浅谈高墩身翻模施工技术

作者：陈卫华

来源：《企业技术开发·下半月》2010年第07期

摘要:贵州是典型的喀斯特地貌,山高坡陡,地形复杂起伏较大,高墩身桥梁也比较多,因地处山区,交通不便大型设备无法抵达。文章主要讲述了高墩身翻模施工技术及重难点,希望对山区桥梁建设起到一定作用。 关键词:高桥墩;支架;砼;翻模

中图分类号:U443.22文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)14-0133-02

1工程概况

贵州省镇胜高速公路坝陵河大桥地处坝陵河峡谷,地形陡峭,地表坡度400～700。桥址区内全年平均风速20 m/s,春夏季节风速较大,平均风速的季节变化不大,风速≥17.2 m/s或风力≥8级的大风天气全年各月均有出现,主要出现在春季。全年平均大风日数在0.65~6.525 d,主要风向为东南风。大桥主跨1 088 m,单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥,桥面宽24.5 m,其中西引桥为4×50 m预应力混凝土连续刚构桥,左右两副4孔一跨,等截面50 m跨连续刚构箱梁,梁高2.8 m,单箱单室截面。

2墩身特点

西引桥桥墩为板式矩形结构,墩身顺桥向两侧设有凹形装饰槽,等截面实心墩,截面尺寸为5.2 m×2.0 m。墩身最高68.2 m,最低27.6 m,三排墩身累计高度272 m。 3墩身施工总体方案比选

主要有两种方案:一是塔吊,无支架;二是墩身外围脚手架,手拉葫芦人工翻模板。考虑到引桥地处坝陵河峡谷坡面,桥位处大型设备无法进场,且场内倒运也存在很大困难,宜选取质轻量小的施工辅助设备。3排墩身总高度272 m,工期不紧,数量不大,模板投入2套16 m,且墩身钢筋未设劲性骨架,项目部讨论后采用方案二墩身外围脚手架搭设施工平台,手拉葫芦提升模板,地泵输送砼入模,溜槽串筒入仓,人工振捣密实的施工方法。实践也证明,在现场条件下选择此种施工方法是经济的,避免了大型设备的闲置和浪费,且购买的部分脚手管也用于主塔和锚碇的辅助施工,效益很高。 4施工工艺

4.1支架系统

①支架搭设。搭设支架的目的是辅助施工平台,施工荷载主要是自重、施工人员、机具、模板提升时的重量和风荷载。经过验算支架的安全问题主要在高细比上,即整体稳定上,因此,施工中采用了两种脚手架搭法。

根据施工场地特性,为保持脚手架的稳定,左右幅同时施工,墩身中间搭设上下脚手架通道,通道铺设竹跳板。脚手架采用Φ48×3.5 mm钢管搭设,根据墩身高度的不同脚手架步距21#墩身采用h=0.9 m,22#、23#墩身采用h=1.2 m,按照步距的2倍1.8 m或者2.4 m搭设横向钢管,钢管上满铺竹跳板,布置成施工走道,以利于工人行走,绑扎钢筋,模板提升、加固等工作。脚手架外侧四周设剪刀撑,底部地面垫槽钢或浇筑10 cm厚砼垫层。

搭设施工支架必须按照规范要求,立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。立杆接头必须采取对接扣件,立杆上的对接扣件应交错布置,两相邻立杆接头不应设在同步同跨内,就像钢筋接头错开一样。两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500 mm,同一步内不允许有两个接头。

脚手架底部设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200 mm处的立杆上,横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。大横杆对接扣件连接、对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,并应避免设在纵向水平跨的跨中。脚手架的外立面的两端各设置一道剪刀撑,两侧按间距4米设置多道剪刀撑且由底至顶连续设置。剪刀撑的接头采用对接扣件连接,并与地面成45°～60°夹角。

用于大横杆对接的扣件开口,应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,以防雨水进人,导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱,直角扣件不得朝上。支架搭设高度根据施工要求来搭设。两个墩身交替施工支架中间搭设楼梯,以便施工上下。

施工过程中,按照一定的频率检查扣件的螺母拧紧没有,且这项工作必须作为一个经常性项目进行检查。

②支架的加固。由于21#墩身较高,且处于垭口中间,风荷载较大(最高的墩身处在峡谷边缘,有很大的峡谷风)加之砼浇筑时,泵管铺设在支架上,浇筑砼时会对支架影响。同时因21#墩身连承台高度达71 m,支架施工高度达73 m,而规范附着式脚手架搭设高度最高50 m,所以对21#墩身需进行特别加固,加固的方式同模板用对拉杆加固原理一样。按墩身高度每4 m用Φ25(墩身对拉杆孔为Φ28 mm)的圆钢从墩身的对拉杆孔穿过,露出墩身的部分用Φ48×3.5 mm的钢管套住,钢管靠近墩身端用木块垫住,防止钢管直接抵在墩身砼面上,磨伤砼。另一端用垫片及螺母将钢管用扣件锁死在脚手架上,这样使得支架与墩身连接在一起,以增加支架的抗风能力和减少浇筑砼时泵管对支架的影响。经过上述处理后,支架稳定效果很好,支架在墩顶高度施工时,支架晃

动较少,砼泵输送时支架也很稳定,模板提升时也没有因支架偏移导致模板无法穿过。而22#墩则没有加固,在50 m墩顶高度时,泵送砼时,支架晃动较为明显,在顶部几节时因支架较高,有偏移导致支架与墩身空间过小,模板无法上翻。 4.2模板系统

①模板选型。模板设计2套8 m共16 m ,采用1 m + 3 m+3 m+1 m的形式 ,在設计初 ,另一种方案是采用2 m+2 m+2 m+2 m的形式。同样是8 m的模板,采用1m+3m+3m+1m的形式,有2个优点:每次浇筑的高度要比后者要多出一米,提高施工效率;起步段用1 m做底模往上翻的时候,较轻,第一次浇筑砼后,易拆卸。

②对拉杆的处理。由于墩身较大,为5.2 m×2.0 m的矩形,因此设计模板时,为减少模板重量设计了对拉螺杆。为了很好的重复利用对拉螺杆,在对拉螺杆的外面套上PVC管来保护螺杆,防止漏浆后取不出来对拉杆。

③模板吊装。支架搭设好第1段9 m,绑扎好钢筋,等模板台座砂浆有足够的强度后,第一节模板用汽车吊或塔吊(21#墩因汽车吊到不了现场,在主塔安装好塔吊后将模板安装的)等设备将模板吊入支架内,直接安装。在模板4个角的靠背槽钢上拴上风缆以便经测量后调整模板的垂直度。

④模板提升。浇筑好上一次砼后,接着进行正常的凿毛,钢筋绑扎,完成上述工序后就是模板提升。提升用双槽钢作为支撑,用2个2 T的葫芦提升,如图3黑点处为提升模板时槽钢所放的位置,在吊点下方加一立杆,对吊点做必要的支撑加强。模板提升后,接缝处用泡沫双面胶粘贴以防止漏浆。同样模板安装好后,在四个角的靠背槽钢上拴上风缆以便经测量后调整模板的垂直度。

4.3砼浇筑

①浇筑工艺。由于地形限制,决定砼直接由搅拌站泵送入仓。搅拌站的标高高于于墩底标高,因此,开始一段砼的浇筑是从上往下浇筑的,泵管的连接时弯管很多,输送距离较长,且砼自上而下的浇筑工艺也很特殊,存在很多困难和特点。首先,砼浇筑暂停的时间不能太长,因为暂停后泵管里砼的水泥浆会顺着泵管往下流,而骨料却滑移得慢,时间过长,就会离析,造成堵管;其次,当墩身浇到一定高度后,墩身高度反而高于搅拌站的高度,于是泵管便连接成了一个像字母“U”的泵管通道,在砼浇筑前通水洗管后,“U”型泵管通道底便会留有很多水,再用砂浆润湿泵管,砂浆里的水泥浆溶到泵管里的水里去了,没有了水泥浆的砂浆就成了砂子,也会导致堵管,因此,洗管或者润管后,必须把泵管里多余的水放掉,以防止堵管的发生。

②接缝位置的处理。由于是采用翻模施工,上一节墩身浇筑完以后,砼结构会发生收缩、徐变,模板和墩身间会有很小的裂隙,当下一节墩身浇筑时,由于砼的收缩使得上一节的1 m模板与墩身间的裂隙进一步扩大,也就会发生漏浆,因此,在上一节墩身凿毛后,在墩身与最上节模板的接缝处,刮一层粘稠度适中的水泥浆或刮一层原子灰接缝没有用水泥浆明显,漏浆能大大减少。 4.4模板的拆卸

①第一次模板的拆卸。由于是翻模施工,最下面一块模板要最先拆下来,由于最下一块模板与承台贴得很近,上面又有模板压住,第一块模板往往很难拆下。为了能顺利的拆下第一次砼的最下面的1 m模板,在墩身模板安装前,我们采用先在平地上按照墩身的大小画出墩身的轮廓线,然后用6.3×6.3的角钢沿轮廓线摆好,每条边作为一个整体,用焊机点焊好,相邻边通过在角钢上开孔用螺栓连接,作为一个简易的模板。承台浇筑完后,经测量放出墩身角点后,把简易模板按测量放出来的角点拼装好,沿简易模板里的四周用砂浆填筑2~3 cm厚的“台子”,捣实。简易模板拆除后,在其周围放上木块做的楔型塊(即把一块长方体木块沿对角线切开而成),模板安装时,在“台子”上贴上2~3层泡沫双面胶以防漏浆。垫上楔型块的模板,在拆除的时候只要敲掉楔型块,模板即能较易脱下来了。

②模板的最后拆卸。由于采用脚手架辅助施工,当一个墩身施工完后,就要把模板从墩身上拆下来,由于施工进度要求,不能等到支架拆了后才移除模板。在墩身的最后一次砼里,预埋8根2 m左右的钢管,等砼强度达到后把预埋的钢管连接起来,在槽钢或钢管上拴上滑轮,用卷扬机把模板放到墩身底部。在墩身底部的满堂支架处拆掉部分横杆,留出一个口子,好让模板能顺利出来。在出口处用钢管搭设一个三角支架在上面拴2 t的葫芦,再在水平方向拴一葫芦,即可把模板从支架里面拉到支架外面来,然后用汽车吊把模板装车转走。

模板拆除采用卷扬机和滑轮组,可以提高拆除的速度,但是同时也要注意安全,防止模板挂在支架上导致事故。拆除时,必须放慢卷扬机的速度,同时模板两侧必须有专人随模板的下降而跟着检查,防止模板挂支架。卷扬机操作手和架子上模板拆卸人员可用对讲机和高音喇叭进行通讯。

模板拆除时没有象模板提升时使用手拉葫芦,主要考虑模板提升时行程较短,作业人员均在架子上便于操作,也能很好的防止模板提升速度对架子的影响,同时手拉葫芦对模板的准确定位也很有帮助,精调模板比较方便。横移模板时需要在支架外侧开口移出模板,需在开口处给予必要的剪刀撑加固。移出的模板底下必须垫平,以防止模板变形,影响使用。 5结 语

由于西引桥墩身没有劲性骨架,在此种条件下使用脚手架施工,速度约1套模板1 m/d,也能保证进度。脚手架上铺设施工走道,工人作业环境很宽松,施工安全、质量也能得到保障。在贵

州高山区,地形起伏较大,大型设备无法到达和安装的情况下沿墩身搭设脚手架翻模施工不失一种有效的施工方法。 参考文献:

[1] 贾本正.某特大桥墩身翻模法施工工艺[J].安徽建筑.2004, (3).