中鐵建大橋工程局集團第一工程有限公司 重慶 404100
隨著山區(qū)高速公路建設(shè)的日漸普及,特別是一些地勢陡峭、場地狹窄地區(qū),跨越深溝峽谷的薄壁空心墩橋梁大量涌現(xiàn)。塔吊翻模技術(shù)以塔吊作動力進行高墩施工,主筋采取切割直螺紋后套筒連接,用跟蹤控制的方法進行測量控制??朔嘶?、爬模施工的缺點,把施工作業(yè)平臺和模板分成兩個獨立的體系,配套設(shè)備較少,施工機具投入小,模板剛度要求低、自重小,混凝土外觀質(zhì)量容易控制,施工糾偏容易,可以連續(xù)和間斷施工。在確保施工質(zhì)量的同時,兼顧了施工進度;合理地使用機械,提高了高墩施工效率,減少了工程投入、節(jié)約了工期[1]。
墨臨公路陷田1號大橋孔跨布置為左右幅 12×40m,橋長 483.48m。其中下部結(jié)構(gòu)2#~7#采用變截面空心墩,左右幅共 14 個空心墩;最大高度為61m,最小高度為45m;墩柱尺寸為6m×2.1m、6m×1.9m、(墩頂 ),壁厚均為 50cm,橋墩縱橋向兩側(cè)墩身按 80:1 進行收坡,墩底尺寸根據(jù)墩高確定;墩底、墩頂實心段均高 2.5m;墩底實心段頂部設(shè)置 φ100mm 鋼管泄水孔;橋墩縱橋向兩側(cè)墩壁每隔5m交錯設(shè)置通風孔。
利用已澆筑成型的鋼筋混凝土為支撐主體,內(nèi)、外模板通過拉桿與混凝土實現(xiàn)密貼,由下層模板與混凝土之間的粘結(jié)力和摩擦力支撐上層模板及操作平臺。隨著墩身鋼筋骨架的接高,通過塔吊逐節(jié)向上翻升模板,完成每次預(yù)定高度的墩身混凝土澆筑任務(wù),如此反復(fù)循環(huán)直至墩頂。該工藝既解決了空心墩一模到頂所導(dǎo)致的鋼筋、混凝土施工等技術(shù)難題,又保證了工程質(zhì)量、施工安全,同時也降低了施工成本[2]。
見圖1:
(1)墩柱中心定位放樣。利用全站儀準確測量放出橋墩柱中心點、橋墩軸線及邊緣線,并用油漆標示于承臺頂面。
(2)墩底鑿毛清理。將承臺墩底部分混凝土鑿毛、并清除松散混凝土,露出新鮮混凝土,最后用風槍將雜物吹出及清洗雜物,以便于承臺與墩柱能充分進行接觸。
(3)鋼筋加工及綁扎。鋼筋集中在加工場內(nèi)制作,分類堆放、設(shè)置標識,保證了制作鋼筋的精度。
采用現(xiàn)場綁扎法,嚴格控制鋼筋保護層厚度,采用胎架對主筋進行準確定位,設(shè)置 C40 混凝土墊塊,胎架采用 15mm鋼板機械加工成梳齒板。
鋼筋主筋接頭采用墩粗直螺紋套筒連接,鋼筋的材料、加工、接頭和安裝均應(yīng)符合要求,直螺紋套筒應(yīng)具有相關(guān)檢測證書并符合試驗標準。鋼筋加工安裝完成后,經(jīng)自檢合格,報監(jiān)理工程師,檢驗合格后方進行下道工序[3]。
(4)模板安裝。模板參數(shù):①模板結(jié)構(gòu):模板為定型鋼模板,每節(jié)高度2.25m,每一塊獨立模板由面板、豎肋、背楞等構(gòu)件組成。②模板材料:面板使用5mm鋼板,邊框使用δ12×100mm鋼板,豎肋使用[10槽鋼,間距 300mm,背楞使用2根[16槽鋼,間距800mm,材質(zhì)均為 Q235。對拉桿采用φ20mm精軋螺紋鋼,M20對拉螺栓。每一節(jié)模板設(shè)一道工作平臺,圍繞墩柱四周,凈寬0.6m,高1.2m,環(huán)向每1.1m一道立柱。立柱背側(cè)采用[6.3槽鋼作三腳架,與外模間采用M20高強螺栓連接,平臺滿鋪30mm厚木板,臨邊防護采用安全防護網(wǎng)。模板采用塔吊及人工輔助分塊吊裝,模板安裝順序:首先進行鋼筋綁扎,安裝內(nèi)模,內(nèi)模安裝完成后,再安裝外模。模板安裝完后對模板進行檢查驗收,合格后方可進入下道工序。
圖1
(5)混凝土施工。采用C40混凝土,混凝土于拌和站集中拌制、罐車運輸、串筒入模、混凝土輸送泵及塔吊澆筑、插入式振搗的施工方法。澆筑混凝土前,應(yīng)檢查模板、鋼筋及預(yù)埋件的位置、尺寸和保護層厚度,確保其位置準確、保護層符合要求,并將墩內(nèi)雜物清理干凈??招亩伟疵績晒?jié)4.5m標準段循環(huán)施工,直至墩頂。因墩身混凝土分節(jié)澆筑,故過程中應(yīng)控制好每節(jié)混凝土頂面高程,保證相鄰兩段墩身接縫良好,保證外觀美觀質(zhì)量。
(6)模板拆除及提升。①模板拆除。墩身混凝土強度達到設(shè)計強度50%即可拆模,拆模順序:從下往上每段模板共3節(jié),首先拆除第一節(jié)立于第三節(jié)當作第二模的第二節(jié)模板(第一模第三節(jié)模板當做第二模第一節(jié)模板),然后再拆除第二節(jié)模板。②模板提升。利用塔吊將模板提升至安裝節(jié),提升過程中應(yīng)有專人監(jiān)視,防止模板與周邊固定物碰撞。
(7)空心隔板段施工。采用空心墩內(nèi)搭設(shè)碗扣支架支撐體系進行空心隔板段施工,支架立桿間距為0.9×0.6m,橫桿步距為0.6m,上下設(shè)頂、底托,頂托上部設(shè)10×10cm方木、5×10cm方木縱橫向布置。
(8)墩頂實心段施工。當模板翻升至墩頂實心段底部時,拆除墩身內(nèi)施工平臺和模板,搭設(shè)外側(cè)施工平臺和安裝防護欄桿與安全網(wǎng),并在墩身內(nèi)側(cè)安裝封閉段支架和模板,然后綁扎鋼筋,安裝外模(同墩身模板施工),最后澆筑混凝土,過程中應(yīng)注意控制混凝土澆筑速度。
(9)混凝土養(yǎng)生。采用包裹塑料布噴淋法養(yǎng)生,沿墩身高度延伸高壓水管,按照墩身截面尺寸加工環(huán)形噴淋水管,用高揚程壓力泵給縱向水管送水,縱向水管給環(huán)形噴淋管送水,環(huán)形水管將水直接噴至混凝土表面,脫模后養(yǎng)生持續(xù)時間不少于7天。
(1)豎直度控制為高墩施工的重難點,現(xiàn)場利用高精度全站儀配合四點定位垂球法來控制、檢測模板和混凝土施工的偏移情況,隨時校核調(diào)整[4]。
(2)翻模施工由于多次立模、澆筑,易引起外觀質(zhì)量下降;故節(jié)段施工過程中,應(yīng)從混凝土性能、立模精度、拆模養(yǎng)護及外觀處理等方面加以控制。
(3)翻模結(jié)構(gòu)各部件應(yīng)連接牢固,遇有異常應(yīng)及時處理;翻模結(jié)構(gòu)拆除應(yīng)嚴格按順序進行,確保人員和設(shè)備安全。
(4)重復(fù)利用的模板應(yīng)保持其所要求的形狀、強度、剛度和表面光潔,未經(jīng)清理校正或不合格的不得使用。
(5)施工中遇大風、大雨或其它原因必須停工時,應(yīng)切斷電源,采取停工處理,復(fù)工后要加強中線觀測。
本項目高墩塔吊翻模施工的實踐表明,翻模施工工序簡單、施工連續(xù)、周期短,是一種較為科學、合理的技術(shù)工法。過程中,項目通過模板的計算優(yōu)化及現(xiàn)場翻模工藝總結(jié),極大的提高了高墩施工效率,節(jié)約工期,降低施工成本,并為同類橋梁高墩施工提供一定的借鑒。