无拉杆模板技术在桥墩施工中的应用
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2015年07月01日 19:57:00
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  1 工程概况   武广客运专线为京广客运专线的南段,位于湖北、湖南和广东境内,全长约1068.8公里,投资总额1166亿元。客运专线设计列车最高时速可达394km/h,线路类型为无缝钢轨,专线内桥梁桥墩设计为双线实心桥墩和空心桥墩。按照武广公司技术要求,桥墩墩身外模板全部采用可调式无拉杆高精度模板,内模板由平面刚模板整体拼装而成。本文主要论述矩型桥墩无拉杆模板施工技术。   2 模板施工工艺

  1 工程概况
  武广客运专线为京广客运专线的南段,位于湖北、湖南和广东境内,全长约1068.8公里,投资总额1166亿元。客运专线设计列车最高时速可达394km/h,线路类型为无缝钢轨,专线内桥梁桥墩设计为双线实心桥墩和空心桥墩。按照武广公司技术要求,桥墩墩身外模板全部采用可调式无拉杆高精度模板,内模板由平面刚模板整体拼装而成。本文主要论述矩型桥墩无拉杆模板施工技术。
  2 模板施工工艺
  2.1 外模板施工工艺 外模板使用整体定型模板,该模板采用可调无拉杆式设计,具有设计承载力大、挠度可调、无拉杆、精度高、拆装快捷、使用安全方便、无脚手架施工等特点和优点。
  2.1.1 外模板设计思路 外模板由面板、可调桁架、纵檩、调整丝杠等构成,根据实际墩身的高度和预埋件位置要求,模板节高分为以下几种规格: 2.45m(顶层)、2.0m(标准节)、1.5m(调整节)、1.0m(调整节),进行配置,分外圆弧和直线段模板,模板由钢板和型钢定型加工制作,面板设竖肋和环肋,大块模板整体线形采用桁架式结构和型钢结合进行加固,通过外部的桁架和型钢形成一个封闭的箍圈,从而使自身达到设计刚度,满足施工要求。
  2.1.2 外模板桁架设计 外模板桁架由方钢和调节丝杠组成,丝杠的作用主要为调整模板的大面平整度,起到微调的功能。外模的刚度主要取决于可调桁架的宽度,施工中对2.5米高度的模板桁架宽度取值1.2米,满足不大于L/1000的变形要求。
  2.1.3 外模板拼装和拆除 外模板吊装高度视吊装能力并结合墩身施工分段而定,分节或大块板扇用吊车吊装。安装底节模板前,检查承台顶高程及外轮廓线,不符合要求时凿除或用砂浆找平处理,以确保墩身模板位置、标高准确就位。承台顶面与模板联结面平整,无缝隙,防止水泥浆流失,必要时在承台与模板接缝处采取砂浆填补空隙(或者采用双面胶固定1cm厚聚苯乙烯泡沫板预铺在钢模板与承台之间)。模板吊装组拼时,不得发生碰撞,由专人指挥,按模板编号逐块起吊拼接。板缝的处理采用在接缝处夹海绵条或胶带的方法,保证接缝严密、不漏浆,外观平滑顺直。将模板组装好以后,用竖向钢管和桁架用铁丝捆绑连接做成简易围篮,在桁架上面铺设木板,在模板四周搭设成简易工作平台。拆模时严禁使用撬棍猛烈锤击,防止损坏砼表面和造成模板变形。拆模时用吊车将模板用钢丝绳牢固连接,松动可调桁架丝杆,拆除螺丝和斜拉杆。模板拆除后,将模板清理干净、上油和分层堆码整齐,层间用方木支垫,避免损伤模板板面。施工中发现变形的钢模板,调校符合要求后方可投入使用。
  2.2 内模板施工工艺
  2.2.1 内模板设计思路 墩身内模板采用20cm、30cm平面模板和圆角模板拼装组成,模板高度分1500mm、1000mm、500mm三种形式,通过三种高度的组合可拼装成符合设计要求高度,模板采用竖向支立,拼装时模板间需要采用双面胶填塞。
  2.2.2 内模板加固方案 内模板加固采用80×60cm间距布置,采用扣件式钢管脚手架,顶部及肋角模板全部采用钢模板加固,为保证钢模板整体受力均匀,特在钢模板下支垫5×10cm方木,方木配置方向和模板配置方向按90°布置。
  为保证墩身施工的外观质量,施工缝保证在同一条直线上,所以在进行内模板拼装时,内模板高度根据外膜高度进行控制调节。 2.3 模板位置调整 模板吊装拼接完成后,模板的校正和固定是施工的关键。施工中使用全站仪对模板进行投点校正, 测量检查模板的中线、模板各部位尺寸、顶面高程、模板表面平整度和板缝间的错台等,同时按报检程序请现场监理工程师检校。当模板拼装成形后,所有螺栓不必拧紧,留出少量松紧余地。测量后若发现某一模板前后方向出现偏斜,可以通过松紧螺栓调整其至正确位置。
2.4 墩身预埋件 预埋件是墩身施工中非常重要的内容之一,所以预埋件位置和数量的准确控制也是墩身施工的关键工序之一。为解决预埋件准确性问题,施工中采用内外上螺母的方法解决。
  2.5 混凝土施工工艺
  2.5.1 混凝土浇注 实心墩采用一次浇筑成型工艺,空心墩采用3次浇筑成型工艺。第一次浇注混凝土的高度具体情况根据外模高度确定,但不低于实体段高度。
  混凝土使用掺加高效减水剂和粉煤灰的耐久性混凝土,坍落度控制在14~16cm(输送泵)。在浇筑现场每隔一段时间都要对混凝土的均匀性和坍落度进行检查。混凝土在自动计量拌合站集中拌合,通过输送车运至施工现场,采用混凝土输送泵混凝土布料车进行混凝土灌注。浇筑前,先对支架、模板、钢筋和预埋件检查,把模板内的杂物、积水清理干净,模板如有缝隙,必须调整填塞严密。混凝土应分层连续浇筑,每层厚度不超过30cm,且在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。泵送混凝土出料口与浇筑面的距离控制在2m以内,同时注意纠正预埋件的偏差,保证混凝土密实和表面光滑整齐,无垫块痕迹。混凝土浇筑期间设专人观察支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况,发现松动、变形、移位时,及时处理。
  采用插入式振动器振捣密实。插入式振动器移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍,与侧模保持10~15cm左右的距离,且插入下层混凝土5~10cm,每一处振动完毕后,边振动边徐徐提出振动器,避免振动器碰撞模板、钢筋及其他预埋件。振捣期间观察到混凝土不再下沉、不再冒出气泡、表面泛浆,水平有光泽时可缓慢抽出振捣器。
  2.5.2 混凝土的拆模与养护 当混凝土的强度达到6~8MPa,表层混凝土与环境之间的温差不大于15℃时,方可拆模。模板拆除使用吊车,拆除时保护好墩身棱角等易损部位。
  混凝土养护采用蒸养的方法,墩身模板拆除后,先包裹一层土工布,然后再包裹一层塑料布,塑料布的接缝处采用胶条封闭,再用细铁丝捆紧,保证要有足够的水分,同时确保塑料膜无破损、不透气,养护时间不少于14天。
  3 现场施工操作难点与要点
  3.1 作为大体积墩身无拉杆模板施工,最突出的难点是如何有效地防止模板变形所造成漏浆问题,施工过程中模板拼装接缝使用双面胶进行填塞,防止漏浆。
  3.2 采用桁架调整时,需要预留一定的预拱度。结合现场墩身实际高度,在浇筑速度为1.0m/h时,预留预拱度为5mm。
  3.3 在浇筑过程中,采用插入式振动器振捣密实减少混凝土表面气泡和流沙现象。
  3.4 保证预埋件平面位置和数量的准确性。
  3.5 墩身拆模施工安排在当天温度较高时段进行,防止温度差造成的收缩裂纹,拆模后及时采用塑料薄膜进行包裹养护。
  4 结束语
  通过实践证明,施工中采用的墩身无拉杆模板技术及混凝土浇注等施工工艺是的、合理的,从现场的情况来看,取得了预期的效果,提高了效益,因此该技术可在客运专线、市政建设、高速公路等工程施工中推广应用。
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