(dǎo)管隨著模板往上循環(huán)，連續(xù)噴淋養(yǎng)護(hù)的工況。
