高墩翻模综合项目施工新工法

高墩翻模施工工法中交一公局南方公司张志新一、前言桥梁高墩施工是大型桥梁建设经常遇到内容，近年来，墩身高度已经由30~50米发展到超百米，甚至近200米，高墩施工亟待原则化、规范化，以保证工程质量和施工安全。此外，在高墩桥梁施工中，墩身工期普通处在核心线路，对总工期有重要影响，因此摸索高墩施工效率，加快施工速度也成为需要解决问题之一。本工法是中交第一公路工程局有限公司、中交公路一局第四工程有限公司在重庆高家花园大桥、嘉陵江马鞍石大桥、龙溪河大桥、深圳南坪-福龙立交等高墩桥梁施工过程中形成，并通过陕西太枣沟大桥、封侯沟大桥、重庆共和乌江大桥应用，经总结，形成本工法。本工法核心技术是中交第一公路工程局有限公司局级课题“太枣沟特大桥施工技术研究”内容之一，该课题已经通过中交第一公路工程局有限公司技术委员会验收。同步形成本工法，根据本工法核心技术撰写《太枣沟特大桥120米高墩施工技术》论文在中华人民共和国公路学会组织“山区高速公路桥梁隧道核心技术研讨会”上交流刊登。本工法已在陕西太枣沟特大桥、封侯沟特大桥、重庆共和乌江大桥等三座高墩大跨桥梁施工中应用。实践证明，本工法具备优质高效长处，技术先进，有明显社会和经济效益。二、工法特点1、本工法在塔吊—翻模施工技术、高压泵一次泵送混凝土技术、滚压直螺纹钢筋连接技术基本上，采用了设立筒内支架办法，并配合2（3）节外模和1节内模，筒内支架“一架三用”，可提高施工效率，减少施工成本，加快施工进度。2、使用塔吊配合翻模施工，速度快、成本低。模板可以在施工现场制作，成本相对较低。对于泵送混凝土施工，可以随模板上翻同步接长泵管，提高混凝土浇筑速度。可以逐节校正墩身施工误差，误差不积累。便于模板及时清理、整修、刷油，混凝土外表面平整光洁。用电梯提供作业人员垂直运送，并设立安全操作平台，保证了人员安全。3、模板和支架构造设计难度较大，但施工简朴、速度快，成本低。外模上下端设立定位销，使准备工作搭设内支架，接长、安装第一节模板，定位、绑扎钢筋。浇注混凝土。升高内支架，接长、安装第二节外侧模板，提高定位、绑扎钢筋。内侧模板，浇注混凝土。将下面外模翻转至上面，提高升高内支架，接长、内侧模板，浇注混凝土。定位、绑扎钢筋。否与否到达隔否与否到达墩板位置？顶位置？是拆除内模，将内支架调是拆除内模，将内支架调平，平，铺设隔板底模。铺设封顶混凝土底模。绑扎钢筋，浇注绑扎钢筋，浇注模板翻转安装快捷、精确。4、不需要增长特殊设备，工艺可操作性强，经济合理，易于推广。三、合用范畴本工法合用于50米以上空心薄壁桥墩。墩身为等截面或变截面。最优经济高度为80米以上，墩高越高，此办法优势越大。也可以用于类似于桥墩高耸钢筋混凝土构造施工。四、工艺原理将墩身提成等高节段，分段浇注。依照分段高度，将外侧模板设计成与分段等高2或3节，配合1节内侧模板。浇注完毕顶节混凝土后，拆除底节模板，将其接于顶节模板之上，继续进行混凝土施工，如此循环，直到墩身完毕。用塔吊提高物料和模板。使用混凝土泵泵送混凝土。墩内设立钢管支架，支撑于墩内隔板上（初次需支撑于承台上），用于支撑接长钢筋定位、工人操作平台和墩内隔板混凝土浇注支撑。支架和模板配合用法见翻模工艺原理，图1。图中1）~7）为翻模施工环节，重复5）~7），直到隔板位置。8）~10）为墩身隔板施工环节。隔板施工完毕后重复1）~7）环节，直至下一种隔板。11）、12）为墩身封顶施工环节，如果墩身无封顶，则无此环节。五、施工工艺流程及操作要点（一）工艺流程按2节外模施工工艺流程图（图2）如下：图2工艺流程图承台1)搭设支架，进行第一次浇注混凝土。承台2)加高支架，接长、绑扎钢筋。支架钢筋钢筋外模混凝土外模承台3)加高外模，提升内模。承台4)浇注混凝土。支架钢筋钢筋平台混凝土外模支架钢筋钢筋混凝土外模支架钢筋钢筋外模混凝土外模承台5)加高支架，接长、绑扎钢筋。承台6)翻转外模，提升内模。承台7)浇注混凝土。8)拆除内模，调整支架，安装隔板底模板,施工隔板。钢筋钢筋支架钢筋钢筋外模混凝土外模支架钢筋钢筋外模混凝土外模支架钢筋钢筋外模混凝土外模9)拆除隔板下支架，安装隔板上支架,接长绑扎钢筋。10)安装内外模板，浇注混凝土。11)拆除内模，调整支架，安装封顶底模板，施工封顶混凝土。12)拆除低模和支架，结束墩身施工。图1翻模工艺原理钢筋封顶混凝土钢筋封顶混凝土钢筋支架钢筋人孔钢筋支架钢筋人孔钢筋电梯电梯桥墩中心线500桥梁中心线电梯桥墩05桥梁中心线1、施工要点1）准备工作（1）模板、支架设计和加工每节模板高度3.0米~4.5米之间。为与9米长定尺钢筋相适应，普通将模板设计成3米或4.5米高。为充分运用塔吊提高能力，将每一面模板构成一整块。拉杆设立与模板强度及刚度相适应。操作平台设立在模板外侧肋上，普通设2层，上平台1米宽，距离模板上沿30cm～60cm；下平台0.6米宽，距离下沿1.0米。依照内部空间大小，设计钢管支架构造。采用普通脚手架钢管。钢管架构造设计应符合有关规定。按照隔板施工工况下荷载原则，对支架进行验算，保证支架强度、刚度和稳定性。（2）塔吊、电梯安装使用最大起重5~15t自升式塔吊，普通要结合桥梁上部施工规定而定。如果考虑相邻墩墩身施工使用，则相应加大塔吊起重能力。使用1~2t载重电梯。电梯和塔吊布置见图5.2.1-1，可以图中1）形式可分开布设于墩两侧，也可以按图中2）形式布置在桥梁中心线上。电梯、塔吊基本要依照设备使用规定和构造设立。1)电梯与塔吊分别布置2)电梯与塔吊沿桥中线布置图5.2.1-1电梯、塔吊布置图电梯、塔吊升高时，要依照设备使用规定，设立附臂，将立柱固定于墩身上。（3）混凝土搅拌、运送设备使用ZJ-60混凝土搅拌机，使用之前调试完毕。水平运送采用混凝土搅拌运送车，垂直运送采用混凝土输送泵。应依照墩身高度选取混凝土输送泵型号。（4）其她场内道路、水路、电路畅通，配备对讲机。2）筒内支架安装与翻拆（1）初次搭设筒内支架落地搭设，高度以能支撑接高竖向钢筋不倾倒为宜，普通超过接头以上定尺钢筋高度（9米）2/3。支架四周与墩身内壁间留50cm间隙，用于拆除、提高内模。顶层水平钢管向四周挑出，并沿墩身内外层竖向钢筋增长两排横向钢管，精准定位后固定钢筋位置和间距。钢筋绑扎后拆除挑出钢管。钢管架水平杆上铺设木板形成平台，供作业人员在平台上操作。（2）支架接高每节墩身浇注混凝土后，及时将支架接高。在内模提高后及时增长支撑与墩身内壁混凝土面顶紧，以减小支架自由高度，增长支架稳定性。支架接高后，作业平台随之升高，以满足作业需要。（3）调节支架成为隔板（或封顶）支撑混凝土浇筑到隔板（或封顶混凝土）位置时，拆除墩身内模，在支架上铺设隔板底模，并安装钢筋浇筑混凝土。如果钢筋不能自行直立，也可在钢管架立杆上加套管隔离混凝土。（4）支架拆除隔板混凝土达到设计强度后，即可拆除隔板下钢管支架，用于钢管架接长升高。如此重复，直到墩顶。墩身封顶后，拆除所有钢管支架。3）安装第一节模板，浇注混凝土在承台上沿模板底面用砂浆做3~5cm厚找平层。对墩身角点放样，弹墨线，沿墨线立模板。模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂。安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆。紧固拉杆螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸。固定好模板后，安装混凝土泵管，普通竖向管道沿塔吊设立。先设立水平管10~20米，然后沿塔吊设立铺设竖向管道。到达模板顶面后水平铺设到墩中心位置，然后接软管，引向落灰点。落灰点处设串筒。随着浇筑点不同，应及时拆装更换泵管，调节泵管长度。浇筑初期混凝土处在较深位置，需仔细振捣才干防止漏振。浇注混凝土时，按照施工规范规定作业。4）第二节模板安装、混凝土浇注底节混凝土浇筑完毕后，待混凝土达到一定强度，即安装上一节墩身钢筋。钢筋安装完毕后，进行第二节模板安装。将此外一节外模置于首节模板之上，安装定位销，用螺栓将上下模板连接在一起。将内模提高至顶面与外模平齐，用预设拉杆初步固定在首节混凝土上。调节模板至精确位置，安装、紧固对穿拉杆。别的工作同首节墩身施工。普通使用塔吊提高内模，特殊状况下，运用内支架使用葫芦提高。5）外模板翻转安装待上节混凝土达到15MPa时，即可拆除下节外模。先抽出拉杆，然后卸除模板连接螺栓，将模板向外拉出。高空作业时，要预先用倒链将模板吊在上面模板上，并拉紧，防止模板突然脱落。待外模完全与混凝土脱开后，用塔吊微微吊起外模，将倒链解下，然后将模板吊到模板修整处进行修整，待用。待钢筋安装完毕，用塔吊将模板吊起，进行安装。安装办法同前述。6）钢筋安装竖向钢筋采用直螺纹套管机械连接方式。运用墩内钢管支架，定位、固定钢筋。在设立钢劲性骨架墩身施工时，可运用劲性骨架定位、固定钢筋；也可以加工可提高钢支架，置于内外层竖向钢筋之间，用以固定、定位钢筋。宜使用9米定尺钢筋，因3米、4.5米高模板与之配合比较合理。水平箍筋和拉筋按照常规工艺施工。如果设计有钢筋网片，可以采用定型钢筋网片产品，也可预先在现场加工成片，待主钢筋安装完毕后整体安装、固定。7）泵送混凝土按照有关规范、规程设计和实验拟定混凝土配合比。混凝土缓凝时间3~5h。一小时坍落度损失不超过30mm。按照泵送混凝土规程设立混凝土泵和泵管，进行泵送施工。配备混凝土提高斗作为备用。管道设立：泵管附着在塔吊塔身上，用钢丝绳吊住。墩底设20米长水平管连接泵出口。墩顶泵管随着墩高不断提高，每次浇筑混凝土时，在浇筑平台中部布设水平管，用软管接到落灰点。在落灰点设立串筒。开始泵送前，先搅拌同水灰比砂浆，打入泵中，再紧接着泵送混凝土。砂浆数量依照泵管长度而定，普通为0.5~2.0m3。沿墩身四周均匀灌注混凝土，施工人员在平台上振捣混凝土。8）垂直度控制采用全站仪进行施工放样和检测，每级混凝土浇筑前测量模板四角平面坐标，如有偏差，调节之。墩身随高度增长，日照影响引起摇晃摆幅越来越大，2号墩身在120米高度时，摆幅达到14mm。为避免日照影响，混凝土浇筑前模板检查与精准定位均在日照影响最小时进行，普通安排在上午日出之前。模板初步定位时，由测量人员依照测量时日照状况预估偏位值进行预偏定位。9）混凝土养生采用洒水和喷养生剂对混凝土养生。10）塔吊和电梯拆除。塔吊、电梯拆除时，按照与安装、升高相反顺序进行。（二）劳动组合工长1人、技术员1人、安全员1人，钢筋工12人、架子工5人、模板工6人、混凝土工8人、电工1人、辅助工人3人、起重工1人，塔吊、电梯司机2人，共计40。六、材料与设备1、材料所需材料见表1。材料表表1序号材料名称规格型号单位数量备注1外侧模板特殊设计m3650大块钢模板，厚度100mm。2内侧模板组合钢模板m3320加背棱组拼成大块模板。3脚手架钢管Φ50mm吨6配相应数量扣件。4安全网条305木板50mm厚块805方木100*100mm根120用于隔板混凝土底模支撑。注：上表中材料数量是按照太枣沟特大桥一种桥墩（双幅）墩身施工配备。2、设备所需重要设备见表2。重要设备表表2序号设备名称规格型号单位数量用途1塔吊125t.m台1物料垂直提高2混凝土搅拌机ZJ-60套2混凝土搅拌生产3混凝土泵HBT60-16.110S台1混凝土垂直输送4正装铲车ZL50台1物料水平运送5混凝土运送车6m3台3~4混凝土运送9手拉葫芦5t台8调节和固定模板11电梯2t台1人员及小型物料垂直运送12水泵扬程150米以上台2混凝土养生、冲洗清理13全站仪TC1610台1平面测量14水平仪NI004台1水平测量15发电机120kVA台1备用电源注：上表中材料数量是按照太枣沟特大桥一种桥墩（双幅）墩身施工配备，其中混凝土生产设备、测量仪器为共用。所需辅助设备见表3。辅助设备表表3序号设备名称规格型号单位数量用途5钢筋切断机加工GJ40台1钢筋加工6钢筋弯曲机GW40台1钢筋加工7混凝土振捣器HZ250台4混凝土浇筑8电焊机BX-300台3钢筋加工10滚丝机台1钢筋加工注：上表中材料数量是按照太枣沟特大桥一种桥墩（双幅）墩身施工配备。七、质量控制1、质量控制原则2、所用支架和模板等材料应符合现行关于