桥梁变截面薄壁空心高墩施工技术.doc

某特大桥变截面薄壁空心墩施工技术[摘要]本文结合XXX大桥的工程实践，从施工角度认真分析了变截面薄壁空心墩施工方案和施工工艺，重点介绍了钢木组合模和外挂式三角托架在变截面薄壁空心墩施工中的具体应用，为类似空心墩施工提供参考。[关键词]变截面薄壁空心墩钢木组合模三角托架施工工艺1.工程概况新建铁路XX区至XX线XXX特大桥全长612.7m，为铁路单线桥，全桥位于直线上，孔跨式样为2-24m+7-32m+（48＋80＋80＋48）m连续梁+2-32m；桥台采用T性桥台，桥墩采用圆端形桥墩，基础采用钻孔桩基础。其中3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13号墩为单线圆端形空心墩。9、10、12、13号墩墩身高度为25m，11号墩墩身高度为79m，墩身内外坡比为75：1和45：1；其余墩身高度在27.5m至31m之间，墩身内外坡比为65：1和46：1。2．选择施工方案由于该桥桥墩为变截面薄壁空心墩，墩身底部为2.5米的实体，墩帽为3米的实体，中间部分为空心。传统的翻模，爬模及滑模均不适合本桥墩的施工。参考以往的施工经验并结合本工程特点，提出以下两种施工方案。外模采用定型钢模板、内模采用小模板满堂落地脚手架翻模法施工。优点是：①小模板易提升，不需要大型起吊设备。②安装满堂脚手架可以做到全封闭防护，安全系数高。缺点是：①施工工序多，施工缝多，模板不易拆除，材料周转利用率低，施工周期长。②满堂脚手架每个墩大约需要42t钢管，1800多个扣件，不能达到多个墩全部施工，周转用量太大。③满堂支架施工对人员的需求量大，重复劳动浪费大量的人力，周转性材料投入过多，成本增加，不满足经济实用施工要求。外模采用定型钢模板外挂三角托架，内模采用钢木组合大模板满堂脚手架施工。优点是：①加快了模板周转速度，提高了工效。平均每个节段施工时间为5d左右。②大模板砼施工接缝少，模板易于加固，墩身砼质量能得到有效保证。③外模板所外挂的三角托架采用70×70×8角钢，整套模板只需要4t多的角钢，比外模采用满堂脚手架节约近20t的钢材及所有的扣件，而且外挂式三角托架为一次性作业不需要拆除，人工约为满堂支架人工总量的10%，能节省大量的人工费和材料费。缺点是：①模板的装卸必须采用吊车或塔吊，汽车转运模板，需要投入大量的机械设备。②由于外模采用外挂式三角托架，安全问题成为重中之重，需在模板托架外加设防护网及安全护栏等防止高空坠落保护措施。3.施工工艺3.1墩身模板的设计与制作为了加快施工进度，保证墩身砼的外观质量，根据该桥桥墩的特点（变截面、空心、墩身高、墩身截面尺寸大）进行模板设计。内外模板均按2m高/节制作,外模采用定型钢模板，委托模板厂进行加工；内模采用钢木组合模板，内模弧面板按1/4圆弧加工，横向骨架为[12的槽钢，根据设计弧度在模板厂进行弯曲成型，端头焊接连接钢板，竖向骨架采用100×100×10角钢和10×10cm的方木，方木间距20cm，面板采用10mm厚竹胶板（如图1、2所示）。图1内模骨架图2制作成型的内模3.2内、外模操作平台制作内操作平台采用钢管脚手架，搭设高度随着墩身高度增加，至空心段浇筑完成、墩内检查设备安装完成后一次性拆除。设置外挂托架固定在外模板上作为外操作平台，外模操作平台由外挂式三角托架和木板、护栏、防护网组成。三角托架用100×100×10的角钢加工（如图3所示），用直径为20的高强螺栓按100cm间距连接在外模的竖肋上；三角托架的尺寸为顶宽80cm、高60cm，顶部最外边焊接一根高120cm的Φ50钢管作为护栏的竖杆，护栏的横杆采用Φ50钢管与竖杆采用十字卡连接构成一个整体，方便拆卸，护栏外挂设防护网。平台木板采用5cm厚的松木板，用铁丝绑扎在三角托架上（如下图4所示）。图3外挂式三角托架图4外模操作平台3．3施工辅助设备墩身采用泵送砼浇注，其他材料垂直运输采用吊车或塔吊，施工人员顺塔吊爬梯上下或者在墩旁搭设行走通道（如图5所示）。图5空心墩施工图3.3空心墩施工工艺3.3.1．工艺原理该工艺是以凝固的砼墩体为支承主体，通过附着于已完成的砼墩身上的下层模板支撑上层施工模板及平台，从而完成钢筋绑扎、模板就位和校正、砼浇筑等工作。3.3.2施工工艺流程每套模板分为两节，每节高2m，从墩顶往下排列，在墩身下部设置调节段以满足不同墩高要求，每次现浇砼高度为4m。薄壁空心墩施工工艺流程图见图6：3.3.3施工方法⑴钢筋加工及安装在承台砼施工时，预埋墩身钢筋。主筋的接长采用等强度直螺纹接头工艺施工，横向箍筋在施工现场绑扎成型。等强度直螺纹接头工艺是先利用套丝机在钢筋端部加工直螺纹，然后用连接套筒将两根钢筋对接。该工艺具有连接速度快、操作简便、可集中批量生产、连接质量有保证等特点。主筋下料长度根据模板高度和砼浇筑高度确定为4.5m，钢筋端部切口的