高墩翻模施工论文

清水河大桥高桥墩翻动式模板施工技术XXX（北京XXX公司，北京）摘要：近年来，随着我国高速公路建设的迅猛发展，当公路通过深沟宽谷、河流等地区时相应的超过20米的高桥墩工程也大量出现。高桥墩工程具有墩柱高，圬工数量多而工作面积小，作业条件差等特点，需要采取有别于其它结构的独特的施工工艺。本文以京承高速公路（三期）工程清水河大桥为工程背景，结合工程实际经验，对不同高桥墩施工方法的优缺点进行了对比分析，归纳总结出翻动式模板施工技术的工艺原理及技术特点。在此基础上，详细介绍了高墩翻模施工的施工工艺及技术要点。关键词：高桥墩；翻动式模板；施工技术1前言高桥墩的施工方法，从大的角度上可分为两大类，即：阶段施工法和连续施工法。阶段施工法中包括普通模板施工法、爬升式模板施工法和翻动式模板施工法；连续施工法一般就是指滑动式模板施工法。高桥墩的施工设备与一般桥墩大体相同，但是模板却另有特色，如翻升模板、爬升模板等。这些模板依附于已浇筑的钢筋混凝土墩壁上，随着墩身的逐步加高而上升。表1给出了各类高墩施工工法的优缺点比较。表1高桥墩各类施工工法比较比较普通模板施工爬升式模板施工翻动式模板施工滑动式模板施工优点1、混凝土浇筑时间不限制、养护方法简单；2、混凝土养护管理方便；3、混凝土初期管理方便；4、现有的机具材料就可以施工。1、混凝土浇筑时间不限制、养护方法简单；2、混凝土养护管理方便；3、混凝土初期管理方便；4、能确保高空作业安全；5、不需要大量的脚手架。1、混凝土浇筑时间不限制、养护方法简单；2、混凝土养护管理方便；3、桥墩混凝土的表面光洁，外型美观；4、施工方便，操作简单，施工周期短；5、在施工过程中可依据监测数据纠正偏差，确保混凝土的浇筑质量。1、由于所浇筑的混凝土没有施工缝，故其水密性、气密性均较好；2、能大大缩短工期；3、能确保高空作业安全；不需要大量的脚手架。缺点1、工期较长；2、需要大量的脚手架；3、在高空作业较多，安全性差。1、需要特殊的起吊装置或上升装置。1、需要较多的支架；2、为保证施工缝的质量需对前段混凝土顶面人工凿毛；3、需较多的设备，如手拉葫芦、全站仪、水准仪等。1、需要一些特殊的装置，初期设备费较高；2、需要周密的计划与经验；3、混凝土的初期养护要特别注意；4、施工时间受限制；5、在短时间内，需要大量的各供需作业人员。22工程概况京承高速公路（三期）工程清水河大桥桥梁全长876.48米，全宽26米。上部结构为29×30米预应力混凝土简支T梁；下部结构为板式桥墩，柱桩式桥台，矩形承台，桩基础。桥墩为八边形现浇实心板式墩，横桥向宽7米，厚度为1.6～2.2米，4角采用大导角。全桥超过20米的高桥墩有43根，最高为32米。3工艺原理及特点3.1工艺原理在承台周围架设钢管支架，搭设工作平台，施工人员在平台上进行钢筋绑扎、模板安装、拆卸等工作，并利用混凝土随时间硬化的性质，分工作段逐段浇筑。在承台表面凿毛后，进行第一工作段的钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑施工。待混凝土达到强度要求，顶部表面凿毛后，绑扎安装第二工作段的钢筋，将第一工作段模板拆除，利用吊机部分周转到第二工作段上，以第一工作段最上一节模板为支撑进行支立，然后浇筑第二工作段的混凝土。重复以上工作，完成其余工作段的钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑工作，直至桥墩施工完成。3.2技术特点翻模法的施工设备由工作平台、钢管支架、模板系统、提升设备、中线控制系统和附属设备等部分组成。混凝土的浇筑可根据施工条件采用自升式塔吊垂直运输灌注或泵送式浇筑。桥墩脱模后，涂刷养护剂养护、四周包裹塑料薄膜。当施工第二工作段时，先不拆除第一工作段的最上部的一节模板，以保证第二工作段模板的支撑。翻动式模板施工法吸取了滑动式模板施工法和爬升式模板施工法的优点，把平台和模板分成2个独立的体系，克服了滑模施工要求的连续性、施工组织复杂性及混凝土外表质量欠佳的不足，解决了爬模形成施工平台困难、工作强度大、费料费工的问题，为高桥墩施工提供了一种安全可靠、简单易控的模板施工技术。4施工工艺1．测量放样采用全站仪精确测量放样，放出桥墩的纵横中心线和中心点。模板组装完毕、加固时，用全站仪、水准仪检查、校正模板中线和标高，使垂直度、标高和各项尺寸符合要求。2．钢筋工程钢筋加工和安装工程严格按照设计和规范进行，其中主筋机械连接采用直螺纹套筒连接。钢筋要绑扎结实，并辅助少量的电焊焊牢。3防风缆绳木方×10cm)墩柱施工步骤:剩余段钢筋和模板安装工作承　台钢管地锚对拉螺栓已浇筑工作段墩身砼钢管支架柱模图1墩柱钢筋绑扎及模板安装施工示意图3．模板工程模板为定型组合钢模。不同厚度的桥墩，采用不同尺寸的模板，以满足墩柱高度需要。对于厚度为1.6m、2.0m的桥墩，标准节高度为2.0m；对于厚度为2.2m的桥墩，标准节高度为2.5m。模板采用6mm钢板，肋板为10#槽钢，背楞为双根14#槽钢，对拉螺栓采用25高强螺栓，模板的细部设计必须满足设计和施工的需要。安装时采用吊车吊装，法兰盘连接。模板最底部的一节段用方木与预埋于承台的28的地锚钢筋固定，同时为了拆模需要，在承台上模板位置处摸浇一层厚1cm的水泥砂浆，以保证拆模时既不困难又不损害承台混凝土。模板间连接缝加海绵胶垫，保证模板密贴。加固采用内撑外拉法，内撑加外愣，外拉采用高强对拉螺栓，对拉螺栓的排列应经过计算满足施工需要。螺栓孔处为防止漏浆在模板内用高强密封胶条缠封。对拉螺栓抽出后，由水泥砂浆注入灌注孔洞，经打磨保证表面平整。同时桥墩模板顶部四周对称采用手拉葫芦拉紧揽风绳固定在四周地锚上，确保中线垂直度和模板的稳定性。模板四周共设置四根缆风绳，四角对拉八字缆风绳，缆风绳规格为17.5mm钢丝绳，与地面夹角根据场地由45°～60°不等，但要求其受力均匀，不得单边受力过大，模板每升高10m，增设一道缆风绳。缆风绳的地锚周围设置围栏，防止碰撞破坏。模板组装完毕加固时，用全站仪、水准仪检查、校正模板中线和标高，使垂直度标高和各项尺寸符合要求。具体做法是在桥墩的附近选择一个监理备案的导线点，在控制点上架设仪器，用坐标放出桥墩的基础位置，接着在模板架设的过程中，在模板上沿的几个角点处架设棱镜并测出坐标，若与地面上基础点的坐标的差值在允许范围之内，则认为模板垂直。桥墩墩身较高，模板周转次数较多，模板应具有足够的刚度，避免变形造成拼装困难和产生错台。42500背楞14#槽钢横边框10#槽钢竖肋一10#槽钢25面板.钢板6MM高强螺栓1014立面图平面图背楞14#槽钢竖肋一10#槽钢图2模板构造示意图图3模板横截面分段图4．混凝土工程墩柱混凝土采用混凝土输送罐车运输，输送泵泵送至串筒入模，用插入式振捣器振捣。由于混凝土的倾落高度较高，需设置减速装置，在串筒内设置减速叶片，防止混凝土的离析和尽量减小混凝土浇筑速度，以避免过大的混凝土侧压力，防止跑模。（1）工作平台为保证施工安全，采用搭设钢管支架的方法建立工作平台。墩柱周围搭设两排钢管支架，以满足施工安全需要。横桥向的支架建立在承台基础上，在支架搭设前，对地基进行平整碾压或夯实，保证地基具有足够的承载力，防止支架下沉。采用方木平铺在钢管脚手架底部，钢管规格为48mm×3.5mm，立杆间距横、顺桥向0.6m×0.6m，横杆步距1.2m，剪刀撑设置为间距4跨一排，外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑，3步一设。根据墩柱的高度按每次混凝土浇筑高度搭设支架。在支架顶部搭设施工平台，平台外围支架加高1.50m，平台上设防护栏，沿支架外围设置安全网，确保高空作业人身安全。在两墩柱之间搭设人行步道以方便人员的上下。（2）泵送混凝土混凝土采用输送泵分料至五个串筒浇筑入模，泵送混凝土时，应注意以下事项：1）泵送施工应根据施工进度安排，加强组织和调度安排，确保连续均匀供料。满足泵送工艺要求的前提下，混凝土的坍落度应尽量小，以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。在混凝土进入输送泵进料口前，应在输送罐车内高速搅拌不少于30s。2）混凝土泵的位置应靠近浇筑地点。3）泵送混凝土时，输送管路起始水平段长度不应小于15m，除出口处可采用软5管外，输送管路的其他部位均不得采用软管。4）泵送混凝土前，应先用水泥浆或与泵送混凝土配合比相同但粗骨料减少50％的混凝土通过管道。在泵送混凝土时，泵的受料斗内应具有足够的混凝土，并不得吸入空气。5）混凝土一般宜在搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，并在初凝前浇筑完毕。6）因各种原因导致停泵时间超过15min，应每隔4～5min开泵一次，正转和反转两个冲程，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析；如停泵时间超过45min，或混凝土出现离析现象时，应将管中混凝土清除，并用压力水冲洗管内残留的混凝土。承　台防风缆绳(手拉葫芦拉紧)钢管地锚顶部防护栏(加安全网)（间距60cm）120cm50m60m砼输送管木方×10cm)串筒工作平台（满铺木板）柱模φ28钢筋地锚木方×10cm)对拉螺栓图4墩柱混凝土施工示意图（4）混凝土的浇筑及振捣混凝土振捣工用插入式振动器分层捣固密实，分层、连续浇筑完毕。在浇筑过程中，要严格控制分层厚度，每层不大于0.30m，按照水平分层的浇筑方法控制浇筑过程。振捣时快插慢拔，均匀落点，移动间距不超过振捣器作用半径的1.5倍，严禁振捣器碰撞模板或钢筋，导致钢筋变形、模板扣件松脱造成胀模。要求振捣器与模板的距离不小于10cm。对每一个振捣部位，必须振捣到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆为止。浇筑要连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前层混凝土的初凝或重塑时间。墩身混凝土浇筑过程中随时用全站仪检查模板中线，及时进行纠偏、调正，防止出现偏斜。（5）拆模待混凝土达到一定强度后，拆除模板。人工配合机械拆除，拆除严禁猛烈敲打和强扭等，保证其表面和棱角不受到损坏。拆除边角部位要特别小心，防止混凝土棱角面受到碰击。结构混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平。（6）墩柱混凝土养生6桥墩脱模后，涂刷养护剂养护、四周包裹塑料薄膜，一方面增强养生效果，防止因缺水造成表面干裂纹，确保混凝土内实外光；另一方面，可以保护已完成墩身工程，避免受到污染。5结论翻动式模板施工技术是在进入90年代后发展起来的高桥墩施工法。应用翻模施工技术浇筑高桥墩，工艺简单，大大减小了高墩柱的施工难度。在施工机具设备有保障的情况下，可以更好地确保桥墩混凝土的浇筑质量，缩短施工周期。其施工速度因桥墩截面尺寸和形状的不同略有差异，一般每五天模板可翻一次。可连续或间断施工，便于施工管理。施工的桥墩外观质量好，无扭转和不规则错台现象，墩身表面光滑平顺。同时，分段浇筑可以控制混凝土的水化热，防止混凝土的干裂。参考文献[1]北京国道通公路设计研究院.京承高速公路（三期）工程施工图设计[Z].2007[2]范立础.桥梁工程[M].人民交通出版社.2001[3]陈开利.桥梁工程鉴定与加固手册[M].人民交通出版社，2005[4]JTJ041—2000.公路桥涵施工技术规范[S][5]王丽.矩形薄壁空心墩翻模施工[J].山西建筑，2008（10）：342~343[6]方旭东.淤泥河大桥105m薄壁空心墩身翻模施工技术[J].铁道标准设计，2008（3）：96~99[7]张铮.138m双薄壁空心高墩翻模施工技术[J].铁道建筑，2005（5）：45~47[8]常学利.浅谈翻模法施工在高桥墩上的应用[J].科技资讯，2008（2）：17~18[9]牛致森.新型高桥翻模的设计与制造[J].机械设计与制造，2004（2）：22~23