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1、封侯沟特大桥空心薄壁墩施工简析摘要 结合银川至武汉线陕西境内陕甘界至永寿段高速公路封侯沟大桥空心薄壁墩施工，本文介绍了空心薄壁墩翻模施工原理和薄壁空心墩施工工艺。关键词：分析 空心薄壁墩 施工工艺一、工程概况封侯沟大桥位于永寿县城东约两公里处，是西部开发省际公路通道银川至武汉线陕西境内陕甘界至永寿段公路上的重点控制工程之一。该桥起点桩号为S4k134+486.50，终点桩号为S4k135+424.50，桥梁全长938.00米，最大桥高134米。主桥为75+3*140+75米预应力砼刚构连续组合梁，引桥位于起点(长武)岸为三联4*30米预应力砼连续箱梁。下面以14#墩为例介绍封侯沟大桥空心薄壁墩
2、施工方案。结构形式： 14#墩墩身高度为111米，单幅墩身为双墩矩形空心薄壁结构，横桥向宽度均为6.5米，顺桥向宽度均为3.0米，两墩净间距为4.0米。双幅两墩间距为6.75米，纵桥向单幅两墩之间和墩内分别设横隔板，一级为37米处，二级为74米处，高度均为1米，墩身为单室结构，顺桥向壁厚度：2米8米高度厚度为1.6米直线变化到1.1米，8米106米以上高度为1.1米，106米110米高度厚度为1.1米直线变化到1.6米；横桥向壁厚与顺桥向变化的断面相同，只是厚度由1.2米0.7米。墩身内四个角设倒角，尺寸为0.3米0.3米，墩身底部2.0米与顶部1.0米高度范围为实心断面。墩身为C40钢筋砼结
3、构，墩顶与箱梁为刚性连接。二、施工方法1、 总体施工方案墩身采用翻模法施工，每次浇筑高度为4.5米。横隔板采用托架施工。现场配一台50tm塔吊作材料运输及立模之用，施工人员使用电梯上下，砼采用HTB-60型拖泵泵送。砼采用集中拌和。2、空心薄壁墩翻模施工原理空心薄壁墩翻模施工系自承法施工体系，空心薄壁墩墩身较高，无法进行一模到顶施工法，砼浇筑需分节进行，利用已浇筑完的下节砼墩身及模板承受上一节砼的施工荷载，模板循环施工直至墩顶标高，然后进行盖梁施工。见图一。3、薄壁空心墩施工工艺（附空心薄壁墩施工工艺流程见施工工艺框图）3.1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
4、；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。3.1.1模板的设计与加工施工荷载的承重结构位下节模板，下节模板通过与墩身砼的包裹粘结及对拉螺杆的支撑来支撑上节砼施工时的施工荷载，因此，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，还必须保证模板与砼的包裹摩擦力满足施工荷载的要求，与起重设备匹配，单块模板重量在1.52.0t为宜，经过计算每节模板的高度设计成3.0m为宜。模板加工要求型钢间满焊，型钢与面板间间短焊，焊缝长30mm焊点间距200mm，焊角高度4mm。模板间错台、接缝小于0.5mm。螺栓孔间距
5、之间偏差范围小于2mm。平板模板面板对角线公差为1mm，长、宽公差为：-1，0mm。模板加工完成后，在施工现场要对整套（上、下两节）模板进行试拼装，试拼装时，上、下两节模板必须上、下翻升拼装，以保证施工时接缝平整、严密和有良好的垂直度。4.1.2模板拉螺杆设计制作空心薄壁墩对拉螺杆分三种类型，第一种类型为普通型工具对拉螺杆，采用25mm圆钢外套丝制作而成；第二种类型为工作型锚固螺栓，用25mm圆钢外套丝制作而成；第三种类型为一端为25mm内套丝，一端为外套丝螺杆，用28mm圆钢制作而成。如图2所示，三种螺杆分布的位置不同，作用各有不同。如图2所示，第一种工具型对拉螺杆分布在每一节模板的中部，固
6、定模板，使模板不会因为新浇砼的侧压力而使模板产生变形，在施工过程外套PVC塑料管。第二种工作型锚固螺栓与第三种内套丝螺杆通过内套丝连接成为复合型对拉螺杆，分布在每节模板的上、下两端，工作型锚固螺杆在砼中，在内套丝螺杆表面包一层塑料薄膜，在砼浇筑完成，模板拆除后重复利用，复合型对拉螺杆由于有锚固作用，在下节内模拆除后下节外侧模板不至松动，确保上、下节砼接缝平整，同时内套丝螺杆承担由下节外侧模传递下来的部分施工荷载。通过这种复合型对拉杆的使用，不仅保证了施工接缝平整及承重体系方面的技术问题，而且与传统的翻模施工相比，可节省一节内模（传统翻模施工需要两节内模）。3.1.3钢筋机械连接操作平台设计制作
7、由于在高空进行钢筋连接，传统的钢筋焊接工艺难以保证钢筋连接质量和施工进度的要求，从工程质量、施工进度及施工安全的角度考虑，宜采用直螺纹连接方式。钢筋的长度一般为9m，在高空中连接9m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，钢筋操作平台设计如图3：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100mm的钢管制作，斜撑用槽钢或角钢制作，操作平台高度6.5m为宜，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，钢筋定位器保证钢筋骨架垂直
8、及其位置的准确（见图4）。3.1.4支、拆模板人工操作平台模板到达施工现场试拼完成后，在模板上制作人工操作平台,按照安全施工的要求,在每节木板的上、下两端用角钢加工人工操作平台及防护护栏，以便在装拆模板时方便工人操作。3.2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。3.4墩身钢筋骨架连接及钢筋绑扎墩身钢筋骨架连接前，先将钢筋机械连接操作平台安放在墩身的固定位置，在高3.5m处的第一层操作平台上对钢筋骨架进行机械连接，接长钢筋为9m。两端滚丝，丝扣长度不少于9个丝，丝头长度偏差不超过1mm，丝头应圆滑，且丝头扣间无杂质。在墩身预埋钢筋顶端安装直螺纹连接套，在同一截面内接头面积
9、不超过50%。钢筋连接套保护层厚度不小于15mm，用呆板手拧紧钢筋接头，接头拧紧后做好标记，其外露长度不超过半丝长度。在5m处的第二层操作平台上，通过定位器钢管卡扣对钢筋骨架进行定位，保证钢筋骨架垂直。钢筋骨架连接完成后绑扎、焊接底节水平钢筋，经检验合格后进行下道工序模板安装。3.5安装模板先安装外模再安装内模，由于底节砼顶面标高较低，在地形条件允许的条件下可用吊车安装模板，调整模板时，在保证接缝及垂直度满足规范要求的同时，用水准仪或连通水管控制、调整模板顶面标高，确保模板顶面在同一水平内，由于是翻模施工，在高空中调整模板垂直度的难度较大，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
10、翻模施工过程中，接缝平整、紧密，墩身的垂直度符合施工的要求。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5mm以内。由于内、外模板连接成了一个，截面较大，因此截面模量较大，在高空作业，不易用拉绳调整模板的垂直度，在高空调整模板垂直度时，宜采用垫高的方法调整模板的垂直度。在墩身的底部为变截面段，内模受到浮力较大，所以在内模安装时，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。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶面高程进行测量，对节点联接及纵横向连接进行检查。3.6浇筑底节砼砼由拌和站集中搅拌，砼混合料应有良好的和易性和流动性。砼浇筑采用地泵输送管直接入仓浇筑，在浇筑中严格
11、分层，分层厚度在30cm左右，并采用定人定部位进行振密操作，砼浇筑高度高于模板5mm。为了保证砼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，加强温度观测和砼的保温措施，拆模时应保证拆模时的气温和砼内部的温度差不超过25，砼浇筑完成后及时养生。高空砼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管洒水，用土工布包裹养生，以此保持砼表面湿润。4.8施工缝处理在模板安装前，对砼施工缝隙凿毛处理，模板边砼与模板顶面平齐，以保证砼施工缝线性美观。新旧砼结合面用钢丝刷刷洗或凿毛，凿毛时砼强度需达到2.5MPa，清除表面水泥浆，露出新鲜的砼，在浇筑新砼前用水湿润旧砼面。
12、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砼抗压强度达到2.5MPa、保证其表面及棱角不致因拆模而损坏时方可拆除。拆除底节模板时，先用手拉葫芦将底节（4.5m）外侧模板吊起，然后凿除模板底板砂浆，松掉模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。当砼强度达到1015 MPa后方可在砼上立模。在外侧模安装完成后拆除内模，内模的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，见图5。模板安装完成后，用全站仪检测模板的平面位置，检验模板垂直度是否符合要求，模板接缝是否平整紧
13、密，用连通水管检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，浇筑墩身砼。4.11浇筑砼重复4.7的操作，浇筑4.5m墩身砼，同时及时养生。重复4.9至4.11的操作直至顿顶。在顶节砼施工时，准确预埋盖梁钢筋及盖梁承重结构预埋件。施工准备墩顶支架预埋件埋设拆除模板完成墩身施工墩顶m段施工浇筑砼（4.5m）养护模板检测及调整支立（提升）内模模板浇筑第一次砼（6m）养护垂直度检测及模板调整安装两节模板（6m）墩身钢筋连接及钢筋绑扎承台施工及预埋墩身钢筋测量放样模板底部用水泥砂浆找平循环施工拆除底节模支于顶节模上绑扎接高墩墩身钢筋支立（提升）内模模板模板检测及调整浇筑混凝土（4.5m）养护墩顶支架预埋件埋设墩顶m段施工拆除模板完成墩身施工图6 空心薄壁墩施工工艺框图