試論公路橋梁薄壁墩無(wú)支架翻模施工技術(shù)
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論文摘要：無(wú)支架翻模施工技術(shù)在薄壁墩施工中具有顯著的優(yōu)越性和科學(xué)性，與支架施工相比，具有省工、省料、速度快的優(yōu)勢(shì)，在創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，又提高了施工安全系數(shù)。
1 概述
近年來(lái)我國(guó)西部高速公路發(fā)展迅猛，公路建設(shè)開(kāi)始向山區(qū)延伸，而這些地區(qū)山勢(shì)陡峭，高差很大，而且場(chǎng)地狹窄，使得在橋梁建設(shè)中大量采用高橋墩結(jié)構(gòu)。常用的支架施工需搭設(shè)大量的腳手架，不僅耗費(fèi)大量的人力、物力，而且工序復(fù)雜、進(jìn)度緩慢、安全系數(shù)低。
2 薄壁墩無(wú)支架翻模施工特點(diǎn)
2.1 墩身分段依次成型，可有效控制墩身偏心、扭轉(zhuǎn)，能夠隨時(shí)糾正墩身施工誤差，便于模板及時(shí)清理、修整、刷油，混凝土表面平整光潔。
2.2 通過(guò)采用50～60m塔吊垂直作業(yè)，可同時(shí)進(jìn)行2～4個(gè)墩同時(shí)作業(yè)，既可大大節(jié)約成本，縮短作業(yè)時(shí)間，又能有效提高安全系數(shù)。
2.3 翻模上設(shè)置懸吊平臺(tái)，能夠更好的進(jìn)行周轉(zhuǎn)件的拆卸，處理砼表面。模板采用整體大塊鋼模板，模板接縫不多，表面也不會(huì)出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，澆筑成型的砼表面光潔，錯(cuò)臺(tái)不多，結(jié)構(gòu)尺寸沒(méi)有錯(cuò)誤的。模板加固采用橫向拉桿，模板輕便，操作簡(jiǎn)單，安全系數(shù)高。
2.4 經(jīng)濟(jì)環(huán)保。無(wú)須搭設(shè)腳手架，節(jié)約人力與財(cái)力，而且占用場(chǎng)地少，對(duì)原地貌的破壞少。
3 適用范圍
無(wú)支架翻模法主要是在公路、鐵路橋梁薄壁墩、高塔柱等混凝土構(gòu)筑物的施工中使用。
4 工藝原理
無(wú)支架翻模法就是利用前一級(jí)已澆筑的橋墩作為承載主體固定模板，再通過(guò)模板載體來(lái)建設(shè)施工工作平臺(tái)，隨著橋墩不斷向上施工，工作平臺(tái)及模板整體向上升移的一種施工方法。
翻模是由2-3節(jié)段大面組合模板及支架、內(nèi)外工作平臺(tái)、塔式起重機(jī)、手動(dòng)葫蘆組合而成的成套模具。在進(jìn)行施工時(shí)，在墩身基頂上支立第一節(jié)模板，第一節(jié)模板上再支立第二節(jié)模板。如果第二節(jié)混凝土的強(qiáng)度有3Mpa，第一節(jié)混凝士的強(qiáng)度有10Mpa，此時(shí)拆掉第一節(jié)模板。每一節(jié)段翻模主要由內(nèi)外模板、圍帶、拉桿、作業(yè)平臺(tái)組成。外模板分為主板、側(cè)板和調(diào)整板3種，內(nèi)模板分為主板、側(cè)板、角模板和調(diào)整板4種，每節(jié)高度大約是2.0～4.5m，寬度根據(jù)墩身截面尺寸和施工要素來(lái)定：模板之間用M16x30螺栓連接。用槽鋼做圍帶，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，內(nèi)外圍帶用Φ18圓鋼拉桿連成整體。拉桿在內(nèi)外模板之間套Ф22PVC管，有利于拉桿周轉(zhuǎn)利用。
每層模板內(nèi)外設(shè)施工平臺(tái)。外側(cè)施工平臺(tái)按每層、每塊模板分別施作，平臺(tái)與外模應(yīng)連結(jié)為一個(gè)整體，平臺(tái)及其扶手采用Φ28圓鋼焊接固定在外模板上作為支架，在平臺(tái)四周沿周邊設(shè)立防護(hù)欄桿，在欄桿外側(cè)及固定架底部需要有全封閉安全網(wǎng)。施工平臺(tái)上有一個(gè)5cm厚木板或竹架板，這樣可以方便操作人員工作，還能放一些小型機(jī)具。內(nèi)施工平臺(tái)的搭設(shè)需要借助內(nèi)外模板及橫穿拉桿。在內(nèi)模板上首先搭設(shè)鋼管支架，然后上鋪木板或竹架板，最后上鋪2mm鋼板，便于臨時(shí)存放混凝土以及操作人員行走。
5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
5.1 高墩無(wú)支架翻模施工工藝
施工準(zhǔn)備→基頂放線→試拼模板鋼筋綁扎→鐓粗直螺紋連接→鋼筋綁扎、鐓粗直螺紋連接→安裝外作業(yè)平臺(tái)至外模板→模板刨光、刷脫模劑→組拼模板→模板調(diào)試、檢查、校正→緊固拉桿→安裝內(nèi)作業(yè)平臺(tái)→澆筑混凝土→第一層模板及欄桿、平臺(tái)整體拆除→混凝土養(yǎng)生至第二階段完工→安裝第一層安全爬梯→第一層安全爬梯掛安全網(wǎng)→進(jìn)入下一層施工。
5.2 操作要點(diǎn)
5.2.1 模板施工
①立模準(zhǔn)備。在確定立模邊線時(shí)要參照基頂中心，立模邊線外側(cè)找平，找平層用水準(zhǔn)儀抄平掛線，砂漿硬化之后，立模需從線路中間向兩側(cè)展開(kāi)。②模板安裝。安裝模板使用的是塔式起重機(jī)，同時(shí)需要人工輔助。安好外模板后再進(jìn)行內(nèi)模板的安裝，對(duì)其進(jìn)行連接時(shí)采用的是M16螺栓，然后安裝圍帶和對(duì)拉螺桿。模板成型后核對(duì)各部安裝尺寸，如果沒(méi)有出現(xiàn)與安裝標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況再安裝安全爬梯，接著安裝安全網(wǎng)，鋪設(shè)內(nèi)外作業(yè)平臺(tái)。③立模檢查。第一節(jié)段模板安裝結(jié)束時(shí)，用水準(zhǔn)儀和全站儀檢查模板頂面標(biāo)高和墩身平面位置，如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況再進(jìn)行下道工序。澆筑砼時(shí)一定要有專(zhuān)人看模護(hù)模，要對(duì)支撐時(shí)刻做好檢查。④模板的除銹與涂油。模板在灌注砼前務(wù)必保護(hù)處理好板面，模板表面應(yīng)徹底除銹，涂刷新機(jī)油，在氣溫較低時(shí)，新機(jī)油中應(yīng)摻配柴油涂刷，產(chǎn)配比例為：機(jī)油70%：柴油30%。⑤模板爬升作業(yè)。用手動(dòng)葫蘆掛住第一節(jié)段鋼模板，把內(nèi)外模板之間的拉桿松開(kāi)，把第一節(jié)段模板及操作架卸下來(lái)，然后把它吊運(yùn)到墩下安全的作業(yè)場(chǎng)地，這一過(guò)程使用的是塔式起重機(jī)，吊運(yùn)完成之后對(duì)其進(jìn)行清理，涂刷脫模劑，按放線尺組裝為下一節(jié)段首節(jié)模板，接下來(lái)的安裝步驟與第一節(jié)段是一樣的。⑥在安裝每節(jié)模板時(shí)，可用0.5～1mm薄鋼板塞填兩節(jié)模板間的縫隙這樣能夠起到糾偏的作用。⑦模板的拆除。施工至墩頂，墩頂還要有1或2個(gè)節(jié)段模板，如果墩身混凝土強(qiáng)度超過(guò)了10Mpa，那么可以將模板拆除了。為了更順利地進(jìn)行拆除工作，在墩頂預(yù)埋加強(qiáng)吊裝環(huán)，利用吊裝環(huán)懸掛手動(dòng)葫蘆進(jìn)行拆除、吊運(yùn)作業(yè)。
5.2.2 安全爬梯施工
①預(yù)埋件的設(shè)置。為便于無(wú)支架施工作業(yè)人員上下，在墩身的正面（6.0m長(zhǎng)邊），樓梯轉(zhuǎn)角平臺(tái)處，預(yù)留Φ100mm孔洞（每層兩個(gè)，呈之字形錯(cuò)開(kāi)布置），以便搭設(shè)爬梯時(shí)穿設(shè)固定件。②爬梯的制作與安裝。從墩身底部起靠墩身正面搭設(shè)鋼管支架，支架整體穩(wěn)定性依靠穿設(shè)在預(yù)留孔內(nèi)的拉桿固定件固定。
5.2.3 鋼筋加工與安裝
�、黉摻畎凑詹煌匿摲N、等級(jí)、排號(hào)、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗(yàn)收，分別堆存，不得混雜，且應(yīng)設(shè)立識(shí)別標(biāo)志。②鋼筋表面應(yīng)潔凈，平直無(wú)彎曲，Ⅰ級(jí)鋼筋冷彎率不大于2%，Ⅱ級(jí)鋼筋冷彎率不大于1%。③受力主筋和末端彎鉤形狀應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。④縱向主筋采用鐓粗直螺紋套筒連接技術(shù)，其連接質(zhì)量必須滿(mǎn)足《橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求，對(duì)已連接的成品應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)。⑤受力鋼筋焊接應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯(cuò)開(kāi)布置。對(duì)于焊接接頭，在接頭長(zhǎng)度區(qū)段內(nèi)，同一斷面內(nèi)接頭數(shù)量在受拉區(qū)不能大于50%。⑥鋼筋連接處的混凝土保護(hù)層應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，且不得小于20mm，連接件之間的橫向凈距不宜小于15mm。
5.2.4 混凝土施工
①砼原材料。拌制砼所使用的各項(xiàng)原材料及拌合物的質(zhì)量經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，符合現(xiàn)行《公路工程水泥砼試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ053）的規(guī)定。②砼配合比。砼配合比以質(zhì)量比計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)和試配選定。施工實(shí)際采用的材料，拌制的砼拌合物應(yīng)滿(mǎn)足和易性、凝結(jié)速度等施工條件，制成的砼符合強(qiáng)度、耐久性（抗凍性、抗?jié)B、抗侵蝕）等質(zhì)量要求。③砼的拌合。砼拌合采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，拌合好的拌合物應(yīng)均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。在卸料過(guò)程中，從卸料流的1/4至3/4之間部位，采取試樣，進(jìn)行試驗(yàn)，保證砼中砂漿密度兩次測(cè)值的相對(duì)誤差不大于0.8%，單位體積砼中粗骨料含量?jī)纱螠y(cè)值相對(duì)誤差不大于5%。砼拌合物從拌和機(jī)出料起至入模時(shí)間不得超過(guò)15min。④砼運(yùn)輸。砼運(yùn)輸能力應(yīng)適應(yīng)砼凝結(jié)和澆注速度的需要，使?jié)沧⒐ぷ鞑婚g斷并使砼運(yùn)到澆注地點(diǎn)時(shí)仍保持均勻性和規(guī)定的塌落度。⑤砼澆注。如果砼運(yùn)輸鋼筋及模板經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是合格的，則可以在內(nèi)外模板之間設(shè)置混凝土澆注溜槽，混凝土的輸送采用的是半自動(dòng)料斗，通過(guò)溜槽或人工鏟送入模�；炷敛捎盟椒謱庸嘧�，用插入式震動(dòng)器振搗，使用插入式振搗棒應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，移動(dòng)間距不得超過(guò)振搗作用半徑的1.5倍。澆筑砼時(shí)要有相關(guān)的人員隨時(shí)做好觀察，是不是一切運(yùn)轉(zhuǎn)正常，如果出現(xiàn)了任何的問(wèn)題，要及時(shí)做好處理并在已澆筑的混凝土初凝前完成。⑥第一節(jié)混凝土強(qiáng)度。第一節(jié)混凝土強(qiáng)度超過(guò)10Mpa時(shí)，鑿毛清理混凝土頂面，再進(jìn)行下一節(jié)墩身施工。⑦養(yǎng)護(hù)。每節(jié)混凝土拆模后，應(yīng)及時(shí)包裹土工布防止新澆注混凝土在太陽(yáng)下暴曬，并灑水保持混凝土面濕潤(rùn)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7-10天。
6 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)支架翻模法施工與爬升模板和液壓翻動(dòng)模板以及支架施工相比可大大地減少資金投入和勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約工期，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益、安全施工，還是施工質(zhì)量以及可靠性方面都是山區(qū)高橋墩施工的首選方法。
參考文獻(xiàn)：
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