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新闻动态
并行桥墩施工中不可忽视连体滑模的作用
发布者:站长 发布时间:2017-2-22 9:43:11 阅读:2910

    在总结和吸收国内外桥墩滑模施工方法和模架系统优点的基础上,针对高速公路桥墩多为左右幅一体或小间距并行的特点,我们研制出了一套适用于并行桥墩的连体滑模施工方法。该技术在某大桥桥墩盖梁施工中,取得了良好的经济效益和社会效益,在施工安全、质量、进度、经济等方面赢得了业主和社会各界的广泛好评,现以该桥施工为例,将该技术进行总结整理。

现将此施工方法总结如下:
1 技术特点
    和传统立模、翻模或单墩滑升工艺相比,连体滑模具有如下特点:模体材料用量少,不需要搭设脚手架,不需要塔吊等起吊设备,而且工效高。施工并行桥墩只拼拆一次模板,在地面进行模板拼装,和翻模相比,无需多次重复拼拆模板,没有高空拼拆模板的危险,模板拼拆的劳动强度和难度都大大降低,施工安全、拼装质量更容易得到保证。

    滑模施工是软脱模,混凝土质量便于控制和调整,即使有缺陷也能够在滑升过程中及时发现和处理,且滑模施工为连续施工,和其他方法相比具有没有施工缝的优点。滑模每次滑升都要进行水平度和垂直度检查,且施工中的偏差可以随时通过调节千斤顶行程来纠偏,和传统方法相比施工质量更易控制。只要道路通、混凝土和钢筋供应及时、有电,滑模施工就可以连续进行,基本不受天气影响。连体滑模将并行竖向结构滑模体通过桁架连为一体同时滑升,大大增强了模体滑升过程中的稳定性,和单个竖向结构独立滑升相比,大大降低了滑升过程中发生模体偏位的可能性。如竖向结构间净距满足要求,还可以在两竖向结构间桁架上增设小型门架,通过滑轮导向和传动,依靠安置在地面的慢动卷扬机来解决滑模施工中钢筋、混凝土等物料的垂直运输问题,通过在工作盘下挂设辅助盘来解决滑升中混凝土表面缺陷的修饰,通过在辅助盘上绕竖向结构设置的打孔水管来解决混凝土的洒水养护问题。通过并行桥墩连体模架的延伸,解决了高桥墩盖梁施工时的模板支架问题。
2 适用范围
   本技术主要适用于截面尺寸相同的并行竖向结构,如左右线分离的桥墩,并行竖向结构间净距宜小于12 m。适用于两个以上并行竖向结构的连体同时滑升,连体个数可依据工期要求、周转次数、工序安排、现场条件和经济性来对比确定。
3 结构设计
   某高速公路大桥连体滑模采用1 m×1 m的矩形桁架梁作为模板的围囹,桁架梁主梁和腹杆采用L80×8角钢,模板采用6 mm厚的钢板,模板高度为1.25 m。提升架采用“开”字形提升架,“开”字形提升架主梁采用[18a槽钢,高度为4 m,提升动力采用16台10 t穿心式千斤顶(通过滑升能力检算确定)。
   俗称爬杆的支承杆采用48×3.5的钢管,由于爬杆占用一根竖向钢筋的位置,在施工中每一根爬杆代替一根竖筋。
   左右幅并行桥墩同时连体滑升。在中间连接桁架上设一个提升门架(盖梁施工时用),高度为7.5 m,在靠近墩身处设2个墩身施工时用的提升门架,高度为5 m,承重能力均不小于5 t,安装2台5 t慢动卷扬机形成独立的垂直运输系统。
   为了便于混凝土脱模后进行混凝土养护及缺陷修补,在桁架梁下端吊挂一辅助平台,平台采用L50×5角钢,辅助平台宽80 cm,铺5 cm厚的马道板,利用12钢筋每隔1.5 m悬挂在桁架梁上,外侧焊接围栏,以确保施工人员的安全。在辅助平台上墩身周围约30 cm安装环状水管和喷头,水管下接高压水用于混凝土的喷淋养生。
4 连体滑模施工工艺及过程控制要点
4.1 施工工艺
   施工工艺流程为:连体滑模制作安装→混凝土灌注→连体滑模提升→模体偏位检查、加固→达到设计墩顶标高→停滑转入盖梁施工→连体模架拆除→模架材料检修→转入其他并行桥墩施工。
4.2 主要工艺参数
   并行竖向结构间净距:宜小于12 m;滑升速度:依据混凝土凝结时间、循环作业时间、工期要求,确定滑升速度,一般宜控制在0.15~0.3 m/h,每天滑升高度控制在3~5 m;
   千斤顶每次提升高度:3 cm;
   提升时间间隔:60 min(视混凝土凝结时间而定);
   卷扬机最大起吊质量:5 t。
4.3 主要过程控制要点
   (1)模体安装。
   当基础顶面混凝土施工结束后,即可进行连体滑模的安装,准确对中、找平,依次安装桁梁、模板、“开”字形提升架和千斤顶。
   (2)钢筋安装。
   钢筋采用边滑升边安装的方法施工。水平钢筋的绑扎,始终超前模板顶30 cm左右。立筋每节长度为4.5 m,采用滚轧直螺纹连接。钢筋的垂直运输利用卷扬机吊至滑模工作盘上。
   (3)混凝土浇注。
   混凝土的下料,采用料斗卷扬机提升顺溜槽入仓。由于钢筋密度较大,为了保证混凝土顺利入仓,要求混凝土和易性好,坍落度控制在14~16 cm。墩身滑模施工见图2所示。墩身混凝土初次浇注和模板初次滑升应严格按以下6个步骤进行:
   ①第一次浇注10 cm厚半骨料的混凝土或砂浆;
   ②接着按分层厚30 cm,浇注第2层;
   ③厚度达到70 cm时,开始滑升3~6 cm,检查脱模混凝土凝固是否合适;
   ④第4层浇注后滑升6 cm;
   ⑤继续浇注第5层,再滑升12~15 cm;
   ⑥第6层浇注后滑升20 cm,若无异常现象,便可进行正常浇注和滑升。
   滑模的初次滑升要缓慢进行,并在此过程中对液压装置、模体结构以及有关设施在负载情况下做全面检查,发现问题及时处理,待一切正常后方可进行正常滑升。正常滑升期间应设专人观察和分析混凝土表面情况。确定合适的滑升时间,可根据以下几点进行鉴别:滑升过程能听到“沙沙”的声音;脱模的混凝土无流淌和拉裂现象,手按有硬的感觉,并能留出1 mm左右的指印,能用抹子抹平。对滑模混凝土,要求固身初凝时间是4~6 h。所谓固身初凝是达不到初凝但又不流淌,即手按有1 mm指痕,强度约0.1 MPa。
   修饰是滑模混凝土的一道重要工序,当混凝土脱模后,需立即进行此项工作,一般用抹子在混凝土表面用原浆压平或修补,如表面平整亦可不做修整。
   为使已浇注的混凝土具有适宜的硬化条件,防止发生裂缝,在辅助盘上设洒水管对混凝土表面进行养护。洒水管设在辅助盘外圈,采用25 mm的塑料管,在朝向混凝土的表面钻直径为1 mm的小孔,小孔间距为100 mm,高压水管与洒水管用三通连接,由高压管供水,水便从小孔喷出,以便对已脱模的混凝土表面进行良好的养护。
   (4)测量控制。
   滑模在滑升过程中,受各种不均匀动力的影响,模体会发生偏移,为了方便及时地观察模体偏移,在并排墩身4个宽面和2个外侧面各设一条重垂线,每滑升30 cm检查重垂线相对于初始混凝土或基线 的位移,并且每向上滑升2 m,使用全站仪或经纬仪观测一次,发现偏差及时纠偏,控制混凝土形体变形在2 cm以内。
   (5)墩顶盖梁施工。
   模体滑升至墩顶标高后即停滑,将墩身预埋铁件与连体滑模焊接牢固,在桁架梁和模体上焊接盖梁竖向支撑和斜撑,连接盖梁模板纵横向支撑,铺设盖梁底模,绑扎盖梁钢筋,拼装加固盖梁侧模,定位安装支座预埋钢板,灌注盖板混凝土,覆盖养生。
   (6)模板拆除。
   盖梁混凝土养护达拆模强度后,首先拆除盖梁模板及支架,然后将连体滑模固定后进行解体,利用门架配合卷扬机在高处拆除部分结构,最后利用设置在盖梁上的支撑点,将桁架及模板分两部分整体滑下。
   滑模拆除应注意以下事项:必须在专人统一指挥下进行,并预先编制安全措施;操作人员必须配戴安全带及安全帽;拆卸的滑模部件要严格检查,捆绑牢固后方可下放;拆卸过程中,防止模体与盖梁和墩身混凝土发生碰撞,造成混凝土表面破坏。
5 连体滑模施工应用实例
   某高速公路大桥为左右幅分离式桥梁,同一轴线左右墩身净距为10 m,均为5 m×3 m等截面空心薄壁方墩,壁厚60 cm,盖梁高度2.5 m,横桥向悬挑3.3 m。该桥有10对桥墩及盖梁,均采用连体滑模施工,较翻模施工缩短工期80 d,节约成本32.3万元。
   整个施工过程安全、有序、可控,混凝土表面平整度、竖直度均在允许偏差范围内,受到了监理及业主的好评。
6 结语
    随着施工技术的发展,对施工质量的要求也越来越高,滑模施工以其周转材料少,滑升速度快,一次成型外观质量好等优点,在高桥墩施工中,取得了良好的经济效益,尤其是在并行桥墩中采用连体滑模工艺,其工效和经济效益更为可观。连体滑模施工技术在并行竖向结构中将会得到进一步的推广运用。

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