變截面高墩翻模施工技術(shù)課件

變截面高墩翻模施工技術(shù)中交XXX工程局有限公司讓世界更暢通Contents目錄二課題研究內(nèi)容三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點四工藝實施效果五效益評估六結(jié)語一引言一引言

高墩在山區(qū)橋梁施工中經(jīng)常遇到，墩身高度也已發(fā)展到超百米，為減少工程投資，變截面高墩設(shè)計應(yīng)用日趨增多，變截面高墩施工亟待標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，以保證施工質(zhì)量和安全。高墩的施工一般都處于關(guān)鍵線路上，其施工速度對總工期的影響較大，變截面高墩施工工序更加復(fù)雜，如何選取更加優(yōu)質(zhì)高效的施工方法尤為重要。本技術(shù)是中交XXX在福田1#大橋、攤子上大橋、南崗大橋的變截面高墩施工過程中形成并應(yīng)用，實踐證明，本技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)高效的優(yōu)點，技術(shù)先進，有明顯的社會和經(jīng)濟效益。該技術(shù)在國內(nèi)同類公路橋梁施工中具有領(lǐng)先水平。一引言三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點四工藝實施效果五效益評估六結(jié)語二課題研究內(nèi)容Contents目錄二課題研究內(nèi)容2.1課題研究目的、要求

變截面高墩的施工質(zhì)量、安全及進度是橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是制約項目整體工期的關(guān)鍵因素。本文就可調(diào)式變截面高墩模板的應(yīng)用、高墩施工滑膜工藝與翻模工藝進行分析，進一步明確各自優(yōu)缺點、適用環(huán)境，并重點對變截面高墩翻模施工工藝、可調(diào)式變截面高墩模板的設(shè)計及受力計算進行闡述，供類似工程參考借鑒。2.2方案比選及確定

以土橋子（福寶）至玉蘭山改擴建公路福田村1號大橋高墩為例，其4#高墩墩柱52.7m，結(jié)構(gòu)形式為變截面方墩，最大截面尺寸為：3.119m×1.8m，最小截面尺寸2.778m×1.8m。從高墩截面形式適用性、施工效率、質(zhì)量安全、經(jīng)濟適用性等方面考慮，對滑膜工藝與翻模工藝進行對比，綜合比選確定高墩翻模施工工藝，并在福田村1號大橋、攤子上大橋、南崗大橋成功實施。序號項目滑模工藝翻模工藝1工藝原理由定型模板、桁架、操作盤、提升架、支撐桿液壓系統(tǒng)等部分組成一個滑模體，滑模體采用液壓調(diào)平內(nèi)爬式。在施工過程中先向模板內(nèi)澆筑混凝土，在混凝土達到初凝條件后，利用液壓系統(tǒng)、提升架、支撐桿組成的爬升系將模板進行滑升，然后繼續(xù)澆筑混凝土，是一個連續(xù)的循環(huán)施工過程。施工過程中鋼筋綁扎，混凝土澆筑，滑?；叫凶鳂I(yè)，連續(xù)進行將墩身分成等高的節(jié)段，分段澆注。根據(jù)分段高度，將外模設(shè)計成與分段等高的2~3節(jié)。澆注完成首節(jié)混凝土后；第二次將下方兩節(jié)模板進行翻模，最上方的模板固定在第一次已澆筑的墩身上，利用下端模板形成穩(wěn)固操作平臺以及錨固支撐作用安裝其余兩節(jié)模板，依次循環(huán)施工，直到墩身完成。用塔吊提升物料和模板和澆筑混凝土。2適用范圍適宜澆筑低流動度或半干硬性混凝土，結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)形式單一、斷面變化少、無局部凸出物及其他預(yù)埋件等物體，應(yīng)用范圍較為狹窄，適用于等截面或變截面的實體或薄壁空心混凝土結(jié)構(gòu)。適用于等截面或變截面的實體或薄壁空心混凝土結(jié)構(gòu)等，范圍較廣。3優(yōu)點施工效率，安全性高。施工效率高，實體及質(zhì)量外觀好兩種施工工藝對比表二課題研究內(nèi)容序號項目滑模工藝翻模工藝4缺點投入較大，施工質(zhì)量相對較差，保溫養(yǎng)護不方便，多采用噴灑混凝土專用養(yǎng)護劑與蓄水養(yǎng)護相結(jié)合。保溫養(yǎng)護不方便，多采用噴灑混凝土專用養(yǎng)護劑與蓄水養(yǎng)護相結(jié)合。5施工效率一般混凝土的澆筑及滑升速度為平均0.2m/h，模板高度1m，日均0.6m。塔吊翻模模板分3節(jié)，每節(jié)2.25m每次澆筑高度約為4.5m；平均4-5d澆筑1模，日均1m。6經(jīng)濟投入較大較少7外觀質(zhì)量因脫模時間早，混凝土外觀需經(jīng)過涂抹才能達到比較光滑。混凝土結(jié)構(gòu)的垂直度控制好壞取決于千斤頂是否同步頂升，易發(fā)生傾斜、平移、扭轉(zhuǎn)、模體變形，表觀質(zhì)量差。由于采用整體大塊鋼模板，并且脫模時間有保證，所以混凝土外觀質(zhì)量易于控制、施工接縫易于處理。兩種施工工藝對比表二課題研究內(nèi)容一引言二課題研究內(nèi)容四工藝實施效果五效益評估六結(jié)語三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點Contents目錄三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.1施工工藝流程工藝流程3.2關(guān)鍵技術(shù)要點3.2.1塔吊的安裝塔吊型號一般要結(jié)合橋梁上部施工要求而定，依據(jù)橋梁砼、模板安拆方式、兼顧橋墩數(shù)量等要求選定塔吊型號，若考慮相鄰墩墩身施工使用，則相應(yīng)加大塔吊起重能力。塔吊基礎(chǔ)要根據(jù)設(shè)備使用要求和結(jié)構(gòu)設(shè)置。三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.2模板設(shè)計與加工模板采用大塊定型鋼模板，一般將模板設(shè)計成3節(jié)，每節(jié)為4塊模板，每節(jié)模板高度2.25米，與9米長的定尺鋼筋相適應(yīng)，每節(jié)模板均設(shè)置矩形收坡調(diào)節(jié)桿（3排），通過調(diào)節(jié)矩形收坡調(diào)節(jié)桿長度進行高墩截面尺寸的精確調(diào)節(jié)，變截面高墩模板設(shè)計考慮模板的周轉(zhuǎn)通用，將整個項目變截面高墩尺寸逐一統(tǒng)計，確定加工模板最長斷面尺寸，便于橋梁高墩間模板周轉(zhuǎn)，充分利用塔吊的提升能力，將每一面模板組成一整塊。拉桿的設(shè)置與模板的強度及剛度相適應(yīng)。三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點變截面高墩模板設(shè)計圖三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點工作平臺矩形收坡調(diào)節(jié)桿三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.3模板系統(tǒng)強度、變形驗算依據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）兩公式Pmax=0.22γ0tK1K2V1/2;Pmax=γH計算新澆筑混凝土的最大側(cè)壓力，并取較小值，依據(jù)《路橋施工計算手冊》分別計算面板、豎肋、橫肋強度和撓度，還要計算拉力螺栓上的拉應(yīng)力，看它是否滿足力要求。經(jīng)過應(yīng)力分析，剛度計算和模板系統(tǒng)各主力部件的強度計算，所有部件均能滿足現(xiàn)場要求，安全可靠。Pmax

─新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力（kN/m2）；H─混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆筑混凝土頂面總高度（m）v─混凝土澆筑速度（m/h）；t0─新澆混凝土的初凝時間（h），可按實測確定；g─混凝土的重力密度（kN/m3）；K1─外加劑影響系數(shù)，不摻外加劑時取為1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取為1.2；K2─混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm時，取為0.85；50－90mm時，取為1.10；110－150mm時，取為1.15。三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.4模板工作原理根據(jù)截面的高度，外模設(shè)計為與截面高度相等的3節(jié)，模板的每個截面設(shè)有矩形坡度調(diào)節(jié)桿，在澆筑第一?；炷梁?；第二次將下方兩節(jié)模板進行翻升，最上方的模板固定在第一次已澆筑的墩身上（即為第二次澆筑的最下方模板），下端模板用于形成穩(wěn)定的操作平臺，通過調(diào)整矩形坡度調(diào)節(jié)桿的長度以精確調(diào)節(jié)高墩的橫截面尺寸，繼續(xù)混凝土施工并重復(fù)循環(huán)，直到可變截面墩完工。墩頂模板設(shè)有手動操作平臺定位加固系統(tǒng)。三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.5鋼筋安裝豎向鋼筋采用直螺紋套管機械連接方式。高墩首節(jié)柱鋼筋綁扎按三節(jié)模板高度安裝，利用墩內(nèi)鋼管支架，定位、固定鋼筋。在設(shè)置鋼勁性骨架的墩身施工時，可利用勁性骨架定位、固定鋼筋。高墩首節(jié)柱澆筑完成后綁扎，依次循環(huán)施工。首節(jié)柱鋼筋綁扎次節(jié)柱鋼筋綁扎三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.6模板安裝模板采用塔吊吊裝，人工輔助，先拼裝墩身短面（即1.8m長面）的模板，然后逐次將整個墩身的第一節(jié)模板拼裝完畢，在模板底部用螺栓固定，并通過勁性骨架初調(diào)其位置。安裝時人員站在工作平臺上進行模板螺栓、拉桿的安裝及調(diào)整、定位。高墩首節(jié)柱（6.75m）依次安裝第一節(jié)、第二節(jié)、第三節(jié)模板，在承臺上沿模板的底面用砂漿做3~5cm厚找平層。對墩身角點放樣，彈墨線，沿墨線立模板。模板安裝前，應(yīng)清理干凈，并涂脫模劑。安裝模板時注意接縫平整、嚴密，防止漏漿。緊固拉桿的螺栓，在模板內(nèi)加內(nèi)撐，保證混凝土尺寸。澆筑初期混凝土處于較深位置，需仔細振搗才能防止漏振。首節(jié)柱模板安裝、砼澆筑三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點首節(jié)柱混凝土澆筑完成后，安裝上一節(jié)墩身的鋼筋。鋼筋安裝完畢后，待底部混凝土達到一定強度，即可拆除第一節(jié)、第二節(jié)模板，保留第三節(jié)模板作為支撐，第一節(jié)、第二節(jié)模板依次進行翻轉(zhuǎn)安裝。先抽出拉桿，然后卸除模板的連接螺栓，將模板向外拉出。高空作業(yè)時，要預(yù)先用倒鏈將模板吊在上面的模板上，并拉緊，防止模板突然脫落。待外模完全與混凝土脫開后，用塔吊微微吊起外模，將倒鏈解下，然后將模板吊到模板修整處進行修整，待用。將另外一節(jié)外模置于首節(jié)模板之上，安裝定位銷，用螺栓將上下模板連接在一起。首節(jié)柱第一節(jié)、第二節(jié)模板拆除三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點待模板安裝至設(shè)計標(biāo)高處，利用矩形收坡調(diào)節(jié)桿絲扣長度按變截面高墩收坡坡比逐一調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)桿端頭設(shè)置繳耳板，便于調(diào)節(jié)桿長度調(diào)整，直至滿足設(shè)計截面尺寸要求，準(zhǔn)確安裝、緊固對穿拉桿。其余工作同首節(jié)墩身施工。第一節(jié)、第二節(jié)模板翻模安裝調(diào)節(jié)、砼澆筑三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.7墩身線形及高程控制①受太陽溫差、刮風(fēng)、設(shè)備作業(yè)引起偏心荷載，導(dǎo)致軸線彎曲或擺動。隨高度的增加，受陽光影響擺幅越大，應(yīng)針對不同情況采取相應(yīng)的措施，模板初定位時，根據(jù)陽光條件預(yù)偏定位，宜早晨檢查模板并準(zhǔn)確定位。②刮風(fēng)、設(shè)備作業(yè)隨機和不規(guī)律的影響墩軸，采用大剛度模板及槽鋼做橫肋及豎肋提高模板的抗彎、抗扭強度。此外，當(dāng)澆筑混凝土用于橋墩時，混凝土應(yīng)從各個側(cè)面平衡，以防止混凝土被偏心壓縮。并在已澆筑混凝土表面設(shè)置基準(zhǔn)點并測量標(biāo)高，采用垂直球法控制安裝精度。變截面高墩測量控制三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.8混凝土的養(yǎng)護采用噴淋灑水和噴養(yǎng)生劑對混凝土養(yǎng)生。變截面高墩噴淋養(yǎng)護三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點3.2.9上下安全通道的設(shè)置墩身施工時，人員上下的安全通道采用盤扣式腳手架搭設(shè)爬梯，爬梯設(shè)置在兩個主墩中間，為了保持爬梯的穩(wěn)定，每4.5米高加固一道，通過墩身的預(yù)埋件把爬梯固定在墩身上。另外爬梯要進行穩(wěn)定性驗算。安全通道設(shè)置爬梯利用拉條孔與墩柱連接固定三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點

該技術(shù)科技查新結(jié)論為：國內(nèi)外均未見與該項目上綜合技術(shù)特征相同的變截面高墩翻模施工技術(shù)的文獻報道。3.3創(chuàng)新點三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點創(chuàng)新點3.3.1模板設(shè)計為三節(jié)，單節(jié)高度2.25m，總高度6.75m，與9米長的定尺鋼筋相匹配，鋼筋制安與模板、砼澆筑依次循環(huán)交替作業(yè)，采用鋼筋直螺紋套筒連接，最大限度減少材料浪費，同時提高周轉(zhuǎn)效率，日均工效可達0.9米/天。3.3.2模板外側(cè)設(shè)置矩形收坡調(diào)節(jié)桿（3排），調(diào)節(jié)桿端部加工設(shè)計繳耳板，兩端對稱分部，通過旋擰繳耳板調(diào)節(jié)矩形收坡調(diào)節(jié)桿長度實現(xiàn)高墩截面尺寸的精確調(diào)節(jié)，達到變截面設(shè)計尺寸，能夠適用各種設(shè)計收坡坡度，通用性強，調(diào)節(jié)精確、高效。3.3.3高墩安全爬梯固定形式充分利用高墩翻模工藝留下的拉條孔，采用鋼筋余料套腳手架鋼管，利用扣件與爬梯立桿進行連接，替代膨脹螺栓和預(yù)埋件方式，安全牢固，操作簡便，避免墩柱二次鉆孔破壞，成品保護較好。3.3.4變截面高墩翻模模板操作簡單，經(jīng)培訓(xùn)易掌握，安全性高，混凝土的外觀質(zhì)量較好，便于推廣應(yīng)用。三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點一引言二課題研究內(nèi)容三關(guān)鍵技術(shù)要點及創(chuàng)新點五效益評估六結(jié)語四工藝實施效果Contents目錄4.1依托工程實施的效果福田村1號大橋、攤子上大橋、南崗大橋采用可調(diào)式變截面模板、高墩翻模施工工藝，應(yīng)用于2017年11月至今，施工效率高，安全可靠，成本低，砼表觀質(zhì)量好，有效的縮短了整個項目的施工工期，減少了設(shè)備設(shè)施的投入，得到了較好的經(jīng)濟及社會效益，為上部結(jié)構(gòu)節(jié)點完成創(chuàng)造有力條件，其施工技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，值得推廣應(yīng)用。四工藝實施效果福田村1號大橋四工藝實施效果成果應(yīng)用證明4.2實踐中的經(jīng)驗教訓(xùn)4.2.1墩身垂直度控制：每個澆筑段模板安裝過程中，由人工采用線錘和水平尺將模板調(diào)整豎直，頂面調(diào)平，在砼澆筑前由測量人員采用全站儀和鉛錘儀對模板頂面四角的平面位置和垂直度進一步精密復(fù)核，合格后方可進行混凝土澆筑。4.2.2變截面方墩模板尺寸調(diào)節(jié)：按照變截面高墩墩身高度及坡比，計算模板每節(jié)收坡尺寸，過程中嚴格加強收坡調(diào)節(jié)尺寸復(fù)核，同時檢查矩形收坡面模板平整度，保證收坡面平整、截面尺寸滿足設(shè)計要求。4.2.3鋼筋連接：主筋連接采用直螺紋套筒連接，套筒經(jīng)檢驗合格后投入使用，鋼筋滾絲接頭端面殘余絲頭用砂輪機磨平，保證接頭連接緊密，在每根鋼筋接頭部位用紅油漆標(biāo)示出連接長度，防止套筒內(nèi)部連接長度較短或脫空。四工藝實施效果4.2.4砼拌合、運輸、澆筑：為保證外觀質(zhì)量均衡一致，砼盡量采用同一廠家生產(chǎn)的原材料，每次拌合前由試驗員出具施工配合比通知單，并嚴格按配比拌合，控制好拌合時長確保拌合均勻。在高溫施工季節(jié)對砼運輸車的罐體采取隔熱防護措施，對砼料斗和鋼模板采取澆水降溫措施，盡量減小砼出場后的塌落度損失，確保到場后砼坍落度滿足160-180mm要求。砼澆筑前將水平施工縫鑿毛清理干凈，并在模板底部鋪設(shè)一層3～5cm厚的砼配合比砂漿，澆筑過程中嚴格控制沿墩身四周均衡分層布料，分層振搗澆筑，防止漏振過振。4.3項目有待于進一步研究的問題在變截面高墩施工過程中，塔吊拆除模板時，模板由于脫空，吊鉤易發(fā)生的晃動，存在一定的安全隱患；項目采取了用鋼絲繩系在塔吊吊鉤上，并將