双肢薄壁空心墩

双肢薄壁空心墩（精选8篇）

双肢薄壁空心墩 篇1

摘要：本文基于笔者参与的某特大桥项目工程经验, 研究探讨了其中双肢薄壁空心墩和连续刚构箱梁工的相关技术, 全文是笔者实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：双肢薄壁空心墩,连续刚构箱梁,施工,混凝土

1工程概况

某特大桥主桥为105 m+200 m+105 m刚构连续梁, 引桥为30 m箱梁, 基础为桩基础, 主桥墩为双肢薄壁空心墩, 最大高度为123 m, 是主控工程。施工技术含量高, 工艺复杂, 涉及深挖孔桩施工技术、高墩施工技术、混凝土泵送技术、连续宽箱梁悬灌施工技术、移动平台现浇箱梁技术及线形量测技术等。合同段内线路穿越三座山, 跨越两条沟谷、河流, 山高、坡陡、谷深, 地形起伏大, 施工场地狭窄, 交通不便, 给施工带来诸多不利因素。控制工期的关键线路是主墩的桩基、承台、墩身、0号段、悬灌段、合拢段及桥面系的施工, 施工时要优先安排。合同段内地势陡峭, 山高谷深, 无合适制梁场地, 为保证施工进度, 引桥施工考虑采用2台拆叠式移动平台现场浇筑梁体施工。

2主墩施工

主墩为矩形双肢空心墩, 施工时采用双井架翻升模板施工。

2.1 双井架翻升模板总体构造

井架用于支撑工作平台, 并作为平台爬升的导向结构。每套模板在空心墩内设2个井架。每个井架分成7节, 每节2.5 m, 总高17.5 m。工作平台支撑在井架上并可沿井架爬升, 其为钢筋安装、混凝土灌注等提供操作场地。平台采用斜拉板架结构, 重量轻、刚度大。其上密铺铺板, 四周设有护栏。吊架悬吊在平台上, 包括外吊架和内吊架, 为模板翻升、钢筋安装、墩身混凝土表面修整等提供操作平台。工作平台的爬升采用8个10.0 t手拉葫芦, 葫芦上端固定在井架上, 下端吊在工作平台上。模板共设两层, 层高2.5 m, 两层模板交替翻升。外模采用大块钢模板, 以保证墩身外观质量。内模采用组合钢模板, 以便模板通过横隔板预留孔洞翻升。外模板采用手拉葫芦翻升, 手拉葫芦悬挂在平台上。每一侧面的模板无需解体, 整体向上翻升。内模板则解体成适当大小的板块, 分块翻升。如塔吊空闲时也可采用塔吊翻升模板。附属设备包括照明、通讯指挥、安全、消防、维护等设备。

2.2 主墩施工程序

①拼装调整模板和两层大模板, 灌注第一节墩身混凝土。为方便横隔板的施工, 第一节墩身混凝土顶面距第一道横隔板顶面应为2.5 m的整倍数, 因此在两层大模板下端设一块调整模板调整第一节墩身高度;②拆除调整模板, 拼装井架。井架即可先拼装10.0 m高, 然后随模板翻升逐节接高, 也可以将18.0 m高井架一次拼装到位;③在第一节混凝土顶面上拼装工作平台;④将工作平台沿井架提升3.0 m;⑤手拉葫芦翻升下层模板, 安装第二节墩身钢筋;⑥灌注第二节墩身混凝土;⑦接高井架2.5 m, 提升工作平台2.5 m;⑧安装内外吊架;⑨重复⑤～⑦, 直至横隔板位置;⑩在墩身每完成10.0 m时, 将井架支撑点转换到空心墩内壁上。支点转换完成后, 将支点以下的井架随模板翻升逐节倒至井架上端接高。这样只需18.0 m高井架即可完成墩身施工。

2.3 横系板施工

在横系板下的墩壁上预埋钢牛腿, 牛腿上设横梁, 横梁上顺桥向纵铺工字钢, 工字钢上横铺方木, 方木上铺5cm厚木板并在其上钉2 mm镀锌铁皮作底模。横系板侧模采用钢框双面覆膜木胶合板大模板。施工程序如下:①在横系板下面一个节段的墩壁内预埋钢板;②吊升模板。两墩壁内侧的模板不吊升;③拆除墩壁内侧模板, 焊接钢牛腿, 牛腿的焊接可在脚手架平台上进行;④吊装横梁, 此时需悬挂临时吊篮, 以便于人员操作;⑤吊装纵工字钢, 铺设横木和底模;⑥安装侧模, 绑扎钢筋, 灌注混凝土。

2.4 横隔板施工

横隔板与墩身整体施工。①工作平台提升至横隔板顶面以上0.5 m, 此时工作平台距已完成墩身混凝土顶面1.5 m;②采用脚手架钢管将工作平台支撑在已完成的墩身混凝土上;③拆除最上节井架和内吊架;④空心墩内的横隔板由井架支撑, 底模板可利用拆下的下层墩身内模板拼组。外隔板施工需在墩身上预埋牛腿, 利用挂篮的轨道作底模的纵横梁;⑤横隔板混凝土达到一定强度后, 将横隔板以下的井架随模板翻升从横隔板人洞倒至隔板上继续墩身施工。

2.5 施工控制

大桥平面控制布设国家四等三角网, 最大边长比例误差控制在1/10万, 以保证各墩台间相对关系, 施测采用徕卡TC11022秒全站仪进行, 施工放样采用极坐标法, 换站复核。高程控制布设国家三等网, 每km差全中误差控制在6 mm, 控制网施测及加密水准基点采用全站仪往返测三测回。施工采用徕卡NA2高精度自动安平水准仪控制, 全站仪三角高程复核。

垂直度采用徕卡ZL激光铅直仪 (精度1/20万) 控制, 在桥墩两侧埋设固定点, 架设铅直仪控制模板垂直度, 并复核墩身偏移量。因高墩受日照影响, 墩身在一天中垂直度偏差变化较大, 墩身模板必须在每天日出前完成测量、调整、加固工作, 调好后不得再动, 直至混凝土灌注完成。

在墩身最后一节混凝土灌注前在两薄壁之间预埋牛腿, 便于安装箱梁0号段托架, 同时将两个薄壁在墩顶临时锁固, 以防止在0号段施工过程中的偏载或日照影响下两薄壁产生相对位移。

3连续刚构箱梁施工

3.1 连续刚构主要施工方法

① 0号段采用在墩顶托架上分三次灌注成型的施工方法;②悬灌梁段采用挂篮在T构两端对称悬臂灌注施工;③合拢段直接利用挂篮底模平台和内外模板施工;④现浇直线段利用墩顶托架灌注施工。

3.20号段的施工

0号段为箱梁与墩身联接的隅节点, 截面内力最大且受力复杂, 钢筋和预应力管道密集, 因此保证0号段施工质量是箱梁施工的关键。0号块件在托架上现浇施工。浇筑时应在一日内气温较低时进行。为保证在施工时不出现温度裂缝, 应在混凝土内辅以冷却设施, 并加强养生, 混凝土内部温度不宜超过55 ℃, 内外温差不宜超过25 ℃。为保证0号梁段混凝土的施工质量, 保证托架安全, 施工时采用在墩顶托架上分三次灌筑成型的施工方法。

3.2.1 顶托架和模板

墩顶托架由预埋于墩身内的连接件及外部三角支架组成, 上设纵梁、横梁组成底模平台, 构造简单, 受力明确, 重量轻, 刚度大, 制作安装方便。外模采用悬灌梁段的部分外侧模和墩身模板拼组, 内模采用GQZ70型组合钢模板并辅以部分异形钢模板拼组, 底模采用墩身平面模板铺设。

3.2.2 托架和模板的安装

①最后一节墩身施工时预埋托架连接件;②拆除墩身模板, 安装三角托架, 安装在吊架上进行;③安装横梁、上纵梁和外模垫梁;④托架预压;⑤安装底模, 设置预拱度;⑥装外模, 外模分块吊装后在托架上拼组。每吊装一块模板必须稳固的支撑在托架上, 并及时安装对拉杆, 以防模板倾覆;⑦内模在底板和腹板钢筋、纵向预应力管道及竖向预应力筋安装完成后拼装。

3.2.3 托架预压

托架安装完成后应进行加载试验, 完全模拟施工状态下的荷载工况, 测定其弹性变形, 消除非弹性变形, 并将弹性变形值计入预拱度。以确保0号段梁底标高符合设计要求。托架预压时采用砂袋加载, 荷载分四级施加, 总荷载为托架实际受力的1.3倍。托架施工注意事项。① 0号块件质量大, 托架承受的重力较大, 因此, 托架应具有足够的强度、刚度和稳定性, 以保证0号块件施工质量和安全;②浇筑混凝土前, 应在箱梁底板、翼板上预留吊孔, 供拆架使用;③用于托架的贝雷架及工字钢应全部进行检查, 变形者应加强或更换;④应在托架上的贝雷架侧面作标记, 作为墩顶段施工观测点, 观测墩顶变形;⑤主桥进入挂篮施工阶段方可拆除托架, 然后凿除表面5 cm混凝土, 切割工字钢预埋部位, 再用与桥墩相同标号的水泥配置泥胶补填空洞, 力求墩身表面光泽一致。

3.3 悬灌梁段施工

从1号段开始采用两个独立的三角形挂篮在T构两端进行对称悬臂浇筑施工。悬浇粱段施工程序为。①前移并调整挂篮;②绑扎底板、腹板钢筋, 安装预应力管道;③安装内模;④绑扎项扳钢筋, 安装预应力管道;⑤测量复核;⑥浇筑混凝土;⑦依次张拉竖向、纵向、横向钢筋 (束) ;⑧前移挂篮, 下一节粱段施工。

3.3.1 三角形挂篮结构形式, 主要性能参数及特点

(1) 挂篮总体结构。

挂篮由三角形主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。主桁架:主桁架是挂篮的主要受力结构, 由两榀三角主桁架、竖向联结系和水平联结系组成。底模平台:底模平台直接承受梁段混凝土重量, 并为立模, 钢筋绑扎, 混凝土浇筑等工序提供操作场地, 其由底模板、纵梁和前后横梁组成, 底模板由四块3.5m×2.5m的大块钢模板拼组而成, 与墩身模板通用。模板系统:外侧模采用大块钢模板, 内模采用组合钢模板拼组而成。悬吊系统:悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括底模平台前后吊杆、外模走行梁前后吊杆、内外模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。锚固系统:锚固系统设在两榀主桁架的后节点上, 共2组, 每组锚固系统包括2根后锚上扁担梁、4根后锚杆、2根后锚分配梁、3根后锚下扁担梁及6根竖向预应力粗钢筋。走行系统:走行系统包括垫枕、轨道、前支座、后支座和牵引设备。内模在钢筋绑扎完成后采用手拉葫芦沿内模走行梁滑移就位。

(2) 主要技术性能及参数。

适应最大梁段重:2 500kN 适用施工节段长:4.5 m。适用梁体宽度 (底/顶) :7.0/13.0 m 适用梁高:12.0 m～3.5 m。挂篮自重:900kN 走行方式:液压千斤顶牵引。工作状态倾覆稳定系数:>2.0 走行状态倾覆稳定系数:>2.0。主构架最大变形:20 mm。

(3) 主要特点。

三角形主桁架结构简单, 受力明确, 重量轻、刚度大。主桁架采用高强螺栓联结, 非弹性变形可忽略不计;三角形挂篮重心低, 挂篮的拼装、使用、拆除安全、方便。起步长度短;操作方便、安全, 施工人员站在梁顶即可完成各项操作;挂篮设计采用大型结构软件进行整体三维空间分析, 使用安全可靠;可进行连体挂篮的施工。挂篮的外模板采用墩身平面大模板拼组, 不降低挂篮费用, 而且可保证箱梁混凝土外观质量;可变宽轻型门式内模框架, 最大限度的保证箱内操作空间;底模平台高度小, 可用于施工期间需控制桥下通航、通车净空的悬灌梁桥的施工;利用箱梁竖向预应力粗钢筋作后锚, 抗倾覆系数高, 安全可靠;采用无平衡重液压千斤顶牵引方式, 走形平稳、安全。

3.3.2 挂篮加载试验

由于桥墩较高, 在挂篮安装完成后在1号段位置加载较为困难, 也存在安全隐患。因此对挂篮的主桁架和底模平台分别加载。主桁架在0号段顶面利用预埋挂篮锚固精轧螺纹钢筋和张拉设备进行加载试验, 分别模拟最重梁段施工工况和走行状态最不利工况, 以检验主桁架的强度、刚度、工作状态后锚和前支座的安全性、走行状态抗倾覆能力。底模平台在地面加载, 以检验底模平台的强度、刚度及前后吊杆的承载能力。

(1) 主桁架加载试验程序。

主桁架加载试验装置详见图1。首先模拟最重梁段施工工况的加载试验, 然后进行走行状态最不利工况的加载。

最重梁段施工工况分4级加载 (最重梁段按193t) , 每施加一级荷载均应记录主桁架前节点中心、主桁架前支座中心、主桁架后节点中心处位移, 并仔细观察主桁架节点、杆件、后锚有无异常。荷载值以油表读数控制, 位移值采用精密水准仪测量。走行状态最不利工况分2级加载, 第一级为走行状态后支座的最大反力;第二级为第一级的1.3倍。安装加载试验装置。记录主桁架前节点中心、主桁架前支座中心、主桁架后节点中心处塔尺读数。

(2) 底模平台加载试验程序。

底模平台加载试验在地面进行。方法是在底模平台两端设置承载门架, 将底模平台由前后吊杆悬吊在承载门架上。然后在底模平台上堆码砂袋。砂袋总重量为1号梁段底板与腹板重量合的1.3倍。砂袋应分成3个区域堆码, 分别模拟两个腹板重量和底板重量。

4结语

本文分析了某桥梁双肢薄壁空心墩和连续刚构箱梁工的相关施工流程, 给出了施工中的注意要点, 相信对从事相关工作的同行有所裨益。

双肢薄壁空心墩 篇2

关键词：桥梁工程；薄壁空心高桥墩；施工技术

随着桥梁工程建设的日益增多，薄壁空心高桥墩施工技术的应用也逐渐普及，其不但可以缩短施工工期，而且可以节约工程施工成本，与传统施工技术相比优势显著。因此，探讨桥梁工程薄壁空心高桥墩施工技术的运用，对推动桥梁工程建设有着重要的意义。

1 桥梁工程概况

某大桥工程全长787.95m，跨径组成5×40m+（80+2×150+80）m+3×40m，其中主桥是预应力钢筋混凝土连续结构，引桥是剪支加连续T梁结构。桥台为重力式的U型台，以增加桥梁基础；主桥墩为双肢等截面的薄壁空心墩，最高的墩身为123m；过渡墩为薄壁空心墩，大于40m的引桥墩为实体薄壁墩，大于60m引桥墩为空心薄壁墩，其余引桥墩的则为圆截面的双柱墩；墩身采用桩基础。

2 桥梁工程薄壁空心高桥墩的施工方案

2.1 翻模组装。在翻模组装的施工环节，施工单位需要做好如下工作：①桥墩中心定位。施工单位需要认真测量桥墩位置，并利用全站仪对桥墩中心进行定位，定位结果需要反复复核，在确定最终结果后，以此为翻模施工依据。②平台支架的搭建。在确定桥墩的中心位置后，施工单位需要借助脚手架开始支架搭建工作，支架必须保持水平，高度需要符合钢筋接长的要求。③塔吊的安装。施工单位需要按照安装指导书开展塔吊安装工作，并在墩身每上升一定高度时，设置相应的附墙杆，保持塔吊和墩身相互联结，增强塔吊稳定性与刚度。

2.2 提升施工设备。在钢筋、外移架和模板等施工材料和设备的提升中，施工单位均使用塔吊完成，必要时可以辅助手拉葫芦。塔吊的技术指标需要满足：吊高为3～10.68m，吊重为5.0t；吊高为10.68～16m，吊重为3.3t；吊高为16～20m，吊重为2.6t。左右幅的最远距离为37m。塔吊需要布置于两幅桥的主墩中间，以满足施工中的吊装要求。

2.3 桥墩的浇筑。在第一次的桥墩浇筑中，使用模板为悬臂模板施工时的专用模板。在开始第一次的浇筑作业前，施工单位需要在模板规定位置，安装悬臂模板施工时专用爬锥等工程预埋件，以便于安装悬臂支架，并借助对拉螺栓承担桥墩混凝土产生的侧压力。

3 桥梁工程薄壁空心高桥墩施工过程的控制

3.1 施工原材料质量控制。由于桥梁工程为薄壁空心高桥墩，其混凝土的设计标号C40，并要求双排钢筋设计，所以在施工的过程中，施工单位需要做好施工原材料的质量控制工作，认真检查原材料的数量、型号和质量合格证等，并对其质量和强度等进行试验，如果不满足技术标准和施工要求，则不允许其进入施工现场。

3.2 施工测量的控制措施。高桥墩的线形控制是其施工中的关键所在，线形好坏会直接影响到高桥墩受力情况和线形平顺度，进而影响高桥墩的施工质量，其重要性不容忽视。线性控制工作是利用测量来完成，其控制内容主要为垂直度测量、高程测量和中心定位测量等。

3.2.1 垂直度测量。在测量垂直度时，施工单位需要先以全站仪定位矩形墩4个角，然后再定位出其四条边位置所在。定位的方法为八点定位法，在保证定位准确的基础上，避免墩身出现扭曲情况。如果采用六点放样法，在墩身出现扭曲时无法检测出来。利用八点定位法，可以通过两点一线准确定位矩形空心墩的四条边线位置。

3.2.2 高程测量。施工单位需要利用自动安平水准依法，每次翻升模板都需要检验高程，并确保高程的误差在规定允许的范围内，尤其是在墩顶时的最后检测，需要严格控制其高程，确保其与设计要求相一致。

3.3 空心高桥墩摆动幅度的控制措施。桥梁工程所处的位置风力比较小，对于测量结果的影响不太大。但是随着墩身的升高，风力影响逐渐增大，为了避免施工过程中墩身的摆动幅度过大，如果墩身>70m，则在施工到35m左右高度时，施工单位需要将薄壁空心高桥墩以钢结构进行临时的锁定，减少其自由摆动的幅度，增加桥墩的刚度和稳定性，保证桥梁工程的整体施工质量。

4 桥梁工程薄壁空心高桥墩施工质量的控制措施

在桥梁工程薄壁空心高桥墩施工的过程中，为了确保施工质量和效率，避免出现安全问题，施工单位需要采取行之有效的质量控制措施，使桥梁工程可以如期竣工交付使用。

施工单位可以采取如下质量控制措施：①为了增强高桥墩的美观性，每次模板翻升后，需要对模板采取清理、调直与加固处理措施，加固时需要外箍内撑且拉紧拉杆，保证拉杆对称均匀，以及高桥墩定位尺寸与结构尺寸的准确无误。②做好主筋套筒的连接工作，安排专人负责操作，确保钢筋两端在套筒内长度相等且固定良好。

5 结束语

总之，桥梁工程的建设施工关系到道路的畅通和城市的发展，而在桥梁工工程施工中应用薄壁空心高桥墩施工技术，既可以缩短施工工期，节约施工材料，又可以提高桥梁结构的稳定性与安全性，在加快桥梁工程建设中起着重要的作用。施工单位只有在每个施工环节中规范操作，依据薄壁空心高桥墩施工特点和施工要求进行作业，才能确保桥梁工程施工质量与效率，发挥其在推动城市建设中的作用和价值。

参考文献：

[1]郑先奇. 桥梁工程薄壁空心高墩施工技术[J]. 四川建筑，2012，04：247-249.

[2]夏忠高. 矩形薄壁空心桥墩施工技术探讨[J]. 江西建材，2013，04：216-217.

[3]李跃东. 探讨桥梁工程薄壁空心高墩施工技术工艺[J]. 黑龙江交通科技，2013，12：90.

[4]刘向东. 薄壁空心高墩施工技术在桥梁工程中的应用[J]. 福建建材，2015，01：39-41.

[5]陈忠球，黄佩涛. 薄壁空心高墩施工技术探讨及质量控制[J]. 公路交通技术，2008，04：57-59.

[6]余恬，梁辉如. 薄壁空心高墩施工技术探讨[J]. 铁道建筑，2003，09：12-13.

双肢薄壁墩稳定性分析 篇3

关键词：连续刚构桥,双肢薄壁墩,稳定,临界荷载

刚构桥由于主梁保持连续,行车平顺,且主墩无支座,适合悬臂施工,顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大,受力性能好。顺桥向抗推刚度小,对温度、混凝土收缩徐变及地震有利等诸多优点,故在我国发展特别快。基本上180 m以上的梁桥均采用连续刚构桥。目前,连续刚构用于跨越山区峡谷深沟特别多,这不可避免地使主墩越修越高,见表1。

墩越修越高所带来的就是高墩的稳定性问题,因此对桥墩的稳定性进行研究是一个重要的课题。本文针对双肢薄壁墩使用频率较高的情况,运用能量法研究双肢薄壁墩的稳定问题,对其面内稳定理论公式进行推导[1]。

1 稳定问题的概述

结构稳定问题即结构受压达到某一临界荷载时,若在此基础上再施加一个干扰力,结构变形将无限增加,即结构失稳。结构失稳分为两类,第一类是分肢点失稳,即结构屈曲前平衡形式成为不稳定,出现新的与屈曲前平衡形式有本质区别的平衡形式。如轴心受压细长柱,开始是受压平衡,失稳是压弯平衡。第二类是极值点失稳,即结构屈曲时,其变形增加很大,而没有平衡形式的变化,如偏心受压细长柱的失稳,开始是压弯构件而失稳时同样是压弯构件。在实际施工的过程中,由于柱子安装的偏差、施工精度等问题,一般情况都是出现第二类失稳。而第一类失稳概念明确,理论分析容易,故结构分析一般采用第一类失稳。同时,第一类失稳分析结果一般可作为第二类失稳结构的上限[2]。在分析结构失稳要注意的主要问题有:一是正确判断结构最容易出现的失稳模式。二是正确对结构各个构件进行简化,以简化分析过程,提高分析的准确度。三是注意分析理论的适用范围。如使用线弹性分析细长柱是正确的,欧拉荷载给这类柱子提供正确的屈曲荷载;相反,对短柱而言,在外荷载达到欧拉荷载之前,轴向应力超过材料的比例极限。现在对稳定问题的分析方法主要有解析法和近似分析法。解析法即通过失稳变形后的受力状况建立微分方程,然后用数学方法获得其精确解。但是,在很多情况下欲得其精确解是很困难或不可能的,因而必须采用近似分析法。近似法主要包括能量法、有限差分法与矩阵刚度法[3]。后两种方法涉及到大量的计算工作,特别适合在有高速电子计算机的情况下使用。而能量法包括瑞雷-李滋(Rayleigh-Ritz)法、铁摩辛柯(Timoshenko)能量法、伽略金法等。本文采用瑞雷-李滋(Rayleigh-Ritz)进行计算[4]。

2 连续刚构桥稳定性分析

当连续刚构桥梁施工到最大双悬臂时,是结构处于稳定最不利时期。本文将悬臂重力,施工不对称荷载简化到墩顶。由于墩顶是桥面的横梁,在结构设计中,其刚度很大,一般不会出现弯曲变形。而对于第二,第三道横梁而言,刚度一般较小,在结构失稳过程中,会发生弯曲变形。为分析问题的全面性,本文从无中间横系梁结构开始分析[5]。

如虎门大桥辅航道桥桥墩高有35 m,两肢构造如图1。而在墩顶处主梁的梁高为1 480 cm,抗弯刚度很大,可见墩顶横系梁只发生平动的假设应该是正确的。此结构还有两种失稳模型,见图a为对称失稳,即无侧移失稳,b为反对称失稳,即有侧移失稳。对前一种情况结构可简化如图1,即上下两端为固结点,即有效长度为$\lambda =\frac{1}{2}$,容易得其临界荷载为$p{}_{cr}=\frac{\text{π}{}^{2}E{\rm I}}{l{}^2}$。 对于后一种情况结构简化如图b。

令其侧向屈曲失稳的位移函数为$y=a\left(1-\cos \frac{\pi x}{l}\right)$,满足边界条件:y(0)=0,y,(0)=0,y(l)=a,y,(l)=0。

弯曲应变能为:

忽略重力及风力的外力做功为:

(根据泰勒展开式有)

由$\frac{\partial u+v}{\partial a}=0$即$\frac{1}{4}E{\rm I}\frac{2a\text{π}{}^4}{l{}^4}l-\frac{p}{4}\frac{2a\text{π}{}^2}{l{}^2}l=0$,得$p{}_{cr}=\frac{\text{π}{}^{2}E{\rm I}}{(2l){}^2}$。由于即发生侧移失稳的临界压力比发生无侧移失稳的临界值小,故双肢薄壁墩发生失稳的临界力为$p{}_{cr}=\frac{\text{π}{}^{2}E{\rm I}}{(2l){}^2}$,这与悬臂梁的失稳公式相像,这说明薄壁墩的失稳力学实际就是悬臂梁。

对于中间有横系梁的双肢薄壁墩,由上面计算可知,不必考虑其对称失稳,直接计算其侧移失稳即可。其失稳模式见下图,根据对称性取其半结构分析。由于中间有横系梁的双肢薄壁墩一般较高,故在分析中加上其重力和风荷载的作用。

令单元1侧向屈曲失稳的位移函数为:y1=a1φ1+a2φ2,其中$\phi {}_1=a{}_1\left(1-\cos \frac{\text{π}x}{l}\right)$,$\phi {}_2=\left(1-\cos \frac{3\text{π}x}{l}\right)$,即$y{}_1=a{}_1\left(1-\cos \frac{\text{π}x}{l}\right)+a{}_2\left(1-\cos \frac{3\text{π}x}{l}\right)$,则都满足结构的边界条件:y(0)=0,y,(0)=0,y(l)=a,y,(l)=0。根据失稳模式的正交关系使得交叉乘积等于0,这样就简化了分析工作;令单元2失稳的位移函数为:$y{}_2=a{}_3\sin \frac{\text{π}x}{h}$。满足边界条件:

$y(0)=0,y{}^{,}(0)\ne 0,y(h)=0,y{}^{,}(l)\ne 0。$

弯曲应变能为:

外力做功为:

$v{}_1=-\frac{1}{2}p{\displaystyle {\int }_0^l(}y{}_1,){}^2\text{d}x=-\frac{1}{2}p\frac{\text{π}{}^{2}l}{2l{}^2}(a{}_1{}^2+9a{}_2{}^2)。$

风力做功为: v2=-q∫${}_0^l$y1dx=-ql(a1+a2)。

重力做功为:

由边界协调条件有:$y{}_1{}_{(x=\frac{l}{2})}^{,}=y{}_2{}_{(x=0)}^{,}$。

可得:$a{}_3=\frac{h}{l}(a{}_1-3a{}_2)$。

利用能量原理有:

由于风力及横梁的作用力影响比较小,忽略$-ql-2q{}_g\frac{h}{l}$,则将上式写成矩阵形式,

$\begin{array}{l}\left[\begin{array}{cc}\frac{\text{π}{}^2}{2l{}^2}\left(\frac{E{\rm I}{}_1\text{π}{}^2}{l}+\frac{E{\rm I}{}_2\text{π}{}^2}{h}-pl-q{}_{g}l\right)& -\frac{3\text{π}{}^{2}E{\rm I}{}_2}{2l{}^{2}h}\\ -\frac{3\text{π}{}^{2}E{\rm I}{}_2}{2l{}^{2}h}& \frac{9\text{π}{}^2}{2l{}^2}\left(\frac{9E{\rm I}{}_1\text{π}{}^2}{l}+\frac{E{\rm I}{}_2\text{π}{}^2}{h}-pl-q{}_{g}l\right)\end{array}\right]\times \\ \left[\begin{array}{c}a{}_1\\ a{}_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0\\ 0\end{array}\right]。\end{array}$

因为a1,a2不等于0,故:

从中可解得p,只要将p除以因施工而产生的施工荷载p施,即可得稳定系数,即可判断施工稳定性。为简单探求p影响因素,若不考虑a2,而且只考查式(1)可得:

由稳定的定义a1趋向于无穷大,则分母等于0,得:

从中可知,p与横梁的EI2有很大的关系,加大横梁的设计刚度对刚构桥的稳定有很大的作用。

3 总 结

近年来,高墩大跨连续刚构桥不断涌现,它的稳定性验算是一个关键问题。本文采用能量法推导了高墩双肢薄壁墩稳定临界荷载。

本文考虑结构稳定变形后不同刚度横梁的产生了不同的变形,比较符合工程实际,得出来的结果也是合理的。

本文在进行能量计算时忽略结构产生的轴向变形能剪切变形能,但由于上述两种能量一般比较小,对结果的影响比较小。

本文的近似稳定函数假设准确,符合结构的位移曲线,这样使得计算结果将比较接近理论值。

参考文献

[1]龚祥瑞.大跨径连续刚构桥的稳定性分析.山西建筑,2009;22(1):1—3

[2]程翔云.高桥墩设计计算中的两个问题.重庆交通学院学报,2000;(6):4—5

[3]赵伟封,等.薄壁特高墩预应力混凝土连续刚构桥的空间稳定性.长安大学学报,2004;(7):2—4

[4]吕毅刚,等.能量法分析高墩大跨连续刚构桥稳定性.长沙理工大学学报,2005;(12):7—11

山区空心薄壁墩施工技术 篇4

银珠河大桥位于安徽省岳西县黄尾镇阔滩村,该地区位于大别山腹地,群山环绕,地形复杂,地势陡峭,起伏非常大。该桥为左右线分离式,跨径组合为:左线3×30+(45+8×30+45)+8×30,右线(45+3×80+45)+7×30,主跨为变截面预应力混凝土连续—刚构,主墩为矩形空心薄壁墩(单室等截面),墩身混凝土强度等级为C40,墩身外形尺寸为650×400,左右线主墩并列布置,共8个墩,最高墩为43 m,最低墩为21.5 m。墩位分别位于沟谷中、银珠河河滩内及半山坡上,施工难度大。

2 施工方法及施工工艺

2.1 施工方法

墩身内外采用翻模施工,外模采用大块钢模板,内模采用竹胶板或木板(一侧刨光),每节模板高度为1.5 m,每次灌注不得少于3.0 m。即先绑扎钢筋立模,施工墩身底座实心混凝土,待混凝土浇筑完毕终凝后,再绑扎钢筋立内外模(翻升高度2倍),待混凝土浇筑完毕终凝后,再绑扎第4,第5层钢筋,拆除底座外模和第二节模板,并将底座外模和第二节模板翻升至第4,第5层,以后每次浇筑3 m高度混凝土,形成钢筋绑扎、拆模、翻升立模、测量定位、接长泵送管道、浇筑混凝土、养生和标高复核的循环作业,直至达到设计高度。

2.2 施工工艺流程

施工工艺流程见图1。

2.3 设备机具配置

1)塔吊基础应按厂家的图纸进行施工,保证不出任何问题。2)塔吊高度超过25 m时,必须在塔吊中部设置附着加固,附着采用在墩身施工过程中预埋构件后,用附着杆与构件焊接或螺杆连接。3)脚手架搭设时采用扣件连接,立杆间距为100 cm,步距为120 cm,横杆间距为100 cm,人行脚手架靠墩身侧必须与墩身附着固定,确保稳定。4)半山坡上的墩身在施工过程中应和河滩中内的墩身同步考虑预埋构件,保证索道满足施工。

2.4 模板设计与加工

模板的设计保证模板有足够的刚度,以保证一次浇筑3 m～4.5 m高混凝土。每节模板均设置工作平台(宽度1 m),利用角钢焊接在模板竖肋上,与模板形成整体,工作平台上铺2 cm厚木板,外侧工作平台沿周边设立0.8 m高防护栏杆并挂800目安全网,供操作人员作业、行走,存放小型机具。

2.5 绑扎钢筋、立内外模板、拆模

在基顶面设计位置开始绑扎钢筋,钢筋绑扎完毕后,安装底座模板,并检查模板垂直度及模板边线是否与墩身设计位置吻合。

对已加工好的大块钢模进行试拼,检查模板加工精度、拼装精度是否达到设计要求。利用全站仪恢复承台纵、横中线,利用水准仪确定标高,根据承台中心放出墩身边线,确定立模位置。

拆模时,先拆除对拉拉杆,再拆除法兰螺栓(每块模板连接处保留2个～3个不拆)。用塔吊(葫芦)吊住模板,依次拆除模板连接处螺栓,将模板吊(放)至地面修整,拆倒数第二块模板前,用葫芦将最后一块模板吊住,防止出现意外情况,检查最后一块模板的对拉杆确认安全可靠,进行下步工序。

2.6 混凝土浇筑

混凝土采用泵送。塔吊离墩身较近的(不超过5 m),泵管利用塔吊附着至工作面;混凝土对称四周均匀灌注,泵管头接软式管。混凝土每层浇筑厚度为30 cm,混凝土振捣直接从顶口放入插入式振动棒振捣,观察混凝土振捣质量(夜间浇筑时墩身四周设置若干碘钨灯)。浇筑完毕后及时养生,待混凝土强度达到2.5 MPa后,人工清除浮浆,凿毛混凝土表面。

2.7 隔板及墩顶部位

当墩身施工到离隔板1 m时,在墩身预埋构件,当施工到隔板位置时,利用预埋构件拼装托架,作为隔板施工的支承架,然后在托架上进行隔板钢筋绑扎、模板安装。

墩身施工至距离墩顶实心段1 m时,同样在墩身内壁预埋构件,当施工到实心段位置时,利用预埋构件拼装托架,作为墩顶施工的支承架,然后在托架上进行墩顶钢筋绑扎、模板安装。内模采用木模或竹胶板,为保证墩顶部位质量,混凝土一次浇筑完成。

3 墩身质量控制

3.1 测量监控措施

1)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。2)在第一次立墩身模板时,采用平面坐标法(与导线点联测)准确测放出模板4个控制点的平面位置,采用三角高程法测放出模板顶面高程,然后利用铅垂线测量模板的倾斜。3)以后每节段立模时均与第一次一样测量控制放样,而且还要对前一节段进行竣工检查。4)每次测量时间尽量固定在温度、阳光等气候因素影响较小的每天早上9:00以前或下午4:00以后进行。5)平面位置控制。将全站仪架于控制点,用极坐标法通过控制模板位置控制墩柱平面位置。6)高程控制。在承台上墩身两侧各布设两个水准点作为基准高程,基准高程采用三角高程测量的方法从控制点用检定钢尺沿墩柱向上传递。

3.2外观质量控制

1)优化混凝土配合比,在保持原来配合比、坍落度的前提下,采用增加高效减水剂,混凝土浇筑过程中专人负责振捣,确保不漏振、过振。2)提高立模精度,采用玻璃胶或橡胶皮处理接缝,保证接缝严密,每节浇筑混凝土保持在同一个水平面,表面凿毛后将与模板接触部位清理干净,确保模板缝平直,无错台。3)夏季施工,由于气温较高尽可能安排在下午或夜晚温度较低时浇筑混凝土,减小混凝土的坍落度损失。4)混凝土浇筑完后,立即进行覆盖养护,拆模后用塑料薄膜包裹,进行湿润养护,同时避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身。5)拆模后及时修复表面缺陷,保证墩身颜色一致,棱角分明,并及时检查模板是否存在变形,以便及时校正;清理模板表面,均匀涂抹脱模剂备用。

4安全措施

1)参加墩身施工的作业人员,事先必须检查身体,有精神病、高血压、心脏病患者、聋哑人、恐高症的人员不得参与施工作业。2)进行安全教育。建立健全各项规章制度,加强岗位责任制。严格施工纪律,严格按照操作规程作业。高空作业人员作业时必须佩戴安全帽、穿施工鞋、系安全绳。3)工作面挂安全网,墩下便道应搭设防护棚。定期检查脚手架扣件、工作平台栏杆、人行走道板是否牢固,发现问题及时整改。4)遇到暴雨、雷电及6级以上大风时,应停止施工并切断电源,保护好各种设备。5)未经现场主管批准,任何人不得顶岗、跨岗作业。6)塔吊司机要经培训考核,持证上岗,作业时要有专人指挥,禁止超负荷起吊。定期检查塔吊钢丝绳、卡环、附着杆,如有损坏应及时更换。

5结语

空心薄壁墩的施工方法很多,根据现场情况制定合适的施工方法非常重要,模板、提升设备是否适用,工艺、工序是否合理,直接决定了施工的进度、质量、安全和效益。

参考文献

[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]郭发忠.桥涵工程[M].第2版.北京:人民交通出版社,2009.

浅谈空心薄壁墩施工技术 篇5

大尖坡一号桥设计采用分离式设置。

左幅桥梁中心桩号K4+091.06,起点桩号K3+934.32,止点桩号K4+244.00,桥梁总长为309.68米(单幅)。采用2联(5孔+5孔)连续结构,孔跨布置为10×30.5,终点与隧道出口相接。

右幅桥梁中心桩号K4+077,起点桩号K3+952.76,终点桩号K4+201.24,桥梁总长为248.48米(单幅)。采用2联(4孔+4孔)连续结构,孔跨布置为8×30。

基础设计采用桩基础,承台相接。墩柱设计采用T型墩,小于40米的采用实心墩,大于40米采用空心墩。

盖梁设计采用T型盖梁,上部构造采用30米T型梁,梁高2米,底部宽0.6米。最高墩为左幅4号墩设计高为48米,右幅3#墩设计高为45.15米,均采用空心薄壁墩,施工难度较大。

2 墩身施工技术

大尖坡一号大桥左幅4#墩、右幅3#墩空心薄壁矩形柔性墩,采用分节段翻模施工。外模采用钢模,内模采用竹胶模板,钢支架翻模施工,每次施工高度4.5米。模板每节高1.5米,共四节,内模采用竹胶模板。首节墩柱砼浇筑6.0米高,以后每节依次浇筑高度为4.5米。系梁和盖梁施工采用在墩柱上穿钢销支撑,Ι40+钢管架顶托的托架平台辅助施工,盖梁施工所用模板采用钢模板。

2.1 塔吊安装

(1)塔吊作为墩身起重设备,安装时注意塔身的垂直度,以保证其起重能力。塔吊、塔身与墩身采用三杆式附着杆联系起来,第一节自由高度设为25米,以上20米处再布设一道。塔架内挂设爬梯,用可以移动的小型栈桥搭接墩柱,施工人员来往墩身作业。

(2)塔吊布置按照左幅3#、4#墩、右幅3#墩三个墩柱布置一台塔吊,塔吊设置在左幅4#墩靠3#墩侧,塔吊至右幅3#墩侧的最远距离为32.2米,用QTZ5513(80型)即可保证3个墩身的施工。

2.2 墩身翻模施工

(1)左幅4#墩、右幅3#墩空心薄壁矩形柔性墩,墩身高度普遍较高。砼采用泵送,泵管沿着塔架安装。在翻模施工过程中,利用模板外侧的施工平台。内模用竹胶模板,拼装钢管架支撑。设对拉拉杆,采用φ30的PVC管,内穿φ25的圆钢做为拉杆,每块面板布置四根拉杆,拉杆周转使用;在确保质量、安全前提下,为缩短施工周期,墩身钢筋采用直螺纹连接,其他结构钢筋连接不变。

(2)墩身模板、钢筋安装顺序:

a.先安装内模支架(内模支架落在隔板上)。

b.安装墩身钢筋,将主筋按设计根数连接。

c.套入箍筋,形成骨架。

d.安设各种预埋件,保护层垫块。

e.提升、安装外模,安装拉杆。检查验收,待浇砼。

2.3 模板拆除

不承重模板拆除时其砼强度不得低于设计强度的60%。承重模板拆除时其砼强度不得低于设计强度的80%。模板拆除前应将待拆的模板装好千斤绳由吊机虚吊保险。拆除时应先将全部螺栓松开,所有联接,支撑全部解除方可轻撬模板。拆除时不得用大锤猛砸、吊机强提等方法脱模,如轻撬不动,可用水平千斤顶对顶模板使之脱离砼面,以免损伤砼面和边角,损坏模板或造成模板变形。

2.4 盖梁的施工

须在墩身壁上预留插销孔,插销和支架支撑底模。预留孔周围位置须加强振捣,使其砼密实。后节墩身施工前,对施工缝处进行凿毛处理。

首节墩身浇筑,拼装模板,第一次浇筑砼高度6.0米,第一节墩身浇筑对平面位置要求相当严格偏差要小于3mm。待混凝土强度达到后,提升模板及支架,安装吊平台,浇筑砼后面节段(后每节4.5米)。

内模支撑管架随浇筑高度逐节升高,遇隔墙时,需将隔墙下室内的模板及内撑及时拆除出来。

3 盖梁施工

在墩柱上预留插销孔,墩柱施工完毕穿好插销作为支架支撑点。拼装Ι40+钢管架顶托的托架平台作施工平台,铺设底模系统。底模与分配梁间以楔木抄垫微调标高。在盖梁砼浇筑前,必须保证支撑点预埋件上方墩身已浇筑1.5米高。

盖梁高空支架一次性现浇成型,砼自重与模板支架系统等荷载将达100余吨,必须加强安全防范性措施。

(1)对支架系统进行预压,每个钢销支撑点处检验荷载按225KN考虑。测量支架变形情况,消除非弹性变形。

(2)支撑点上方墩身确保已浇筑1.5米高,且砼强度达到设计强度。

(3)砼浇筑水平分层,每层层厚不超过30cm。砼泵送,竖向倾落高差不得超过2米,尽量减小冲击荷载。

(4)浇灌砼时派专人检查模板、支架系统。

4 墩身砼浇注与养护

4.1 砼灌注

墩身砼为C40级,用搅拌车运送到墩位,然后泵送入模。浇注过程中用B50插入式振动棒边浇边振捣。墩身混凝土坍落度要严格控制,在满足泵送条件下要尽量的降低(一般宜小于14cm)。混凝土入模倾落高差不大于2米,防止混凝土离析,采用串筒布设浇灌点。

(1)水平分层,层厚控制为30cm。放一层振捣一层,振动棒插入深度以进入下层混凝土面5cm~10cm为度。振捣时要注意振动棒不能碰到波纹管和模板,与模板的距离应保持在10cm左右。一次浇筑时,上、下两层间隔时间不得超过1.5小时。

(2)砼下料要大致水平均匀,不得连续定点注入一处。

(3)插入式振动棒振捣时,宜快插慢拔。单点振动时间不少于20s,振动棒移动距离不大于其作用半径,振捣要做到不欠振、不过振、不漏振,使砼振捣密实,直到砼不再下沉,不再冒泡,并开始泛浆。

(4)砼浇注期间,应设专人检查支架,模板,钢筋和预埋件等稳固情况,当发现有松动、变形、移位时,应及时处理。

(5)施工缝表面须凿毛处理,洒水湿润,但不得积水。浇注时,先铺一层厚10~20mm的1:2水泥砂浆,然后浇筑砼。

4.2 砼养护

(1)洒水养护。拆模后,使用塑料薄膜包裹墩身,并浇水养护。高温时必须使砼表面保持温润一周。

(2)砼的养护时间为7~14天,养护安排专人负责,施工技术人员要经常检查、督促。

(3)砼养护期间,其强度未达到2.5Mpa以前,不得在砼面上进行任何施工作业。

(4)气温低于+5℃时,不得洒水养护,应用塑料薄膜覆盖保温,防止砼受冻。

摘要：文中结合某高速公路大尖坡一号桥,介绍该桥空心薄壁墩的施工方法及工艺,可为今后同类工程施工提供参考。

关键词：空心薄壁墩,施工技术,工艺

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范[S].JTJ041—2000.

空心薄壁墩桥梁施工安装质量控制 篇6

空心薄壁墩桥梁施工技术质量控制问题最主要的问题是确定模板模型, 以及模板安装和拆除、运输混凝土的方法。一般情况下, 空心薄壁墩桥梁施工采用提升或滑升或者翻转的模板方案, 再配合塔式吊机以及钢管手脚支架、定型模板施工工艺, 可以使得施工操作更加方便、安全, 且能缩短工期, 节约成本。

1 施工技术

根据空心薄壁墩桥梁施工的特点, 施工过程存在着先后顺序, 施工安装过程一般按照桩基础施工、墩身施工、盖梁施工的先后顺序进行。

1.1 桩基础施工技术

桩基础施工涵盖了成孔和清孔以及吊装入孔等几个方面。空心薄壁墩桥梁施工技术对桩基的材料严格要求, 整体上需要硬度比较大的岩石, 一般需要通过砾石层或风化岩层才能得到比较坚硬的岩石。桩基决定了桩基础的成孔施工技术, 如果桩基穿过了风化岩层, 成孔施工技术就用钻眼爆破、人工出渣的方法, 如果桩基通过了砾石层和砂粘土等多个地层, 成孔施工技术一般用冲击钻孔方法。清孔技术由钻孔技术决定, 选择不同的钻孔技术, 清孔技术也会不同。假如钻孔选择的是钻眼爆破、人工出渣的方法, 可以用人工清孔的方法对钻孔产生的碎渣进行清理, 在灌注混凝土前, 不用担心碎渣清除不干净, 有碎渣沉淀的问题。如果钻孔用的是冲击钻钻孔方法, 清孔时一定要用循环泥浆技术才可以将孔内的碎渣全部清理干净, 清孔之后, 泥浆一般占1.05的比重, 从而对孔壁进行保护。灌注混泥土时, 要先确定孔的大小和对应导管口埋在混泥土的深度, 才能确定需要灌注的量, 对桩基灌注完混泥土后的停灰面需比设计的标准高度高出一点点, 破桩后要对桩进行检查。

1.2 墩身施工技术

建设墩身前, 要在墩身里设置对应高度的扶梯, 墩身外面要设置电梯支架, 方便施工员对壁的上下进行操作。建设中, 如果材料的起吊高度比较高, 就要利用塔吊对材料进行上升和下落的操作。起吊高度偏低时, 用吊车对材料进行起吊即可。

1.3 盖梁施工技术

空心薄壁盖梁前, 需要为预先埋好的构件搭配相对应的盖梁支架, 再安装盖梁底模板、扎盖梁钢筋。最后装盖梁侧模板, 并加固, 灌注混凝土。灌注混凝土的同时, 要将模板进行稳固, 绑扎好支座垫的钢筋。所以一般用塔吊做吊起作业。在设定好的地点, 将混凝土搅拌混合, 再用运输车将它运到相应的施工地, 用塔吊将混凝土注入模板, 在模板内将混凝土搅拌, 加固后, 对混凝土进行保养。

2 空心薄壁墩桥梁施工安装要求

空心薄壁墩桥梁设计前, 选择模板时, 要结合工程的自身情况, 并分析工程的经济能力。选择了翻模施工法后, 要为每个外模版所对应的横柱支撑一个施工平台, , 让施工者可以在外模和内模所对应的平台上顺利完成需要做的所有工作。对于工程实施过程中的起重机的选择, 施工者需结合工程的自身情况以及工程的运输设备。假如桥梁的空心薄壁墩高, 而且桥梁建设在两座山间, 地理位置复杂特殊, 且受地理环境的限制大, 那么施工员就不能选择普通的起重机。施工过程中会使用大量的混凝土、钢筋等材料, 施工过程对起重机的要求也会更高, 同样不能用普通的起重机。为了在施工过程中, 运输工程可以顺利进行, 加快运输材料、运输设备的速度, 一般会在四个空心薄壁墩建设两台塔式的起重机, 从而方便小型设备和材料的运输。设置支架模板时, 施工者要尽可能的减少材料的使用量, 从而节约工程的使用成本, 在我国, 一般高墩施工采用滑膜施工法、爬模施工法和翻模施工法。翻模施工法使用的成本最低, 所以, 在施工过程中, 最常用的是翻模施工法, 但翻模施工法也有安全稳定性低、控制工程状况的效果不好等弊端, 所以施工者选择施工法时, 还需根据工程的自身特点, 改善工程技术, 从而更好的满足工程的要求。

3 施工安装质量控制措施

3.1 测量监控控制措施

为了更好的保证空心薄壁墩的施工质量, 要严格测量、监控墩身。并加强翻转模板中的施工工艺的测量监控。因为桥梁的墩体比较高, 所以在施工时, 要多次对工程进行翻模施工, 为了保证墩体的垂直高度与它所对应的中心相符, 需要利用三维空间定位法。施工者在施工过程中, 还需保证空心薄壁墩所用的钢筋不会移位。在安装模板前, 施工者要准确定位好模板的控制点。安装完模板后, 要用全站仪检测墩体坐标的准确性, 并用千斤顶对位置进行调整, 尽可能的减小测量误差, 使误差严格控制在10毫米内。施工者每次浇筑砼后, 都要检测一下墩身, 只要发现模板偏离了自身应在的位置, 就要及时采取相应的措施对模板进行复原。

3.2 外观质量控制措施

对工程的材料进行选择时, 应该尽可能的选择同一个厂的施工材料, 以保证材料的外观以及各个环节都大体上相一致、和谐。浇筑混凝土前, 应该在混凝土中加入适量的碱水剂以及粉煤灰, 将混凝土所添加的各种材料的剂量严格控制在合理范围内, 尽可能的让混凝土的颜色均匀, 方便使用。对混凝土进行浇筑时, 应该严格执行工程的工序和浇筑的标准, 保证搅拌后的混凝土密实, 符合工程要求, 每层混凝土的浇筑厚度一般控制在30厘米。此外, 施工者要严控处理模与模的接缝, 及时用合适的海绵堵住裂缝。为了美观, 拆模后, 施工者还要处理桥梁墩体的表面。

3.3 施工条件应对措施

桥梁的空心薄壁墩的墩体的稳定性差, 墩体受热不均时, 会发生膨胀, 从而致使桥身发生变形, 所以, 工程很容易受自然环境等客观因素的影响, 由于环境的改变, 很可能会对施工过程造成重大的影响。夏季时, 温度偏高, 阳光的照射, 会使墩身的内部和表面产生剧烈的温度差, 从而使墩体变形, 从而对墩身的稳定性造成巨大的影响。在墩体成型时, 受风力以及周围机器振动的干扰, 也容易导致墩体的变形。所以, 在桥梁的施工过程中, 施工者必须针对每个问题一一采取措施从而对问题进行解决。在高温环境下, 施工者应该常常在墩身上洒水, 从而降低墩体表面的温度, 减小墩体表面与里面的温差。测量时在常温下进行测量, 从而避免高温下, 墩体的变化, 给测量带来大的误差。选择工程材料时, 要选择质量比较高, 强度比较大的材料, 从而减小因为风力和振动给墩体造成的影响。

4 结束语

在复杂的地形中, 使用空心薄壁墩技术, 更适应施工地形。所以在建设桥梁过程中, 通常会采用空心薄壁墩造梁技术, 在造梁过程中, 对空心薄壁造梁施工时, 不仅要严密组织施工过程, 采取适当的施工艺术以及方案, 还应对细节问题高度重视, 精细施工, 才能达到工程质量要求。

参考文献

[1]李现平.桥梁空心薄壁高墩施工和质量控制[J].交通标准化, 2014 (24) .

[2]刘致远.薄壁空心墩施工技术及其质量控制[J].工业技术, 2012 (02) .

薄壁空心墩翻模施工技术 篇7

1.1 大桥简介

梁古屯大桥起点桩号K57+726.7, 终点桩号K58+337.3, 全长610.6m。全桥共分四联: (50m×3) + (50m×3) + (50m×3) + (50m×3) 。梁桥上部结构采用跨径50m预应力砼T型连续梁, 先预制简支安装, 后经体系转换形成连续梁体系。

1.2 薄壁空心墩概况

梁古屯大桥薄壁空心墩分两种:等截面空心墩和变截面空心墩。其中2号右幅、3号左幅、8号左右幅为等截面墩身, 3号右幅、4号左右幅、5号左右幅、9号左右幅为变截面墩身。等截面空心墩墩高最高49m, 最低31m。变截面空心墩最高66m, 最低51m。空心墩外模坡度均为50:1, 等截面空心墩结构尺寸为6.85m×2.8m, 变截面空心墩顶部为6.85m×2.8m, 底部宽度随墩高而变化。

2 施工准备

2.1 模板、支架设计和加工

每节模板高度1.5米-2.5米之间。为与9米长的定尺钢筋相适应, 一般将模板设计成3米或4.5米高。为充分利用塔吊的提升能力, 将每一面模板组成一整块。拉杆的设置与模板的强度及刚度相适应。操作平台设置在模板外侧的肋上, 一般设2层, 上平台1米宽, 距离模板上沿30cm~60cm;下平台0.6米宽, 距离下沿1.0米。

根据内部空间大小, 设计钢管支架结构。采用普通的脚手架钢管。钢管架结构设计应符合相关要求。按照隔板施工工况下的荷载标准, 对支架进行验算, 保证支架的强度、刚度和稳定性。

2.2 塔吊、人行步梯的安装

使用最大起重5-15t的自升式塔吊, 一般要结合桥梁上部施工要求而定。如果考虑相邻墩墩身施工使用, 则相应加大塔吊起重能力。塔吊和人行步梯都安装在两个墩身中间, 便于两个墩身同时施工。

2.3 混凝土搅拌、运输设备

使用ZJ-60混凝土搅拌机, 使用之前调试完毕。水平运输采用混凝土搅拌运输车, 垂直运输采用塔吊吊送。

2.4 其他

场内道路、水路、电路畅通, 配置对讲机。

3 薄壁空心墩施工中的控制要点

高墩施工方法采用翻转模板施工, 翻转施工的模板是由三节段大块组合模板及支架、内外工作平台、塔式起重机、手动葫芦组合而成的成套模具。

3.1 首段墩身施工

在承台顶面放样墩身四个角点, 并用墨线弹出印记, 沿墩身轮廓线做3cm厚砂浆模板底部找平, 清除墩身钢筋内杂物。安装墩身第1节实心段外模, 绑扎墩身钢筋, 安装内模, 加固校正模板, 模板安装后再次进行抄平、校正, 达到模板顶相对高差小于2mm, 对角线误差小于5mm后, 上紧所有螺栓和拉杆、支撑, 浇注墩身混凝土, 准备下步墩身施工。

3.2 第2、3节段墩身施工

墩身首段混凝土浇筑后第1节模板暂不拆卸, 在第1节模板顶上安装支立好第2、3节内、外模板。第2、3节外模板外模塔吊分块吊装, 支撑就位于第1节外模顶上, 同时安装内模。利用拉杆对拉加固墩身模板。搭设内模施工平台, 采用塔吊提升墩身钢筋, 主筋接头采用机械直螺纹套筒连接, 以减少现场焊接时间, 保证施工质量, 然后浇注第2、3节段墩身混凝土。

3.3 其余节段墩身施工

第2、3节段墩身施工后, 待第3节模板内的墩身混凝土达到3MPa, 第1节段混凝土强度达到10MPa后, 先后拆除第1节模板, 用塔吊将第1节模板依次安装支立于第3节模板顶上, 第2接模板安装于第3接模板上, 绑扎墩身钢筋, 安装内模, 浇筑墩身混凝土。循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土, 每次翻升2节高模板, 浇筑2节模板高墩身, 依次周而复始, 直至完成整个薄壁空心墩墩身的施工。

3.4 模板翻升

每当上两节段墩身砼浇筑完成后, 即可进行模板翻升, 钢筋安装等。

模板提升时应做到垂直、均衡一致, 模板提升高度应为混凝土浇注高度。墩身模板安装应稳固, 设计拉杆数量不能随意减少, 倒角拉杆严格按要求设置。

3.5 拆除

每一施工段自下而上进行模板拆模, 拆除模板时, 用钢丝绳系在塔吊吊钩上, 并将模板用倒链吊在上面的模板上, 防止模板脱落时的剧烈晃动, 模板完全脱开后, 再用塔吊吊起;整个墩身浇筑完毕后拆除下面两节模板, 顶上一节留作盖梁施工作业平台;施工楼梯和塔式起重机由上至下进行拆除, 拆除至底节段时, 分别解体后同先期拆模板及模板组件一并吊运至存放场整修、存放。

3.6 墩身中心位置及垂直度的控制

为保证高墩柱施工质量, 使得高墩桥位及线形切实得到控制, 要求在空心薄壁顿施工中从以下几个方面进行控制:

3.6.1 每一次提升模板前应用全站仪进行中线偏位控制放样;

3.6.2 为保证钢筋的竖向顺直度, 每根钢筋的下料长度约为4.5m, 以免主筋过长, 影响钢筋的竖向稳定, 增加施工难度;

3.6.3 混凝土浇筑前, 模板上口采用水准仪调平, 使模板上口处于同一水平面上, 以保证墩身竖直度满足精度要求;

3.6.4 混凝土浇筑时, 要对称分层浇筑, 以免因受力不均, 致使模板偏位, 导致墩身中心偏移。

4 结束语

薄壁空心墩墩身高, 每个墩身施工段多, 工序多, 施工难度大。施工中各工序须加大自检力度, 加强安全管理, 并在实践中总结经验, 提出更加合理的是施工方法, 提高施工效率。S

摘要：设计墩身较高的大桥采用薄壁空心墩施工, 薄壁空心墩施工工序多, 难度大。本文介绍了河南省洛阳至栾川高速公路洛阳至嵩县段薄壁空心墩的施工工艺及重点控制环节进行介绍, 强调其施工的重要关键环节。

关键词：薄壁空心墩,翻模,塔吊,施工工艺,控制措施

参考文献

[1]JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范[S].

空心薄壁墩翻模施工技术 篇8

沁河特大桥全长727.00 m,中心桩号K2+177.00,上部结构为40 m先简支后连续T梁,下部结构采用空心薄壁墩,0号桥台采用柱式桥台,18号桥台采用肋式桥台,基础为钻孔桩基础,桩径为1.5 m。全桥共有空心薄壁墩34个,水泥混凝土11 143 m3,最高墩高为47 m,属于高墩施工,施工难度大。根据墩身特点,采用翻模施工工艺,墩身的模板采用塔吊安装,施工人员利用人行步梯上下,混凝土的浇筑采用塔吊提升。以下结合沁河桥的施工实际介绍空心薄壁墩施工原理及工艺工序控制要点。

2空心薄壁墩施工原理

空心薄壁墩翻模施工系自承法施工体系,空心薄壁墩身较高,无法进行一模到顶施工法,混凝土浇筑需分节进行,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,模板循环翻升,如此循环施工直至墩顶标高,然后进行盖梁施工,见图1。

3空心薄壁墩翻模施工方法需解决的主要技术问题

1)施工荷载结构承载体系。

2)分节施工时墩身钢筋高空现场连接技术。

3)模板制作、安装与拆除。

4)混凝土节之间的施工缝控制。

5)墩身垂直度控制及混凝土的养护。

4空心薄壁墩施工工艺

施工准备→测量放样→承台施工及预埋墩身钢筋→墩身钢筋连接及钢筋绑扎→模板底部找平→安装两节模板→垂直度检测及模板调整→浇筑第一次混凝土→接高墩身钢筋→拆除底节模支于顶节模上→提升内模→模板检测及调整→浇筑混凝土养护→墩顶n段施工→拆除模板完成墩身施工。

4.1 施工准备

施工准备的主要内容:模板的设计与加工;模板对拉螺杆设计与加工;钢筋机械连接及操作平台的设计制作;支、拆模板人工操作平台制作及支、拆模板小型机具的准备;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

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对拉螺杆的支撑来支撑上节混凝土施工时的施工荷载。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包裹摩擦力满足施工荷载的要求,与超重设备匹配,单块模板重量在1.5 t～2.0 t为宜,经过计算,结合施工需要及定尺钢筋长度尺寸,每节模板的高度设计成3.0 m为宜。

模板加工要求型钢间满焊,型钢与面板间间断焊,焊缝长30 mm,焊点间距200 mm,焊角高度4 mm。模块间错台,接缝小于0.5 mm。螺栓孔间距偏差范围小于2 mm。平板模块面板对角线公差为1 mm,长、宽公差为-1.0 mm。模板表面平整,平整度低于1/3 000。模板加工完成后,在施工现场对整套(上、下两节)模板进行试拼装,试拼装时,上、下模板必须上、下翻升拼装。

4.1.2 模板对拉螺杆设计制作

空心薄壁墩对拉螺杆分三种类型,第一种为普通型工具对拉螺杆,采用18 mm圆钢内套丝制作而成;第二种为工作型锚固螺杆,用18 mm圆钢外套丝制作而成;第三种为一端为18 mm内套丝,一端为外套丝螺杆,用28 mm圆钢制作而成。三种螺杆分布的位置不同,作用各有不同。

4.1.3 钢筋机械连接操作平台设计制作

为保证工程质量,确保高空作业施工安全,空心薄壁墩骨架钢筋连接采用了机械连接直螺纹连接方式。钢筋的长度一般为9 m,在高空中连接9 m长的钢筋需要有安全的操作平台,在钢筋骨架安装操作平台设计时,必须满足人员操作安全及钢筋骨架的稳定。

钢筋操作平台由骨架、斜撑及钢筋定位器组成,操作平台骨架用直径为100 mm的钢管制作,斜撑用槽钢或角钢制作,操作平台高度为6.5 m,其中下部高度与每节模板高度相适应。长、宽根据空心薄壁墩平面尺寸确定。钢筋定位器骨架用钢管制作,平面尺寸根据钢筋布置图确定,定位器用钢管卡扣制作。

4.1.4 支、拆模板人工操作平台

模板现场试拼完成后,在模板上制作人工操作平台,在每节模板的上、下端用角钢加工人工操作平台及防护栏,以便在装、拆模板时便于操作。

4.1.5 塔吊基础施工及塔吊安装

塔吊位置选择时,不仅要考虑塔吊的工作范围,同时要考虑相邻塔吊间的相互影响。塔吊基础施工时须严格按照图纸的要求进行,检测基底承载力,当基底承载力不够时,应进行换填、压实处理,塔吊基础最好通过承台预埋钢筋与承台连接,承台基础顶面必须水平,预埋件位置准确,当塔吊的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。

4.2 测量放样

精确测量、定位墩身及钢筋的平面位置,测量承台顶面标高。

4.3 承台施工及预埋墩身钢筋

在承台施工时,先加工好墩身预埋钢筋,下料时注意钢筋接头要错开1 m,钢筋外露端长度分别为3.5 m～4.5 m,钢筋外露端用滚丝机滚好丝,用胶皮套套住防锈。根据钢筋的平面位置安放、固定墩身预埋钢筋,同时保证预埋钢筋垂直。塔吊基础与承台连接时,与承台混凝土一次性浇筑。由于空心薄壁墩底节为变截面,壁内存在倒角,且底节6 m一次性浇筑,内模的浮力较大,为防止内模上浮,在浇筑承台混凝土时,在承台顶面预埋锚固钢筋。

4.4 墩身钢筋骨架连接及钢筋绑扎

墩身钢筋骨架连接前,先将操作平台安放在墩身的固定位置,在高3.5 m处的第一层操作平台上对钢筋骨架进行连接,接长钢筋为9 m,两端滚丝,丝扣长度不少于9个丝,丝头长度偏差不超过±1 mm,牙形饱满,丝头应圆滑,且丝头扣间无杂质。在墩身预埋筋顶端安装连接套,在同一截面内接头面积不超过50%。连接套保护层厚度不小于15 mm,拧紧钢筋接头,拧紧力控制在不加长力臂的情况下,一人拧不动为止,外露不超过半丝长度,接头拧紧后作好标记。在5 m处的第二层操作平台上,通过定位器钢管卡扣对钢筋骨架定位,保证钢筋骨架垂直及间距。连接完成后绑扎、焊接底节水平钢筋,经验收合格后进行下道工序。

4.5 底节混凝土模板底部用水泥砂浆找平

为便于底节混凝土浇筑完成后拆除外侧模板,在底节板安装前,用砂浆在模板四周浇筑一个约10 cm宽,3 cm～5 cm高的平台,水泥砂浆顶在同一水平面内,以保证模板底部不漏浆、顶面水平。在拆除前,凿除水泥砂浆,以便底节模板有足够的空间自由下落、拆除。

4.6 安装模板

先安装外模再安装内模,由于底节混凝土顶面标高较低,在地形条件允许的条件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满足规范要求的同时,用水准仪控制、调整模板顶面标高,确保模板顶面在同一水平,由于是翻模施工,在高空中调模垂直度的难度较大,且费时费力,只有在保证底节模板顶面水平的条件下,才能有效保证在整个翻模施工中,接缝平整、紧密,墩身的垂直度符合规范要求。模板的垂直度通过模板四个角的坐标来控制,平面位置偏差控制在5 mm以内。由于内、外模板连接成一体,截面较大,因此截面模量较大,高空作业不易用拉绳调整模板的垂直度,在调整垂直度时,宜采用垫高的方法调整垂直度。墩身底部为变截面段,内模受到的浮力较大,在内模安装时,不仅要加强内部支撑,同时将内模与承台预埋锚固钢筋可靠连接,防止内模胀模及上浮。模板安装完毕后,应对其平面位置、顶面高程、节点联接及纵横向接缝进行检查,合格后把水平接缝封好。

4.7 浇筑底节混凝土

混凝土由拌和站集中搅拌,混凝土混合料应拌和均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。罐车水平运输至施工现场,通过地泵输送管直接入仓浇筑,混凝土的供应必须保证输送泵能连续工作,泵送间歇时间不宜超过15 min。严格分层浇筑,分层厚度在30 cm左右,并采用定人定部位进行振密操作,混凝土浇筑高度高于模板5 mm。为了保证混凝土的表面不产生温度收缩裂缝,尽可能在低温时浇筑,同时减缓浇筑速度,加强温度观测和混凝土的保温措施,应保证拆模时的气温和混凝土内部的温差不超过25 ℃,浇筑完成后及时养生。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,在养生过程中,保持混凝土表面湿润。

4.8 施工缝处理

在模板安装前,对混凝土施工缝隙凿毛处理,模板边混凝土与模板顶面要平齐,以保证混凝土施工缝线形美观。新旧混凝土结合面用钢丝刷刷洗或凿毛,用水洗刷时混凝土强度须达到0.5 MPa,凿毛时混凝土强度须达到2.5 MPa,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旧混凝土面。

4.9 连接钢筋骨架及钢筋绑扎

骨架钢筋及施工机具通过塔吊垂直运输。

4.10 模板拆除与安装

外模板应在混凝土抗压强度达到2.5 MPa,保证其表面及棱角不致因拆模而损坏时方可拆除。内模板应在混凝土强度能保证其表面不发生塌陷和裂缝现象时,方可拆除。拆除底节模板时,先用手拉葫芦将底节(3 m)外侧模板吊起,然后凿模板底部砂浆,松掉板连接螺丝及所有拉杆,当模板完全脱离墙身后,用塔吊分块吊起安装。当混凝土强度达到10 MPa～15 MPa后方可在混凝土上立模。在外侧模安装完成后拆除内模,内模拆除方法与外模相同,内模拆除后,通过内套丝螺杆及锚固螺杆拉紧、悬挂外侧模板,内模安装时,加强水平斜撑。

模板安装完成后,用全站仪检测模板的平面位置,检验模板垂直是否符合要求,模板接缝是否平整紧密,用连通水管测模板水平面是否水平,在模板安装、调整符合要求后,用柔性水泥把水平接缝封好,提升操作平台,浇筑墩身混凝土。

重复4.7的操作,浇筑3 m墩身混凝土,同时及时养生。

重复4.9～4.10的操作直至墩顶。在顶节混凝土施工时,准确预埋盖梁钢筋及盖梁施工承重结构预埋件。

摘要：结合沁河桥施工实际,阐述了空心薄壁墩翻模施工原理,针对该工程施工中需解决的主要技术问题,对其施工工艺及各工序的控制要点作了介绍,以积累相关施工经验,指导类似工程施工。

关键词：空心薄壁墩,翻模施工,施工工艺

参考文献