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1、工 虢 探析空心薄壁高墩翻模施工技术在高速公路工程中的应用 邹佳林 中国中铁七局集团武汉工程有限公司湖北武汉430000 【摘要】薄壁高墩翻模施工在桥梁建设中已广泛应用，其施工技术 不仅能提高工程质量、加快工程进度，而且能降低工程成本，提升经济效 益。本文本以万源至迭州高速公路为例，探讨空心薄壁高墩翻模施工技 术。 前育 在高速公路工程中，高墩施工有很多种方法。但在实际工程应用 时，具体采用哪一种还要依据工程的具体情况进行全方位的综合评价比 选，才能达到安全、优质、高效、低耗的目标。 一 工程概况 万源至达州高速公路D7合同段里程K32+3595K38+981，全长 66215公里。全标段主线
2、共设大桥9座，内桥梁墩身超过40m的，设计为 矩形薄壁空心墩结构形式，施工采用部分桥梁塔吊配合翻模施工，部分 搭设支架采用倒链提升模板翻模施工。 二确定旋工方案 施工系统由提升机构(塔吊或脚手架配合倒链)、工作平台、模板 系统、和安全设施组成。工作平台在模板外侧自带，模板外侧用桁架加 固，其上可搭设木板主要提供人员工作和小型机具的平台。平台由竖向 槽钢、底部横向角钢和木板组成，设上下两层。 模板系统由内模和外模、拉杆组成。外模为自制大块模板，每节高 度为225m，每套3节。模板面板采用6mm热轧钢板，以减低重量，利于 模板翻动。内模采用与外模配套定型模板进行拼装。 兰设计翻模模板 1模板设计
3、(1)模板高度的选定：因墩身较高，综合考虑了节段施工时间、机 具长度及钢筋配料和减少砼施工缝的数量的目的，共加工3层模板，每 层225m，总共675m。施工时，每次浇注2节模板的高度，即每次翻2层 模板，浇筑45m高的砼。 (2)模板构造的设计：薄壁空心墩身采用内外两套模板，外模采用 整体钢模板，内模采用定型钢模板。由于墩身高，模板倒用次数多，钢外 模面板使用6ram厚钢板制作，模板设有16槽钢竖肋及12槽钢后架，竖 肋和后架皆组焊而成，后架为施工提供较为宽阔的操作平台，同时多层 后架通过螺栓连接后组成空间桁架，保证了翻模模板的空间刚度，能有 效的减少模板对拉杆的使用，提高墩身混凝土的外观质量
4、。 (3)模板翻升：翻模施工时，落模后需要将模板向外滑出再起吊， 在每块模板后架底横杆上设有简易滚轮滑轨，滑出后再利用塔吊向上 翻升。翻模时，保留最顶上一层模板，作为翻升下层模板的持力部分，然 后，把最下二层模板拆开并滑出，利用塔机将模板吊起，并放置于顶层 模板相应平面位置上，将模板与周围模板联接。 (4)墩身空心顶部的模板设计：主墩顶部3米范围和过渡墩顶部 25米范围为实心段。在进行该实心段砼施工时，考虑在墩身内部预埋 钢板，焊上牛腿，铺上工子钢、方木和竹胶板作为支架，作为连续刚构 0#块托架预埋件或简支梁盖梁施工平台预埋件，然后绑扎钢筋，浇筑 砼。 2模板面板检算 混凝土侧压力计算：t0=
5、200(T+15)=200(20+15)=571(h) (温度按2O计) 新浇混凝土作用再模板上的最大侧压力： 公式一：FI=022ct0D1p2V12 式中：Xc：为混凝土重力密度(kNm ) TO：为混凝土初凝时间，可以由试验资料确定，没有试验资料时可 选用公式200(T+15)确定 D1：为外加剂修正系数，有缓凝作用外加剂时取112 D2：为塌落度修正系数，塌落度为ll0mm 150mm时取115 156 l 一一 V：为混凝土浇筑速度，本工程取lmh F 1=02 2 C t 0 B 1 p 2V12=02225571121151A(12) =434(kNm ) 公式二：F=XCH 式
6、中：H为混凝土侧压力计算位置至新 浇混凝土顶面高差h(m)，本工程混凝土浇 筑高度取4m。 F2=XcxH=25x4=100(kNm ) F1、F2取较小值，EIIFl=434(kNm ) 荷载设计值F=F1分项系数折减系数 倾倒混凝土产生的水平荷载2kNm F3=214x085=238(kNm ) 混凝土振捣产生的荷载2kNm F4=214xO85=238(kNm ) 荷载组合F=Fl+F3+F4=443+238+2 38=4906(kNm2) 二 二 二 、 l l_ l 二 l 二 I 二 寸 0 o 新浇混凝土有效压头高度为：h=490625=196m 则模板侧压力受力图为： (见右图
7、) 四墩身施工要点 1翻模法施工高墩的施工工艺流程如下图 2墩身混凝土浇筑 (1)混凝土振捣 砼的浇筑过程中，要按一定的顺序和方向分层进行，振捣方式采用 插入式振动器。混凝土每层铺设厚度不可太厚，一般分层厚度为振捣器 作用部分长度的125倍，每层灌注厚度不大于30cm。应沿浇筑的顺序方 向，采用斜向振捣法，振捣棒与水平面倾角约30。左右。棒头朝前进方 向，插棒间距以50cm为宜，防止漏振。应依自动滑动的混凝土坡面循序 ( 下转第159页) 工 撼 目了然，折线图则可反应数据的走向趋势。总的来说，无论哪种图形都 能使数据更加直观、形象。 混凝土拌制前要对混合料进行组成设计，其设计方法主要有数解
8、法和图解法两大类，所谓图解法即利用图形进行比较分析而调整配合比 等的方法。通过筛析实验混合料中各种材料的通过百分率，再根据公式 算出砂、石颗粒级配和规范要求的颗粒级配中值(即最优颗粒级配)。 此时，利用Excel电子表插入两条平滑直线图，一条为实际颗粒级配曲 线，另一条为颗粒级配中值曲线，这样两条曲线的差别大小一览无余。 然后再根据调整各种直径大小的砂、石用量百分比即可得到接近符合规 范要求的隔离级配曲线。 利用图表调整混合料颗粒级配不仅可以更加直观，形象，更重要的 是可以避免大量的试算工作，节约时间，提高准确率 4 在其他工作中的运用 工程专项方案中常常会涉及到安全验算，如脚手架、模板安全验
9、算 等，这些计算最好利用相应的计算软件，但当项目没计算软件或施工条 件与计算软件不符时，我们可以JExcel电子表格进行计算，其内部提 供函数基本可以满足整个计算过程的需求，需要查表的数据可以利用 IF嵌套公式，也可以利用Excel电子表格的自定义函数功能，其方法类 似与前文提到的“计算公式与结果同时显示”时的方法，但此时不再用 Evaluate函数，而需要一定的VB编程的知识进行编程。利用Excelg- 表格进行安全验算可以避免手工计算，可以减少了重复计算，大大提高 了工作效率。 工程项目一般都会开展QC小组活动，此时Excel电子表格又可以大 大发挥其图表的作用，可以利用图表对QCJ组的数
10、据进行比较、分析， 使活动效果更加直观。 Excel电子表格除了能在上述工作中进行运用外，还在投标报价、 进度管理、成本管理等多方面有着广泛运用，同时，它具有简单易学、 计算方便、减少计算错误率等优点，所以工程管理人员应该好好学习 Excel电子表格相关知识，最大程度地对其利用。 (上接第157页) 超细活性颗粒进行处理，使超细活性颗粒在水泥浆微细空隙中水化，填 充毛细孔进而达到增密和增强作用。选择合适的需要掺入的高性能的 外加剂。高性能混凝土在施工之前要对其进行湿养护，调节水灰比，防 止塑性收缩产生裂缝。由于混凝土中胶凝材料用量比例比较大，应采取 保温措施防止室内外温差过大出现裂缝。 42加
11、强高性能混凝土施工质量控制 (1)高性能混凝土在施工之前要根据实际施工要求设计出合理的 物料配比，测定出砂石中的含水量，并保障高性能混凝土在施工期内的 主要性能不会发生大幅度的波动，能够满足施工要求。在施工方案中事 先确定的施工缝预留位置不能随意变更，施工缝的接槎处理时在混凝 土强度达到12Mp以上，在已硬化的混凝土表面清除浮浆水泥和松动 砂石，将缝处混凝土表面凿毛，用水冲洗掉杂物等，再用高标号水泥砂 浆浇抹表面用混凝土细致捣实使新混凝土密实结合。 (2)进行多次振捣方式确保施工质量。因振捣方式不对而产生混 凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题时应对混凝土进行多次振 捣或多次搓压表面，不容
12、易产生收缩裂缝，能有效防止表层裂纹进而尽 可能降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率，保证混凝土的耐久性。 结语 现代公路工程建设施工中，道路桥梁建设施工质量、成本、使用寿 命的的关键点是路基施工管理工作。道路桥梁建设施工企业应针对道 路桥梁施工管理工作的要点以及影响施工质量、成本的各项因素进行 相应技术措施、手段的完善与应用现道路桥梁高性能混凝土的技术相 结合。高性能混凝土在道路桥梁工程应用中，设计者和施工者应该在围 绕混凝土的具体特征和道路桥梁施工要求的基础上，注重资源的优化 配置，以最大限度发挥高性能混凝土的各种性能特征，为提高道路桥梁 施工工程质量奠定必要的物质基础。 (上接第158页)
13、进行，不得进行跳跃式振捣。有倾斜面时，应从低处开始，逐层扩展升 高，并保持水平分层。在折角处，应作为一层处理。用插入式振捣器应快 插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到振捣密 实。移动间距不大于振捣棒作用半径的15倍。振捣上一层时应插入下层 5cm，以清除两层间的接缝。插入式振捣器的机头，不得贴上模板，靠 近模板振动时要保持5cm至lOcm的间距。当振捣折角处不可避免靠近 模板时，可用胶皮包裹机头 (2)振捣时间 每次振捣的时间要严格掌握。插入式振捣器，一般只要15-30s。混 凝土应振捣到浆体停止下沉，无明显气泡上升。表面平坦泛浆，呈现薄 层水泥浆的状态为止，然后慢提振捣
14、器。振捣时间不宜过长，否则会产 生离析现象。 五安全质量保证措施 薄壁高墩翻模的线型控制主要通过施工测量来进行。高墩翻模施 工测量控制内容包括：高墩中心定位测量、高墩高程测量、高墩垂直度 测量，其中高墩翻模线型控制的测量工作关键是垂直度测量。 1墩身平面控制测量 (1)高墩中心定位测量采用三维坐标控制法。每个墩施工前，先由项 目测量队用全站仪进行中心定位，设置好横、纵向护桩，给施工交底。 (2)高墩高程测量采用三角高程法。用直径lOmm的钢条焊成“丰” 字形觇标，三条横条间隔15cm-2Ocm。再把觇标焊在事先选定的墩身 钢筋上，作为观测竖直角的观测点。 (3)高墩的垂直度测量包括中线垂直度测
15、量和边线垂直度测量。墩 身施工中重点控制墩身的垂直度和扭曲，中线垂直度测量和边线垂直 度测量均采用激光铅直仪进行，全站仪校核。 2墩身垂直度控制 50cm 一 墩身四角引出的观测点 - 每肢墩身 。 厂一 一 l 一 一 Jl l J l 图2 测点布置及测量监控。中线垂直度、边线垂直度测量采用自动安平 激光铅直仪，每个墩安设2台。在浇筑墩身混凝土第一模之前，在承台上 准确放出墩身四角点的位置，在墩身相邻两点的延长线上引出50cm的 8个点(见上图2)作为观测点，观测时把激光铅直仪安装在承台上的8个 点上(每角2个点)和桥墩中心，墩身工作平台上设激光接受靶，能显示光 斑并捕捉斑心，激光斑心即为桥墩四角点延长线上50cm点或墩身的竖 向轴线上的点。进行墩身的竖向轴线传递，这样通过激光铅直仪将8个 控制点和桥墩中心点准确的引到工作平台上，简化了繁琐的测量工作， 而且控制准确、可靠，同时定期(模板每翻9m)用全站仪对矩形空心墩的 四个角进行定位检查，及时进行调整。这样既可较好地控制墩身的垂直 度，又可较好地控制墩身的几何尺寸。 参考文献 钢结构设计规范(GB 5001 7-2005)； 【2】公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 02586)； 【5】公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000)； 【4】达陕高速公路D7标段施工图纸及相关设计文件；
