高墩桥梁滑模施工技术.doc

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1、高墩桥梁滑模施工技术资讯类型：技术资料 参加时间：2009年2月10日14:53高墩桥梁滑模施工技术摘要:滑模施工因其进度快、节省投资且特别适用于高桥墩施工而受到青睐。基于对工程实例的分析,论述了滑模系统的构造与工作原理,阐述了高桥墩滑模施工工艺,指出了模板设计与混凝土施工中的考前须知。关键词:高桥墩;滑模系统;提升;施工采用高墩桥梁方案是道路跨越深沟宽谷时的有效措施,既可以保证线路顺畅,又可以节省投资。近些年来,滑模施工技术在我国桥梁建立中得到广泛应用。安徽某特大桥为箱型混凝土连续刚构桥,其中2号主墩高62m,墩身采用液压滑动模板施工1,保证了施工质量,缩短了工期,并节省了施工费用。1滑模的

2、工作原理1.1滑模系统的构造滑模系统通常由提升设备、模板系统与操作平台系统及配套设备组成。(1)提升设备。包括提升架、顶杆、千斤顶及附属设施。提升架是一框架构造,其作用是将模板全部荷载传递给千斤顶,并将操作平台与模板系统连成整体。顶杆是千斤顶向上爬升的轨道,亦称爬杆或支撑杆,多用直径为25mm的Q235A或Q275圆钢制作,其承载能力分别为10kN与12.5kN。顶杆位于墩壁中间,采用丝扣连接逐渐接长,在滑模施工过程中,承受全部荷载并传给根底。顶杆分为不可回收与可回收两种,前者将浇注在墩壁内,成为桥墩构造的一局部;而后者需在千斤顶横梁底部设置一套管,长度达模板底面,套管随模板同时提升,在墩壁内

3、形成管孔,模板完成终升后拔出顶杆,完成回收,可重复使用。千斤顶是施工过程中的起重设备,有螺旋千斤顶与液压千斤顶。实际施工中,后者应用较多。附属设施指顶杆套管、油泵、高压油管及控制系统等。(2)模板系统。包括模板及模板围圈。模板一般采用薄钢板制作。为便于拼接,相邻模板之间多用螺栓连接。为了加强模板的刚度,通常在模板外侧设置纵向加劲肋与横向围圈。模板围圈是位于模板外围,用于固定模板、保证模板形状并将模板与提升架立柱连接起来的构件。用于无斜坡空心墩的滑模,模板围圈与提升架立柱直接连接;用于斜坡空心墩的滑模,模板围圈与提升架立柱之间需设置调节丝杆,以便沿径向移动模板。图1所示即为一种带有调节丝杆的滑模

4、构造,在海口世纪大桥主墩施工中得到应用2。(3)操作平台系统。包括操作平台、混凝土平台、外吊脚手架及液压操纵平台。(4)配套设备。主要包括混凝土拌与、运输及钢筋焊接等设备。特别应该指出,模板系统、操作平台系统与提升架是联结在一起的整体,它们是同步滑升的。1.2滑模的提升原理以油压千斤顶为例,上卡头与活塞联结,下卡头与油缸底座联结,其间为排油弹簧。当向千斤顶油缸内充油时,油缸内的活塞通过上卡头固定在顶杆上,随着缸盖与活塞之间进油量的增加,油压使缸盖连同缸筒、底座带动提升架,从而带动整个滑模系统上升,直到下卡头与上卡头接触不能再提升为止。此时模板提升告一段落,弹簧处于完全压缩状态。开通回油管路,解

5、除油压,排油弹簧推动下卡头使其被卡在顶杆上,同时推动活塞上移并排油,使活塞回到油缸进油前的位置,从而完成一个提升循环。油泵与各千斤顶之间用高压油管连接,由操纵台统一集中控制。顶杆一端埋置于墩台构造的混凝土中,另一端穿过千斤顶心孔,千斤顶依附在顶杆上。提升时,滑模系统的重力及其他临时施工荷载全部由顶杆承当。2高桥墩滑模施工工艺2.1滑模组装(1)在桥墩根底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构造筋。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与提升架,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根底顶面。(3)

6、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。注意套管底部与根底外表要接触严密,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。2.2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68cm。分层均匀对称浇注混凝土,分层浇注厚度为2030cm,浇注后混凝土外表距模板上缘的距离宜控制在1015cm。混凝土浇筑应在前一层混凝土凝结前进展,同时采用插入式振捣器进展捣固。振捣器插入前一层混凝土的深度不应超过5cm,防止振捣器触及钢筋、顶杆与模板,制止在模板滑升时振捣混凝土。混凝土出模强度应控制在0.20.4MPa范围内,以防止坍塌变形。出模8

7、h后开场养生。2.3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、正常滑升与终升3个阶段。(1)初升。最初灌注的混凝土的高度一般为6070cm,分23层浇注,约需34h,随后即可将模板缓慢提升5cm,检查底层混凝土凝固的状况。假设混凝土已到达0.20.4MPa的脱模强度时,可以将模板再提升35个千斤顶行程。此时,应对滑模系统进展全面检查。包括提升架的垂直度与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到达标准,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与完善。(2)正常滑升。待各项检查完毕并

8、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根本一致。在正常滑升阶段,浇注混凝土、绑扎钢筋与滑升模板交替进展。一般混凝土浇注与模板滑升速度控制在20cm/h左右。正常滑升阶段应分屡次慢慢滑升,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。各项作业之间要严密配合。(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,并进展准确的抄平与找正工作,保证最后浇注的一层混凝土顶部标高与位置准确。(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。2.

9、4绑扎钢筋及竖向筋接长模板每提升一定高度后,即要穿插进展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滑模设计与施工中的考前须知3.1保证模板的刚度模板必须具有足够的刚度抵抗施工荷载,使变形控制在允许值范围内。模板按简支板计算,其最大允许挠度一般为支点间距的1/1000。作用在模板上的水平荷载主要是新浇筑混凝土的侧压力,其沿模板垂直方向的分布近似呈梯形,如图2所示。其最大压力计算公式为:p=12h(1)式中:p为新浇混凝土侧压力最大值,kPa;为混凝土的容重,kN/m3;h为侧压力分布高度,h=065070H,H为模板高度。32合理确定顶杆与千斤顶的数量顶杆的数

10、量按下式确定:n=KP/N(2)式中:K为工作条件系数,对于液压千斤顶,其值为08;P为顶杆承受的全部垂直荷载;N为单根顶杆的容许承载力,其值应根据计算结果结合工程实践经历确定。千斤顶的数量应遵循与顶杆数量一样的原那么,即一根顶杆安装1台千斤顶,因此,在确定顶杆与千斤顶的数量时,应综合考虑,使顶杆的承载能力与千斤顶大致一样。顶杆与千斤顶一般应均匀布置,局部承受荷载较大时,可考虑集中布置。33滑模施工的防偏与纠偏331墩台垂直度的控制在施工过程中,要勤观测、及时防偏纠偏。产生中线偏移、水平偏移及扭转的原因主要有荷载布置不均、千斤顶爬升不同步或局部千斤顶不工作、混凝土灌注不均匀等。防偏即在施工中尽

11、量防止上述现象发生。构造一旦产生偏扭,即要采取纠偏措施。包括中线纠偏、模板调平与扭转纠偏。实际操作中,每滑升1m,就进展一次中心校正。滑升中如有偏斜,应查明原因,有的放矢。一般情况下可将较低一侧的千斤顶抬高24cm后逐渐纠正,一次纠正量不宜过大,以免产生明显的弯曲现象3。332操作平台水平度的控制操作平台一旦发生倾斜,将导致顶杆弯曲、墩台构造发生偏转并使滑升困难。所以,平台上堆料要均匀放置,并注意均匀对称分层浇筑混凝土。还要经常做到精心观测与调整。可用水平仪观测千斤顶高差,并在顶杆上划线标记千斤顶应滑升的高度,在同一水平面上的千斤顶高差不能大于2cm,相邻千斤顶的高差不能大于1cm。34停工处

12、理因气候恶劣等原因,停工有时难以防止。停工前,混凝土要灌满模板并振捣完毕,插入接头钢筋。停工后,在正常气温下,每隔1h将模板稍微提升一次,以防模板与混凝土粘连。混凝土浇筑中断后,混凝土要整平。继续施工时,混凝土外表要凿毛,并冲洗干净。35常见问题的处理方法(1)混凝土拉裂掉角。脱模混凝土强度过高或模板未设置好锥度易造成混凝土拉裂掉角。应结合实践经历,掌握好混凝土脱模强度,防止两次提升时间间隔过大。同时,在安装模板时,适当设置锥度4。(2)施工速度慢。环境温度低会造成混凝土强度增长慢而使施工速度慢。可根据气温、水泥标号经试验掺入一定数量的早强剂,促使混凝土尽快到达出模强度,加快提升速度。(3)混

13、凝土外表不美观混凝土出模后蜂窝麻面较多,不但需要修补,而且不美观,造成永久遗憾。在施工中要设计好混凝土配合比,振捣均匀密实,掌握好脱模时间。模板在安装前,需在外表涂润滑剂,以减少滑升阻力,并有利于混凝土外表光洁。(4)顶杆弯曲。顶杆弯曲会带来严重的施工质量与平安问题。顶杆插入千斤顶时要保持垂直。顶杆接头的布置应防止集中到一个断面。顶杆的负荷要通过计算确定,如果负荷过大或脱空距离过大时,平台倾斜也会导致顶杆弯曲。假设顶杆弯曲不大,可通过焊接支撑构件等对其进展纠正;假设弯曲较大,那么应更换弯曲局部,必要时换成新杆。4完毕语滑模施工是桥梁墩台施工的先进工艺,反响了桥梁建立开展的方向与水平。对于高桥墩施工,一般具有施工速度快、混凝土质量好、节省工程造价的优点。施工中应正确组装模板、控制好脱模强度。同时应勤观测、勤测量,注意预防并及时纠正滑模系统及混凝土墩身的偏斜与扭转,及时发现滑模施工中的常见问题及掌握正确的处理方法,确保施工顺利进展。第 8 页