高墩桥梁无塔滑动支架翻模施工技术分析。
在高墩(40m以上)施工中,桥梁桥墩周围采用钢管支撑(或竹支撑),施工平台从地面直接搭设至墩顶;用井字架配合卷扬机提升或电缆挂模运输混凝土浇筑,不经济,不适用。一是高支架容易失稳,存在安全隐患,经常发生支架坍塌事故。二是需要消耗大量的材料;缆索起重机价格昂贵,周围还需要一个工作平台。
近年来,随着云南、贵州、四川等地高速公路建设的增多,该地区特殊的地形决定了这些地区高墩工程的增多,在施工中逐渐总结出一些经验,总结如下:
1.项目概述
某特大桥跨径布置为8m(桥台)+8×40m(连续梁)+120.2m+2×230m+120.2m(连续刚构)+2×40m(连续梁)+8m(桥台)。桥梁总长为1116.4米..该桥最高桥墩高达132m,主跨上部结构最大跨度230m m,该桥为全线主控工程,总工期28个月。工期短,技术难度大,工艺复杂。
该特大桥位于云贵高原东南部。桥址地形起伏,自然地貌高、陡、深。桥轴线所经路段标高为1020 ~ 1218m,相对高差为198m。主墩(8号、9号、10号、165438号、12号)。其中8号墩为双柱,截面5×4m,壁厚0.5m,高60m。9号墩有四根立柱,立柱截面尺寸为8.5×3.5m,立柱高度为65m,壁厚为0.8m和1.2m;:10墩高132m,下段为双柱,截面尺寸为10×14m,壁厚0.9m和1.2m,中隔墙厚0.6m,当墩高达到67m时,分为4根柱,截面为8.5×3.5m:墩165448 中间隔墙厚度为0.6m,达到32m高度后分成4列,截面为8.5×3.5m ..12墩为双柱,截面5×4m,壁厚0.5m,高49m。
2.滑动框架的结构及应用
2.1滑动提升架的结构
滑动架和翻模主要用于高墩、厂房高烟囱和住宅独立柱,施工简单、方便、快捷、经济。周转模板全部采用新加工的大钢模板,拆模后混凝土表面光滑。滑动框架用作工作平台。墩柱模板安装在支架平台上,支架上部用于方便钢筋安装,下部用于修补已浇筑的墩柱混凝土表面的缺陷。整个滑架在支架顶部用钢管连接成一体,支架安装好后在支架周围安装安全网。
滑动架由承重槽钢架和钢管支架组成。框架由2[22槽钢拼焊而成。支架用钢管焊接成一体,通过焊接固定在槽钢架上,适用于无脚手架的高空作业。整个滑架的自重和施工荷载由墩内插入φ50mm圆钢(45#钢)承担,浇筑混凝土时预留孔洞。滑架提升到位后,圆钢插入桥墩预留孔内,滑架由圆钢支撑。
2.2滑架的加工、安装和吊装
为了滑动提升架的加工,槽钢架在地面上分成两半。墩身浇筑两段高度后,拆除第一段墩身模板,然后用塔吊将框架吊至该段墩身周围,焊接成整体,在框架上焊接钢管,形成整体滑动提升框架。
滑架的升降主要由手拉葫芦完成。倒链上部的吊点用φ50mm圆钢十字螺栓锚固在桥墩主筋的内侧,吊点钩在滑动架下部的框架上起吊环。通过手动拧紧起重机,它将被逐渐提升。吊装至预留孔时,用φ50mm圆钢(45#钢)穿入墩身固定,完成吊装工作。每节墩柱混凝土浇筑完毕,并对最后浇筑的一节外观进行修补后,即可吊装滑架。
滑架各部位焊接要求牢固,边角用三角钢板焊接。支架管应切割并插入框架的槽钢中进行焊接,尤其是吊点。孔要用2cm厚的钢板切割,孔要打磨光滑,避免切割钢丝头;吊装葫芦要求长链10t新葫芦,禁止用螺纹钢筋做吊环,防止脆断;钢管焊接接头采用套筒式,支架顶部用横向钢管连接成一体,侧面用斜向钢管交叉连接。剪刀撑布置合理,钢丝绳和手拉葫芦的上下挂点可靠。
2.3滑动提升架的卸载
墩柱浇筑完成后,塔吊会自上而下逐渐切断滑架,其余的架柱会用卷扬机降到墩柱底部,然后拆除。
3.模板加工和安装
3.1模板结构及施工工艺
翻模设计为桥墩四角半径R=3cm的圆角模,中间标准模板设计规格为150×150cm和200×200cm。运到施工现场后组装成大模,一面分成1 ~ 2块,方便吊装和拆除,节省时间。
模板设计面板采用5mm厚钢板,用63×63×6mm角钢焊接而成,正方形为35×35cm。模板接缝之间用1cm厚的橡胶海绵,用M16螺栓连接夹紧。外骨架用8#槽钢分水平和垂直两层,拉杆间距以80cm设置为1度。用φ 22圆钢条机械发芽,垫片厚2cm。在设置拉杆的内外模板之间放置φ25mmPVC硬管,以便拉杆拔出后重复使用。内外模板之间用同等级的混凝土顶管支撑,以控制墩柱壁厚。
主墩采用大型翻模和塔吊施工,设置塔吊和电梯,方便施工人员上下。模板标准节高拼装成3m高的大模,一次浇筑高度6 ~ 7.5m。每个桥墩由三部分组成,高9m。拆除时,将下模板翻起,留一段作为高度固定。如此循环往复,直至达到设计施工高度。
施工时,外模板用弹性线安装在承台上,并按线立模。安装顺序如下:先安装第一个模板,再安装第二个模板,先固定部分螺栓,然后校正中心线,再固定所有螺栓和拉杆。
据此形成循环作业的工艺流程:钢筋连接绑扎→拆模→模板清理及脱模剂涂刷→提升拼装模板→中心线及标高测量检查→冲洗清理→混凝土浇筑养护→混凝土外观修补→提升滑架直至达到设计墩高。
施工中严格控制桥墩的倾斜度。模板安装完成后,用全站仪复测检查中心线,确定墩身中心偏差,将模板偏差值控制在规范允许范围内。
3.2桥墩混凝土浇筑
首先要选择好材料的级配,提前做好配合比;由于墩高和泵送垂直距离大,需要同时控制混凝土的坍落度和水灰比,以防止混凝土在徐变和收缩过程中产生裂缝。
墩身混凝土水平分层浇筑,每层厚度约40厘米。用插入式振捣器振捣,要求密实。浇注时注意模板的稳定性。浇筑混凝土后,及时养生,冬季施工做好混凝土保温工作。当混凝土强度达到10MPa以上,且能保证混凝土棱角不受损伤时,即可拆除模板。
3.3每道工序所需时间
钢筋绑扎60小时→模板拆除安装72小时→混凝土浇筑12小时→混凝土养护及滑架吊装24小时。
就这样,在各项工作准备充分,天气比较正常的情况下,三班倒昼夜衔接,完成一个墩(下一个大墩6-7天,上一个小墩4-5天)为一个周期。
4.滑动框架的内力分析与计算
4.1滑动提升架的负载重量
按空间框架计算,滑动提升架钢管长17.50m,* * *重6.58t;22号槽钢* * *长49.7m,重1.24t;操作层分十层,每层60块竹夹板,重1.2t;;考虑施工人群和施工机具负荷,为50k g/m2;临时堆载6t。计算采用SAP2000计算软件,程序自动计算材料自重,所以滑架受力分析只考虑竹胶合板、施工人群、机具和一段模板的临时堆放重量。
4.2滑动提升架的安全验算
滑架的计算结果采用工程结构计算软件SAP2000建模;
(1)分配给每个承载圆钢的最大剪切力应作为一个承载最大重量的圆钢来计算:
τ= 5399.9/3.14×52/4 = 275.2千克/平方厘米
小于容许剪力τ= 850千克/平方厘米
检查安全性。
(2)框架槽钢的弯矩和应力。
两根22号槽钢w = 217.6× 2 = 435.2cm3
计算得到的最大弯矩m = 3.33t.m
应力验算
σ= M/W = 3.33×105/435.2 = 758kg/cm2
小于许用应力σ=1200kg/cm2
检查安全性。
5.高墩施工的注意事项和安全措施
(1)制定安全技术措施,组织所有参加高墩施工的技术人员、施工人员、劳务队伍学习安全操作知识,并进行上岗前的专项培训;并由专职安全员对其进行分层安全技术交底。
(2)制定严格的操作规程,操作人员必须严守各自岗位,按规定穿戴安全防护用品。上岗作业时,系好安全绳,戴好安全帽。
(3)施工平台四周设置安全护栏,平台下方设置封闭安全网,上下楼层设置梯子,方便施工人员上下作业。指派专人进行定期和不定期检查,人行道板应采取防滑措施。钢筋压在跳板上,用铁丝绑在一起。
(4)上下楼层交替作业时,应防止铁件和工具掉落。不使用操作工具时,必须用工具袋包装,防止落物伤人。
(5)操作平台上严禁堆放重物,并经常检查提升架的吊点位置、提升钢丝绳和手拉葫芦的安全性;承重圆钢是否稳定平衡,确保万无一失。
(6)模板提升和翻起时,应平稳升降,平衡到位,防止大幅度摆动和碰撞。模板拆除时,应自上而下拆除,按层次和顺序进行。拆除后的模板应堆放平稳,严禁因堆放重量造成变形。
(7)每台机组的安装应在一个工作班内完成,完成后应及时固定螺栓。
(8)夜间施工必须保证足够的照明,有些工作不得在夜间进行,如抬运车厢、吊装较重的构件等。
(9)遇有大风、暴雨、雷电、下雪天等恶劣天气,应停止施工。
(10)临时用电的电气设备应由持证电工安装,严禁乱拉乱接。
(11)使用的机具(如滑轮、手拉葫芦、卷扬机、钢丝绳等。)要经常检查,要有足够的安全系数。
6.塔式起重机吊装安全操作
主墩采用大型翻模和塔吊施工,塔吊4台,电梯2台,方便施工人员上下。在…之中
8#墩要求提升高度75m;
9#墩要求提升高度90m;
10#墩要求提升高度160m;;
11#墩要求提升高度125m;;
塔吊要求臂长50m,最大起重能力6t;主要考虑安装0#支架和吊篮。
(1)塔吊司机应经过专业培训,持有合格的操作证,了解塔吊的工作原理、机械结构和技术性能。
(2)塔吊起吊重物时,应有专人指挥,起吊前必须用钢丝绳将物体捆绑牢固。
(3)起吊时,先试吊。确认刹车灵敏可靠后,方可进行起吊。
(4)遇有大雾、暴雨、雷雨、雪天和六级以上大风时,应停止吊装作业。
总结
该方案在高墩施工中应用安全可靠;当吊运架被吊起时,使用八个起重机来进行吊运。由于提升架的槽钢架距离桥墩混凝土只有5厘米,如果卷扬机脱钩或断裂,提升架倾斜时桥墩会被卡住,保证施工人员的安全,避免重大安全事故的发生。而且具有节省材料,操作简单,加快施工进度,缩短分段工期,提高工作效率,事半功倍的效果。
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