高墩模板施工.docx
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高墩模板施工.docx
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高墩模板施工
高墩模板施工
一、滑模施工
1、工法特点
滑升模板施工是高层建筑较为先进的一种施工工艺,具有施工进度快、工程质量好、施工安全、劳动强度低、便于操作等优点。
在我国桥梁高墩施工中,滑升模板已被广泛采用。
并不断得以改进完善。
本作业指导书通过对桥梁工程高墩滑模施工过程进行控制,确保高墩滑模施工的安全、质量。
2、适用范围
滑模适用于矩形、园形、园端形等空、实形高桥墩施工,同时适用于高层建筑、烟囱、水塔、水泥罐等构筑物的施工中。
3、高桥墩滑模施工工艺
3.1滑模组装
(1)在桥墩基础顶面上将混凝土凿毛清洗,接长竖向主筋,绑扎提升架横梁以下的横向结构筋。
搭设枕木垛,定出桥墩中心线。
(2)在枕木垛上按设计要求安装模板和提升架,将套管固定在提升架横梁下部.继续安装操作平台、千斤顶及顶杆等。
顶杆需穿过千斤顶心孔到达基础顶面。
(3)提升整个系统,撤去枕木垛,将模板下落就位,再安装其他设施。
注意套管底部与基础表面要接触紧密,并用砂浆将周围围起来,以免灰浆漏进套管内。
外吊脚手架应在滑模提升适当高度后安装。
3.2浇注墩身混凝土
滑模施工宜采用低流动或半干硬性混凝土,坍落度控制在6~8cm。
分层均匀对称浇注混凝土,分层浇注厚度为20~30cm,浇注后混凝土表面距模板上缘的距离宜控制在10~15cm。
混凝土浇筑应在前一层混凝土凝结前进行,同时采用插入式振捣器进行捣固。
振捣器插入前一层混凝土的深度不应超过5cm,避免振捣器触及钢筋、顶杆和模板,禁止在模板滑升时振捣混凝土.混凝土出模强度应控制在0.2~0.4MPa范围内,以防止坍塌变形。
出模8h后开始养生。
3.3滑模提升
在滑模施工的整个过程中,模板的滑升可分为初升、正常滑升和终升3个阶段.
(1)初升。
最初灌注的混凝土的高度一般为60~70cm,分2~3层浇注,约需3~4h,随后即可将模板缓慢提升5cm,检查底层混凝土凝固的状况。
若混凝土已达到0.2~0.4MPa的脱模强度时,可以将模板再提升3~5个千斤顶行程.此时,应对滑模系统进行全面检查.包括提升架的垂直度和水平度是否满足要求,围圈的连接是否可靠,系统的变形是否在允许范围内,模板接缝是否严密,操作平台的水平度是否达到标准,连接螺栓是否松动,千斤顶工作是否正常,顶杆有无弯曲现象等。
发现问题要及时修正和完善。
(2)正常滑升.待各项检查完毕并符合要求后,可进入正常滑升阶段。
每浇注一层混凝土,即每滑升一次,力争使滑升高度与混凝土浇注厚度基本一致。
在正常滑升阶段,浇注混凝土、绑扎钢筋和滑升模板交替进行。
一般混凝土浇注和模板滑升速度控制在20cm/h左右。
正常滑升阶段应分多次慢慢滑升,每次连续滑升高度不宜超过30cm,要经常停下来检查构件与设备是否正常工作。
各项作业之间要紧密配合.
(3)终升。
当模板滑升至离墩顶标高1m左右时,滑模进入终升阶段.此时应放慢滑升速度,并进行准确的抄平和找正工作,保证最后浇注的一层混凝土顶部标高和位置准确。
(4)调节坡度.对于墩壁有斜坡的情况,在提升模板的过程中应转动调节丝杆,使桥墩侧面斜坡满足设计要求.
3.4绑扎钢筋及竖向筋接长
模板每提升一定高度后,即要穿插进行接长顶杆及绑扎钢筋的工作。
此项工作应在滑升间隔时间内完成,以免影响施工进度。
3.5横隔板施工处理
为保证墩身整体稳定性,空心墩身每隔10m设置一道1m厚的横隔板.故施工至横隔板时,需将内模、内吊脚手架等拆除,安装底模,浇筑横隔板,然后重新安装内模、内吊脚手架.
3.6滑模拆除
通过不断的滑升循环施工,至墩顶后,即可拆除滑模。
因桥墩不设爬梯,滑模拆除后,无上下通道,故滑模拆除前必须慎重,尤其是最后一批人员如何返回地面,尤为重要。
滑模装置拆除顺序正好同安装顺序相反,原则上先装后拆,后装先拆。
为便于最后一批人员返回地面,最后采用外挂吊笼的方法进行拆除。
事先已在墩顶预留钢管作滑轮,最后结束时,解除吊笼,钢丝绳通过卷扬机收回(见图3)。
3.7线型控制
在高墩身滑模施工中,如何控制墩身垂直度、轴线偏位和高程是很关键的.高程测量用水准仪将基准标高引测到支承杆上,以后每次用直尺向上引测标高,同时用长钢尺在已完成的墩身上引测,以及利用全站仪引测,这三种方法相互校核,以确保墩顶的高程准确无误。
轴线测量架用22kg的线锤测中法和用激光垂度仪测定法相结合,以滑升平台水平为基准,在提升架的两条轴线上引一点作为线锤校对点,每次提升30cm时,将限位器调至该装置,提升完后,观测线锤情况.每10m高度用激光垂度仪校核纵横轴线的位置,确保墩身垂直度和中线偏差不积累.
4、滑模结构及施工机具设备
滑模施工设备主要由模板结构、提升设备、配套设备三大部分组成,其中模板结构按滑模设计图加工制作。
4.1滑升模板构造分为:
顶架、辐射梁、内外围圈、模板、平台及吊栏.
4。
1。
1顶架:
顶架的作用是将模板重量及施工临时荷载传递到千斤顶上,并用以固定内外模板。
顶架由上下横梁及立柱组成,轮廓尺寸按墩壁厚度、坡度、提升干斤顶的类型等因素决定,并能在辐射梁上滑动。
4.1.2辐射梁及内外围圈:
辐射梁为滑动模板的平面骨架,从模板中心向四周辐射,与顶架组合起来承受荷载,又作为施工操作平台.内外围圈是用来固定辐射梁两端的相对位置。
4。
1。
3模板:
滑动模板用3mm钢板制作,高度为1。
20~1。
50m,分为固定模板和活动模板.活动模板又有边板和心板之分。
固定模板安装在顶架立柱上,而活动模板则依靠上下带悬挂在左右固定模板的带上。
4。
1。
4工作平台及吊栏:
工作平台是供施工人员操作、存放零小工具及检分盘场所,系在辐射梁上安设本制盖板而成、吊栏设在顶架下面,供调节收坡螺丝杆、修补砼表面及养生等需要。
4。
2提升设备主要是液压控制台、滚珠式液压千斤顶。
4。
3配套的施工机具有砼搅拌机、钢筋加工机械、混凝土提升设备等.
4.4滑模施工的检测设备有水准仪、经纬仪(有条件的可用激光铅直仪)及砼坍落仪、试模及砼、钢筋等强度检测仪器。
桥墩滑模施工流程图
滑模施工周期流程图
5.墩顶施工及其它
5。
1杆回收
模板滑升所用的顶杆在滑升结束后应及时回收,以利于多次倒用.但行程套管随模板上升时,可能由于进碴掉入洞内,致使预杆胶结,往往不能全部拔出,在滑模偏移值不大于《规范》允许情况下,顶杆回收率一般在90%以上。
5。
2顶施工
空心墩在顶部需从空心段过渡到墩顶实体段并连接托盘顶帽,为了方便托盘顶帽的施工,在空心墩顶预埋木盒,留成缺口、安设预制好的钢筋混凝土过梁及盖板代替实体段内底模,然后在空心墩顶部分的墩外壁上套上制作好的箍圈钢板,在箍圈上悬挂适当数量的吊篮牛腿,牛腿间用围栏连接,形成工作平台,即可施工托盘顶帽。
5.3撤身内壁悬挂铁梯
为解决高墩施工人员的上下问题,在墩底部预留0。
6×1.2m门洞,在墩身内壁每隔2。
0m预埋膨胀螺栓,悬挂角钢铁梯,与洞顶部分设计的预留门洞相接,墩身外壁与墩顶预埋件连接并安装铁梯。
架梁完毕后,封闭墩底预留门洞.
二、爬模施工
自爬模为附墙式自爬升系统,是完成第一层混凝土浇筑同时完成导轨和支架的埋件系统,通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现爬模墩柱混凝土的施工.爬模施工是当前高耸结构物施工中较先进的施工方法,它集模板支架、施工脚手架平台于一体,利用已完成的主体结构为依托随着结构的升高而升高,省去了大量的脚手架,具有快捷、轻巧、操作简单,中线易控制,外观质量光滑,施工费用低等。
爬模
1-爬架;2—螺栓;3—预留爬架孔;4—爬模;5-爬架千斤顶;6-爬模千斤顶;7—爬杆;8-模板挑横梁;9-爬架挑横梁;10—脱模千斤顶;11—爬杆
1、构造组成
(1)爬升架.主要由竖向连接杆、斜撑杆、上横梁、爬架斜拉杆和一些连接杆件组成,具有承重和滑升作用,是特殊设计的稳定构架。
每组爬架有6对钢夹头,每对钢夹头都带有安全钢销(安全装置),在提升过程中采用人工限位,装在钢夹头上可垂直滑动,卡在滑道工字钢腹板上可起限位导向作用。
爬升架提升采用YCD23/200型提升千斤顶,带安全装置.
(2)滑道。
采用I320工字钢与大块模板焊接为整体,不须预埋螺栓。
爬升架与滑道之间销接,配有特殊钢夹头在爬升架支点处与钢滑道连接,有足够稳定支点和长度。
钢滑道上下不垂直度1m内为0。
5mm。
(3)提升桁架。
由N型万能杆件拼装成“井”字形组成,爬升架的斜爬升可通过调整其下楔形块来实现。
(4)模板。
模板在竖向分为两层,外模采用大块钢模板,每节高4.0m,按墩径不同共有39节,每节按卷扬机的起重能力设计为8、12、16块三种类型的钢模板。
模板为框构结构,具有足够强度、刚度和稳定性,并且满足桥墩外形尺寸的要求,单块宜进行整体组合或装配组合。
相邻模板间、上下节钢模间均用栓接并配有定位销,定位销探伤检验应全部合格。
内模采用翻模,每节高2m,每墩设3组,随墩身的逐节上升按照4m级数向上翻动。
内模的安装与拆除通过墩内设置的可调式工作盘实现,工作盘悬挂在爬架上,可随爬架上升,亦可自行调节位置,方便墩内及墩上作业。
内模采用KS2050双曲可调钢模,四块或五块模板利用KH2520或KH2530可调桁架组合成一个模板单元,单元内模板之间采用螺栓连接。
墩身收坡通过在模板单元之间设置变角可调KB2020尖板实现,单元之间桁架的连接采用特制可收缩连接件,形成上小下大的变截面.每次立模高度4m,与外模同步.
内模系统的模板及支撑件均经过结构检算,对结构薄弱部位均进行加强加固处理。
(5)扒杆。
为解决墩身中各种施工材料和小型机具的提升问题,每个爬升桁架上设2副吊重为25kN的起重扒杆。
扒杆不垂直度1m内允许±1mm。
提升扒杆的摆向由人工配合来实现。
扒杆上选用不旋转钢丝绳,以免在起吊长大杆件时,由于钢丝绳的旋转而碰坏墩身或模板,造成安全事故。
4 施工工艺及技术要求
4.1 工艺流程
工艺流程见图2、图3。
爬架、滑道、大块模板及滑升桁架的非标杆件加工全部在工厂互拼,待检查合格后再解体成节段大块模板运往现场组装。
制作的关键是拼装位置要准确和拼装部件的互换性。
4。
2 施工辅助设备
对于高度>50m的桥墩,为解决作业人员上下墩台的问题,配置专用载人电梯.三座桥分别设400KVA变压器各一台,供各桥施工用电。
全桥设贯通线,分别在各墩位处下线,上墩电缆在施工电梯塔架内布设。
爬架上设置用电集中控制箱,对墩上用电进行统一管理,墩上所使用的每台电器设备必须安装漏电保护器,以保证施工安全。
在桥一端山上设一水池,供全桥施工及混凝土拌合使用.上墩水管随电梯塔架架设,提供墩上工作面冲洗、养护及其他施工用水。
由于工地处于高雷区,又是高空作业,避雷问题尤显重要.施工中,在每侧爬架顶设置避雷针并与墩身钢筋相连,通过墩身钢筋下端引出接地。
墩身的防雷击等级参考有关高耸结构物的规定,其接地电阻≯3Ω。
当遇有雷雨天气时,施工人员必须从墩上撤离。
液压爬模爬升示意图
三、翻模施工
1、工法特点
1.1本工法在塔吊—翻模施工技术、高压泵一次泵送混凝土技术、滚压直螺纹钢筋连接技术的基础上,采用了设置筒内支架方法,并配合2(3)节外模和1节内模,筒内支架“一架三用”,可提高施工效率,降低施工成本,加快施工进度。
1.2使用塔吊配合翻模施工,速度快、成本低。
模板可以在施工现场制作,成本相对较低。
对于泵送混凝土施工,能够随模板上翻同步接长泵管,提高混凝土浇筑速度。
能够逐节校正墩身施工误差,误差不积累。
便于模板及时清理、整修、刷油,混凝土外表面平整光洁。
用电梯提供作业人员垂直运输,并设置安全操作平台,保证了人员的安全。
1.3模板和支架结构设计难度较大,但施工简单、速度快,成本低。
外模上下端设置定位销,使模板的翻转安装快捷、准确。
1.4不需要增加特殊设备,工艺可操作性强,经济合理,易于推广。
2、适用范围
本工法适用于50米以上的空心薄壁桥墩.墩身为等截面或变截面.最优经济高度为80米以上,墩高越高,此方法优势越大.也可以用于类似于桥墩的高耸钢筋混凝土结构施工.
施工工艺流程及操作要点
工艺流程
按2节外模施工的工艺流程图(图5.1-1)如下:
工艺流程图
3、施工过程
(1)、下部实心段施工
外模的支立好坏直接关系到以后的施工,要求尺寸正确,外模顶水平,否则在空心段施工时,造成模板不平整。
(2)、翻模安装
①搭设平台吊装的脚手架
利用短钢管在实心段上及墩身四周搭设一脚手架平台,安放整体吊装的平台。
②平台的组装、吊装
组装按由内到外的顺序,在平地上进行组装;组装时,内外钢环按圆心对称安装在辐射梁上,不得有偏心;辐射梁均匀分布在半个圆周,采用丁顺结合布置,安装好后将所有螺丝拧紧,并涂上黄油;利用塔吊进行整体吊装,每侧辐射梁下设2台千斤顶。
③安装预埋件及液压设备
预埋靴子的位置要特别准确,它是为整个平台的顶杆预先造孔,使套管能顺利提升,保证平台的平衡。
平台安装就位后安装千斤顶,插入顶杆套管,并采取措施保护套管不与砼粘连。
④组装翻模
内外模板各设2层,翻模按顺序、部位进行组装。
组装时,模板间缝隙要严密,内外模板间按设计尺寸进行校正,并安设拉筋和撑木。
(3)绑扎钢筋
钢筋绑扎严格按照设计图进行绑扎
(4)灌注混凝土
混凝土由拌和站集中拌制,混凝土搅拌运输车运至墩下,混凝土输送泵泵送入模,对称均匀浇筑。
混凝土灌注到模板顶时,要低于模板口1~2cm,为下一板方便组装翻模,防止有错台。
当混凝土的强度大于3MPa时清除浮浆,凿毛混凝土表面,进行第二、三节段施工.
在灌筑过程中用测量仪器随时观测预埋件的位置及模板、支架等支撑情况,如有变形和沉陷立即校正并加固。
(5)提升平台
翻模组装后,第一次提升平台在混凝土灌入达到一定高度后进行,时间宜在混凝土初凝后,终凝前,提升高度以千斤顶的1~2个行程为限(一个行程3cm)。
第二次及以后每次提升(终凝前),每小时提升一次,当混凝土表面发硬时,每半小时提升一次,当混凝土表面发白时,再提升1~2个行程。
混凝土终凝后,每4~6小时提升一次;模板组装完毕后,在灌混凝土前提升一次,以检查套管是否被粘住,在浇筑下一板混凝土前把套管擦干净,并涂油。
平台提升总高度以能满足一节模板组装高度为准,同时控制在终凝后达到设计高度,切忌空提过高。
平台提升过程中注意随时进行纠偏、调平。
收坡在平台提升至总行程一半后进行,终凝前完成,就位后专人检查。
平台的提升操作人员应选派责任心强、素质较高的工人,培训后上岗.
(6)模板翻升
模板解体:
模板可视情况分为若干个大块整体翻升,此工作在灌注最上层模板混凝土过程中提前进行。
解体前先用挂钩吊住模板,然后拆除拉筋、围带等。
模板翻升:
待平台提升到位后,用倒链将最下层模板吊升至安装位置。
提升过程中(包括平台的提升)有专人检查,以防模板与固定物挂碰.
检查模板组装质量,符合桥墩设计要求.检查合格后安放撑木,拧紧拉筋。
(7)墩顶实心段及托盘、顶帽的施工
墩顶实心段施工时,先拆除内模及内吊架,然后安装实心段的过梁和底模,再安装实心段外模。
墩帽施工时,托盘与顶帽分两次进行施工;每次将平台升至所装模板高度后,再安装托盘或顶帽模板,然后绑扎钢筋、灌注混凝土。
(8)翻模拆除
拆除按照与组装的相反顺序进行。
先拆除模板,后拆除平台.
拆除平台时,在墩顶用短钢管搭设一脚手架平台,使液压平台稳放于脚手架平台上,将套管与平台的螺栓松开(不要卸掉),将千斤顶倒置套在顶杆上,反向爬升,将顶杆依次抽出;完后,拆除平台上所有设备,将套管与平台的螺栓全部松掉,利用双索吊同时起吊,整体吊装,最后拔出套管,灌孔。
3.2、吊机提升法
3.2.1、施工特点
翻模是由上、下二组同样规格的模板组成,随着混凝土的连续灌筑,下层混凝土达到拆模强度后,用吊机配合自下而上将模板拆除,接续支立,如此循环往复,完成桥墩的灌注施工。
3。
2.2、施工方法及工艺要求(以圆端形薄壁空心墩为例)
(1)墩身模板
外模分上、下两节,一次支立而成,接缝采用阴阳锲接头,模板制作精度如下:
尺寸误差小于2mm,倾斜角偏差小于1.5mm,孔位误差小于1mm。
为确保工程质量,在工厂内统一加工。
模板用槽钢骨架与6mm钢板组焊成整体。
施工过程中,两节模板交替轮番往上安装,每一节都立在已浇筑混凝土的模板上。
内模采用组合钢模拼装,内外模间设带内纹的对拉螺栓,以利于拆模和避免墩身混凝土内形成孔洞。
墩身内腔每隔一定高度预设型钢作支撑梁,上面搭设门式脚手架作为装拆内模和浇筑混凝土工作平台之用.安装和拆卸模板,提升工作平台以及钢筋等物品的垂直运输均由塔吊完成。
每块外模背面沿墩身上升方向焊接两条带孔钢轨,并使上、下节模板的钢轨对齐,工作平台利用插销固定在钢轨上。
安装好上节外模后,可取下插销,利用塔吊将平台沿钢轨向上滑升到上节固定。
墩身翻模施工示意图
(2)模板位置调整
当四大块模板组拼成形后,所有螺栓不必拧紧,留出少量松动余地.模板前后方向偏斜的调整通过手拉葫芦拉至正确位置,左右偏斜的调整则在模板底边靠倾斜方向的一端塞加垫片实现。
模板之间的缝隙塞有橡胶条,防止漏浆。
由于模板制作及起始第一节模板调整的精度都很高,以后每次调整幅度很小。
调整完毕后,拧紧全部螺栓,即可浇筑混凝土。
(3)拆模
在安装钢筋的同时,可以开始拆下面一节外模工作。
拆模时用手拉葫芦将下面一节模板与上面一节模板上下挂紧,同时另设两条钢丝绳栓在上下节模板之间。
拆除左右和上面的连接螺栓,然后通过两个设在模板上的简易脱模器使下节模板脱落。
脱模后放松葫芦,使拆下的模板由钢丝绳挂在上节的模板上.然后逐个将四周各模板拆卸并悬挂于上节模板上。
这样将拆模工作和钢筋安装工作同时进行,节约至少半天时间,同时最大限度地减少了对塔吊工作时间的占用.
翻模施工图
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