薄壁空心墩滑模施工工艺及应用

1 工程简介

大同路桥总公邯第四项目部承建的长邯高速公路第九合同段(b标段),共有北桂花西大桥、坑东、坑西三座大桥,桥梁上部及装配式部分预应力混凝土连续箱梁,箱梁采用单箱单独预制、简支安装、现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。桥梁下部采用薄壁空心墩,钻孔桩基础,桩径150cm,桥台采用桩柱式台。三座大桥均于黎城黄土盆地,黄土冲沟较发育,呈“v”形,下切深度为40m左右,其中坑东大桥为47m深。 2 下部施工方案选择

由于三座大桥均位于“v”形深沟内,且地表下5m左右均有地下水,地质为黄土层夹有卵石,经对比钻机性能,选用150型正循环回旋钻机钻孔,而薄壁空心墩在确定施工方案时,因施工场地狭小,采用传统的拼装式模板:单柱或桁架,既不安全又不经济,且高空作业中模板组装困难,不仅不安全因素多,而桁架施工需要购买和租赁大量的钢材,经对比分析,决定采用目前国内使用较多的液压滑升钢模板。

3 滑模工艺简介

一般滑模是由钢模板围圈,支承杆(亦称爬杆、顶杆)、千斤顶、顶架、操作平台和吊装等组成。改进后的模板装置则由以下三部分组成:

1)滑模系统:由内外全钢模及提升架组成,内外均使用定型大钢模板(1 200×2400、900×2400),围檩附着在钢模板上联成一个整体。模板中间采用螺栓连接,提升架采用“开”字形提升架,模板锥度为外模垂直,内模2‰。 2)提升系统:由液压控制台、千斤顶、油路及支承杆组成,控制台采用hy-36型,千斤顶采用qyd-60型,支承杆采用48×3.5钢管,接头采38无缝钢管,l=300mm。油路为三级并联,液压控制台设置在操作平台中部。

3)操作平台系统:采用外挑架、内平台及内外吊架组成。外挑架采用钢管联接为空间桁架形式,以增加整体刚度。内平台用槽钢联结,外挑架、内外挑架及二层绑扎钢筋均铺5cm厚木板,

外设防护杆,挂安全网。细石混凝土保护层。 2 经济效益分析

以长春市东润商务综合楼为例,该工程总建筑面积为21672m2,占地面积为1800m2,地下结构东西长47.8m,南北宽37.8m,施工场地外侧皆为主要街道,施工现场极为狭小,而且施工工期紧。该工程槽底标高-8.4m,地下水位-5.2m,原基坑支护方案为拉锚护坡桩。考虑到工期紧,场地窄小等因素,且采用原施工方案无法满足工期要求,经研究,决定采用土钉支护方案。在地下防水施工中,用土钉支护面作外墙外模,采用上述合理有效的地下室防水施工方法和措施。经分析表明,该施工方案可减少土方挖填量,少占施工用地,节省支模用工,并可明显缩短施工工期。施工完成后,经检测,各项主要技术指标均达到设计要求,满足了工程需要,同时,取得了可观的经济和社会效益。 3 结语

综上所述,用土钉支护面作地下室外墙外模施工,可以简化施工工序,并且施工方法简单,便于操作,防水效果及质量均能够得到保证。尤其在施工现场狭小,工期紧张条件下,实施该方案

可以获得很好的社会效益和经济效益。

滑模装置组装

1)组装顺序:施工放样、绑扎变截面钢筋后,其组装顺序如下:拼装外模板→安装外提升架腿→安装外模板→安装外挑架及钢管联接→铺外平台→安装千斤顶及油路,调试液压系统→插支

承杆→调平后设限位卡→组装完成后按设计要求及组装质量标准全面检查后,开始浇筑变截面混凝土→滑升到变截面混凝土完毕后停滑→安提升架内腿及安装内模→铺设内平台→继续滑升。

2)薄壁空心墩滑升顺序:模板内1200mm混凝土,分三次浇筑,每次400mm混凝土18m3,浇筑时间2h,三层约6h完成,浇筑后滑升,第一个行程试滑后停机检查滑升系统是否正常。正常后继续滑升到300mm高度再浇筑混凝土,到1500mm变截面浇筑完毕,开始空滑900mm,开始组装内模及安装提升架内腿铺操作平台,然后继续滑升,滑模步骤每300mm高一个循环工序。如此反复滑升到设计牛腿标高。注意滑升前要涂刷隔离剂。

3)滑升状态检查控制:滑升过程中,遵循“薄层浇灌,均衡提升,减少停顿”的原则,其他各工序作业均应在限定时间内完成,不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业。每项滑升300mm千斤

顶用限位器卡平一次,用平台水平控制水平偏差,滑升标高由专人负责,每滑1.5m用水平抄平一次,以确保标高准确无误。滑升时,当垂直度超过3mm时应采取纠偏措施。

4)滑模停滑措施:滑模滑升时,因停电等特殊原因需要采取停滑措施。a.混凝土浇筑至同一水平面;b.每h提升一个行程,直至混凝土初凝并与模板脱离。但混凝土在模板内的剩余量不小于模板全高的12;c.继续滑升时,按施工缝处理。

5)滑模施工时,对混凝土拌和、灌注、振捣及养生的要求:滑模宜灌注低流动或半干硬性混凝土,坍落度控制在6cm~8cm,混凝土浇筑时应分层均匀对称浇筑,每一个浇灌层的混凝土表面

应在同一水平面上,并应有计划均匀对地交换浇灌方向,分层浇灌厚度为300mm,各层浇筑的间隔时间应不大于混凝土的凝结时间,当间隔时间超过时,对接茬处理按施工缝处理,振捣器插入前一层混凝土内深度不宜超过50mm,振捣器不得直接接触支承杆、钢筋和模板,在滑升过程中,不得振捣混凝土,且混凝土出模强度必须控制在0.2mpa~0.4mpa,以防止变形,混凝土脱模8h后可养生,涂养护剂或水养均可。

5 施工技术措施

5.1 预防偏扭的措施

1)认真校正千斤顶水平及支承杆的垂直度,防止支承杆导向滑升偏移。

2)滑升时千斤顶要同步上升保持平台水平状态,根据滑升升差,全面调整滑升系统,每300 mm高整体调平一次。

3)平台上荷载要均匀分布,不得堆压物品。 4)严格按现场指挥顺序浇筑混凝土。 5.2 发生偏移后的校正措施

1)平台倾斜法:将倾斜一侧的千斤顶限位卡逐步提高,提升后使平台倾斜,并在倾斜状态下滑升,使偏差逐步缩小,注意平台倾斜度不得大于平台长度的1 %。 2)外力纠偏法:对平台施加一外力使平台向偏移方面的反方向移动,达到纠偏目的。

3)加垫千斤法:把千斤顶倾斜,使倾斜一侧的千斤顶底座抬高,利用千斤导向作用

纠编。

5.3 标高的测量及控制

顶标高控制在支承杆上,每隔300mm用水平仪测一次,各千斤顶标高偏差最大不得超过30mm,两个提升架千斤顶高差不得大于20mm,超过时即需进行及时调整,如此循环控制,尺往上引

到相对应的两角的竖筋上为止。 6 安全保证措施

1)支平台板。平台板要经常检查,补洞修理;严格控制操作平台堆载在1.0kn/m2以内,钢筋和支承杆随用随吊,操作平台挑架和吊架边缘设防护栏杆(高度不低于1.2m),栏杆外侧和吊脚手架设置兜底满挂密目安全网封闭,并与防护栏杆绑扎牢固,平台及吊架上的铺板必须严密、平整、防滑、元探头板、固定可靠,并不得随意挪动。

2)供电及防火。操作平台上采用铁制配电箱、三相五线制供电,供给油泵、控制台、电焊机、混凝土振捣及平台照明用电,滑模施工用电要认真执行施工现场临时用电安全技术规范;夜间施工平台上部照明为碘钨灯,安装高度3m以上,闸箱内配有漏电保护器,中下部照明用36v低压灯泡,橡皮绝缘线敷设;平台上的供电均采用橡胶电缆,所有电路尽量安装在隐蔽处,对无法隐蔽的应用防护措施,防止机械损伤;液压控制台旁设置两个干粉灭火器,在平台上使用明火或进行电(气)焊时,必须采取防火措施,并经过有关安全员确认后再进行工作。 3)每次浇混凝土前,对设施全面检查。平台是否有钢筋挂卡滑升模板,应清除一切影响正常滑升的东西;限位卡应定位在要求高度,两个固定螺丝必须拧紧;各千斤顶油路是否畅通,针形阀

应按当时滑升的需要开关;电源供电是否正常;检查输送泵管头是否牢固。

4)对支承杆要求。同一结构截面内,支承杆接头的数量不应大于总数量的25 %,其位置应均匀分布;接头套管与支承杆焊接牢固;滑升过程中,应随时检查支承杆工作状态,当出现弯曲、斜等失稳情况时,应及时查明原因,采取有效的加固措施;垂直向上吊运钢筋时,避免撞击支承杆。

5)上人跑道。在滑模桥墩侧面搭设“之”字形钢管上人跑道,随滑升逐层向上搭设四道扶墙。并注意钢管、竖杆、横杆按脚手架要求搭设; 周边用密目网封闭;保证夜间有足够照明。

6)滑模设备拆除。滑模装置拆除时,本着先组装后拆除,后组装先拆除的原则,严格按照安全规程进行操作。尤其拆模时,要求施工人员必须系好安全带。