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新建铁路特大桥桥墩施工关键技术研究

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摘要:本文主要基于靖宇到松江河铁路白浆河1号特大桥空心薄壁墩施工级数进行探讨,该工程采用高墩液压自升平台式翻模施工方法。在确保施工质量达到内实外美和高空作业安全的前提下,有效缩短了施工工期和降低了施工成本。对国内高桥墩施工采用新技术、新工艺方面具有一定的推广意义。

关键词:空心薄壁桥墩;液压自升式平台;翻模

Abstract: this paper mainly based on JingYu to SongJiangHe railway white plasma river 1 super major bridge construction series hollow thin wall pilla discussed, this project to adopt the high piers of hydraulic ZiSheng platform utility turn mould construction method. To ensure the construction quality to achieve in within the real beauty and aerial work safety, under the premise of effective shorten the construction period and reduce the construction cost. To domestic high bridge pier construction to adopt new technology, new technology has certain significance for popularization.

Keywords: hollow thin-wall piers; Hydraulic jack-up platform; Turn mould

中图分类号:U443.22 文献标识码:A文章编号:

1.工程概况

靖宇到松江河铁路白浆河1号特大桥中心里程DK19+052,全长555.7m,桥垮结构为7×32 m+(48+40+48m)+4×32 m。7~10墩为矩形变截面空心薄壁墩,横、纵桥向坡比为40:1,最高墩为9号墩高63m。7、10墩为桩基础,8、9墩为明挖扩大基础。空心薄壁墩采用高墩液压自升平台式翻模施工方法。

2.总体施工方案

2.1施工顺序

模板加工2套,先施工7、8号墩,塔吊立在7、8号墩中右侧。9、10号墩中右侧。墩施工完成后将塔吊移位到12墩右侧进行11、12、13墩的施工。

2.2模板及操作平台

(1)基本原理和基本结构自升工作平台式翻动钢模板由工作平台、提升架、吊架、模板系统、液压提升设备、附属设备等部分组成。将工作平台支撑于已达一定强度的墩身混凝土上,以液压千斤顶为动力提升工作平台。达到一定高度后平台上悬挂吊架,施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装、绑扎钢筋等。混凝土的浇筑、捣固、吊架移位和中线控制等作业则在工作平台上进行。内外模板各设3层,循环交替翻升。当第3层混凝土浇筑完成后,提升工作平台,拆卸并提升第1层模板至第3层上方,安装、校正后,浇筑混凝土,周而复始,直至完成整个墩身的施工。液压式平台翻板模施工示意图详见图1。

(2)施工工艺流程施工准备一组装翻模一绑扎钢筋一浇筑混凝土一提升工作平台一模板翻升一施工至墩顶,拆除模板一拆除平台。模板翻升、钢筋绑扎、混凝土浇筑和平台提升等项工作是循环进行的,直至墩顶。其间穿插平台对中调平、接长顶杆、混凝土养生及埋设预埋件等项工作。

(3)关键技术问题

①工作平台的结构稳定平台是由顶杆支撑在已成墩身的混凝土上,所以,必须保证组成平台的各杆件、杆件问的连接和支撑顶杆在各自最不利状态下有足够的强度、刚度和稳定性。液压翻模总体结构上由于平台与模板各自为独立体系,互不联系,加之模板翻升时平台须提升到一定的高度,使得支撑顶杆脱空长度达1.8 m之多,因此需采取措施加以解决。

②模板的分块和收坡设计采用3节模板完成整个墩身施工,模板必须适应墩身截面变化。外模采用抽动模板的方式收坡,不但避免了靠面板相互搭接错动收坡而造成墩身表面产生不规则错台现象,而且操作简单,收坡尺寸准确,模板安装、校正时间短。外观要求不高的空心墩内壁,仍采用错动和抽动模板相组合的形式收坡。

③顶杆回收倒用顶杆回收的方法是,在硬杆外设Φ60 mm×4 mm套管,套管上端与工作平台连接,平台提升时,套管在顶杆外形成Φ60mm的空洞,避免了顶杆与混凝土的黏结。顶杆接长到一定长度时将顶杆拔出,在墩身混凝土顶而设置钢靴,将顶杆插入钢靴内即完成了顶杆的回收倒用。顶杆的回收分批对称进行,每批不超过20%,并至少间隔2根顶杆。

2.3材料及人员运输方案

混凝土、钢材及其他材料垂直运输采用塔吊运输,作业人员上下通过在空心薄壁墩内部使用脚手架和螺纹钢筋搭设“z”型梯。塔吊基础处理及预埋件根据塔吊方面提供的具体图纸进行施工,塔吊在一定高度与墩身进行横向连接,以保证稳定。

2.4钢筋加工

钢筋在钢筋棚内制作。为节省时间,保证工程质量,墩身主筋接长采用电碴压力焊或冷挤压接头进行连接。

3 施工方法

3.1墩身钢筋预埋

在施工承台时,按照设计图纸的钢筋尺寸,利用全站仪放出墩身四个角坐标位置。精确预埋墩身钢筋,并与承台钢筋焊接为一体,固定牢靠,防止浇筑混凝土时钢筋移位。墩身钢筋预埋时,主筋的搭接接头要相互错开1.0 m。

3.2浇筑实心段并拼装液压平台

承台混凝土强度达到设计强度后,在桥墩墩身外侧搭设双排脚手架,人工拼装墩身底部实心段模板,实心段混凝土分层一次连续浇筑到位。待墩身实心段混凝土强度达到设计强度的75%后,在其上拼装液压提升平台。平台拼装好后,人工拼装第一节空心段内外模板,并布设顶杆。顶杆位置布设在距外模约40 cm处,顶杆采用Φ48 mm钢管,两端为M24螺纹丝口,用于接长顶杆,顶杆每节长3 m。顶杆套管为声60mm钢管,长2.4 m,套管安装在提升平台下联杆上,套管随提升平台同步提升,升后在混凝土内形成庐60mm孔洞用以回收顶杆。模板利用对拉螺杆固定,螺杆使用Φ20 mm圆钢。

3.3钢筋制作

钢筋的下料和制作均在钢筋加工棚内进行,确保无锈、无油污。加工棚内钢筋的水平接长采用搭接焊,并按规范要求进行试验。在墩身安装钢筋笼时,主筋接长采用冷挤压接头。接头在连接时相互错开,每个截面接头数量不超过50%。

3.4混凝土生产,灌筑及养护

墩身混凝土由拌合站拌制,混凝土罐车运输,由塔吊利用料斗垂直运输,分层灌筑,每层不超过30 cm,插入式振捣器振捣。混凝土浇筑完毕后,涂专用养护剂养护。

3.5施工缝处理

空心薄壁墩分节段施工,在每个接缝处,凿除浮浆,以利于新旧混凝土连接。钢筋上的浮浆清除干净,并用水冲洗,便于混凝土黏结。

4 混凝土施工

由于工程处在山区,混凝土水平输送距离最远达到300米,垂直距离高达50米,这对混凝土的和易性要求较高,因此混凝土施工是本工程的重点难点。工地附近河砂较为充足,能够满足施工需要,但是地方所产碎石质量相对较差,主要是石粉含量比较大,石粉含量高,吸水量就会相应增加,这就要求增加用水量,水灰比变大,混凝土的强度就会下降。