实心墩翻模指导性施工工艺

浅谈实心墩翻模施工工艺【摘要】：本文介绍了实心墩翻模施工原理及施工工艺，明确高墩翻模墩身施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范高墩身施工。【关键词】：实心墩翻模施工施工工艺1

前言随着建筑材料、工程机械的发展和设计理论、施工方法的成熟，桥梁的跨越能力也逐步增强，尤其是在跨越天然河流沟壑等。大跨度桥梁一般来说存在高墩或索塔等高的建筑物，对于这类高的建筑物与通常的高层建筑还很多不同之处，因此研究高墩施工技术就显得相当有意义了。本文结合XX，从模板设计、翻模施工等方面对高墩翻模施工技术进行研究，总结出高墩施工经验。翻模是由传统的滑模演变而来的,鉴于传统的滑模使用过程中出现的诸如拉槽、挂浆及纠偏等问题,尤其要特别指出的是该套模板与滑模等传统结构最大区别在于模板安装好后,只与下层已固节的墩身模板接触,施工荷载对其不发生影响,有效的提高了立模精度,这对控制高墩墩身混凝土质量以及墩身的垂直偏位起到了关键性的作用。2工程概况某高速公路某大桥全长448.5m，桥跨布置为4×40+3×40+4×40，上部结构采用装配式预应力混凝土40米T梁，先剪支后连续结构，下部结构为分别采用柱式墩、实心墩、桩基础。全桥共有8个实心墩，实心墩最大高度为40.5m，外形平面尺寸为5×2.2m。3实心墩施工原理实心墩翻模施工系自承法施工体系，实心墩墩身较高，无法进行一次浇筑到顶的施工方法，所以需要分节进行浇注，利用已浇筑完的下节混凝土墩身及模板承受上一节混凝土的施工荷载，然后模板循环上升、浇筑混凝土，如此循环施工直至到墩顶标高位置（见图1），然后进行上部结构施工。图1模板翻升施工示意图4实心墩的施工工艺4.1施工准备施工准备的主要内容：模板的设计与加工；模板荷载设计与计算；模板对拉螺杆设计制作；支、拆模板人工操作平台及塔吊基础施工及塔吊安装等工作。4.1.1模板的设计与加工采用翻模施工施工荷载的承重结构为下节模板，下节模板通过与墩身混凝土的包裹粘结及模板对拉杆的支撑来支撑上节混凝土施工时产生的施工荷载，因此实心墩模板除具有一般模板的功能外，同时是施工荷载承重结构的重要组成部分。在模板结构尺寸设计时，每节模板的结构及高度在满足施工要求的同时，还必须保证模板与混凝土的握裹摩擦力满足施工荷载的要求，与起重设备匹配，每节模板的高度易设计成1.5m模板加工要求型钢间满捍，型钢与面板间间断焊，焊缝长30mm，焊点间距200mm，焊角高度4cm。模块间错台、接缝小于0.5mm，模板长、宽允许偏差-1mm、肋高±5mm、模板端偏斜0.5mm，连接配件孔中心与板侧的间距±0.3mm，板端中心与板端的间距-0.5mm。模板加工完成后，在施工现场要对整套上下两节进行试拼，试拼分水平方向的试拼和垂直方向的试拼，尤其要注意模板第一次翻升后垂直方向的试拼，在试拼时，上下两节模板必须上下翻升拼装，以保证施工时接缝平整、严密及有良好的垂直度（见图2）。翻模前翻模后ABABBABA接缝1接缝2接缝1接缝2图2模板试拼示意图4.1.2模板荷载设计与计算实心墩墩侧模板的荷载主要是新浇混凝土对侧面模板的压力和倾倒混凝土时产生的水平荷载，对于钢筋混凝土墩身，还应考虑振捣时产生的荷载⑴新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值，采用内部振捣器时，最大侧压力按下列公式计算，取二式中的较小值。F=0.22γct0β1β2v1/2（1）F=γcH(2）式中：F——新浇混凝土对模板的最大侧压力(kN/m2)；γc——混凝土的表观密度(25kN/m3)；ｔ。——新浇混凝土的初凝时间（5h），可按实测确定，当缺乏试验资料时，采用ｔ。=200/（T+15）计算T为混凝土的浇筑温度，℃）；ｖ——混凝土的浇筑速度（1m/h）；Ｈ——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（6m）；β1——外加剂影响修正系数，取1.2；β2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。经计算对比，取最小值应采用公式（1）的计算结果。即F=0.22×25×5×1.2×1.15×11/2=37.95kN/m2，混凝土倾倒荷载=4kN/m2，荷载分项系数取1.2则：F总=1.2(37.95+4)=50.34kN/m2⑵检算1m宽5mm钢板（水平方向）I=（1/12）×1×0.0053w=（1/6）×1×0.0052以1m宽水平方向为研究对象，q=50.34×1=50.34kN/m，跨度为0.3m则：Fmax=5/384×（ql4/EI）=3mmбmax=1/8×（ql2/w）=135.918MPa<215MPa由此可见，5mm钢板可以满足公路施工技术规范中的平整度要求，尤其是挠度很小，能保证混凝土的表面平整。4.1.3模板对拉螺杆设计制作实心墩模板对拉螺杆采用普通型工具对拉螺杆，模板之间用Φ12拉筋并加撑木使之成为整体，将对均匀分布在每节模板，用于固定模板，使模板不会因新浇混凝土而长生的侧压力使模板产生变形，在施工过程中，考虑到拆装和重复利用，每根拉杆均加PVC外套。立模时，拉杆与横肋用螺栓连接，拆模时，用特制的扳手将螺母取出。拉杆的层距选择1m，拉杆孔垂直位置设在每节段1.5m高模板的上50cm和下50cm处;平面每层设顺桥向四道，设计通气孔位全部为拉杆位置，不再另行留设。4.1.4支、拆模板人工操作平台模板运到施工现场后，在模板上制作人工操作平台，按照安全施工的要求，在每节模板的上下两端用角钢加工人工操作平台及防护栏，要求高度1.2m，以便在装、拆模板时方便操作，之后进行模板试拼（见图3）。图3模板工作平台示意图4.1.5塔吊基础施工及塔吊安装塔吊位置的选择，不仅要考虑塔吊的工作范围，同时要考虑塔吊基底的承载力。当基底承载力不够时应进行换填、压实处理，使基底承载力满足要求，另外，塔吊基础最好通过承台预埋钢筋与承台连接，要求塔吊基地和承台的顶面必须水平，预埋件位置准确。当塔吊基础与承台连接在一起时，塔吊与墩身之间要有足够的空间，保证模板能垂直上下翻动。塔吊安装完成后经安检部门检验合格后方可使用(如图4)。与塔吊相结合的翻模施工，由于节省了滑模顶升系统所需大量的钢管及千斤顶，使之更为经济；墩身所需的材料可以通过塔吊实现垂直运输而降低了劳动强度，提高了劳动效率。另一方面，也提高了塔吊的使用效率。图4塔吊翻模施工示意图4.2测量放样精确测量定位墩身和钢筋的位置。当墩身施工到一定高度时，应用全站仪测与铅直仪校核一次，防止因仪器误差导致墩身偏斜。4.3承台施工及预埋墩身钢筋在浇筑承台混凝土前，向加工墩身预埋钢筋，固定钢筋时注意接头要错开1m，钢筋外漏端长度分别为3.5-4.5m，接头需要用滚丝机滚好丝，用胶皮套套住，防止生锈。预埋钢筋定位牢固，间距符合设计要求，保证钢筋的垂直度。当承台与塔吊基础连接时，二者同时浇筑。4.4安装模板模板安装前，用清洗剂将模板表面清洗干净，晾干后在涂抹脱模剂，覆盖、晾干后使用。当地形条件允许的情况下，可用吊车安装模板，调整模板时，在保证模板接缝及垂直度上满足规范要求的同时，用连通水管控制、调整模板时，以确保模板顶面在一个水平面内，由于是翻模施工，在高空中调整模板的垂直度难度较大，且费时费力，只有在保证底节模板顶面水平的条件下，才能保证在整个翻模施工过程中，接缝平整、紧密，墩身的垂直度符合施工规范要求。模板的垂直度通过模板的四个角坐标来控制，平面位置偏差控制在5mm以内。底节模板组拼成形后，所有螺栓留出少量松动余地。模板前后方向偏斜的调整通过手拉葫芦调整，左右偏斜的调整则在模板底边靠倾斜方向的一端塞加垫片实现。模板之间的缝隙塞有橡胶条或者双面胶，防止漏浆。精调调整完毕后，拧紧全部螺栓，即可浇筑混凝土模板安装完毕后，应对其平面位置、顶面高程，节点连接及纵横向接缝进行检查，检查合格后，再用柔性水泥把水平接缝封好，防止浇筑混凝土时漏浆，以确保混凝土外观质量。4.5浇筑底节6m混凝土为便于底节混凝土浇筑完成后查处底节外侧模板，在地接模板安装前，用砂浆在模板四周浇筑一个约10cm宽，3-5cm高的平台，水泥砂浆顶在同一水平面上，以保证模板底部不漏浆，模板顶面水平。在底节模板拆除前凿除水泥砂浆，以便底节模板有足够的空间自由下落、拆除。墩身混凝土由拌合站集中搅拌，混凝土混合料应拌合均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。由罐车运输至施工现场，混凝土从搅拌机卸出后，运送到浇筑地点的连续时间不应大于60分钟。通过吊车或塔吊将混凝土运至模板内，严格分层浇筑，分层厚度在30cm为宜，并采用插入式振捣器振捣，插入时应垂直稍快，提出时略慢，以免在混凝土中留有空洞，振捣时间一般控制在25-40s为宜，若出现下列情况之一时，表明混凝土已振捣完成：⑴混凝土表面停止沉落或沉落不显著。⑵振捣不在出现显著气泡。⑶混凝土表面呈现平坦、浮浆⑷混凝土已将模板边角部位填满充实。混凝土浇筑高度宜高于模板5mm，为了保证混凝土的表面不产生温度收敛裂缝，浇筑时间尽量避开高温时间段，同时减缓浇注速度，加强温度检测和混凝土的保温措施。拆模时，应保证混凝土的气温和混凝土内部的温度差不超过25℃，混凝土浇筑后及时养生，高空混凝土的养生工作比较困难，在塔吊上装上水箱蓄水，在模板的底部四周用镀锌水管洒水，用土工布包裹养生，保证混凝土表面湿润。4.6施工缝处理在模板安装前，对混凝土施工缝凿毛处理，模板边混凝土与模板顶面平齐，以保证混凝土施工缝线性美观。新旧混凝土结合面用钢丝刷刷洗或凿毛，有水洗刷时混凝土强度须达到0.5MPa，凿毛时混凝土强度须达到2.5MPa，清除表面水泥浆，露出新鲜的混凝土，在浇筑新混凝土前用水湿润就混凝土面。4.7模板的拆除与安装拆除底节模板时，先用手拉葫芦将底节模板吊起，然后凿除模板底部砂浆，松掉模板连接螺丝及所有拉杆，当模板完全脱离墩身，将模板吊起，重复4.4操作。模板安装完成后，用全站仪检测模板的平面位置，检测模板垂直度是否符合要求，模板接缝是否平整紧密，用连通水管检测模板水平面是否水平，在模板安装、调整符合要求后，用水泥把水平接缝封好。施工准备、测量放样4.8施工工艺流程图（如图5）施工准备、测量放样钢筋加工承台施工及预埋墩身钢筋钢筋钢筋加工承台施工及预埋墩身钢筋钢筋测量放线墩身钢筋连接及钢筋绑扎测量放线墩身钢筋连接及钢筋绑扎模板底部用水泥砂浆找平模板底部用水泥砂浆找平安装模板安装模板垂直度检测及模板调整垂直度检测及模板调整浇筑第一节混凝土浇筑第一节混凝土浇筑第二节混凝土拆除模板浇筑第二节混凝土拆除模板绑扎第二节墩身钢筋铅垂仪检查模板轴线绑扎第二节墩身钢筋铅垂仪检查模板轴线拆除底节模板安装上节模板拆除底节模板安装