宜万铁路某大桥空心墩翻模施工技术

XX铁路XX河大桥空心墩

翻模施工技术二〇XX年五月XX·XX·XX一、工程概况

新建XX铁路XX河大桥，位于XX省XX县XX镇境内，是为跨越榔水路、XX河、下切深谷而设计的一座高墩悬灌双线铁路桥，该桥全长396.9m，宜昌台因受地形限制伸入XX3#隧道内设置，1#、2#墩墩高93.5m，3#墩高54m，4#墩高47m，5#墩高39.5m，6#墩高18.5m，其中1～5#墩为圆端型薄壁空心墩，6#墩为圆端型实心墩，桥梁上部结构为1联（70+108+70）m连续梁和4-32m预应力砼梁，该桥为XX铁路25个重点工程之一，上部结构属同类型国内之最。1#墩底部实心段高6.0m，2#墩底部实心段高4.5米，两墩顶部实心段高度均为3.9m，墩身采用C25钢筋砼；墩身外部坡比为35：1，内部坡比分别为70：1和65：1，两端采用半圆弧，中间由两米直线段顺接，两墩的线形变化和高度相似，均采用翻模施工工艺施工。二.主要技术参数1.模板组装尺寸最大外经D＝1390cm最小外经D＝860cm最大内经d＝970cm最小内经d＝727cm横向尺寸＝1590cm2.模板高度×节数150cm×33.直线段模板长：200cm4.液压千斤顶：GYD—6056台三、翻模施工原理及主要组成部分根据本工程墩身高度和现场地形条件，采用液压翻模施工工艺，该工艺具有以下优点：①施工的桥墩外观较好，与滑模相比，无扭转和不规则错台现象，墩身表面较为光滑平顺；②施工进度较快，气温条件许可前提下，一般三天可完成两板，每模进度1.5m；③可连续或间断施工，便于施工管理；④较好地解决了高墩收坡问题，操作简单方便，劳动强度低，作业安全；⑤液压翻模平台与模板没有连接，平台的偏移和扭转对桥墩中心没有任何影响；⑥采用φ48mm×3.5mm钢管作顶杆并分段回收倒用，比滑模可节约顶杆用钢量。液压翻升模板设计图：3.1模板组成与制作

翻模操作系统主要由模板系统、操作平台系统、液压提升系统及其附属系统组成。模板系统由内外钢模、内外环带、龙骨、提升架及附属配套系统组成；操作平台由吊架、辐射梁、固定钢环及安全防护系统等组成；液压提升系统由顶杆、套管、液压千斤顶和油路系统组成。模板由专业厂家加工制作，外模使用大块定型钢模，模板标准节1.5m高度，采用面板δ＝4mm厚度钢板制作，外侧加钢带及钢管做龙骨加固；为节约投入，内部采用组合1.5mx0.3mx3mm小钢模拼装而成。模板设计图：操作平台的主要部分是辐射梁，保证辐射梁安装位置的准确性；模板内外固定拉杆的位置保证在同一水平面上；使各组油路的规格、数量、型号保持一致，油量尽量一致，保证油压稳定；油压系统安装完毕后要进行调试，保证油路正常工作；提升系统组装前按照设计图纸测量放样定出顶杆和套管的位置；安装顶杆时，相邻顶杆接头要错开，以免消弱支撑系统承载能力；3.2翻模主要装置的布置原则3.3翻模施工原理

将工作平台支撑于已达一定强度的墩身混凝土上，混凝土施工过程中在混凝土终凝前千斤顶每隔一定时间提升一个行程。平台上悬挂吊架，在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装、钢筋绑扎等作业。混凝土的灌注、捣固、吊架移位和中线控制等作业则在工作平台上进行。模板设三层，循环交替。在施工过程中，当混凝土（1.5m高）灌注完成并终凝后，提升工作平台，其高度以能安装上层模板为宜，利用倒链拆卸并提升第一层模板至第三层，进行安装、校正，然后灌注混凝土，就此周而复始，直至完成整个墩身的施工。3.4液压提升系统组成液压翻模的工作平台是混凝土的灌注、振捣和中线控制等作业的操作场地。平台采用平面木板架结构，具有重量轻、刚度大的特点。平台通过顶杆和套管支撑于已成墩身的混凝土上，顶杆承受由平台传递的竖向荷载，套管抵抗水平荷载，并可防止顶杆失稳。整个平台的提升只需一人操纵液压控制台即可完成。3.4液液压提升系统组组成液压提升设备包包括中型GYD60穿心式液液压千斤顶、顶顶杆、套管和液液压控制台。千千斤顶底座固定定在工作平台上上，顶杆穿过千千斤顶直接支承承在实心墩或已已达到强度的砼砼上。顶杆采用用Φ48×3.5mm钢管制制作，随墩身的的施工分段接高高，并达到一定定高度后抽出一一部分循环利用用。平台提升时时，千斤顶沿顶顶杆单向爬升，，并带动平台和和套管爬升。套套管在混凝土内内留下空洞，可可防止顶杆与混混凝土粘结，便便于顶杆回收。。顶杆是千斤顶向向上滑动的轨道道，又是主要翻翻模系统施工荷荷载的主要承重重轴，本桥采用用φ48×3.5mm钢管加加工制作而成，，制作了1.5m、2.0m、2.5m、、3.0m四种种不同长度规格格的顶杆，顶杆杆之间采用了榫榫接接头方式，，安装时保证同同一截面顶杆接接头数量不超过过25％；套管管上端通过扁担担梁连接在工作作平台上，随千千斤顶延顶杆爬爬行而上升，使使得套管在随支支撑架上升时，，在顶杆的四周周与砼留下孔隙隙，避免其与砼砼粘结。液压传动系统主主要有油泵、千千斤顶、能量控控制和调节装置置、辅助装置，，为便于操作，，本桥将能量转转换装置（电动动机、油泵、压压力表和控制调调节装置）集中中安装在控制平平台上形成液压压控制台，由一一人操作完成。。

电动机的功功率可按下式近近似求出：N＝PQ/(6.12η)式式中：N―――计算功率，KW；

P―――油泵的工作压压力，取9.8N/mm2；；

Q――油泵泵流量，（L/min）ηη――油泵总效效率，齿轮泵（（0.6----0.8）；；本本工程选用56个千斤顶组组成一个控制台台，其型号为HY-56型液液压滑升机控制制台，功率7.5KW,流量量56L/min。液压平台俯视图图：液压平台局部图图：套管安装图QYD-60A楔块式千斤顶顶：液压系统控制台台：四、施工工艺施工工艺流程图图实心段浇筑预埋钢管平台拼装、提升升、调平钢筋加工与安装装模板圆弧调整模板安装砼浇筑砼配合比的选定定平台提升、调平平拆模、翻升砼养护平台纠偏实心段施工时按按图纸设计位置置设置平台安装装预留孔，预留留孔直接关系到到平台能否正常常安装，必须采采取可靠措施保保证预留孔位置置的精度。本工工程采用φ100mm钢管管成孔，孔中心心任意方向偏移移值不大于10mm。孔中线线垂直度误差不不大于5mm。。实心段施工完毕毕以后即转入空空心墩的施工，，施工前首先将将场地清理干净净，并将实心段段砼进行凿毛，，冲洗干净；将将预留钢筋调直直，测量放样空空心段中轴线，，并将竖直度控控制点引至实心心段上，用砼包包裹保护好。4.1施工前前的准备工作及及模板拼装平台安装预留孔孔布置图翻模施工拼装图图：模板安装图根据设计图纸将将翻模施工杆件件按编号运送到到位，提前检查查模板需要的螺螺栓及其他小件件是否齐全。具体施工顺序：：安装操作平台台→安装液压控控制系统→调试试液压控制系统统→调平操作平平台→绑扎钢筋筋→拼装外内模模板→加固内外外模板（龙骨和和钢环带安装））→浇注砼→→提升平台→进进入下一循环的的工序进行施工工。模板拼装完成以以后应对以下几几项进行认真检检查：模板中心心线、平面位置置、平整度、坡坡度、千斤顶的的油路控制系统统有效性、吊架架连接处的安全全情况、模板上上口平整度等。。模板加固采用可可调围带（可调调围带大样图见见下图），可调调围带接头不得得与模板拼缝重重合，错开间距距不小于500mm。可调围围带连接上弦采采用半丝M18螺栓连接，螺螺栓抗剪面不应应在螺纹处。下下弦采用围带联联接板连接，联联接板设在外侧侧。可调围带调调整弧度后所有有螺栓必须拧紧紧，防止下弦发发生错动。围带带围成半圆弧后后在直线段用3.0吨的花篮篮螺栓将两个半半圆弧两端拉紧紧。沿圆弧方向向凡有对拉栓孔孔位置均应设置置钢管做龙骨，，如钢管与可调调围带有干扰时时可将对拉螺栓栓孔位置适当调调整。为尽可能的保证证墩身外观质量量，支立模板前前必须做好模板板清理和拼缝处处理问题，在模模板接缝处贴双双面胶以防止漏漏浆。可调围带大样图图4.2钢筋筋工程根据进场材料规规格，为便于安安装和固定，竖竖向钢筋的下料料长度为4.5米，同一截面面的钢筋接头数数量不得大于50％，相邻接接头错开距离要要规范规定，本本工程控制在1.0米左右，，钢筋之间的连连接采用剥肋滚滚压直螺纹接头头。竖向钢筋的的定位利用在平平台上制作定位位板进行固定。。钢筋保护层的的定位采用定位位钢筋和砼预制制块来完成。4.3混凝土土工程4.3.1砼砼配合比的选取取

为保证液压压平台施工安全全，给支承系统统足迹的竖向的的水平的约束力力，并考虑套管管和顶杆的粘结结问题，砼配合合选取的原则是是：坍落度不易易过大，早期强强度相对较高，，在浇筑速度允允许的前提下尽尽量缩短混凝土土初凝及终凝时时间，以加快墩墩身施工速度。。根据现场情况况，初凝时间控控制在3――4小时，终凝时时间控制在5―――6小时为宜宜。目前受外界界气温及水泥品品种的限制，混混凝土初凝时间间及终凝时间相相对较长，随着着外界气温的逐逐步升高，初凝凝时间及终凝将将逐步缩短。采采用塔吊浇筑时时，坍落度控制制在10cm左左右，采用输送送泵垂直运输时时，以满足泵送送条件为宜。4.3.2混混凝土浇注施工工墩身砼浇采用塔塔吊和输送泵两两套方案垂直运运输砼。采用塔塔吊运输时，根根据塔吊型号，，选用合适的料料斗，尽可能发发挥塔吊工作能能力，加快浇筑筑速度，本工程程采用5013型塔吊，最大大吊重6T，根根据不同的浇筑筑部位，每次起起吊混凝土方量量为1-1.5m3。采用输送泵浇浇筑时，输送泵泵管附着于塔吊吊上，与翻模施施工的平台支架架完全分离。砼浇注过程中一一定要注意布料料均衡的问题，，分层浇筑，每每层浇注厚度控控制在30―――40cm，按按顺（逆）时针针的方向顺序浇浇注，因本工程程每次浇筑混凝凝土高度为1.5m，因此分分四层浇筑。上上层砼的灌注必必须在下层砼初初凝前进行，否否则应采取措施施加快浇筑进度度或掺加缓凝剂剂。同时浇筑时时注意日照对模模板的影响，先先从模板阴面（（靠近山体）的的一面开始浇注注分层均匀交圈圈进行。浇注过程中保证证第一层砼的坍坍落度不宜过大大，防止由模板板周圈泌浆、泌泌水污染已经施施工完毕的墩身身。墩身混凝土施工工：墩身混凝土施工工：4.3.3混混凝土接缝处处理因墩身混凝土分分节浇注，控制制好每节混凝土土顶面高度可以以保证相邻两段段墩身接缝良好好，从而保证混混凝土的外观质质量。当混凝土土浇注到顶层时时，使混凝土面面稍高于模板顶顶，以便凿毛时时方便清洗处理理；浇注完毕后后派专人用木抹抹子将模板四周周附近的混凝土土抹平，保证混混凝土面与模板板顶面平齐，以以保证上下两节节段为一条平齐齐的接缝。由于墩身混凝凝土顶面面积积较大，且工工序间隔时间间短，如采用用凿毛将花费费较大的人力力和时间，将将严重影响墩墩身施工进度度，同时由于于凿毛时混凝凝土强度不高高，有可能对对混凝土产生生扰动，影响响强度。因此此接缝处采用用以下方式处处理：混凝土土初凝后清除除表面浮浆，，然后用木抹抹将表面压实实搓毛，必要要时将表面拉拉毛。4.3.4砼砼养护采用两种办法法进行养护：：①预先在操操作平台下沿沿顺空心墩周周围挂一圈开开有小孔的塑塑料管，②通通水喷洒；拆拆模以后，覆覆盖塑料薄膜膜进行养护。。4.4平台台提升和模板板翻升砼灌注高度达达到40cm时,，提升升工作平台1～2个行程程（每行程25mm），，以防套管与与混凝土粘结结。此时应对对所有设备和和模板进行全全面复查，发发现问题及时时处理。砼每每层控制厚度度30～40cm，上层层砼的灌注必必须在下层砼砼初凝前进行行,否则应加加缓凝剂。灌灌注过程中每每隔一小时应应提升平台一一个行程。混混凝土灌注完完成后，继续续按每小时一一个行程提升升6—7小时时，直至最后后灌注的混凝凝土终凝。此此时停止平台台的提升，等等待混凝土的的强度，当砼砼强度上升到到可以支撑平平台自重时即即可将平台提提升到位。安安装下一节段段的钢筋，钢钢筋安装完成成后将最下层层模板翻升至至最上层，模模板翻升由悬悬挂在工作平平台上的手拉拉葫芦提升就就位。模板提提升应对称进进行，以防平平台偏载。4.5墩墩身外圆轮廓廓的线形控制制本桥墩身外观观质量控制的的重点为外圆圆轮廓的线形形控制，由于于该墩采用四四周收坡，外外坡35:1，内部收坡坡70:1和和65:1，，因此施工控控制较难。除除模板的加工工精度严格控控制外，在施施工中严格控控制操作工艺艺并采取一定定的测量控制制手段。4.5.1中中线控制因高墩桥梁桥桥位于山沟里里，地形条件件不好，通视视性差，中线线控制采用自自动安平激光光铅直仪，通通过激光铅直直仪将桥墩中中心准确地引引至工作平台台上，不仅简简化了繁琐的的测量工作，，而且该法不不受雨、夜、、雾的影响，，相对较为准准确、可靠。。对于安装在在实心段上部部的激光铅垂垂仪应采取一一定的保护措措施，防止观观测过程中落落物砸伤操作作人员和仪器器。在施工过过程中也不能能全部依靠激激光铅垂仪控控制高墩的轮轮廓线形，墩墩身每施工3-4模采用用全站仪对墩墩身轮廓线的的平面位置进进行校核。4.5.2施施工工艺控制制在施工中特别别是模板调整整安装过程安安排专职人员员，对模板弧弧度、坡度及及轮廓尺寸进进行检查，根根据不同高度度墩身半径，，计算每块模模板的弦长，，利用钢尺检检查模板弧度度，指导操作作工人进行调调整。砼浇注注过程中尽可可能的降低浇浇筑高度，并并按一定方向向顺序浇筑；；当模板发生生中线偏移或或扭曲时利用用拉筋、手拉拉葫芦配合纠纠偏。4.6平台台偏扭的预防防和纠偏措施施液压平台的偏偏扭将会危及及平的安全，，因此施工过过程中一旦发发现平台偏扭扭，应及时纠纠正。平台偏偏扭主要因为为平台荷载不不均、千斤顶顶步调不一致致、操作平台台刚度变形、、顶杆的变形形或顶杆布置置不当或不垂垂直的，在施施工中预防和和纠正措施如如下：4.6.1严严格控制千斤斤顶提升高度度，尽量保持持步调一致，，保持操作平平台水平，做做到勤检查、、勤观察；液液压控制台司司机要将每个个行程在顶杆杆上标出，每每次提升都要要全面检查，，如有异常及及时调整，必必要时更换千千斤顶，千斤斤顶配有限位位调整卡，每每20cm强强制调平一次次。4.6.2混混凝土开始浇浇筑后，操作作平台上的所所有无关材料料尽量清除，，非保留不可可的临时施工工荷载（钢筋筋、人、泵管管等）要均匀匀布置；4.6.3砼砼浇注过程中中尽可能的降降低浇注高度度，并按一定定方向顺序浇浇注；4.6.4平平台的偏和扭扭有三种形式式：只偏不扭扭、只扭不偏偏、即偏又扭扭。其直接原原因都是顶杆杆倾斜造成，，纠正措施通通过调整千斤斤顶高度进行行。当发生只只偏不扭现象象时，调整偏偏移一侧千斤斤顶高度，纠纠偏量为偏移移量的1/2。当发生只只扭不偏时，，调正对角线线的1/4千千斤顶高度；；发生即偏又又扭现象时，，先纠扭后纠纠偏。4.6.5平平台的纠偏也也可利用手拉拉葫芦配合进进行。4.7

翻模模施工注意事事项4.7.1混混凝土开盘前前检查一遍平平台所有组件件是否齐全、、液压系统是是否已正常工工作、液压系系统行程是否否一致、顶杆杆及套管等连连接是否牢固固、备用液压压控制台是否否能正常工作作、液压油是是否充足等。。4.7.2混混凝土配合比比选定在施工工许可的情况况下尽可能缩缩短终凝时间间，终凝时间间越长，平台台提升时间越越长，平台就就越危险。同同时适当提高高混凝土的强强度特别是早早期强度，以以保证平台安安全，加快进进度。4.7.3掌掌握好翻模的的时间，这是是最为关键的的一点，可以以通过对比试试验提前验证证砼的初凝和和终凝时间，，并在前两轮轮的施工中及及时总结经验验，根据不同同的气温找出出拆模的合理理时间。4.7.4工工作平台的结结构稳定平平台是由顶顶杆支撑在已已成墩身的混混凝土上，所所以，必须保保证组成平台台的各杆件、、杆件间的连连接和支撑顶顶杆在各自最最不利状态下下有足够的强强度、刚度和和稳定性。液液压翻模总体体结构上由于于平台与模板板各自为独立立体系，互不不联系，加之之模板翻升时时平台须提升升到一定的高高度,使得支支撑顶杆脱空空，所以应在在施工中经常常检查以下杆杆件的强度及及完整性：：①工作平台台桁架结构的的完整性（根根据现场施工工临时荷载情情况，必要时时可以局部加加强）②合理理设置顶杆位位置、数量，，使得实际单单根顶杆负荷荷控制在14kN内。4.7.5顶顶杆回收倒用用及检查顶杆杆的完整性施施工工中根据墩身身平面逐渐收收缩的特点,在墩身施工工到一定高度度,预埋内径径比套管外径径大1CM钢钢管,把支撑撑装置逐渐移移位,同时拔拔出顶杆进行行回收利用.顶杆本身不直直或安装不垂垂直及荷载较较为集中，使使得顶杆失稳稳平面弯曲，，造成严重的的质量和安全全事故。所以以在施工中注注意顶杆的检检查,对弯曲曲变形的加以以校正，严重重的必须弃之之不用。4.7.6提提升过程中如如顶杆上千斤斤顶咬痕较深深，证明已超超载，应检查查平台是否偏偏载、套管是是否与混凝土土粘结。4.7.7顶顶杆上的油漆漆及浮锈需清清理干净，以以防千斤顶卡卡簧失效；混混凝土浇筑前前千斤顶上部部要用橡胶板板防护，防止止混凝土洒在在千斤顶上。。4.7.8注注意天气情况况对抹面的影影响并采取应应对措施如搭搭设防雨棚，，购置一定数数量的彩条布布备用等。5.1进入施施工现场必须须佩戴安全帽帽，承台周围围围设彩旗，，作为危险区区域，危险区区内严禁人员员逗留或或非非施工人员通通过。5.2平台四四周及下方设设置安全网，，为减小风载载影响，安全全网尽量选择择孔径较大的的尼龙网。平平台及吊架上上满铺竹排或或木板。5.3施工平平台上的临时时荷载须均匀匀布置，施工工用材料、工工器具不得摆摆放在作业平平台边缘。高高处作业人员员应配工具袋袋，较大的工工具应系保险险绳；传递物物品时，严禁禁抛掷。5.4作业平平台上的垃圾圾、废料应及及时清理，并并用塔吊吊下下。定期清理理安全网内的的杂物。严禁禁在吊物下方方接物或逗留留。5.5机械设设备应按其技技术性能的要要求使用，定定期要求塔吊吊和工业电梯梯操作人员对对设备进行保保养维护，并并对易损部件件进行更换。。5.6工业电电梯严禁超载载使用，严禁禁使用工业电电梯运载较重重施工机具、、钢筋、水泥泥等物品；五、施工安全全保证措施5.7工业电电梯和塔吊操操作人员须经经专业培训，，持证上岗，，工作期间不不得擅自离开开工作岗位或或将机械交给给非本机操作作人员操作。。严禁无关人人员进入作业业区和操作室室。操作人员员和配合作业业人员，必须须按规定穿戴戴劳动保护用用品。5.8起重系系统（钢丝绳绳、滑轮等））及制动系统统定期进行检检查。5.9用电线线路及电气设设备的绝缘必必须良好，布布线应整齐，，设备的裸露露带电部分应应加防护。照照明、动力合合一的流动刀刀闸箱应装设设漏电电流动动作保护器。。5.10在工工业电梯和塔塔吊顶部安设设避雷针，墩墩身施工到40m以上时时，在操作平平台上安设避避雷针。5.11操作作平台的拆除除要有详细的的安全措施及及严密的施工工组织，专人人指挥，信号号准确。5.12液压压平台应有适适当的抗风、、抗扭措施，，六级以上大大风禁止作业业。正在施工的1#、2#墩墩墩身六、施工中的的几点体会液压翻模施工工是一项系统统的施工组织织严密的施工工技术,一个个环节出了问问题将影响整整个施工，甚甚至阻碍施工工，本工程在在墩身空心段段施工中有一一些经验体会会及教训，主主要有以下几几方面。6.1液液压翻模施工工最怕的是在在混凝土浇注注时出现套管管粘结现象，，一旦出现个个别套管与混混凝土粘结时时，处理措施施要果断，必必须及时松开开套管与扁担担梁的连接螺螺栓，保证平平台正常提升升。否则延误误平台的提升升时间，随着着混凝土凝固固，套管会越越粘越多，最最终整个平台台套管全部粘粘住，系统失失灵。6.2严严格控制砼水水灰比按照国内同类类型工程实例例，浇注时砼砼坍落度应控控制在0~3cm，这主主要是考虑新新浇砼对平台台的水平约束束，以确保平平台安全，根根据本工程特特点的可操作作性，砼坍落落度控制在8~10cm，砼罐车运运输，塔吊吊吊装砼浇注，，输送泵施工工时以可泵为为宜。6.3及及时纠偏纠扭扭本工程属高空空作业(墩高高93.5m)，液压平平台一旦失稳稳，将危及平平台安全。每每模混凝土开开盘前必须测测量平台的中中心是否偏移移，每根套管管是否发生倾倾斜或扭曲，，及时纠偏纠纠扭。一旦偏偏扭严重，必必须更换套管管，以发生危危险。6.4选选用责任心强强操作熟练工工人操作液压压控制台砼施工一经开开盘，液压平平台就要随着着提升，至到到砼终凝，这这对液压控制制台操作工人人要求严格，，施工时需选选用责任心强强操作熟练施施工经验丰富富的工人专职职操作液压控控制台，严格格按规定间隔隔时间提升工工作平台，以以免发生套管管与砼粘结现现象。6.5提升过过程中安排专专人负责观察察千斤顶的行行程，一旦发发现行程不一一，及时分析析原因并采取取措施，每隔隔20cm，，千斤顶强制制调平一次