高墩施工安全(共9篇)
高墩施工安全 篇1
摘要:以山西省忻州至保德高速公路路基桥隧工程十三合同段为例,就高墩的施工安全进行了详细论述,分别对钢筋、模板工程、混凝土浇筑、起重设备等方面的安全技术方案作了说明,以确保高墩施工质量。
关键词:高墩,施工安全,技术方案
1 工程概况
忻保高速公路路基十三合同段全长3.57 km,共有6座大桥、1座中桥,其中5座大桥上部结构采用40 m先简支后连续T梁,桥墩为矩形薄壁墩,桥墩较高,最高管岑大桥墩高56.42 m。
2 施工安全技术方案
2.1 墩身施工方案选择
薄壁高墩的施工重点是解决模板模型、模板安装及拆除方法、混凝土运输等。薄壁高墩施工一般采用的施工方法有落地支架提升模板、滑升模板及翻转模板施工方案。本工程桥梁决定采用翻模施工方案施工桥墩身。
根据我标段桥梁墩身设计特点,薄壁墩较高,计划采用25 t吊车和QTZ5013型、QTZ315型塔式起重机相结合作为材料、混凝土的提升设备,人员上下采用施工电梯和人字梯。为提高塔式起重机的使用效率,根据塔机的臂长和最大提重限制,全线共计划配备6台塔吊,分别负责2个~3个高墩的施工。
2.2 施工安全技术
2.2.1 钢筋安全技术
1)所有参与钢筋连接施工的操作工人进行技术培训,经考核合格后持证上岗。施工前,工区技术员对操作工人做好技术交底工作。
2)钢筋加工机械,必须遵守有关用电规定,开关箱和电源的装拆和电气故障的排除皆由专职电工进行操作。固定式加工机械设立于可靠的基础上,坚实稳固,保持水平,移动式设备作业时将行走轮橛紧固定平稳。
3)人工搬运钢筋时,步伐要一致;上下坡(桥或转弯)时,要前后呼应,步伐稳健、慢速;注意安全。
4)机械吊运钢筋时,在钢筋捆两端绑扎牢固,有困难时,才在钢筋的重心处设置吊点,起吊过程要平稳慢速上升,严禁超重起吊;下方严禁站人,待钢筋降落至地面或距离安装标高1 m以内后人员再靠近操作,待钢筋就位或支撑完成后,方可摘钩。
5)在新浇筑墩身混凝土凝固尚未达到强度前,严禁堆放钢筋;钢筋切勿接触电源,严禁将钢筋靠近高压线路,钢筋堆放于电源线路安全距离之外。
6)高处绑扎安装钢筋时,不得站在钢筋骨架上操作和攀登骨架上下;钢筋加工尽量在地面上完成,尽量避免在高处修整、扳弯粗钢筋,必须操作时,选好位置,人要站稳,并挂好安全带;支架高度超过4 m,钢筋绑扎与安装要搭设工作平台,并挂安全网,绑扎过程中操作人员始终挂好安全带。
7)绑扎安装钢筋时,钢筋不得触碰电线,在夜间施工需使用移动式灯具照明时,其电压不得超过36 V。
2.2.2 模板安全技术
1)模板、支撑构件由专业模板厂家进行加工,保证结构物几何尺寸准确。
2)桥墩采用无支架模板翻模施工,每层模板外均设模板固定架,操作平台搭设在模板固定架上,固定架用∠50等边角钢焊接成三角形固定在模板的背楞和围带上,施工平台宽0.8 m,平台顶面沿周边设立防护栏杆,栏杆外侧至模板固定架底部设封闭安全网。施工平台上面铺设3 cm厚木板,与固定架连接成整体,供操作人员作业、行走,存放小型机具。
3)由于我标段共有薄壁墩73座,施工人员的高处作业安全是重中之重。对于高度小于10 m的桥墩,焊接钢筋人工爬梯或采用搭设钢管人字梯的方法;高度大于10 m小于30 m的桥墩,采用搭设钢管支架,支架内搭设之字梯,并在梯子两侧采用钢管焊接栏杆,搭设防护网;高度大于30 m的桥墩,全部使用施工电梯作为人员上下工具,以确保施工安全。
4)每个桥墩底部四周距离地面3 m处搭设双层水平安全尼龙绳兜网,防止人员意外坠落。为防止尼龙绳长时间后风化,一般在一个月左右更换一次。并经常检查安全网,发现损坏立即更换。
5)模板安装时,安排人上下接应;由于墩台模板皆为大块和整体模板,因此在吊运时,竖向吊运不少于两个吊点,水平吊运不少于四个吊点;必须使用卡环连接,稳起稳落,模板就位连接牢固后,摘除吊环。
2.2.3 混凝土浇筑安全技术
1)各种混凝土机械必须按照相关机械安全操作规程使用。混凝土搅拌采用强制式混凝土搅拌机,每次搅拌时加入搅拌筒内的物料,不得超过规定的进料容量;经常检查搅拌叶片和搅拌筒底及侧壁的间隙。
2)搅拌站的安装与拆除在专业人员指导下进行,完成后全面进行检查、调试、试运行,并经验收合格后方可投入使用。转移或停用搅拌站,将水箱、水泥、砂、碎石储料斗及称量斗内物料排净、清洗干净。转移中,将杆杠秤表头平衡砣秤杆固定,卸掉传感器。
3)操作人员必须经过专门技术培训,熟悉操作规程,具有熟练操作技能,方可上岗作业;搅拌机作业过程中,在储料区内、提升斗或输送带下,严禁人员进入。
4)混凝土输送泵要保持连续作业,一旦被迫中断,停机时间不得超过30 min,暂停时间内每隔5 min~10 min(冬季3 min~5 min)在2个~3个冲程做反泵~正泵运动,再次投料泵送前先将料搅拌。停止时间超限时,要排空管道,垂直向上泵送中断后再次泵送时,先进行反向推进,使分配阀内混凝土料吸回料斗,经搅拌后再泵送。
5)泵机运转时,严禁将手或铁锹深入料斗或手抓握分配阀;当需在料斗或分配阀上工作时,先关闭电动机和消除蓄能器压力;不得随意调整液压系统压力,当油温超过70℃时,停止泵送,但搅拌叶片和风机继续运转,待降温后继续作业。
6)混凝土搅拌运输车,混凝土装载量不得超过额定容量;运输中,搅拌筒保持低速旋转,不得停转,运送混凝土的时间不得超过规定时间;搅拌筒由正转变为反转时,先将操纵手柄放置于中间位置,待搅拌筒停止时,再将手柄拨至反转位置;行驶在不平路面或转弯处时,降低车速至15 km/h以及以下,并暂停搅拌筒旋转。
7)混凝土振捣器的电动机电源上安装漏电保护、接地或接零装置;操作人员佩戴绝缘手套和绝缘胶鞋;电缆满足操作需求长度,电缆线上不得堆压物品或车辆挤压,严禁用电缆线拖拉或吊挂振动器。
8)浇筑墩台混凝土时,模板内操作人员要挂好安全带,置顶临空侧面设立脚手架或安全网,脚手架与台身之间空心部分牢固遮盖或设安全网;已浇筑完的混凝土,采用土工布或薄膜覆盖和浇水,在混凝土规定养护期内,始终保持足够的湿润状态;拉移水管浇水时,不得倒退行走,以防失足坠落。
2.2.4 起重设备安全技术
1)作业环境的安全。作业前,对施工现场作业场地、环境、道路、架空线路、建筑物、调运对象的重量和特征等进行全面了解熟悉。
2)作业人员的安全。操作、指挥人员必须持证上岗,通过培训,考核合格、取得操作证;对施工班组进行安全技术交底,并保存完整的安全技术交底记录和其中作业的安全记录;指挥人员和操作人员在作业中必须密切配合,按规定的指挥信号进行指挥操作作业;操作人员不得超范围、超能力使用起重设备;严禁指挥和操作人员酒后作业或带病上岗。
3)机械设备的安全。起重设备经验收具有合格证或使用许可证后方可使用;起重设备装有清晰的喇叭、电铃或汽笛等信号装置,变幅指示器、力矩限制器、起重重量限制器、限位器或行程限位开关等安全保护装置完好齐全,灵敏可靠,不得随意拆除和调整;使用的钢丝绳强度规格符合起重机使用说明要求,放出钢丝绳时,卷筒上至少保留三圈,并防止钢丝绳打环、扭结、弯折或乱绳;时常检查钢丝绳的连接部位,表面出现锈蚀、磨损或断丝达到钢丝绳直径显著减小时,予以报废更换。
4)施工操作的安全。操作室远离地面时,采用对讲机等有效通信方式进行联络指挥;起重设备进行起重回旋、变幅、行走和吊钩升降等动作时,要鸣笛示意;严禁使用起重机斜拉、斜吊和起吊埋设或凝固在地面上的重物以及其他不明质量的物体;起吊荷载达到起重机额定起重量的90%及以上时,先将重物吊离地面2 m~5 m,检查起重机的稳定性、制动器的可靠性、重物的平稳性、绑扎的牢固性,确认无误后方可继续起吊;重物的起吊和下降要平稳、均匀,不得突然制动;左右回转要平稳,回转未停稳前不得反向操作;严禁将重物长时间悬停空中,作业遇突发故障时,要立即采取措施将重物降落至安全位置,并关闭发动机或切断电源后进行检修。
5)固定式塔式起重机底座混凝土强度、预埋件位置、几何尺寸按塔吊供应商提供图纸进行施工;塔吊的拆装由供应商提供专业安装人员负责进行施工,并编制拆装方案、质量要求和安全技术措施,经项目部技术负责人审批后,作为拆装作业技术方案,并向全体作业人员进行技术交底。
6)塔吊的拆装尽量安排在白天,当遇大风、浓雾、雨雪天气时停止作业;拆装过程中,若遇天气剧变、突然停电、机械故障等意外情况,可能短时间内不能恢复作业时,必须保持已拆装部分达到稳定状态并固定牢固;作业人员进入现场要穿戴好安全防护用品,高处作业要系好安全带。
7)塔吊安装过程中,必须分阶段进行技术检验。整机安装完成后,进行整机技术检验和调整,各机构动作要正确、平稳、无异响、制动可靠,各安全装置灵敏有效,经安监部门审查合格后,方可投入使用。
8)塔身升降时,必须有专人指挥、照看电源,操作液压系统,拆除螺栓;操作室内只能有一人操作,并听从指挥信号操作;升降时,要适时调整电缆,并调整好顶升套架滚轮与塔身标准节的间隙,按规定使起重臂和平衡臂处于平衡状态。
9)作业前,进行启动前检查,保证金属结构和工作机构等完好齐全,试验各工作机构是否运转正常。
10)塔吊停机时,将每个控制器拨回到零位,依次断开各开关,关闭操作室门窗;下机后锁紧夹轨器,断开电源总开关,打开高空指示灯;按照塔吊出厂说明书,经常对塔吊进行常规检查、维护,确保性能良好。
参考文献
[1]廖志宏.杨家岭特大桥96 m高墩翻模施工技术[J].山西建筑,2009,35(19):306-307.
高墩施工安全 篇2
1.1关于滑模施工
从桥梁施工来讲,滑模施工在整个的高墩施工中占据了核心位置,因此也构成了利用率最高的一类施工模式。具体来讲,滑模施工主要借助千斤顶向上滑动外模,在此基础上顺利进入浇筑混凝土以及绑扎钢筋的操作中。由此可见,高墩施工不能缺少滑模施工作为保障,这项工艺也构成了核心性的施工流程,对此有必要指派专人来进行控制。与其他类型的施工模式相比来看,滑模施工有利于消除过高的桥梁建设成本,对于占用的整体空间也进行了适当缩小。具体在施工前,针对施工材料有必要设计适当的配合比[2]。通常情况下,应当限制于70cm左右的壁厚,对于混凝土有必要控制于0.4MPa的强度。在必要的时候,搅拌混凝土时还可以增加适量的添加剂,通过这种方式来增强和易性。滑模施工体现了独特的技术优势,施工流程具有连续性,对此有必要配置施工机械。因此可以得知,滑模施工本身表现为较高的机械化层次,有助于加快整个的施工进度。从项目质量与工程安全来讲,滑模施工与高墩施工的密切结合有利于保障施工实效性。施工方对于滑模施工有必要做好先期的规划,以此来确保顺利开展施工。具体的措施为:施工方应当布置操作平台,对于提升系统与滑模系统都要予以适当控制。为了确保安全,对于施工现场也应当反复进行核验。施工现场应当布置提升架与钢模设备,运用螺栓来密切连接二者,在此前提下加固施工平台并且增强系统本身的抗变形作用力。
1.2关于爬模施工
如果选择了爬模施工,那么不能缺少施工平台作为支撑。对于施工现场而言,应当布置模板与液压提升机。具体而言,爬模施工包含了组合式的铸钢垫片、穿墙螺栓以及大面积钢模板。对于液压机而言,应当设置斜向支撑、横梁与立柱等,这种措施有利于顺利提升液压机[3]。施工方在搭设施工平台时,也要从根源上保障安全,确保清除现场杂物并且消除隐患。在完成放线的基础上,对于模板就可以进行全面的安装。在条件允许时,对于爬模模板还要设置相应的安装次序。与滑模施工相比而言,爬模施工表现为更快的速度,同时也在最大限度内缩短了施工消耗的时间。滑模施工对于高墩本身的完整性可以进行保证,因此也能帮助施工方节省整体的高墩施工成本。从现场施工来讲,爬模施工应当能同时运用液压机与模具,这种措施有利于保障施工效率并且节省资金,爬模施工如图1所示。
2具体的工艺应用
桥梁施工具体包含了较多的施工流程,其中涉及到爬模施工或者滑模施工。作为现场的施工人员,本身应当掌握与爬模施工以及滑模施工密切相关的技术措施,因地制宜选择适当的施工模式。详细而言,滑模工艺以及爬模工艺可以划分很多步骤,其中涉及到先期准备、对于模板的安装、钢筋的绑扎、浇筑以及养护混凝土等。由此可见,施工方具体在推行滑模或者爬模施工时需要确保谨慎小心,切实杜绝各环节的弊病与缺陷,对于潜在的施工缺陷也要进行相应的防控。只有从全方位的角度入手,才能致力于提升高墩施工的综合质量,从而杜绝桥梁高墩出现的各种事故。具体而言,滑模以及爬模工艺应当包含如下要点。
2.1安装滑模
具体展开高墩施工前,作为施工方先要确保清除平台杂物,这种措施有助于顺利进行放线操作以及找平操作。在此之后,应当在施工现场安装围护栏与提升架。对于提升架应当进行全面的组装,确保在同个平面上安装立柱与横梁,然后再去进入围护栏与支架的安装操作中,对此应当控制于图纸限定的范围内。依照对称的方向来布置槽钢的井字架开口,依照设计好的模式完成模板安装[4]。通常情况下,支模操作应当符合从内向外的基本次序,事先组装模板然后再去完成安装。在建设施工平台时,有必要关注液压机的调试过程。此外,在同个油路内部应当安装相似性能的千斤顶,依照垂直的方向来完成安装。对于支撑杆与控制台也要进行安装,确保密切结合施工流程。由此可见,桥墩施工有必要依照特定的施工次序。
2.2定位钢筋与绑扎钢筋
对于模板应当做好前期的定位处理,对于钢筋要做好绑扎工作。在固定钢筋时,对于模板的上升角度与上升方式都要予以全面考虑,这项施工细节尤其体现在竖向钢筋上。一般情况下,对于滑升高度应当予以合理限制,通常不要超出3.5m。在完成滑升操作时,对于施工体系应当布置相应的支撑系统,确保把钢管埋设在墩身四角的位置上,通过这种方式来提供模板爬升的支撑。对于环形钢筋与钢管有必要做好焊接处理,密切关注表层混凝土的变化。每隔特定的时间段,施工人员就要查看千斤顶,对于滑升速度以及浇筑厚度都要予以全面限制。混凝土表层应当杜绝沉降或者裂缝产生,确保符合垂直度的基本要求。组装模板完毕后,就要进入爬模施工的相关操作中,对于现场的施工隐患应当予以全面排除,保障施工人员本身的安全性。施工操作流程图见图2。图1爬模施工图2施工操作流程钢筋平台宽1.4m模板平台宽1.0m主平台宽2.5m液控平台宽1.5m吊平台宽1.5m
2.3浇筑混凝土
浇筑混凝土应当构成高墩施工的核心环节,关键在于限制混凝土本身的坍落度。具体在完成浇筑时,通常可以选择分层浇筑,每次至少要完成25cm的浇筑,同时也应当限制于12cm左右的模板表面距离。直到混凝土符合了0.3MPa的整体强度,才能判断为符合性能标准。对于建成后的桥梁高墩而言,应当做好全方位的洒水养护处理,开展后期养护有利于在最大限度内延长桥梁可以支撑的年限。具体而言,施工人员针对混凝土有必要予以覆盖处理以及洒水处理,然后顺利完成后期的拆模操作。
3结语
与传统技术模式相比来看,滑模以及爬模施工更适合运用于桥梁施工。在高墩施工的全过程中,爬模施工都有助于减轻难度并且减少总成本,对于建筑工期也能适当予以缩短。与此同时,滑模以及爬模施工也能在根源上防控项目建设中的安全隐患,因此有必要予以推广。然而截至目前,与爬模或者滑模施工有关的施工技术并没有获得完善,仍然有待加以改进。未来在实践中,技术人员还要归纳经验,进而服务于桥梁高墩整体施工质量的提升。
参考文献:
[1]骆欣,刘泽霖.滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用[J].中国高新技术企业,2015(33):89-90.
[2]唐洋.桥梁高墩施工中滑模与爬模施工工艺的应用解析[J].江西建材,2015(10):146.
[3]钱冲.解析滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用[J].门窗,2013(10):79,81.
高墩施工安全 篇3
1 风对刚构悬臂的影响
对高墩大跨桥梁进行抗风设计, 主要是为保障结构在施工阶段以及成桥运营中可能承受的外界风荷载的作用下结构的安全。
本文实例工程跨径为: (75+2×140+75) m。在《公路桥梁抗风设计规范》指出:根据多年的实践经验表明, 对于跨径小于150 m的公路桥梁, 结构的刚度一般较大, 风荷载引起的振动比较小, 与静风荷载相比, 动力风荷载是次要的, 采用短时距的阵风风速进行静力抗风设计, 已能够满足桥梁在风作用下的抗风设计要求, 因而可不进行复杂的风致振动的分析和动力抗风分析。
1.1 结构自振特性分析
结构自振特性分析结果显示:随着主梁悬臂施工的进行, 悬臂长度逐渐增大, 这个过程中结构基频呈现了逐渐减小的趋势, 自结构上部箱梁的第二号块段施工到结构的最大悬臂阶段, 结构的的基基频频减减小小幅幅度度达达4444..8888%%。。同同时时, , 最最大大双双悬悬臂臂状状态态的的自自振振频频率率为0.162 3。而结构在其成桥运营阶段的自振频率为0.351。后者由于“T”构连接形成一个整体, 共同承担外部的作用, 此阶段结构刚度比较大, 其稳定性较好。而结构的最大双悬臂阶段, 上部结构的长悬臂仅通过高墩与基础相连, 悬臂两端没有任何约束。说明最大高墩大跨连续刚构桥在其最大悬臂阶段稳定性最差。
1.2 结构在最不利状态的静阵风作用内力分析
由上节的结构动力特性分析得知, 在最大悬臂状态结构的稳定性最差。本节针对依托工程, 研究结构在静阵风荷载作用下, 分析结构的主梁悬臂根部以及主墩墩底两个最不利截面的内力分布情况。1) 主梁静阵风荷载计算分析。对于高墩大跨连续刚构桥, 最大悬臂状态的稳定性最差。一般在桥梁的初步设计阶段, 进行于静阵风荷载设计:主要验算结构在最大风荷载作用下, 可能产生的最大风载内力。在抗风设计规范[3]中指出:在横桥向风作用下主梁单位长度上的横向静风荷载可按下式计算:横向风荷载:FH=1/2ρVg2CHH。2) 结构风荷载的加载方法。为了能够真实的反映出对高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥的最大悬臂T构阶段进行抗风设计分析, 必须考虑风载可能发生的各种不利荷载的作用, 依次对桥梁进行加载, 以保证桥梁结构的安全。在进行悬臂施工的连续刚构桥, 必须计算下列风荷载内力[6]:a.主梁悬臂根部最大的横桥向弯矩和剪力;b.桥墩墩底截面的最大横向弯矩;c.桥墩墩底截面的最大扭矩。为了能够比较真实地反映风荷载作用下的高墩大跨连续刚构桥在其最大双悬臂状态的结构内力, 根据相关规范, 考虑多种最不利的情况进行加载。加载按表1中三种情况进行, 各工况加载示意图见图1。
1.3 结构静风荷载作用结果分析
利用有限元分析软件Midas/civil 2010, 对连续刚构桥在其最大大悬悬臂臂施施工工阶阶段段进进行行静静阵阵风风荷荷载载作作用用模模拟拟分分析析。。
1) 结构挠度分析。在悬臂两端对称的阵风荷载工况一作用下, 结构产生的最大横向挠度为41.32 mm, 竖向最大挠度为-27.80 mm, 结构在横桥向发生0.038°的转角。工况二:结构产生的最大横向挠度为46.47 mm, 竖向最大挠度为-27.80 mm (且左右悬臂两端挠度不同) , 结构在横桥向发生0.041°的转角。工况三:考虑到极端天气的可能性, 结构产生的最大横向挠度为50.72 mm, 竖向最大挠度为-27.80 mm, 结构绕桥墩向发生0.004°的扭转。结构在各工况下的挠度见表2。
mm
2) 结构内力分析。由表3, 表4分析可知:结构的墩底截面在对称的阵风荷载作用下产生较大的z向弯矩, 结构的扭矩较小。在非对称的阵风荷载作用下, 在结构的主墩墩底截面产生较大的扭矩, 对悬臂根部截面的扭矩影响不大。在考虑极端天气的风场分布情况下, 桥墩底部出现较大的扭矩。
对以上内力结果分析可知:在以上的几种荷载工况作用下, 结构的墩底处对各工况的作用比较敏感, 而对主梁的影响较小。
3) 结构应力分析。在以上三种不同的荷载工况作用下, 悬臂根部的应力均为压应力, 没有出现拉应力。通过比较:在以上三种工况作用下, 悬臂根部截面的应力变化较小。满足混凝土的施工要求, 结构施工安全。
根据上述三个荷载工况作用下的结构内力分析:结构的刚度较大, 静阵风荷载对结构的影响较小, 结构的位移以及截面的应力变化较小, 结构的抗风性能良好。
2 结语
本文以跨径为 (75+2×140+75) m高墩大跨连续刚构桥为背景。首先, 推算出依托工程的桥址处抗风设计风速;其次, 在结构的最大双悬臂阶段, 对静阵风荷载作用下的结构的内力进行详细的分析;最后, 并采用简化的动力荷载模拟分析结构在动力荷载作用下对结构上工作人员的舒适性做了讨论。得出以下主要结论:在T型刚构施工过程中, 随着悬臂的伸长, 结构的自振频率逐渐降低, 结构的刚度逐渐降低, 柔性变大。故在施工到结构的最大双悬臂时, 是受力最不利的阶段, 应加以重视。
对于T型刚构的最大双悬臂状态, 通过考虑不同的三种加载工况, 对结构进行静阵风分析, 通过对结构的悬臂根部截面以及桥墩墩底截面的内力、位移和应力结果对比分析, 在静阵风荷载作用下, 结构的横向位移相对较大, 而对竖向的位移影响很小。不同的加载方式对结构的内力影响比较大, 故结构设计过程的内力计算需考虑风荷载的影响。
参考文献
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高墩施工安全 篇4
厂溪特大桥位于宣汉县厂溪乡,是万源(陕川界)至达州(徐家坝)高速公路跨越小河沟的一座特大桥,本桥梁全长707m,主墩(3、4号)采用5米厚承台下设8根直径2.2米的挖孔桩基础,空心薄壁墩高度分别为84.0、72.3米,墩身混凝土设计标号为C40,上部采用连续刚构跨度为95+180+95米。
二、施工方案
本桥施工现场通过修筑施工便道,解决地面水平运输问题,并在各个墩台位置平整出满足施工的场地。对于本桥高墩施工的垂直运输问题,考虑到该桥墩高,钢筋用量大、模板的调运周转频繁,在每个主墩的轴线中间设置一台塔式起重机,并配备一台工业电梯作为施工作业通道。采用QTZ63型塔式起重机,回转半径为50 m,起重重量6t,能够满足施工要求。砼的输送采用HBT80砼输送泵。
三、墩身模板设计与制作
墩身模板在充分考虑技术经济合理性后,采用翻模施工,将外模施工平台支撑于外模板的横肋上,工作平台随外模标准节一起提升,施工人员在内外模施工平台上进行模板安拆、钢筋安装、混凝土施工等。
通过计算。模板高度为2.25m,模板横向主肋采用[16槽钢,中竖向主肋采用[8槽钢,中横主肋采用10mm扁钢,纵横向边主肋采用角钢80*80*8,面板采用6mm钢板。内外模板通过 20对拉杆连接,在稳定性方面主要通过拉杆的抗剪、混凝土与模板的粘结力、模板的整体受力来保证整个模板的稳定性。外模施工平台采用75×75×5角钢焊接成三角托架,焊接于外侧模横肋上,每个标准节外模安装一套,在支架位置处连续铺设,形成贯通通道,并在外模上安装施工人员上下通道。在三角托架顶面密排5cm厚木板,供施工人员作业、行走,存放小型机具。
模板高度的选定:因墩身高,综合考虑了节段施工时间、机具长度及钢筋配料和砼施工缝的数量,确定模板分为3节,每节高度为2.25m。每节由4块整体式大块模板组拼而成。施工时,每次浇注2节模板的高度,即每次翻2节模板,浇筑4,5m高的砼。
四、空心薄壁墩的质量控制
(一)薄壁空心墩的测量监控措施
由于墩身高,需多次翻模,为保证墩身垂直度和中心位置准确,施工中采用三维空间定位法,采用空间坐标控制墩身四角,测量仪器采用全站仪。在承台施工前,首先放出墩身十字线,做好型钢支架,将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位,不偏斜。模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点,模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜,模板安装完成后,利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比,利用千斤顶调整模板,误差控制在10mm以内。为确保墩身截面尺寸准确、顺畅,在每次浇注砼后,对墩身进行四角复测,并测量四角的标高,达到双控效果,即标高及线型控制,为下次立模提供数据参考,发现模板偏位之后应立即对模板轴线进行调整,为了不造成线形的不美观,调整不能一次性到位,调整方法为逐渐垫高模板偏向例的模板,慢慢进行调整。
(二)外观质量控制
高墩施工由于多次立模,多次浇注,容易引起外观质量下降。为了提高外观质量,经多次探索,施工中采取了以下措施:高墩施工由于多次立模、多次浇注,容易引起外观质量下降。为了提高外观质量,经多次探索,采取了以下措施:
1、采用同一厂家的.水泥、砂石、外加剂、掺和料,确保外观的一致性。
2、针对混凝土泵送难、和易性差、颜色灰白的问题,调整混凝土配合比,在保持原来配合比、坍落度的前提下,采用“双掺”技术,增加适量粉煤灰和减水剂,这使得混凝土的颜色更均匀,和易性更好。
3、水平施工缝凿毛处理,在每板混凝土施工后,均留下一道水平施工缝,当混凝土终凝前,即可由人工在内外模外侧,由近及远绕周圈凿混凝土表面浮浆。在待再立模前清扫干净即可。
4、浇筑混凝土前,先对上次施工顶面人工凿毛,对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查、整理,清除杂物,用高压水冲洗干净,模板间和下部嵌塞海绵条以防漏浆。
5、混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注,每层30cm,采用插入式振捣棒星型振捣,要求移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模应保持5~10cm的距离;插入下层混凝土5~10cm操作严格遵守快插慢拔要求,避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
6、提高立模精度,改用厚10mm的海绵胶皮处理接缝,保证接缝严密。
7、尽可能安排在下午或夜晚温度较低时安排混凝土浇注施工,减小混凝土的坍落度损失。8、混凝土浇注时,混凝土面低于模板面10cm,保证混凝土面的连续性。
9、为确保墩身外观质量,模板翻升到位后,必须对模板进行彻底的清理、调直、修补和加固。
10、混凝土浇筑完成后,未拆模前,应在养护期间经常使模板保持湿润,拆模后立即进行薄膜覆盖,每3~6小时洒水一次,以保持混凝土表面湿润,养护期不少于7d。混凝土强度达到2.5Mpa前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚-T-架等荷载。
11、拆模后及时修复表面缺陷,保证墩身颜色一致、棱角分明。
五、墩身施工线型控制
(一)影响高墩施工精度及其解决办法
薄壁空心墩设计,墩身柔度大,在施工中受到日照引起的温差、风力、机械振动及施工偏载的影响,墩身的轴线就会发生弯曲和摆动,使墩身处于一种动态之中。所以在墩身施工中需针对不同的情况采取相应的措施:
1、环境温差
高温季节,在阳光的照射下,高墩的朝阳面和背阳面温差较大,墩身也因此产生不均匀膨胀,使其向背阳面弯曲,其对墩身施工精度的影响很大,而且其影响值随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。
在施工中拟采用以下方法进行控制:
1,喷水降温法:通过安装在内外翻模板结构上的环形喷水养生管,间断地向墩身喷水,在养护墩身的同时起到降低阴阳面温差的作用,从而使日照温差引起的墩身轴线偏位减少到最小。
2,在测量控制中确定一个基准温度和基准时间,以消除温度变形对墩身成型精度的影响。选择在日出前后测量墩身的高度和平面位置,以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均匀变化,造成测量定位的困难。具体实施方法为:在每天上午6:30左右,沿墩身横、纵方向两条中心线。在翻模下口精确安放水平尺,用全站仪进行测量,用此位置的日照偏差,作为待施J:墩身部位模板的日照偏差,在模板中线调整中予以消除,以达到克服温差影响的目的。
2、风力、机械振动和施工偏载
风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的。为此采用刚度大的模板以提高模板整体的抗弯、抗扭强度;在施工作业平台上须定人定岗,各司其责,在墩身砼浇筑时,混凝土应从四边均衡下料,以防止混凝土出现偏压,造成模板倾斜。
(二)墩身施工过程监控
桥墩施工监控是本桥施工监控的重要内容之一。在桥梁的施工过程中,桥墩的空间位置受施工测量、日照、混凝土的收缩和徐变,以及主梁的合拢顺序等多种因素控制。在墩身施工过程中应积极与现场监控组密切配合,协助完成现场相关数据的采集工作。
六、结语
高墩爬模施工工艺 篇5
寺沟口大桥作为吉县至河津高速公路的控制性工程, 墩柱采用双薄壁墩设计, 最大墩高67.5 m。在施工中成功运用液压爬模施工工艺, 收到了较好的效果, 在保证施工质量的同时, 外观质量也得到了很好保证, 并且做到了安全生产, 无事故。现场施工图见图1。
1 液压爬模施工工艺特点
1) 液压爬模可利用自身液压动力装置将模板和工作平台整体提升, 稳定性好。2) 爬升过程操作方便, 爬升速度快, 安全性高, 可以大大缩短工期。3) 液压爬模依靠自身的动力系统, 不需塔吊提吊, 爬升过程平稳、同步、安全, 同时可节省塔吊机械费用。4) 为施工人员提供安全、可靠的施工操作平台。5) 液压爬模施工外观质量有保证, 线形控制简单。
2 液压爬模构造特点
1) 液压爬模构造:主要由锚固系统、爬升导轨、液压系统、模板、承重架组成。其中锚固系统、爬升导轨、液压系统是整个爬模系统的核心部分。爬模示意图如图2所示。
2) 爬模工作原理。液压爬模的爬升过程, 通过液压系统的液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架之间可进行相对运动。当爬模架工作时, 导轨和爬模架都支撑在预埋件支座上, 两者之间无相对运动。导轨爬升时, 在退模后, 首先在预埋在刚浇筑混凝土中的爬锥预埋件上安装受力螺栓、锚固装置, 然后通过调整上、下换向盒棘爪方向, 通过自身液压系统来顶升导轨, 待导轨顶升到位, 就位于该埋件支座上后, 插入安全销, 操作人员立即转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的埋件支座、爬锥等, 周转使用。在解除爬模架上所有拉杆之后方可开始顶升爬模架体, 这时候导轨保持不动, 通过调整换向盒上下棘爪方向, 利用自身液压系统, 爬模架就相对于导轨运动, 通过导轨和爬模架这种交替附墙, 相互运动, 互为提升对方, 爬模架即可沿着墙体上预留爬锥逐节提升。
3 液压爬模施工工艺流程
1) 模板拼装。
爬模面板采用进口维萨板, 背楞采用木工字梁, 每一节段高度4.5 m。第一节段模板根据承台上弹出的墩身轮廓线立模, 合模后用对拉杆拉固, 并对垂直度和模板位置进行校核, 模板底部内外侧用砂浆封堵, 防止漏浆。
2) 爬锥预埋件安装。
将爬锥用受力螺栓固定在模板上, 爬锥孔内抹黄油后拧紧高强螺杆, 保证混凝土不能流进爬锥螺纹内, 埋件板拧在高强螺杆的另一端, 锥面向模板, 和爬锥成反方向。当爬锥预埋件与钢筋发生冲突时, 应将钢筋位置进行适当调整, 保证爬锥预埋件的定位准确。
3) 安装承重架及爬升部分。
待第一节段混凝土强度达到10 MPa后, 安装承重架及爬升部分。将三角架各部位用螺栓或销子组装成整体, 要确保三角架各配件之间连接牢固。将拼好的架体整体吊起, 平稳挂于附墙座, 插入安全销固定。该部分在地面拼装完成, 直接安装。
4) 安装主平台。
用工字钢将一个单元内的三角架连接成一个整体, 在工字钢上铺设木板, 并相互连接固定, 完成主平台搭设, 当木板搭设与爬模部件位置有冲突时, 需在部件位置调整木板尺寸, 保证爬模架体使用。
5) 安装后移装置。
在三角架平台上安装后移装置, 实现对模板系统位置进行调节。
6) 浇筑第二节混凝土。
将组装好的模板整体吊起, 安装在三角架的后移装置上, 用背楞扣件将其与模板系统进行连接, 形成一个整体, 利用斜撑调节角度, 校正模板, 进行第二节钢筋绑扎, 安装爬锥预埋件, 浇筑第二节混凝土。
7) 轨道安装。
待第二节段混凝土强度达到10 MPa后, 安装爬锥和附墙座, 在第一节和第二节两层附墙座中插入导轨, 导轨上端与上层附墙座固定, 在墩身的两个立面各安装两根导轨, 导轨中心间距4.5 m, 墩身侧面不安装导轨, 利用立面架体, 带动侧面模板同步爬升。
8) 爬升导轨。
导轨爬升过程, 就是将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上, 换向装置上端顶住导轨, 利用爬模自身的液压油缸顶推导轨, 实现导轨爬升。导轨爬升就位后需将下层的附墙装置及爬锥进行拆除, 周转使用。
9) 模板架体爬升。
模板架体爬升过程与导轨爬升过程相似, 只需将上下换向盒同时调整为向下即可, 通过液压顶顶推模板, 实现模板架体整体爬升。
爬模施工在完成第三节混凝土浇筑后进入正常的爬升过程。正常爬升过程工艺流程为:第三节混凝土浇筑完成→拆模后移→安装锚固装置→提升导轨→模板架体爬升→绑扎钢筋→模板清理, 刷脱模剂→预埋件固定、安装→合模→浇筑下一节混凝土。
a.爬锥预埋件安装。
将爬锥用受力螺栓固定在模板上, 爬锥孔内抹黄油后拧紧高强螺杆, 保证混凝土不能流进爬锥螺纹内, 埋件板拧在高强螺杆的另一端, 锥面向模板, 和爬锥成反方向。
b.浇筑混凝土。
c.拆模后移。
d.安装附墙装置。
e.提升导轨, 将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上, 换向装置上端顶住导轨, 利用爬模自身的液压油缸顶推导轨, 实现导轨爬升。导轨爬升就位后及时拆除下层的附墙装置及爬锥, 周转使用。
f.模板架体爬升。
上下换向盒同时调整为向下, 下端顶住导轨。通过液压顶顶推模板, 实现模板整体爬升。
g.合模, 模板与下一节混凝土的搭接长度为10 cm, 在结合处贴双面胶带, 以保证浇筑混凝土过程中不漏浆。
h.浇筑下一节混凝土。
施工流程图见图3。
4 爬模施工注意事项
为了确保模板的周转次数及混凝土的外观质量, 需注意以下方面:
1) 调运和安装过程中不能碰坏模板, 特别是面板。2) 使用同一种脱模剂, 保证混凝土表面无色差。3) 混凝土振捣时严禁振动棒与面板接触。4) 拆模后立即进行模板清理。在寺沟口大桥高墩施工中, 爬模技术得到了成功应用, 尽管在第一模混凝土浇筑后, 安装爬模施工平台、配套设施需耗用一周左右时间, 但在进入正常爬升阶段后, 平均2 d可爬升一模, 即4.5 m, 大大缩短了工期, 并且外观质量有很好保证, 线形控制较好。
参考文献
高墩施工无支架施工技术的应用 篇6
随着社会的发展, 科学技术的不断进步, 我国社会各个领域都取得了突破性进展, 交通事业更是突飞猛进, 特别是近几年国家为促进消费大规模进行基础设施建设, 公路建设迎来了前所未有的大发展。高速公路由东部修到西部, 由平原修到山区, 由于山区地形、地势的特殊要求, 山区高速公路的设计和施工都发生了很大的变化。其中较为典型的桥梁设计与施工在平原和山区就有明显区别, 平原多为水桥, 桥墩较低, 山区多为旱桥, 桥墩较高 (山区80多米桥墩很常见) , 平原修桥常用的支架施工在山区高桥墩施工中便遇到困难, 大量的脚手架搭设耗费了不菲的人力、物力, 而且缺少安全保证。无支架施工正是在这样的背景下应运而生。所谓无支架施工就是利用新建桥墩作为承载主体进行搭设施工所需的工作平台, 随着桥墩不断向上施工, 工作平台整体向上平移的一种桥墩施工方法, 无支架施工技术在高桥墩施工中具有无比的优越性和科学性, 与支架施工相比, 无支架施工减少了人力、财力的投入, 在创造良好的经济效益的同时, 又提高了施工安全系数, 是山区高桥墩施工的很好的施工方法。
1 工程简介
甘肃省平定高速公路LD4合同段K111+911.5郑家沟大桥, 全线上部结构为10×40m预应力砼T型连续梁, 下部结构为薄壁式桥墩、桩基础;主墩为钢筋砼薄壁空心墩, 其中3#墩最高为60.2m, 属平定高速公路最高桥墩, 基本墩身为3×6m的矩形薄壁截面, 另外超过40m墩均采用变截面, 壁厚为0.5 m, 主墩采用30#砼, 主墩高度在40m~70m, 其中2、3、4、5#高桥墩采用无支架施工, 下面以郑家沟大桥采用支架施工的方案予以介绍。
2 无支架施工技术
2.1 无支架施工的托架搭设方法
3.1.1无支架托架加工及搭设:我标段内主墩为空心薄壁墩, 断面尺寸为2m×6m (变截面最大面3.3m×6m, 最小截面2m×6m) 。首先在6m的长边, 每边摆放一根长为8m (8m) 工字钢N1 (型号为工40) , 作为承重托架的横梁;在2m (3.3m) 的短边, 每边摆放一根长为4.8m (6.1m) 的工字钢N2 (型号为工20) , N2放在工字钢N1的上面。N1与N2的连接方式如图1所示:使工字钢N1可以沿N2来回移动, 工字钢N2距墩柱砼侧面60cm。
N1与N2固定之后, 再在工字钢N2上, 每边摆放2根长为8.8m的工字钢N4、N5 (型号为工20) , N4、N5中心相距70cm, N4中心距墩柱砼侧面65cm, N4、N5焊于N2上。工字钢N3焊于N4、N5下面, 使其与N2平行, N2、N3中心相距70cm。在N1的两端各横穿一根Φ25的圆钢螺丝杆, 两螺丝杆中心相距6.08m (如图2) , 待支架就位后, 拧紧螺丝杆, 将N1紧紧固定在墩身上, 从而形成框架, 作为托架的底框架。但N1与桥墩接触处应有水泥袋或橡皮条相隔, 以防擦破砼的表面。
2.2 托架的安装
底框架作好后, 就开始焊接支架, 在工字钢N2、N3上焊两排Φ48mm的钢管, 钢管间距为0.80m+3×1.00m+0.80m (0.80m+3×1.43m+0.80m) ;N4、N5上焊接两排Φ48mm的钢管, 钢管间距为0.80m+5×1.44m+0.80m (0.80m+5×1.44m+0.80m) , 共40根钢管。里排钢管高12m, 外排钢管高11m (因为钢筋长为9m, 便于操作) , 自下而上每1.7m搭设一层脚手架, 共6层脚手架。内外排钢管以短钢管连接。每层脚手架都铺设脚手板, 并在角上留有工作人员上下的人孔, 人孔必须上下两层相互错开, 防止坠物伤人。脚手架的外围加设剪刀撑, 加强稳固性。每层外围脚手架的中部均焊接一根Φ16的钢筋, 起到护栏的作用, 并在外围覆盖安全网, 达到安全的目的。
2.3 托架的提升
无支架施工桥墩时, 每4m设一层预留孔洞。预留孔洞设在墩身6m的长边, 距墩侧30cm和130cm处, 距模板上口60cm, 每边4个孔洞, 共8个孔洞, 一般为Φ35mm长50cm的塑料管, 使其能放下Φ32的钢筋, 并在同一水平线上, 使其承担整个托架重量。将混凝土浇好后, 在4.5m短边两端混凝土上和钢模板口上摆放木板 (不低于7cm厚) , 然后横跨Φ20的钢丝绳, 在钢丝绳的两端做上八股头, 并将准备好的4个5吨的手拉倒链葫芦分别挂于四个吊点上, 下端挂在工字钢N2的预先焊接的吊点上。拉动手拉倒链葫芦, 使脚手架平稳上升, 但在提升时必须有专人监督、统一指挥, 使脚手架整体水平上升, 提升到位后, 将准备好的Φ32的钢筋插入预留孔洞, 放松倒链葫芦, 拧紧对拉螺丝, 卸掉钢丝绳, 使整个脚手架承重于Φ32的钢筋上, 这样便完成了托架提升的一个循环 (如图3所示) 。
3 爬梯的搭设及泵管的固定
3.1 预埋件的设置
为解决无支架施工的工作人员上下问题, 在墩柱的侧面 (4.5m短边) , 每隔3m处, 预埋两根角铁∠5×5, 角铁间的尽距为60cm, 角铁露出砼面15cm。
3.2 爬梯的制作与安装
在预埋件上焊∠5×5的角铁, 并在角铁上每隔30cm焊一根Φ16的圆钢作为爬梯, 并在爬梯的外围焊上钢筋 (Φ12) 护栏 (如图4) , 从而保证工作人员上下桥墩的安全。
3.3 泵管的固定
砼输送管架设于爬梯的外围侧面。每隔一段距离, 将输送管锚固于爬梯的预埋件上 (如图4所示) , 输送管与托架必须同步上升。
4 无支架施工技术经济性分析
支架施工是在桥墩四周从下而上逐层搭设两排以上的脚手架, 在脚手架上开展安装钢筋、模板、浇筑混凝土等工作的一种桥墩施工技术。这种方法对平原地区的矮桥墩方便可行, 但在山区横跨山涧的高桥墩 (30~100m以上) 施工中采用支架施工技术, 往往为确保脚手架的刚度和稳定性, 必须在桥墩的下半部将支架加密, 从而了花费大量的搭设设备, 造成极大的浪费。表1和表2分别为采用支架施工和无支架施工在施工平台搭设中所消耗的费用对比表。以平定高速公路第四合同段的郑家沟大桥为例, 6个中间主桥墩高40m~70m不等, 若采用支架施工, 每个桥墩将需要75吨~130吨钢管, 每个桥墩最少需要18~32万元的支架费用, 6个主墩就得投入100~190万元。采用无支架施工, 每个桥墩最多投入2万余元的设备, 就可保证高桥墩正常安全施工, 从而大大地减少了资金投入和劳动强度, 加快了工程进展。无支架施工在山区高桥墩施工中具有支架施工无法相比的优越性, 无论从经济效益、便捷施工, 还是施工安全方面无支架施工都是山区高桥墩施工的首选方法。
钢管单价按2500元/吨算
钢管、工字钢单价按2500元/吨算
若钢管、工字钢等其他型钢均采用租用, 一方面由于大量租用, 就近难以租到;另一方面, 一个40m的高墩, 按照正常7d周转浇筑4m的正常速度, 需要3.5个月, 其租用型钢的费用也远远大于制作托架的费用。
5 结束语
通过在平定高速公路郑家沟大桥60m大桥投入使用的情况看, 2#墩高39m、3#墩高60.2m、4#墩高56.8m、5#墩高52.8m按照此法施工完毕, 盖梁使用自行设计的剪力销牛腿托架法施工完毕, 使用良好, 未发生任何安全事故, 施工后托架平稳降底, 可以周转使用。由此可以看出, 无支架施工法在高桥墩空心薄壁墩施工中, 无疑为一种便于操作、经济性好的施工方法。
无支架施工技术在高桥墩施工中具有很大的优越性, 但鉴于高桥墩施工高空作业的特殊性, 必须重视安全生产, 为了保障无支架施工的安全, 应经常检查吊点的焊接是否牢固, 并对手拉倒链葫芦定期保养, 检查其性能如何及钢丝绳的牢固性。立模板时每层模板必须校正, 检查其垂直度、模板内尺寸是否与图纸相符, 若有偏差应立即纠正。板内尺寸是否与图纸相符, 若有偏差应立即纠正。
参考文献
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【3】陈永堃,尹基德.西田特大桥高墩施工技术【J】.国防交通工程与技术, 2004, 2 (3) :70-72.
桥梁高墩施工方案研究 篇7
京珠国道主干线绕广州公路东段 (广州珠江黄埔大桥) 起点位于广州经济开发区萝岗镇的火村, 终点位于广州番禺区化龙镇, S07合同段为黄埔大桥北汊桥引桥第4联~第7联箱梁, 跨径组成为: (45+2×62.5) m+ (2×62.5) m+ (5×62.5) m+ (5×62.5) m。桥梁为上、下行分离的双幅桥, 边跨跨径由45 m过渡到62.5 m, 梁高由2.5 m按直线过渡到3.5 m, 第4, 5联为连续梁体系, 第6, 7联为连续刚构体系。箱梁为单箱单室截面, 采用纵、横向预应力体系。
桥墩采用矩形实体墩, 低桩承台, 钻孔灌注桩基础, 桥墩高度在36 m~55 m之间, 第4, 5联桥墩外形尺寸为500 cm (横桥向) ×300 cm (顺桥向) , 第6, 7联中间墩外形尺寸为500 cm (横桥向) ×250 cm (顺桥向) , 在四角设R=75 cm的圆角;横桥向在距墩顶5 m沿圆弧线变宽到7.2 m (7.7 m) , 与箱梁底板同宽, 见图1。
2 墩身施工方案比选
2.1 拟定比选施工方案
方案一:采用常规施工方法, 拼装落地扣件式钢管脚手架, 墩旁布置塔式吊机, 模板为分节段 (5 m或2.5 m) 大块定型钢模, 采用通长对拉拉杆施工。
方案二:采用无落地支架、无通长对拉拉杆的翻模 (2.5 m一节) 施工, 模板背面设置加劲桁架或加劲梁, 保证模板的整体刚度, 防止模板面板变形。
2.2 方案比选
高墩施工长期以来是按照方案一所述方法进行施工的, 其优点是:设计思路成熟, 施工工艺流程清晰, 为广大施工单位所采用。其缺点是:需要大量的扣件式钢管脚手架, 每次浇筑完一节段混凝土后要拼装脚手架, 占用一定的工作时间, 且对现场安全施工、文明施工管理带来一定的困难。同时由于墩身为实体墩, 且结构尺寸较大, 如采用通长对拉拉杆时, 给现场施工以及外观质量带来较大的影响, 表现在:1) 由于墩身结构尺寸限制, 必须使用较长的拉杆, 拉杆最长8.3 m, 重52.5 kg, 穿拆拉杆较困难, 且在浇筑混凝土时, 拉杆与套管容易造成变形, 会导致部分拉杆抽不出来, 更不能倒用;2) 由于墩身拉杆较多, 且有变形抽不出来的拉杆需折断, 对拉杆孔的修补更会影响墩身外观质量。
方案二为无拉杆翻模施工, 相对来说施工方法比较新颖, 它消除了方案一的不足, 对模板结构进行了改进, 更能有效地控制施工安全和施工质量;只需要设置钢筋安装的简易整体支架与混凝土浇筑平台即可。
3 墩身施工
桥梁位于广州市黄埔城区, 属于城市建筑物, 对墩身质量 (尤其外观质量) 要求非常高。
3.1 施工流程
墩身施工流程见图2。
3.2 钢筋施工
根据每次浇筑混凝土高度5 m (除墩顶段外) , 节段接长钢筋 (主筋) 长度为4 m和5 m (接头错开50%) , 主筋接头采用滚轧直螺纹接头。每节墩身混凝土浇筑完, 凿毛、养生后, 即可吊装绑扎钢筋的专用支架进行钢筋施工, 见图3。
3.3 模板施工
模板安装前进行除锈工作, 使模板表面光亮无锈斑, 除锈后, 用清洁剂清理干净, 保证模板表面无粉尘和其他的污染物, 随后在模板表面涂一层专用的模板漆, 模板漆要涂刷均匀。
安装模板过程中, 要注意安装顺序, 先小面后大面, 保证结构物的尺寸、垂直度符合设计及施工规范要求。
3.4 混凝土浇筑及养护
墩身混凝土每次浇筑5 m高 (除墩顶段外) , 混凝土量约75 m3, 采用吊机配合浇筑, 浇筑应连续进行, 如因故必须间断时, 其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间, 若间断时间超时, 应设置预留施工缝。
浇筑混凝土前, 先洒适量水湿润旧混凝土表面, 或铺一薄层 (1 cm~2 cm) 1∶2的水泥砂浆, 利于前后浇筑的混凝土面连接, 使外观接缝不明显。混凝土采用分层浇筑, 分层振捣, 每层浇筑厚度控制在30 cm~40 cm之间, 浇筑过程中控制混凝土倾落高度不超过2 m, 防止混凝土离析, 为此在浇筑时采用溜管 (200PVC管) 减速混凝土的下落。
混凝土浇筑完成, 收浆、终凝后, 墩身顶外露面安排专人用土工布覆盖并洒水养护, 覆盖时不得损伤、污染混凝土表面。拆除模板后, 墩身四周采用塑料薄膜包裹, 同时墩身顶外露面直接覆盖、洒水湿润进行养护。
4 结语
总结广州珠江黄埔大桥高墩施工技术, 墩身无拉杆翻模施工技术较常规墩身施工具有施工方便、安全性好、施工外观质量高等优点, 在桥梁墩身施工中具有一定的推广价值。
摘要:结合具体工程实例, 通过对两种高墩施工方案进行比选, 从施工安全、施工质量及经济等方面进行了论述, 采用无拉杆、无落地支架整体模板的施工方法, 解决了桥梁高墩施工中安全、墩身外观质量及经济等相关问题。
关键词:桥梁,高墩,施工方案,钢筋,模板
参考文献
[1]杨文渊, 徐.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社, 1999:173-175, 223-229.
[2]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2000:371-381.
高墩滑模施工技术探讨 篇8
1 滑模现浇混凝土施工工艺流程
滑模现浇混凝土施工工艺流程图见图1。
2 滑模现浇混凝土施工方法
2.1 滑升模板构造
采用液压滑升模板,该滑模由模板、围圈、支承杆、千斤顶、顶架、操作平台和吊架组成。
2.2 滑升模板的组装
2.2.1 组装顺序
千斤顶→围圈→绑扎结构钢筋→桁架、木檩→外挑三角架→模板→平台铺板及栏杆→千斤顶→支承杆→标尺或水位计→液压操作台→液压管路→内外吊架。
2.2.2 组装方法
1)千斤顶架底面高程以基础表面最高点为准,偏低处采用木垫块垫好后再立千斤顶架。
2)围圈用螺栓安装在千斤顶架上,其顺序先内后外,先上后下。
3)结构的水平钢筋,第一次只能绑至和模板相同的高度,以上部分在滑升开始后随滑升随绑扎。
4)在千斤顶空载试验后,插入第一批支承杆,并且按不同长度互相错开。安装支承杆时,为增加其稳定性,下端可焊10 mm厚的钢板,如采用工具式,下端可套工具钢靴。插入支承杆时,必须保持垂直。支承杆弯曲不直、表面锈蚀者,不得使用。
5)模板在安装前,表面需涂润滑剂,以减少滑升时的阻力。
6)操作平台结构,如梁或桁架必须用螺栓连接。如支承在围圈上,需对上下围圈进行局部加固。各桁架间以及相对应的千斤顶架立柱间需做水平及垂直剪刀撑,以增加平台的整体性。
7)液压千斤顶在组装前,要做串联试压工作,加压到10 MPa,30 min后,检查千斤顶有无漏油现象,完好者才能安装。千斤顶中心孔一定要与钢筋轴套管对正,用四条螺栓把千斤顶底座固定在架上,安装后的千斤顶应垂直。
8)油管在组装前应做试压工作,把若干根软管连接起来,加压到12 MPa,5 min后严格检查有无漏油或脱头现象。
9)安装后的千斤顶及油路应经常保持清洁,不得存有灰浆或油垢,以免影响千斤顶的密封性能。
10)滑模组装后必须按设计及组装质量标准进行全面检查,并及时纠正偏差。
2.2.3 滑模提升施工方法1)滑模提升。
a.模板提升时做到垂直、均衡一致,顶架间高差不大于20 mm,顶架横梁水平高差不大于5 mm。
b.滑模提升高度应等于混凝土浇筑厚度。
c.在滑模正常施工中,各主要工序(如钢筋绑扎、浇筑混凝土、提升模板)要紧密配合,并同时穿插进行下列工作:及时检查中线水平、调整千斤顶升差、支承杆接长、预埋铁件、预留孔洞、支承杆加固、特殊部位处理和混凝土表面修饰等。
d.滑升中如发现偏扭时,应查明原因,逐渐纠正,每次纠正量不宜过大。
e.在滑升中要及时清理粘在模板内侧的混凝土,以免结硬,影响滑升。
2)滑模初升及停工处理。
a.滑模混凝土初次浇筑厚度,要使混凝土自重压力能克服模板与混凝土的摩阻力和使下端的混凝土达到出模强度。其混凝土初浇厚度应不小于50 cm,一般为60 cm~70 cm,可分2层~3层浇筑。开始提升2 cm~5 cm,再浇筑一层混凝土后,提升10 cm~15 cm。模板初升时要求缓慢均衡,并在此过程中对所有设备及模板进行全面检查,若发现问题,应及时处理,待一切正常后方可进行正常提升。
b.滑模施工中要求三班连续作业,一般情况下不得随意停工。如遇设备故障或其他原因需要暂停施工时,应每间隔适当时间(1 h左右)将模板略为提升,以免混凝土与模板粘结。对浇筑停歇所造成的接缝应严格处理,其方法是在继续浇筑混凝土之前,将表面边角随模板带起的已凝固混凝土块清除干净,然后凿毛,并用水冲走残碴,湿润混凝土表面,再浇筑一层坍落度较大、含水泥量较多的混凝土或2 cm~3 cm厚的1∶1水泥砂浆,然后再浇筑原配合比的混凝土。
2.3 滑模现浇混凝土的配制、拌和、浇筑、振捣及养生
滑模现浇混凝土拟采用混凝土拌合站集中拌制,混凝土输送车运输,采用混凝土输送泵入模施工方式。
2.3.1 泵送混凝土的技术要求
1)碎石最大粒径与输送管内径之比为1∶3,卵石则宜不大于1∶2.5;
2)采用中砂,通过0.315 mm筛孔的砂应不小于15%,最好能达到20%,砂率应控制在40%~50%;
3)水泥用量不宜过小,否则泵送阻力增大,一般最小水泥用量宜为300 kg/m3;
4)混凝土的坍落度宜为8 cm~18 cm;
5)在混凝土中掺入粉煤灰,以改善泵送混凝土的可泵性和延长水泥的凝结时间;
6)对混凝土中的石子级配和针、片状颗粒含量应加以控制。
2.3.2 滑模混凝土浇筑
滑模浇筑低流动或半干硬性混凝土,混凝土浇筑时应分层、分段对称进行,分层厚度以20 cm~30 cm为宜,浇筑后混凝土表面距模板上缘宜有20 cm~30 cm的距离。
1)采用低流动或半干硬性混凝土;
2)浇筑应分层、分段进行,各段应浇筑到距模板上口不小于10 cm~20 cm的位置为止,若为排架柱式墩、台,各立柱应保持进度一致;
3)采用插入式振动器;
4)为了加快模板提升,掺入一定数量的早强剂;
5)防止千斤顶或油管在混凝土或钢筋处漏油;
6)每一整体结构应连续浇筑,若因故中途停工,按施工缝处理;
7)混凝土脱模时的强度宜为0.2 MPa~0.5 MPa。
2.3.3 滑模混凝土的振捣
混凝土入模时,应均匀分布,采用插入式振捣器捣固,振捣时应避免触及钢筋及模板,振捣器插入下一层混凝土中的深度不得超过5 cm。
1)使用插入式振动器时,移动间距不应超过振动器半径的1.5倍;与侧模应保持5 cm~10 cm的距离;插入下层混凝土5 cm~10 cm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
2)表面振动器的移动间距,应以使振动器平板能覆盖已振实部分10 cm左右为止。
3)附着式振动器的布置距离,应根据构造形状及振动器性能等情况通过试验确定。
4)对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标准是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。
2.3.4 混凝土的脱模与养护
1)混凝土脱模时强度应为0.2 MPa~0.5 MPa,以防在其自重压力下坍塌变形。
2)混凝土脱模后8 h左右开始养生,用吊在下吊架上的环绕墩身的带小孔的水管来进行。养生水管一般设在距模板下缘1.8 m~2.0 cm处效果较好。
3)塑性混凝土浇筑完成后,应在收浆后尽快覆盖和洒水养护。对于干硬性混凝土、炎热天气浇筑的混凝土以及裸露的混凝土,在浇筑完成后立即加设棚罩,待收浆后再覆盖和洒水养生,混凝土面有模板覆盖时,应在养护期间经常保持湿润。
4)当气温低于5℃时,应覆盖保温,不得向混凝土面上洒水。
5)混凝土养护用水的要求与拌合用水相同。混凝土洒水养护时间,一般为7 d,可根据气温、湿度、水泥品种和掺入外加剂等情况,酌情延长或缩短。
3 滑模施工安全措施及质量检查
1)滑模施工是高空作业,应对施工人员进行经常的安全教育,严格执行高空作业安全制度和规定。
2)经常检查并保障支承工作台及上、下吊架铁木结构的可靠性和周围栏杆的牢固性。
3)滑模提升过程中,容易产生偏移和扭转,为了保证质量,在正常施工中,每天采用仪器测量桥墩中线和滑模水平度1次~2次。每次提升后用水平尺检查各个顶架本身的水平度,顶架横梁的水平度等,如发现偏移和扭转应及时纠正。
4)已脱模的混凝土如发现有坍塌、缺棱掉角、蜂窝麻面等现象,及时进行修补抹平,严重者,须将混凝土全部清除,重新浇筑。
滑模施工技术工期快,正适合于目前的建设需求,值得推广。
摘要:以某特大桥工程为例,对高墩滑模施工技术进行了探讨,从滑升模板构造、组装方法、混凝土浇筑、质量检验等方面具体介绍了滑模现浇混凝土施工工艺及操作要点,以期指导实践。
关键词:高墩,滑升模板,现浇混凝土,施工方法
参考文献
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[2]刘迎军,德万荣.薄壁空心墩施工技术[J].石家庄铁路工程职业技术学院学报,2004(3):65-67.
桥梁高墩施工技术 篇9
我国公路桥梁随着社会的不断进步, 也随之发展起来, 然而在公路桥梁施工中高墩台施工最为重要, 高墩台是桥梁建设中施工难度最大、技术含量较高, 对操作人员素质要求严格的重要节点工程。特高空作业, 更容易产生安全隐患, 发生各类安全事故。桥梁墩台承载着桥梁上部结构传下的荷载, 并将它传递给地基基础。另外, 桥墩还要承受流水压力、风力、波浪力以及可能发生的冰压力、船只和漂流物撞击力的作用。因此, 桥梁墩台的作用就显得格外重要。它要求施工质量必须有保证。
1 目前桥梁高墩施工的现状
在桥梁施工过程中, 桥梁高墩施工是一种非常常见的施工方式, 它在桥梁稳定方面起着非常重要的作用。随着世界范围内重大交通基础设施的不断开工, 桥梁的桥墩高度越来越高, 施工的难度越来越大, 为适应工程需要, 在上世纪70年代初, 一种新型的模板体系———爬升模板应运而生。随着爬模技术在我国桥梁修建中的应用, 我国的桥梁高墩施工技术进入了一个新的阶段, 极大的提高了我国桥梁修建的效率。
2 高墩台施工特点
①高墩台施工测量控制难度大。对于高墩台来说, 截面相对面积小, 墩身高, 墩身柔度大, 重心高, 施工精度要求高, 施工时轴线控制难度大。②模板和机械设备投入大。由于单根高墩台的施工周期长, 且受总工期的限制, 各大桥的高墩台只能采用平行作业的施工组织方法, 这样模板的投入相当大。受起吊能力的限制, 高墩柱施工须配备大吨位吊车, 而且各单位又不能充分利用, 导致机械设备的投入也大。③高墩台施工接缝要求高。高墩台不仅是一个受压构件, 而且还要受弯矩扭矩作用, 进而就要使墩柱有一定的柔软性, 在荷载和各种因素的作用下弯曲是不可避免, 因此对高墩台施工和处理接缝要求非常高。高空作业, 施工安全特别重要, 必须编制安全技术措施。
3 公路桥梁高墩台施工的主要方法
3.1 墩柱支架搭设
墩柱脚手架主要起稳固模板、操作架、支撑及垂直运输作用, 必须具有足够强度、刚度、稳定性;支撑部分必须有足够的支撑面, 如安设在土基上, 土基必须有足够的强度, 而且有排水措施, 脚手架立杆间距和横杆步距必须满足使用要求, 并在施工前通过力学验算, 严格按照经监理工程师审批的支架方案进行搭设。
3.2 钢筋工程
墩柱支架搭设完成后进行墩柱钢筋绑扎施工。钢筋统一在加工棚进行下料和制作, 钢筋的调直、截断及弯折等均应符合技术规范要求, 钢筋加工完成进行编号堆放, 运至作业现场再用吊车吊至作业平台进行绑扎、焊接。钢筋在安装的过程中, 应注意主筋间距及箍筋间距在容许范围内, 即主筋为±20mm, 箍筋为0, -20mm。钢筋在模板内应注意保护层的间距即应在±5mm范围内。对于变截面高墩, 应注意墩柱主筋接长时注意焊接接头必须错开, 使接头钢筋面积不超过钢筋总面积的25%。箍筋接头应在四角错开, 弯钩长度满足设计及抗震要求。墩柱边侧的保护层利用垫块来保证, 然后对盖梁钢筋进行预留, 最后采用垂线法定位, 使用吊车准确就位, 使得中心偏差控制在2cm范围内。
3.3 模板的安装
在模板安装前, 内模应涂抹BT-20模板漆, 以保证拆模顺利完成。在使用模板漆的过程中应注意下列事项:模板漆在使用前模板必须保持干燥, 使用前清除浮尘 (锈) 、去油污 (腊) 等处理以提高模板漆对模板的粘结力, 模板漆涂抹一道即可, 最佳使用量为8-12m2/kg, 在实干 (24h) 后方可进行砼施工, 涂膜重复3-5次后, 须去除旧漆膜, 可使用BT-22特种脱漆剂, 5-10分种即可脱除旧漆膜, 冲洗、擦净、晒干即可重新涂刷, 用过的漆不能与未用过的漆混合, 以免变质凝固, 模板漆储存时间一般为6个月, 在模板的安装过程中, 应用吊车吊装的方法进行模板的安装。
3.4 砼工程
在旧砼的施工接缝面上, 或在间歇时间超过规定的已硬化的前层砼表面上继续灌筑新砼, 应先凿除施工接缝面上的水泥砂浆薄膜和表面上松动的石子或软弱砼层, 并以压力水冲洗干净, 使之充分湿润, 不存积水。浇筑前, 宜在施工缝表面上铺一层厚约15毫米与砼灰砂比相同且水灰比略小的水泥浆, 再接灌下层砼。施工接缝处的砼应加强振捣, 使新旧砼紧密结合。砼必须分层浇筑, 自下而上进行, 随灌随振捣, 浇筑层厚度按插入式振捣器作用部分长度的1.25倍控制。
3.5 砼的养护
砼的养护是保证砼强度正常发展, 防止干缩裂纹的必要措施, 砼养护的基本方法:用湿麻袋、草帘或湿砂遮盖, 防止风吹日晒, 并经洒水或喷雾保持湿润, 并指派专人做好养护工作。
3.6 砼的拆模
在砼强度达到一定强度之后, 就要拆模, 以加速模板的周转, 拆模的时间应根据砼强度的增长情况和结构受力的要求来决定。拆模时砼强度的要求:①不承重的侧面模板, 应在砼强度达到能保证其表面及边棱角不因拆模而受损坏时方可拆模;一般情况下待砼强度达到2.5MP以上方可拆模。②对承重的底面模板, 应在砼强度足以安全地承受其结构自身重力和外加施工荷载时, 方可拆除, 拆模时砼强度不得低于设计强度的70%。
4 桥梁高墩施工中最为关键的技术———爬模施工
4.1 爬模设计的工艺原理
在爬模结构中受力的主体是空心桥墩已经凝固的混凝土墩壁, 整个爬升设备的主体由液压千斤顶顶升油缸以及内爬支脚机构的上下爬架组成, 其上下爬架分别与油缸体与油缸的活塞运动杆相铰接, 上爬架与外套架相连接, 这样就连同外套架连接网架工作平台共同形成了整个的爬模结构。缸体作为固定的部分, 活塞杆则作为运动的上升部分, 同上下爬架一样, 一个固定一个上升的相对运动, 从而形成了一个上爬架与内套架, 下爬架与外套架相互交替上升的爬模系统, 达到爬模结构爬升、就位、校正的目的。整个爬模系统的爬模上升都要由内外套架运动来实现。随着内外套架产生相对运动, 爬模也随之产生相应方向的改变。内套架之间的导向轮能够保证整个系统上升的平稳度。当内外套架产生相对运动时, 模也不断的上升, 这时塔吊双臂随着爬模的上升而抬升, 物料被吊起, 当内外套架产生相向运动时, 爬模下降, 塔吊双臂也随之下降, 物料被放回地面, 整个过程都依赖着内外套架的运动。
4.2 爬模的结构
爬模的结构相对来说比较简单, 概括的说就是分为承重结构以及爬行结构, 具体的包括:爬行网架的主工作平台、内外套架、双悬臂双吊钩塔吊、内爬的支脚系统、液压顶等起重设备、模板、支撑系统、控制系统、配套电力系统等。网架的主工作平台是整个爬模结构的基础部分, 承载着主要的爬升系统的运行, 为爬升系统提供了一个工作的平台。在这个平台上安装塔吊, 同时需要用L支脚进行固定, 塔吊的下方是用来进行爬升的液压千斤顶升降系统的爬架, 用来完成整个爬架的爬行。在其中间还要安装配电设备以及控制系统。这个结构的链接过程中, 从运输方便、安装以及拆卸便捷的角度考虑在链接时同架结构的构建一律采用万能角铁杆件和连班用螺栓进行连接, 这样就会极大的提升整个工程的工作效率。
中心塔吊安装在整个平台的中心, 是整个爬升系统的工作手, 也是整个工作构建中最为核心的工作部分, 同时还要承受爬升过程中产生的重力, 这就需要在考虑其承重能力的同时, 还要考虑在施工过程中上料的方便程度, 双悬臂双吊钩塔吊在有利于承重的前提下, 可以满足双向上料, 安全、快捷。这个爬模系统的运动是通过内外套架的运动来实现的, 它是整个系统的发动机。内爬支脚是爬模系统的第二发动系统, 它带动的是整个平台的上下移动。液压顶升机构是整个爬模系统的动力源泉, 靠液压千斤顶的活塞运动产生的推动力, 才能支撑整个爬模系统的顺利运行。
4.3 爬模的组装
了解了整个爬模系统的结构, 其安装的过程就相对明晰了。为方便工程的进行, 确保安装的安全有序, 爬模的组装一般选择自下而上的安装顺序, 或者是按照工作组进行分别安装, 最后通过其他提升设备进行辅助二次组装。在整个安装的过程中务必保证相连接的各部件之间的紧密性以及准确度, 同时由于各部件之间的关联性较强, 一旦设计好了安装的顺序后, 切忌随意更换安装顺序, 造成安装的失败, 降低了安装的效率。还要注意安装过程中各部件之间的润滑以及防尘的处理。
4.4 爬升的工艺
在混凝土的浇筑过程中采用两层模板, 先用一层模板浇筑, 浇筑完成后让其自然凝固, 在凝固完成后启动爬升系统, 爬升到指定位置之后, 拆除下层模板, 用钢筋进行固定, 然后用另一层模板进行浇筑, 这样进行循环浇筑, 直至达到设计要求的高度。
4.5 墩帽的施工工艺
当主工作平台爬升高度超过设计高度的30厘米时, 停止爬升, 浇筑到墩身空心段顶标高时停止浇筑, 并需要预埋链接螺栓, 然后拆除墩壁的内模。
5 目前桥梁高墩施工中其他常见的施工方式
除了现在应用较为广泛的爬模施工技术外, 还有几种高墩施工的工艺也较为常见:①滑模施工。滑模施工的过程中就是将模板挂在工作平台周围的围圈上, 通过千斤顶的提升, 随着浇筑的进行而提升。其主要的机构包括内外两侧的模板、工作平台、工作过程中的提升吊篮、提升设备以及灌注过程中的混凝土平台。②液压翻模施工。液压翻模施工在高墩施工中也经常会被采用。它是在有一定强度的混凝土墩身上建立一个液压翻模工作平台, 平台的提升动力是靠千斤顶等液压起重设备, 在平台到达合适的高度以后通过吊篮等起吊系统将内外吊挂提升, 工程的操作人员是在吊挂上完成对模板的安装、提升以及拆卸工作, 并在吊挂上完成钢筋加固等一系列的工作。
6 结束语
随着我国大型桥梁工程的不断修建, 高墩施工技术的应用也将会越来越频繁, 高墩的施工技术也势必会随之发展、完善, 对于施工企业必须熟练掌握此种施工工艺, 以便更好的适应工程的需要。
摘要:由于近年来我国的大型基础设施建设的密集修建, 高墩施工技术越来越频繁的在桥梁工程中使用, 本文对高墩施工的现状、高墩台施工特点、高墩台的主要施工方法加以介绍, 并着重对爬模施工技术进行论述。
关键词:桥梁高墩施工,爬模,关键技术
参考文献
[1]吴健强.桥墩无拉杆模板施工技术[J].科技信息, 2008 (34) .
[2]王凤观, 黄泽华, 孙国花.爬模技术在水龙特大桥主墩中的应用[J].大众科技, 2011.
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