白马溪大桥薄壁空心高墩爬模施工技术论文_彭文志,张柏松,李彬

中国葛洲坝集团第五工程有限公司 湖北宜昌 433002

摘要:空心墩以其截面积小、自重轻、结构刚度和强度较好的特点被广泛应用。本文结合宜张高速公路白马溪大桥105米高墩,介绍薄壁空心墩爬模施工工艺及应注意的一些问题,以供同类结构桥梁施工参考。

关键词:薄壁空心高墩;爬模;施工技术

1 工程概况

白马溪大桥位于宜都市王家畈乡白马溪村,大桥分左右两幅,左线桥长561.68米,右线桥长563.88米,单幅桥面宽12.0米,上部构造为4×40米T梁+(80+150+80)米连续刚构+3×30米T梁,本桥5号、6号主墩釆用双肢变截面矩形空心墩,肢间中心距8m,纵向每墩双肢外侧不放坡,横向从上向下均按100:1放坡,距墩顶大致1/3高度处设置一道墩系梁,并施加预应力。矩形空心墩截面尺寸:5号墩墩顶8. 5×3. 5m,墩底(8.5+H×0.02)×3.5m,6 号墩墩顶 8.5×3.0m,墩底(8.5+H×0.02)×3.0m。

2 方案比选

结合以往施工经验及高墩的特点,比选以下3种施工方案。

通过综合分析比较,白马溪大桥主桥墩身采用爬模进行施工方案,投入8套液压自爬爬模设备,先进行主墩墩身施工,主墩墩身施工完毕后,再进行过渡墩墩身施工。模板设计高度6.15m,下包已浇墩身15cm。墩身施工标准节段为6m,单肢墩身共分18个节段,墩身分节施工详见墩身浇注分节图(图1)。在横隔板处适当调整墩身施工节段高度,以避免施工缝处于横隔板处。

3 施工工艺

3.1施工工艺流程

墩身施工流程:首节墩身浇筑砼→砼面凿毛→安装劲性骨架→绑扎标准节段墩身钢筋→安装标准节段外、内模板→钢筋、模板检查→浇筑标准节段墩身砼→拆模及养生→下一节墩身施工→标准节段内模拆除→顶层墩身施工

爬模施工爬升流程:混凝土浇筑完后→拆模后移→安装附装置→提升导轨→爬升架体→焊接劲性骨架→绑扎钢筋→模板清理刷模剂→埋件固定模板上→合模→浇筑混凝土

3.2 安装劲性骨架和绑扎墩身钢筋

首先安装焊接半成品劲性骨架,劲性骨架高度设置为6.05 m,竖向立杆采用L100×100×10角钢,水平横向连杆采用L75×75×7角钢。劲性骨架安装后,检查其竖直情况,检查合格后才能上钢筋。

图1 墩身施工分节图

墩身主筋除根部伸入承台部分,顶节长度根据墩高而改变,中间各节主筋均长6.0米,墩身钢筋每6.0米安装一次。竖向主筋安装绑扎时,主筋上部临时固定于劲性骨架上,防止随意摆动。

3.3 安装标准节段外、内模板

主墩单肢墩身各采用一套相对独立的液压自爬升模体系,液压自爬模体系主要由五部分组成:模板系统、预埋件部分、导轨部分、液压系统和支架系统。

墩身外模模板采用木梁胶合板体系,模板配置高度为6.15m,标准浇注高度为6m。模板面板采用21mm厚胶合板,竖肋为工字木梁,横楞为双根 [14槽钢,对拉杆直径为20mm。墩身外侧模板支撑采用后移式支撑体系把模板固定在爬架上。墩身内模采用吊架形式,其侧模板固定于吊架上,然后与外侧模板用对拉杆连接形成整体。模板爬升时,墩内吊架采用塔吊辅助上提。吊架施工与爬模施工同步进行。吊架施工采用在墩身上预埋螺栓,安装吊架,在其上铺设施工平台,安装内模。内模利用斜撑进行调整,然后安装水平钢管支撑进行加固。

墩身内模采用钢板和角钢焊接成型,随着节段提升而调整。主墩墩身施工完毕后,将其爬模模板修改后用于过渡墩墩身施工。

3.4 墩身施工预埋件施工

在墩身施工过程中,根据相应预埋件施工图纸进行墩身预埋。主要墩身预埋件包括:塔吊连接件预埋、施工电梯连接件预埋、横隔板施工预埋件、墩身临时固结预埋件、顶层内模支撑预埋件、0#块托架施工预埋件及0#块竖向预应力筋。

预埋件要求安装位置准确,不遗漏。墩身泄水孔及通气孔采用相应直径的PVC管。

3.5 墩身混凝土浇注

混凝土配合比设计时,应随着墩身升高作适当调整,此外还应考虑施工季节影响。高温季节混凝土在水平运输、铅直运输过程中水分均有损失,易造成泵送时间过长或堵管现象,应适当调整以改善混凝土的泵送性能。

墩身砼在搅拌站集中拌和,罐车运输,泵送入模。随着施工高度的增加,每隔一段距离将托泵泵管固定于塔吊上,浇注标准节段时,防止泵管晃动。同时,泵管固定塔吊位置不应高于塔吊最高一层连墙件。浇注砼前,应对模板、钢筋及预埋件进行检查,并做好记录,符合设计要求后方可进行浇筑。砼入模前可先对接触面进行洒水湿润,然后浇注一层厚度为10~20mm的水泥砂浆。砼浇筑时,按30cm/层水平分层,均匀、对称地进行布料,如果下层砼未振实,禁止上层料入模。振捣过程中不得碰撞模板和其他预埋件,谨防其移位、损伤。墩身砼采用在底节模板底部周边设置喷淋水管喷淋洒水的方法进行养生。

3.6 墩身横隔板、墩系梁施工

墩身横隔板和墩身采取异步施工,在墩身施工完后进行横隔板施工。在横隔板下节墩身施工时,进行横隔板预埋件施工。在横隔板所在节段墩身施工完毕后,焊接牛腿,搭设横隔板托架,铺设模板,绑扎横隔板钢筋,浇注混凝土。

墩系梁可以在节段墩身施工完毕后施工,也可以在0#块施工完毕后拼装挂篮,后一种施工可节省工期约20天。

4 施工特点

1)在施工第一节墩身前,利用汽车吊安装施工塔吊。墩身施工至一定高度后安装施工电梯,作为人员及小型施工材料上下的通道。塔吊、电梯安装时需考虑到后续施工,如电梯口是否能直接到0#块顶部。

2)爬模施工简单快速,但必须控制好整个爬架的安装细节,注意爬升的同步。

3)高墩的养护也是比较重要的一个环节,养护工作设专人管理。

4)严格控制砼配合比,夏季、冬季施工时,分别采用冷、热水拌和,以控制混凝土的出仓温度,同时对混凝土运输车和泵管分别采取降温和保温措施,并减少混凝土水分的损失。5)高墩施工控制测量,是非常关键的一个环节,控制不好,施工生产出的产品可能要废掉,将带来重大经济损失,必须严格按程序进行。

图2 高墩施工现场照片

5 结束语

空心薄壁墩施工往往对工期有较高要求,必须严格控制质量。在选择空心薄壁墩技术时,要结合实际,通过对工期、质量安全及成本等综合比较,选择正确方案,确保桥梁施工顺利。

参考文献:

[1]公路桥涵施工技术规范,北京,人民交通出版社,2011

[2]余隆友.关于桥梁空心薄壁墩施工技术的分析和应用[J].黑龙江交通科技,2014,(127-129).

[3]何云焱.干溪沟2号大桥空心薄壁高墩施工技术[J].山西建筑,2009,35(10),(329-330).

作者简介:

彭文志(1984-),工程师,主要从事高速公路桥梁施工工作;张柏松(1984-),助理工程师,主要从事高速公路施工管理工作;李彬(1992-),助理工程师,主要从事高速公路施工管理工作。

论文作者:彭文志,张柏松,李彬

论文发表刊物:《基层建设》2016年11期

论文发表时间:2016/8/4

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