橋梁高墩整體式提升模板施工工法

第頁橋梁高墩整體式提升模板施工工法前言近年來我國交通運輸網(wǎng)發(fā)展迅速向山區(qū)推進，橋梁建設的地質條件越來越復雜，橋梁結構類型逐漸趨于復雜化，高墩橋梁逐年增多，在橋梁施工中，高墩施工是關鍵工程，亦是難點工程，直接制約著橋梁施工的工期。傳統(tǒng)的施工工藝相對落后，施工效率低下，施工成本較高，直接制約著高墩施工技術的發(fā)展。隨著我國橋梁建設領域的飛速發(fā)展，橋梁機械化、智能化、標準化施工日益發(fā)展。橋梁高墩整體式提升模板施工工藝在此背景下應運而生。為了保障橋梁施工的整體質量安全，保持模板整體性能夠顯著降低模板用于加固、拼裝的時間，降低人力資源的勞動強度，具有很高應用的價值。工法特點（1）機械化程度高。（2）較傳統(tǒng)施工工藝，安全性高。（3）降低模板用于加固、拼裝的時間，降低人力資源的勞動強度。（4）優(yōu)化工藝工裝，進一步縮短施工周期，降低施工成本。適用范圍本工法適合于橋梁高墩整施工，對有高質量高安全訴求的項目，保障橋梁施工的整體質量安全，保持模板整體性能夠顯著降低模板用于加固、拼裝的時間，降低人力資源的勞動強度。工藝原理高墩整體式提升模板施工工法，其參照自提升式操作系統(tǒng)，主要由圍圈、提升架、支撐桿組成，是將滑模固定模板系統(tǒng)改進為懸吊拆裝式模板系統(tǒng)。合模后，模板與圍圈桁架距離50cm，便于脫模。模板通過吊環(huán)和滾輪吊于Ｆ架上，在澆筑過程中混凝土側壓力主要由模板自身的對拉條進行平衡。通過楔塊式液壓千斤頂支撐于預埋在墩柱混凝土內的無縫鋼管，實現(xiàn)模板圍圈系統(tǒng)的同步提升。為防止混凝土澆筑時圍圈變形，內、外側模板倒角處增設對拉螺桿對模板進行固定。在完成一個節(jié)段的鋼筋綁扎后，吊模內、外模架體通過千斤頂沿著預埋的鋼管軌道進行整體爬升，爬升就位后，安裝拉筋及部分箍筋。再進行模板安裝，使吊于Ｆ架的模板通過滾輪進行合模，安裝對拉拉桿，最后澆筑混凝土、養(yǎng)護、鑿毛，并準備下一節(jié)段爬升施工。施工流程及操作要點工藝流程圖操作要點（1）基礎段施工首先施工基礎段，基礎段高度1.5m，結構尺寸與墩柱一致，基礎段鋼筋在承臺中預埋?；A段施工采用立模施工，一定要保證基礎段軸線位置準確，豎直度采用全站儀縱橫向測點不得少于2處，允許偏差控制在H/1000，且不大于20mm。在基礎段施工時，在每側橫向長截面預埋3根，每側縱向短截面預埋2根φ48×3.5mm鋼管在混凝土內，使用φ38×3mm鋼管作為內襯管采用焊接連接?；A段施工的作用是為體系安裝提供足夠的空間高度。（2）鋼筋安裝在墩身基礎段完成之后進行鋼筋安裝。鋼筋統(tǒng)一在鋼筋加工場制作，運到現(xiàn)場，按照鋼筋綁扎技術要求進行綁扎。第1節(jié)鋼筋施工完成后，應進行平臺搭設。第2節(jié)鋼筋綁扎安裝后，就可以安裝提升體系。（3）提升體系主要組成a、圍圈：圍圈主要作用是作為整個體系的承載結構，上面布置操作平臺、F架等全部體系結構。圍圈采用L100×6和L80×5角鋼焊接成桁架，寬、高均為81.6cm，橫向桿件間距1.2m(其中長圍圈，兩桿件間采用角鋼斜向連接。邊角四根角鋼采用L100×6角鋼，斜向連接桿采用L80角鋼。b、支承桿：支承桿采用φ48×3.5mm鋼管支撐在混凝土內，使用φ38×3mm鋼管作為內襯管采用焊接連接。圍圈通過F架、千斤頂進行提升。提升架主梁采用2×[18a槽鋼制作，[10a槽鋼做內外兩道斜支撐。支承桿接長過程中，采用靠尺檢驗其垂直度，然后在支承桿頂部采用十字扣件固定，同勁性骨架連接固定。支撐桿c、千斤頂：支承桿均支撐在混凝土內，內外側錯開布設。千斤頂采用滑模成套設備廠生產(chǎn)的QYD-100型楔塊式液壓千斤頂，理論起重量100kN,工作起重量50kN，行程35cm，設有自鎖裝置。千斤頂內通過兩個內齒卡環(huán)循環(huán)工作沿支承桿向上爬行。d、F架：F架作為整體提升體系的主要受力構件，采用18a槽鋼兩根并使用10a槽鋼做為連接，形成F型結構，兩根18a槽鋼中間安裝滾輪、精軋螺紋鋼懸吊桿，無縫鋼管同時穿過連接千斤頂卡在F架上。（4）模板提升根據(jù)現(xiàn)場實測，自拌C40混凝土初凝時間為12~14ｈ，一天強度可達到18MPa。在混凝土達到初凝后可進行模板的提升。每個墩柱共安裝液壓楔塊式千斤頂10個，連接同一個液壓控制臺，根據(jù)每個千斤頂?shù)囊簤嚎刂崎y調節(jié)行程大小，以達到同步提升的效果。千斤頂穿過混凝土預埋的無縫鋼管，通過連接F架，在無縫鋼管上爬升，實現(xiàn)同步提升模板及平臺體系。模板提升時，應注意以下幾點：a.控制提升速度，同步提升。b.同一批組裝的千斤頂，在相同荷載作用下，其行程應接近一致。用行程調整帽調整后，單次行程為5cm，行程差不得大于2mm，卡頭鎖固牢靠，放松靈活。c.液壓系統(tǒng)安裝完畢，應進行全面檢查，各密封處無滲漏，試運轉3次，待各部分工作正常后，插入支承桿。d.安裝完下節(jié)段主筋后，將支撐桿與主筋適當進行連接，使主筋限制支撐桿的平面位移，提高支撐桿的安全系數(shù)。e.提升后對對拉孔及時進行封堵修整。模板就位、澆筑混凝土液壓模板提升（5）模板就位安裝模板安裝總體要求：根據(jù)橋墩結構尺寸，現(xiàn)場拼裝，滿足模板安裝的規(guī)范要求。本工程的墩身高度較高，為了減少混凝土施工縫，使用2.5m高的模板進行施工。內外模板分別使用定型鋼板和整體鋼板進行施工，模板為6mm厚。為防止模板變形，可使用槽鋼進行橫向加固，增加其整體性。模板的拉桿選擇使用φ16mm螺紋鋼，拉桿孔只設置在墩身平面位置上，以更好地保證模板質量。模板通過F架上的滾輪實現(xiàn)前后移動，從而起到與混凝土面的開合效果。滾輪懸吊模板向后移動，打開模板，提升后，滾輪向前移動，使模板合攏。模板合攏就位后，調節(jié)模板對拉桿絲杠螺母，閉合模板。然后進行垂直度校正檢查，利用全站儀使用坐標法進行施工控制。對于拼縫過寬的定型組合鋼模板之間，底側模和混凝土面的結合部位應采用夾墊薄泡沫片，薄橡膠片等材料，避免出現(xiàn)漏漿的問題。然后方可澆筑混凝土、鑿毛、進行下一節(jié)段施工。（6）封頂段施工墩頂0.5m設計為實心段?？招谋”诙斩丈硎┕ぶ磷钌蟼鹊菇俏恢脮r，在長邊倒角位置設置預留槽，每側設置8個，間距50cm，用來放置I20工字鋼。工字鋼上方鋪設方木，方木間距30cm，其上方可鋪設底模。材料設備根據(jù)對高墩工作面考慮，可參照配備機械設備。配備機械設備序號機械名稱型號數(shù)量單位備注1汽車吊80t1臺2千斤頂穿心式8個3手拉葫蘆（1-3）t8個4振動棒4個質量控制（1）在橋梁工程施工計劃制定完成之后，除非出現(xiàn)重大情況，理論上不能在施工過程中進行施工方案的變動，施工單位需要嚴格按照原有的施工計劃來組織施工人員開展施工作業(yè)。（2）空心薄壁墩結構尺寸為6.2*3m，模板結構尺寸偏差（+0，-1）mm，模板平整度允許偏差不得大于5mm，相鄰兩板表面高低差不得大于2mm，軸線偏位允許偏差8mm。（3）在使用本技術對橋梁高墩進行施工作業(yè)的過程中，必須要使用高強度預埋件。（4）檢測到所澆筑的混凝土強度達到了12MPa之后，需要迅速針對對拉螺栓進行拆卸，將模板后退，模板爬升以前掃清所有的障礙。（5）應高度關注糾偏防偏工作，保障支撐桿與地面是否保持垂直以及支撐桿的穩(wěn)定性是否符合技術要求，若出現(xiàn)偏差需要及時進行修正。（6）關注支撐桿的清潔度問題，需要對支撐桿進行長期清掃和注射潤滑油，為了保障千斤頂?shù)恼Ｊ褂?，施工單位必須要制定相應的強制更換制度，并在施工作業(yè)當中進行嚴格的落實。（7）正?；^程中，相鄰兩次提升的時間間隔不超過0.5h。（8）正?；^程中，使所有的千斤頂充分進油、排油。當出現(xiàn)油壓增至正常滑升工作壓力值的1.2倍，尚不能使全部千斤頂升起時，停止提升操作，立即檢查原因，及時進行處理。（9）在正?；^程中每滑升300mm，應對各千斤頂進行一次調平，特殊結構或特殊部位應采取專門措施保持操作平臺基本水平。各千斤頂?shù)南鄬烁卟畈坏么笥?0mm，相鄰兩個提升架上千斤頂升差不得大于20mm。當千斤頂相對高差或相鄰兩個提升架上千斤頂升差超過允許值時，單獨打開相對標高較低的千斤頂油閥，進行頂升，直至滿足要求。安全措施（1）在施工過程中，安全管理人員應對施工現(xiàn)場開展長期的巡視工作，檢查施工人員是否穿著安全帶、安全帽、防滑鞋等勞保裝備，一旦發(fā)現(xiàn)問題，安全管理部門工作人員有權立即叫?，F(xiàn)有的施工作業(yè)。（2）選定施工場地后不再發(fā)生變動。但現(xiàn)場環(huán)境錯綜復雜，采取科學的安全防護措施是確?；Ｊ┕ぐ踩缘年P鍵。（3）施工方案的編制要立足于現(xiàn)場實際情況，貫徹安全、高效的理念、方案要具有全面性，如工程概況、施工計劃、現(xiàn)場安全管理等方面的內容都要足夠細致。（4）高墩整體式提升模板工法施工存在較多的安全隱患，施工人員必須采取安全措施。施工單位要明確各崗位員工的職責，加強安全培訓，從而減少人為安全事故。（5）施工中還容易發(fā)生高空墜物事故，因此在澆筑平臺外圍需搭建具有穩(wěn)定性的護欄，高度設為1.2m,所有施工人員均要佩戴安全防護用品。（6）大物件的搬運要在現(xiàn)場無障礙的情況下進行，以免威脅到人員安全。（7）在施工建（構）筑物的周圍應設立危險警戒區(qū)，拉警戒線，設警示標志。警戒線至建（構）筑物邊緣的距離為10m。（8）第一批插入千斤頂?shù)闹С袟U長度為2m、3m、4m、5m四種，埋設時不同長度支承桿間隔布置，支承桿接長標準節(jié)段為6m。（9）在滑升過程中，應檢查操作平臺結構、支承桿的工作狀態(tài)及混凝土的凝結狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常時，及時分析原因并采取有效的處理措施。（10）在完全頂升后，可將止退擋圈旋下，直至頂住缸體，由止退擋圈及缸體進行受力，從而可以撤去油泵，實現(xiàn)千斤頂?shù)淖枣i，來防止千斤頂不能自鎖，發(fā)生危險。（11）液壓系統(tǒng)組裝完畢，在插入支承桿前進行試驗和檢查，并符合下列規(guī)定：a、對千斤頂逐一進行排氣，并做到排氣徹底；b、液壓系統(tǒng)在試驗油壓下持壓5min，不得摻油和漏油；c、空載、持壓、往復次數(shù)、排氣等整體試驗指標應調整適宜，記錄準確。d、千斤頂為楔塊式液壓千斤頂，通過兩個內齒卡環(huán)進行循環(huán)提升，環(huán)保措施（1）澆筑混凝土時，應盡量避免污染施工場地。（2）施工完畢后，應清除廢物，確保施工場地環(huán)境。（3）施工營地、場地、便道等在使用完畢后，按要求及時恢復。（4）加強對施工機械的嚴格檢查，最有效的方法就是盡量減少因機械故障造成漏油的情況發(fā)生，若發(fā)生此情況，采取相應的油污處理措施，油料污水未經(jīng)有效處理，不得直接排放。墩柱施工完成后應及時清理水中的雜物和陸地環(huán)境。（5）保證施工現(xiàn)場便道暢通、場地平整、無大面積積水，場內設置連續(xù)，暢通的排水系統(tǒng)，溝底，合理組織排水。（6）在進行模板打磨涂油時，因下墊防滲漏材料，防止污染環(huán)境。（7）施工期間，施工物料如油料等應嚴格堆放、管理，防止物料隨雨水徑流排入地表及附近水域，造成污染。（8）施工區(qū)域的混凝土廢料，在施工其間和完工以后應妥善處理，以減少對河道、溪流的侵蝕，防止沉渣進入河道或溪流。資源節(jié)約（1）本工法形成過程中，嚴格執(zhí)行國家對于節(jié)能方面的規(guī)定的相關要求，最大限度的節(jié)省施工成本。（2）整體式外爬架的提升托架結構設計合理，傳力形式簡單，結構整體穩(wěn)定性能好，易于操作，支架材料投入少，性價比優(yōu)于傳統(tǒng)，為社會節(jié)約了資源。效益分析（1）經(jīng)濟效益本施工技術對高墩施工速度的顯著提高，使人、材、機的充分利用，大幅節(jié)省機械設備費用及人工費用。高墩柱施工一般位于工程關鍵線路，施工進度直接影響工程總進度，采用本施工技術縮短了總工期，減少施工管理費用，節(jié)約成本。我標段空心薄壁墩設計總方量11237m3，翻模施工成本為928.2萬元；橋梁高墩整體式提升模板施工技術成本為588.8萬元，使用該工藝，經(jīng)濟效益大幅度提高。（2）社會效益本施工技術提高了高墩施工進度，縮短總工期，同時，