淺談薄壁墩無支架翻模技術(shù)在公路橋梁應(yīng)用
論文摘要：無支架翻模施工技術(shù)在薄壁墩施工中具有顯著的優(yōu)越性和科學(xué)性，與支架施工相比，具有省工、省料、速度快的優(yōu)勢，在創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益的同時，又提高了施工安全系數(shù)。
1 概述
近年來我國西部高速公路發(fā)展迅猛，公路建設(shè)開始向山區(qū)延伸，而這些地區(qū)山勢陡峭，高差很大，而且場地狹窄，使得在橋梁建設(shè)中大量采用高橋墩結(jié)構(gòu)。常用的支架施工需搭設(shè)大量的腳手架，不僅耗費大量的人力、物力，而且工序復(fù)雜、進度緩慢、安全系數(shù)低。
2 薄壁墩無支架翻模施工特點
2.1 墩身分段依次成型，可有效控制墩身偏心、扭轉(zhuǎn)，能夠隨時糾正墩身施工誤差，便于模板及時清理、修整、刷油，混凝土表面平整光潔。
2.2 通過采用50～60m塔吊垂直作業(yè)，可同時進行2～4個墩同時作業(yè)，既可大大節(jié)約成本，縮短作業(yè)時間，又能有效提高安全系數(shù)。
2.3 翻模上設(shè)置懸吊平臺，能夠更好的進行周轉(zhuǎn)件的拆卸，處理砼表面。模板采用整體大塊鋼模板，模板接縫不多，表面也不會出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，澆筑成型的砼表面光潔，錯臺不多，結(jié)構(gòu)尺寸沒有錯誤的。模板加固采用橫向拉桿，模板輕便，操作簡單，安全系數(shù)高。
2.4 經(jīng)濟環(huán)保。無須搭設(shè)腳手架，節(jié)約人力與財力，而且占用場地少，對原地貌的破壞少。
3 適用范圍
無支架翻模法主要是在公路、鐵路橋梁薄壁墩、高塔柱等混凝土構(gòu)筑物的施工中使用。
4 工藝原理
無支架翻模法就是利用前一級已澆筑的橋墩作為承載主體固定模板，再通過模板載體來建設(shè)施工工作平臺，隨著橋墩不斷向上施工，工作平臺及模板整體向上升移的一種施工方法。
翻模是由2-3節(jié)段大面組合模板及支架、內(nèi)外工作平臺、塔式起重機、手動葫蘆組合而成的成套模具。在進行施工時，在墩身基頂上支立第一節(jié)模板，第一節(jié)模板上再支立第二節(jié)模板。如果第二節(jié)混凝土的強度有3Mpa，第一節(jié)混凝士的強度有10Mpa，此時拆掉第一節(jié)模板。每一節(jié)段翻模主要由內(nèi)外模板、圍帶、拉桿、作業(yè)平臺組成。外模板分為主板、側(cè)板和調(diào)整板3種，內(nèi)模板分為主板、側(cè)板、角模板和調(diào)整板4種，每節(jié)高度大約是2.0～4.5m，寬度根據(jù)墩身截面尺寸和施工要素來定：模板之間用M16x30螺栓連接。用槽鋼做圍帶，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，內(nèi)外圍帶用Φ18圓鋼拉桿連成整體。拉桿在內(nèi)外模板之間套Ф22PVC管，有利于拉桿周轉(zhuǎn)利用。
每層模板內(nèi)外設(shè)施工平臺。外側(cè)施工平臺按每層、每塊模板分別施作，平臺與外模應(yīng)連結(jié)為一個整體，平臺及其扶手采用Φ28圓鋼焊接固定在外模板上作為支架，在平臺四周沿周邊設(shè)立防護欄桿，在欄桿外側(cè)及固定架底部需要有全封閉安全網(wǎng)。施工平臺上有一個5cm厚木板或竹架板，這樣可以方便操作人員工作，還能放一些小型機具。內(nèi)施工平臺的搭設(shè)需要借助內(nèi)外模板及橫穿拉桿。在內(nèi)模板上首先搭設(shè)鋼管支架，然后上鋪木板或竹架板，最后上鋪2mm鋼板，便于臨時存放混凝土以及操作人員行走。
5 施工工藝流程及操作要點
5.1 高墩無支架翻模施工工藝
施工準(zhǔn)備→基頂放線→試拼模板鋼筋綁扎→鐓粗直螺紋連接→鋼筋綁扎、鐓粗直螺紋連接→安裝外作業(yè)平臺至外模板→模板刨光、刷脫模劑→組拼模板→模板調(diào)試、檢查、校正→緊固拉桿→安裝內(nèi)作業(yè)平臺→澆筑混凝土→第一層模板及欄桿、平臺整體拆除→混凝土養(yǎng)生至第二階段完工→安裝第一層安全爬梯→第一層安全爬梯掛安全網(wǎng)→進入下一層施工。
5.2 操作要點
5.2.1 模板施工
�、倭⒛�(zhǔn)備。在確定立模邊線時要參照基頂中心，立模邊線外側(cè)找平，找平層用水準(zhǔn)儀抄平掛線，砂漿硬化之后，立模需從線路中間向兩側(cè)展開。②模板安裝。安裝模板使用的是塔式起重機，同時需要人工輔助。安好外模板后再進行內(nèi)模板的安裝，對其進行連接時采用的是M16螺栓，然后安裝圍帶和對拉螺桿。模板成型后核對各部安裝尺寸，如果沒有出現(xiàn)與安裝標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況再安裝安全爬梯，接著安裝安全網(wǎng)，鋪設(shè)內(nèi)外作業(yè)平臺。③立模檢查。第一節(jié)段模板安裝結(jié)束時，用水準(zhǔn)儀和全站儀檢查模板頂面標(biāo)高和墩身平面位置，如果沒有發(fā)現(xiàn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況再進行下道工序。澆筑砼時一定要有專人看模護模，要對支撐時刻做好檢查。④模板的除銹與涂油。模板在灌注砼前務(wù)必保護處理好板面，模板表面應(yīng)徹底除銹，涂刷新機油，在氣溫較低時，新機油中應(yīng)摻配柴油涂刷，產(chǎn)配比例為：機油70%：柴油30%。⑤模板爬升作業(yè)。用手動葫蘆掛住第一節(jié)段鋼模板，把內(nèi)外模板之間的拉桿松開，把第一節(jié)段模板及操作架卸下來，然后把它吊運到墩下安全的作業(yè)場地，這一過程使用的是塔式起重機，吊運完成之后對其進行清理，涂刷脫模劑，按放線尺組裝為下一節(jié)段首節(jié)模板，接下來的安裝步驟與第一節(jié)段是一樣的。⑥在安裝每節(jié)模板時，可用0.5～1mm薄鋼板塞填兩節(jié)模板間的縫隙這樣能夠起到糾偏的作用。⑦模板的拆除。施工至墩頂，墩頂還要有1或2個節(jié)段模板，如果墩身混凝土強度超過了10Mpa，那么可以將模板拆除了。為了更順利地進行拆除工作，在墩頂預(yù)埋加強吊裝環(huán)，利用吊裝環(huán)懸掛手動葫蘆進行拆除、吊運作業(yè)。
5.2.2 安全爬梯施工
①預(yù)埋件的設(shè)置。為便于無支架施工作業(yè)人員上下，在墩身的正面(6.0m長邊)，樓梯轉(zhuǎn)角平臺處，預(yù)留Φ100mm孔洞(每層兩個，呈之字形錯開布置)，以便搭設(shè)爬梯時穿設(shè)固定件。②爬梯的制作與安裝。從墩身底部起靠墩身正面搭設(shè)鋼管支架，支架整體穩(wěn)定性依靠穿設(shè)在預(yù)留孔內(nèi)的拉桿固定件固定。
5.2.3 鋼筋加工與安裝
①鋼筋按照不同的鋼種、等級、排號、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗收，分別堆存，不得混雜，且應(yīng)設(shè)立識別標(biāo)志。②鋼筋表面應(yīng)潔凈，平直無彎曲，Ⅰ級鋼筋冷彎率不大于2%，Ⅱ級鋼筋冷彎率不大于1%。③受力主筋和末端彎鉤形狀應(yīng)符合設(shè)計要求。④縱向主筋采用鐓粗直螺紋套筒連接技術(shù)，其連接質(zhì)量必須滿足《橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求，對已連接的成品應(yīng)現(xiàn)場取樣檢測。⑤受力鋼筋焊接應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯開布置。對于焊接接頭，在接頭長度區(qū)段內(nèi)，同一斷面內(nèi)接頭數(shù)量在受拉區(qū)不能大于50%。⑥鋼筋連接處的混凝土保護層應(yīng)滿足設(shè)計要求，且不得小于20mm，連接件之間的橫向凈距不宜小于15mm。
5.2.4 混凝土施工
①砼原材料。拌制砼所使用的各項原材料及拌合物的質(zhì)量經(jīng)過檢驗，符合現(xiàn)行《公路工程水泥砼試驗規(guī)程》(JTJ053)的規(guī)定。②砼配合比。砼配合比以質(zhì)量比計，通過設(shè)計和試配選定。施工實際采用的材料，拌制的砼拌合物應(yīng)滿足和易性、凝結(jié)速度等施工條件，制成的砼符合強度、耐久性(抗凍性、抗?jié)B、抗侵蝕)等質(zhì)量要求。③砼的拌合。砼拌合采用強制式攪拌機，拌合好的拌合物應(yīng)均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。在卸料過程中，從卸料流的1/4至3/4之間部位，采取試樣，進行試驗，保證砼中砂漿密度兩次測值的相對誤差不大于0.8%，單位體積砼中粗骨料含量兩次測值相對誤差不大于5%。砼拌合物從拌和機出料起至入模時間不得超過15min。④砼運輸。砼運輸能力應(yīng)適應(yīng)砼凝結(jié)和澆注速度的需要，使?jié)沧⒐ぷ鞑婚g斷并使砼運到澆注地點時仍保持均勻性和規(guī)定的塌落度。⑤砼澆注。如果砼運輸鋼筋及模板經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是合格的，則可以在內(nèi)外模板之間設(shè)置混凝土澆注溜槽，混凝土的輸送采用的是半自動料斗，通過溜槽或人工鏟送入模�；炷敛捎盟椒謱庸嘧�，用插入式震動器振搗，使用插入式振搗棒應(yīng)快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，順序進行，移動間距不得超過振搗作用半徑的1.5倍。澆筑砼時要有相關(guān)的人員隨時做好觀察，是不是一切運轉(zhuǎn)正常，如果出現(xiàn)了任何的問題，要及時做好處理并在已澆筑的混凝土初凝前完成。⑥第一節(jié)混凝土強度。第一節(jié)混凝土強度超過10Mpa時，鑿毛清理混凝土頂面，再進行下一節(jié)墩身施工。⑦養(yǎng)護。每節(jié)混凝土拆模后，應(yīng)及時包裹土工布防止新澆注混凝土在太陽下暴曬，并灑水保持混凝土面濕潤。養(yǎng)護時間為7-10天。
6 結(jié)束語
無支架翻模法施工與爬升模板和液壓翻動模板以及支架施工相比可大大地減少資金投入和勞動強度，節(jié)約工期，無論從經(jīng)濟效益、安全施工，還是施工質(zhì)量以及可靠性方面都是山區(qū)高橋墩施工的首選方法。
