论文部分内容阅读
摘 要：随着高速公路建设的不断发展，高墩桥梁的设计以及应用日益增多，其跨度以及高度不断增大，这给高墩柱的施工技术带来巨大挑战。本文主要以某铁路特大桥为例,根据工程的实际情况选择了翻模施工方案，配合选择的方案对墩身的施工进行合理调整，解决了高墩施工难度大、成本高、安全性差等技术难题。本文对高墩柱翻模施工技术进行研究，介绍了翻模施工技术的主要特点，施工的流程以及施工的具体步骤等，以期对土质及地形与该铁路特大桥所处位置的地理环境相似的工程有所裨益。
关键词：高墩柱；翻模施工技术
一、工程概况
本次研究选择某铁路特大桥为研究对象，该特大桥全长共1415米，位于R＝5000m的圆曲线上,桥中心里程为DK168+775，全桥均位于+13‰坡道上。桥的5号墩墩高为38米，7号墩墩高为30.2米，经过设计人员以及建筑单位的充分的论证，决定墩身选用空心薄壁墩,壁厚约55cm。该特大桥所处地形为山区沙石地，桥的海拔在250m～300m,相对高差50m左右。
二、翻模施工技术特点
根据本工程的实际情况，以测量数据为依据，以当地的地理环境为依托，经过充分论证后工程决定采用无支架翻模配合塔吊垂直运输施工方案，这样可以连续施工，机械的投入相对较少，克服了翻升模板需要配合大型机器才可将钢筋、模板、混凝土等运至高墩墩身的缺点；简单实用、灵活性高，容易控制混凝土的外观质量。无支架翻模施工方案与其他施工方案相比，可节约大量的支架成本，配合以合理的提升设备，本工程使用的是QTZ630塔式起重机，提高的高度能达到55米左右，且可在同一时间内兼顾多个高墩的施工。
三、高墩柱翻模施工流程
高墩柱的施工一般分成两部分，第一部分是施工方案的选择，其中包括模板的选择、设计、加工，本工程选择翻模施工方案。第二部分是墩身的施工，主要包括：施工前准备（施工措施以及紧急预案的制定、原材料、机械设备的选择等）→精确测量放样→钢筋的加工以及安装→模板的搭设以及加固→混凝土搅拌以及浇筑→模板的翻升→混凝土的养护。
四、高墩柱墩身的施工
4.1施工前的准备
在高墩柱开始施工前，要进行施工前的准备，首先要编制科学、详细的施工方案，包括施工措施以及施工紧急预案的编制。其次，要对施工人员进行详细、认真、全面的技术交底，确保工程的施工人员掌握施工的整个过程，注意对高墩柱竖直度的观测以及控制工作， 施工人员应注重施工过程的每一个细节。最后，要选购工程施工所需要的原材料，包括水泥、砂石、钢筋等，同时还要准备好施工所需的机械设备，如塔式起重机、电焊机、弯筋机、钢筋切割机、直螺纹滚丝机、振捣棒、混凝土泵车、模板以及缆风绳等。
4.2精确测量放样
精确测量对于工程的安全以及质量起着至关重要的作用，测量过程中测量人员必须要使用高精度的测量仪，按要求多人反复对数据进行测量，并且需要多人对计算数据进行反复地核算，以此才能保证高墩柱墩身施工前在墩身内精确放样。之所以要进行精确测量才可放样主要是为了便于将钢筋及劲性骨架预埋在承台内，并且要先进行墩身的测量放样才能浇筑承台混凝土。
4.3细致检查模板
本工程中主要选择厚度大于6毫米的大块整体钢模作为翻模施工模板，同一套模板之间均使用高强螺栓加企口缝进行连接。为了确保高墩柱墩身混凝土的外观质量控制，模板在进场后要进行预拼装，细致检查模板各部分的尺寸、整度以及接缝等。模板利用塔式吊车进行提升以及安装，斜向定位主要依靠拉缆风绳实现。模板预拼完成后，进行实验墩混凝土浇注，根据实验墩浇注的实验结果以及实验墩混凝土外观质量，对实验墩进行总结，分析其中存在的质量问题，为墩身的施工提供质量控制依据。在承台顶面用全站仪放出墩身的中心坐标， 并放出墩身横、纵方向的边线，以便于高墩柱墩身施工中校模时使用。
4.4钢筋的加工以及安装
钢筋的加工在钢筋加工厂或者墩下进行，将加工好的钢筋用塔吊吊到墩身上进行绑扎、安装、焊接。竖向主钢筋主要是使用滚轧直螺纹车丝技术，采用直螺纹套筒直接进行连接。安装过程中必须保证在同一截面的主钢筋内接头不得超过50%，首先，要安装竖向的主钢筋，主钢筋连接过程中要使用扳手将丝头拧紧在套筒的中央位置。其次，将竖向主钢筋暂时固定在劲性骨架上。再次，绑扎水平的箍筋。最后，在钢筋的内外两侧按规定的距离安装上钢筋保护层，保护层一般是塑料垫块，为下一步安装模板做好准备。钢筋绑扎完成后，注意绑扎墩身四周的钢筋网。
4.5模板的搭设以及加固
将加工好的模板进行编号排放整齐，用吊塔来配合安装以及拆卸模板。模板安装要再在上一段的钢筋焊接后进行，上、下段模板要分节安装，模板与模板之间最好使用16mm的螺栓紧密连接，并用槽钢以及16mm左右的拉杆进行加固（在模板内预埋PVC管能有效提高拉杆的使用效率，模板拆卸后，拉杆可再次使用）。模板在搭设后加固前测量人员要检测模板,用全站仪以及铅锤仪反复检测使模板的设计坐标以及四角坐标偏差在10mm内，检测过后再进行模板的完全加固。
4.6混凝土的生产
由于桥梁施工在山区,混凝土的生产以及运输是施工的难点，混凝土的垂直距离高达50米，其最远水平距离也达到300米。根据工地的实际情况，周围的河砂储量丰富,可以基本满足施工的需要,但是由于碎石石粉含量大，石粉的吸水性比普通碎石吸水量大，导致混凝土的生产要加大用水量，水灰比因此变大,混凝土强度会相应下降。
4.7混凝土的浇注
混凝土可用塔吊提吊运送入墩身的模中，由于混凝土石粉含量较多，容易使混凝土结构产生气穴，因此混凝土要分层浇注，以便于注水。混凝土每层的厚度为40cm左右，振捣混凝土要细致，可以借助插入式的振捣器进行对混凝土进行振捣。此外，混凝土浇注要连续进行，有必要间断的话，间断的时间不得超过混凝土初凝的时间。
4.8模板的翻升
由于本工程选用翻模施工方案，用塔吊起吊之前，落模后要先将模板向外滑出，模板必须按次序吊起，将第一段的模板用葫芦吊起放在第二段模板上,将第一段模板的拉筋松开并抽出,用塔吊将第一段模板运至操作平台,之后必须要再次清理模板并涂刷脱模剂,借助最顶层的模板出力翻升直层模板,将第一段模板安装固定在第二层模板顶上，反复上述的工作至墩身混凝土浇筑完成。
4.9混凝土的养护
混凝土浇筑完成后要对混凝土进行精心养护，防止混凝土结构出现裂缝、气穴、蜂窝状等质量问题。根据本工程的混凝土质量特征，养护人员选择洒水养护方案，在水中放入相应的具有养护功能的养护剂对混凝土结构进行养护。与此同时，为了降低混凝土的失水率，需要用土工布包裹混凝土，养护期大概为7天左右，不允许超过10天。混凝土在初凝后、终凝前，要使用高压水来冲洗接缝处混凝土的表面。
五、结语
在高墩柱的施工中施工方案的正确选择决定着工程的质量，该铁路特大桥选择的无支架翻模结合塔吊垂直运输施工方案是一种新颖的、低成本的、切实可行的施工方案,其适用于地理条件相对复杂，墩身的跨度大，大型机械设备难以进入到施工现场的工程的施工,具有施工设备简单、操作方便、成本低廉、安全可靠等优点，是高墩柱施工的首选方案。
参考文献
[1]徐宏宇.高墩翻模施工技术[J].科技风,2009,(01).
[2]王粤丹.铁路桥梁高墩翻模施工技术[J].山西建筑,2010,(03).
[3]尚辉.滑模施工技术在薄壁墩中的应用[J].科技创新与生产力,2010,(05).
[4]余天庆,朱宁,李娜,邱英.翻模技术在桥梁高墩施工中的应用[J].桥梁建设,2009,(01).
[5]阮建凑.高坂大桥高墩翻模施工技术的应用[J].厦门理工学院学报,2008,(02).
关键词：高墩柱；翻模施工技术
一、工程概况
本次研究选择某铁路特大桥为研究对象，该特大桥全长共1415米，位于R＝5000m的圆曲线上,桥中心里程为DK168+775，全桥均位于+13‰坡道上。桥的5号墩墩高为38米，7号墩墩高为30.2米，经过设计人员以及建筑单位的充分的论证，决定墩身选用空心薄壁墩,壁厚约55cm。该特大桥所处地形为山区沙石地，桥的海拔在250m～300m,相对高差50m左右。
二、翻模施工技术特点
根据本工程的实际情况，以测量数据为依据，以当地的地理环境为依托，经过充分论证后工程决定采用无支架翻模配合塔吊垂直运输施工方案，这样可以连续施工，机械的投入相对较少，克服了翻升模板需要配合大型机器才可将钢筋、模板、混凝土等运至高墩墩身的缺点；简单实用、灵活性高，容易控制混凝土的外观质量。无支架翻模施工方案与其他施工方案相比，可节约大量的支架成本，配合以合理的提升设备，本工程使用的是QTZ630塔式起重机，提高的高度能达到55米左右，且可在同一时间内兼顾多个高墩的施工。
三、高墩柱翻模施工流程
高墩柱的施工一般分成两部分，第一部分是施工方案的选择，其中包括模板的选择、设计、加工，本工程选择翻模施工方案。第二部分是墩身的施工，主要包括：施工前准备（施工措施以及紧急预案的制定、原材料、机械设备的选择等）→精确测量放样→钢筋的加工以及安装→模板的搭设以及加固→混凝土搅拌以及浇筑→模板的翻升→混凝土的养护。
四、高墩柱墩身的施工
4.1施工前的准备
在高墩柱开始施工前，要进行施工前的准备，首先要编制科学、详细的施工方案，包括施工措施以及施工紧急预案的编制。其次，要对施工人员进行详细、认真、全面的技术交底，确保工程的施工人员掌握施工的整个过程，注意对高墩柱竖直度的观测以及控制工作， 施工人员应注重施工过程的每一个细节。最后，要选购工程施工所需要的原材料，包括水泥、砂石、钢筋等，同时还要准备好施工所需的机械设备，如塔式起重机、电焊机、弯筋机、钢筋切割机、直螺纹滚丝机、振捣棒、混凝土泵车、模板以及缆风绳等。
4.2精确测量放样
精确测量对于工程的安全以及质量起着至关重要的作用，测量过程中测量人员必须要使用高精度的测量仪，按要求多人反复对数据进行测量，并且需要多人对计算数据进行反复地核算，以此才能保证高墩柱墩身施工前在墩身内精确放样。之所以要进行精确测量才可放样主要是为了便于将钢筋及劲性骨架预埋在承台内，并且要先进行墩身的测量放样才能浇筑承台混凝土。
4.3细致检查模板
本工程中主要选择厚度大于6毫米的大块整体钢模作为翻模施工模板，同一套模板之间均使用高强螺栓加企口缝进行连接。为了确保高墩柱墩身混凝土的外观质量控制，模板在进场后要进行预拼装，细致检查模板各部分的尺寸、整度以及接缝等。模板利用塔式吊车进行提升以及安装，斜向定位主要依靠拉缆风绳实现。模板预拼完成后，进行实验墩混凝土浇注，根据实验墩浇注的实验结果以及实验墩混凝土外观质量，对实验墩进行总结，分析其中存在的质量问题，为墩身的施工提供质量控制依据。在承台顶面用全站仪放出墩身的中心坐标， 并放出墩身横、纵方向的边线，以便于高墩柱墩身施工中校模时使用。
4.4钢筋的加工以及安装
钢筋的加工在钢筋加工厂或者墩下进行，将加工好的钢筋用塔吊吊到墩身上进行绑扎、安装、焊接。竖向主钢筋主要是使用滚轧直螺纹车丝技术，采用直螺纹套筒直接进行连接。安装过程中必须保证在同一截面的主钢筋内接头不得超过50%，首先，要安装竖向的主钢筋，主钢筋连接过程中要使用扳手将丝头拧紧在套筒的中央位置。其次，将竖向主钢筋暂时固定在劲性骨架上。再次，绑扎水平的箍筋。最后，在钢筋的内外两侧按规定的距离安装上钢筋保护层，保护层一般是塑料垫块，为下一步安装模板做好准备。钢筋绑扎完成后，注意绑扎墩身四周的钢筋网。
4.5模板的搭设以及加固
将加工好的模板进行编号排放整齐，用吊塔来配合安装以及拆卸模板。模板安装要再在上一段的钢筋焊接后进行，上、下段模板要分节安装，模板与模板之间最好使用16mm的螺栓紧密连接，并用槽钢以及16mm左右的拉杆进行加固（在模板内预埋PVC管能有效提高拉杆的使用效率，模板拆卸后，拉杆可再次使用）。模板在搭设后加固前测量人员要检测模板,用全站仪以及铅锤仪反复检测使模板的设计坐标以及四角坐标偏差在10mm内，检测过后再进行模板的完全加固。
4.6混凝土的生产
由于桥梁施工在山区,混凝土的生产以及运输是施工的难点，混凝土的垂直距离高达50米，其最远水平距离也达到300米。根据工地的实际情况，周围的河砂储量丰富,可以基本满足施工的需要,但是由于碎石石粉含量大，石粉的吸水性比普通碎石吸水量大，导致混凝土的生产要加大用水量，水灰比因此变大,混凝土强度会相应下降。
4.7混凝土的浇注
混凝土可用塔吊提吊运送入墩身的模中，由于混凝土石粉含量较多，容易使混凝土结构产生气穴，因此混凝土要分层浇注，以便于注水。混凝土每层的厚度为40cm左右，振捣混凝土要细致，可以借助插入式的振捣器进行对混凝土进行振捣。此外，混凝土浇注要连续进行，有必要间断的话，间断的时间不得超过混凝土初凝的时间。
4.8模板的翻升
由于本工程选用翻模施工方案，用塔吊起吊之前，落模后要先将模板向外滑出，模板必须按次序吊起，将第一段的模板用葫芦吊起放在第二段模板上,将第一段模板的拉筋松开并抽出,用塔吊将第一段模板运至操作平台,之后必须要再次清理模板并涂刷脱模剂,借助最顶层的模板出力翻升直层模板,将第一段模板安装固定在第二层模板顶上，反复上述的工作至墩身混凝土浇筑完成。
4.9混凝土的养护
混凝土浇筑完成后要对混凝土进行精心养护，防止混凝土结构出现裂缝、气穴、蜂窝状等质量问题。根据本工程的混凝土质量特征，养护人员选择洒水养护方案，在水中放入相应的具有养护功能的养护剂对混凝土结构进行养护。与此同时，为了降低混凝土的失水率，需要用土工布包裹混凝土，养护期大概为7天左右，不允许超过10天。混凝土在初凝后、终凝前，要使用高压水来冲洗接缝处混凝土的表面。
五、结语
在高墩柱的施工中施工方案的正确选择决定着工程的质量，该铁路特大桥选择的无支架翻模结合塔吊垂直运输施工方案是一种新颖的、低成本的、切实可行的施工方案,其适用于地理条件相对复杂，墩身的跨度大，大型机械设备难以进入到施工现场的工程的施工,具有施工设备简单、操作方便、成本低廉、安全可靠等优点，是高墩柱施工的首选方案。
参考文献
[1]徐宏宇.高墩翻模施工技术[J].科技风,2009,(01).
[2]王粤丹.铁路桥梁高墩翻模施工技术[J].山西建筑,2010,(03).
[3]尚辉.滑模施工技术在薄壁墩中的应用[J].科技创新与生产力,2010,(05).
[4]余天庆,朱宁,李娜,邱英.翻模技术在桥梁高墩施工中的应用[J].桥梁建设,2009,(01).
[5]阮建凑.高坂大桥高墩翻模施工技术的应用[J].厦门理工学院学报,2008,(02).