山店江特大橋高墩翻模綜合施工技術
2017-04-24
1 工程概況
1.1 山店江特大橋是汝城至郴州高速公路上第十合同段的一座特大橋，位于汝郴縣兩江口，橋位跨山店江河道。
1.2 本橋為左右幅完全分離設計，超過35m以上高墩共9座，其中高110m的墩4座，且最高墩達127.6m，5#、6#主墩為雙肢變徑矩形薄壁空心墩，雙肢間距8.5m。
2 主墩主要施工參數(shù)
主橋5、6號墩在樁號K51+703.0～K51+903.0之間。5、6號橋墩主墩均采用雙肢式薄壁墩身，墩身斷面外輪廓為矩形，雙肢順橋向間凈距8.5m，墩身順橋向壁厚90cm，橫橋向壁厚90cm，墩身底部高度2m范圍內(nèi)為實心段。墩身高度為113.159～127.62m，全橋共4座。
3 主要施工方案
3.1 為確保墩身結(jié)構質(zhì)量優(yōu)良，外形美觀光潔，減少施工縫，墩身模板采用有足夠強度、剛度和穩(wěn)定性的大面積整體鋼模。
3.2 墩身采用翻模法施工，每節(jié)高2.25m，每根墩柱以三節(jié)模板翻模施工，第一次澆注砼4.5m高，以后每次澆注砼4.5m高，雙肢交替吊裝鋼筋模板?？紤]施工可行性及墩身垂直度的控制要求，采用高度為2.25m的大塊整體鋼模，每肢墩由6塊內(nèi)模和6塊外膜組成，外模板厚6mm，內(nèi)模厚4mm，模板設橫豎槽鋼背杠。
4 模板設計中要考慮的問題
4.1 要充分考慮模板在風荷載作用下的剛度和穩(wěn)定性。
4.2 為保證墩身的垂直度和施工過程中的軸線控制，要精確控制加工時模板尺寸，避免模板組裝后模板出現(xiàn)接縫不嚴密現(xiàn)象，控制以及造成墩身偏移軸線的誤差積累。
4.3 預先制作水平間距為1000mm的水平梅花形對拉桿孔，孔的尺寸應按照套對拉桿的PVC套管直徑制作，孔的位置應避開主筋。
4.4 模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多，變形后修復難度大，加之在施工過程要承受人員、操作平臺及小型機械設備等荷載，在設計時應適當增加模板的平面外剛度。
5 翻模前準備
將已澆筑完成的混凝土表面人工鑿毛至外露新鮮碎石混凝土表面，并用空壓機吹凈混凝土表面的雜物，用鉛垂儀測量墩身模板的變坡度及模板頂面軸線偏位情況，用全站儀復核軸線位置為支模提供參考，主筋采用機械接頭連接，接頭應錯開35d布置，立柱中所配角鋼，既起受力作用，也起骨架作用，鋼筋網(wǎng)片可在地面上加工成型然后吊裝綁扎，角鋼及構造筋采用電焊固定，以防施工過程中人員墩內(nèi)和施工過程中將其碰掉。
6 墩身施工工藝流程
6.1 施工準備。模板進場后為了保證墩身外觀質(zhì)量，首先進行模板預拼裝，檢查模板各部分尺寸、模板接縫及平整度，在承臺頂面用全站儀放出墩身邊線。
6.2 墩身底部鑿毛。在承臺澆注砼時，按設計圖紙和規(guī)范要求已對墩身鋼筋準確放樣預埋，待承臺砼澆注完畢，其強度達0.5Mpa左右即可對墩身范圍內(nèi)的承臺頂層砼進行放樣鑿毛，清除頂面的砂漿層，待墩身施工時用清水沖洗干凈且用棉紗吸干。
6.3 鋼筋及勁性骨架制作及安裝。根據(jù)設計圖紙對鋼筋和勁性骨架進行下料，為了滿足翻轉(zhuǎn)模每次循環(huán)施工高度（4.5m）的需要，墩身豎向主筋和徑性每次安裝4.5m高，鋼筋制作根據(jù)設計圖紙、規(guī)范要求及監(jiān)理工程師的要求在鋼筋制作車間制成半成品到現(xiàn)場逐根對接安裝（主筋采用剝肋直螺紋套筒進行連接，其余用焊接或綁扎）。為確保墩身鋼筋有足夠的剛度，制作一定數(shù)量的架立鋼筋在現(xiàn)場加固。墩頂鋼筋網(wǎng)及支座鋼筋可在墩身砼即將完成時安裝，以便砼澆筑。如上部構造施工頂要考慮安設預埋件，應安設位置準確，確保墩身外觀。同時應得到監(jiān)理工程師的批準方可進行。
6.4 模板的加工與安裝
6.4.1 模板的加工。為保證墩身外觀質(zhì)量，由專業(yè)廠家設計、加工。模板的分節(jié)分塊：擬設計為2.25m高一節(jié)，分12塊加工，再組合拼裝成4塊整體鋼模（2塊A型，2塊B型）。模板加工嚴格按規(guī)范和監(jiān)理工程師的要求進行加工，其方案圖報監(jiān)理審批后，才能加工，并嚴格進行檢查驗收。模板的加工精度及技術要求（以mm計）：
①外形尺寸：長寬：0，-1；肋高：±5。②面板端偏斜：≤0.5。③連接栓孔的位置：a.孔中心與板面的間距：±0.3；b.板端孔中心與板端的間距：0，-0.5；c.沿板長、寬方向的孔：±0.6。④板面局部不平。（用300mm長平尺檢查）：1.0。⑤板面和板側(cè)撓度：±1.0。⑥焊縫要求：焊縫高5；間距<150；長度：25。
6.4.2 翻模。將n-1節(jié)模板脫下并安裝在n+1節(jié)上。用手拉葫蘆將n-1節(jié)的模板連接在第n節(jié)模板上，抽出對拉桿，松開模板連接絲扣，慢慢將n-1節(jié)模板脫下，用塔吊將其調(diào)至n節(jié)時，施工人員在n節(jié)模板外操作平臺上對其表面進行處理，上吊至n節(jié)頂面就位安裝，吊裝內(nèi)施工平臺。第n節(jié)混凝土收縮會造成混凝土與模板之間有微小的縫隙，為防止施工時漏漿而影響模板接縫處混凝土質(zhì)量和混凝土外觀質(zhì)量，用柔性膠摻水泥將收縮縫隙封??；在模板接縫處粘2mm厚雙面膠帶以保證模板接縫嚴密，內(nèi)外模板的間距采用內(nèi)頂外拉的方法調(diào)整間距，因外膜受新澆混凝土的側(cè)壓力大于內(nèi)模，長邊方向的外模頂面之間用手拉葫蘆拉緊，內(nèi)模間用方木頂緊以保證長邊方向穩(wěn)定性。
6.4.3 對拉螺桿設置。為保證模面板變形符合規(guī)范要求，增大模板剛度，達到墩柱砼表面平整、光潔、美觀，每節(jié)模板設兩排對拉螺桿。采用25mm螺紋鋼制成對拉螺桿，在接頭處設錐形螺母與拉桿連接。拆模后用特制板手將錐形螺母取出，然后用澆注墩身的砼中砂漿預制的錐形蓋蓋上錐形孔。拉桿外套PVC塑料膠管，以便拉桿循環(huán)使用。 6.4.4 模板接縫處理。上下兩節(jié)模板安裝后采用灰漿填充刮平，并用膠帶貼住，保證接縫密實、美觀。
6.4.5 安裝精度要求。①模板標高：±10mm；②模板內(nèi)部尺寸：±10mm；③軸線偏位：±10mm；④模板相鄰兩板表面高差：2mm；⑤模板表面平整度（用2m直尺檢查）：2mm。
6.5 模板垂直度、軸線測設。用鉛垂儀和全站儀調(diào)整模板的邊坡率和軸線偏位。
薄壁高墩由于其長細比比較大，整體抗推剛度小，對于施工中出現(xiàn)的折線狀，可能引起重力二階效應，影響墩身內(nèi)力，因此軸線控制應相當重視。
6.6 墩身砼澆筑。由于地勢條件的限制，總方量為12.6萬m3的混凝土，混凝土運輸通過輸送泵直接泵送施工，泵送的混凝土相對高差在60-150m之間，要提高程泵送能力，接高混凝土泵，澆筑混凝土。澆筑混凝土過程中要保證混凝土的施工連續(xù)性，并有專人時時檢查模板是否有跑模、漏漿現(xiàn)象。
6.7 鑿毛、養(yǎng)生、拆模
6.7.1 鑿毛：在墩身砼強度達到0.5Mpa即可在已澆砼頂面進行浮漿清除，將碎石裸露即可，待下次澆砼前用清水沖洗干凈，并用棉紗吸干。
6.7.2 拆模：待墩身已澆砼強度達2.5Mpa左右即可拆模。拆模時要特別注意，不得破壞結(jié)構各棱角，對模板不得鑿撬硬拉，應防止模板變化和其結(jié)構受損。
6.7.3 養(yǎng)生：我們采用土工布包裹墩身，對墩身進行間斷灑水養(yǎng)生的方法。就是在山頂修建一座小水庫，由水庫接至每一墩臺處一根水管，供給養(yǎng)護用水，水庫中的水用多級泵從河底抽入。養(yǎng)護工具采用雙層土工布做成的長方形，土工布高6m，與墩身同寬，在頂面放入帶孔噴水鋼管，其它三條邊放入木條，側(cè)面與相鄰土工布相連，鋼管用模板扣件固定在模板底部，對噴水鋼管進行間斷供水，保證混凝土表面始終濕潤。
7 影響高墩施工軸線偏移的因素
7.1 日照溫差。墩身受陽光照射的位置不均勻，表面溫度梯度大，特別是在南方的夏季施工。
7.2 大氣作用。由于墩身較高，最高達127.6m，受風荷載作用下會產(chǎn)生抖動。
8 施工效果
翻模施工在本工程中取得了良好的效果。施工過程可以隨時糾正墩身施工誤差；混凝土外觀質(zhì)量好，墩身線性平順。
參考文獻：
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