薄壁空心变截面高墩施工方案探讨-吴易来

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1、薄壁空心变截面高墩施工方案及质量控制探讨中铁十七局第五工程有限公司张唐项目吴易来摘要:在高墩施工中,科学合理的施工方案设计有利于加快施工进度、保证工程质量、确保施工安全。本文根据已有的施工经验,结合工程的自身特点,对即将开工的杨木栅子特大桥的薄壁空心变截面高墩施工方案及质量控制问题进行简要的论述与分析。关键词:薄壁空心变截面高墩施工方案质量控制1.工程概况张唐铁路西端始自河北省张家口市境内的京包铁路孔家庄站,经张家口市、承德市进入唐山市境内,止于曹妃甸港内的曹妃甸北站。杨木栅子特大桥位于承德市丰宁县杨木栅子乡,起讫里程为

2、DK155+110,终止里程为DK156+241.06,全长1131.06m,桥梁上部由(3-24m、32-32m)有碴轨道预制后张法预应力混凝土简支T梁组成;桥台采用双线T形桥台,1、2、34号墩采用双线圆端形实体墩,其余采用双线圆端形薄壁空心墩。34个墩身中,最高墩达51m,其中36m至48m(不含48m)有10个,48m(含48m)至51m有19个,剩下5个在10m至30m之间。墩身内外坡比有1:55与1:80,1:30与1:80,1:35与1:60,1:35与1:80四种情况。杨木栅子特大桥除桥墩普遍高之外,本地

3、风多,风速大也是一个增加施工难度的重要因素。2.确定施工方案2.1高墩吊装方案根据铁路施工现场情况,一般桥墩高度在30m以下可以优先考虑搭设承重钢管支架或使用汽车吊作为吊装方案,该方案具有技术可行、灵活机动、经济安全等优点;当桥墩高度在30m-40m时,可以考虑搭设承重支架或塔吊方案;当桥墩高于40m时优先考虑塔吊方案,特殊情况下可以考虑缆索吊方案,各方案优劣见表1。杨木栅子特大桥施工场地宽阔,根据实际情况,拟采用2个36B塔吊解决吊装问题。2.2高墩模板方案高墩施工目前采用的施工方法主要有滑模、爬模和翻模三种。下面以对

4、比表的形式将这三种施工方法作简要的介绍,各方案特点见表2。根据杨木栅子特大桥自身的工程特点和现有条件,结合公司以往的施工经验,本桥拟采用翻模法施工,共定制6套翻模模板。2.3高墩钢筋接长方案在高墩钢筋连接技术中,长用的连接技术有8埋弧对焊技术,搭接焊技术,滚轧直螺纹套筒技术,三种连接方法优缺点见表3.综合考虑,本桥拟采用“滚轧直螺纹套筒连接方案”,可以解决墩身钢筋接头多、钢筋损耗大问题,同时节省工期。表1各种装吊方案优缺点对比表桥墩高度可选用的方案对地形的要求方案优点方案缺点备注30m以下的桥墩搭设承重支架法可用于场地狭

5、小的桥梁一次投入低,对于规模小的桥梁具有较强的适应性。对于大规模的桥梁,周转缓慢,总体投入相对较大。被选方案汽车吊法要求地形开阔方案灵活机动,多次摊销后,成本相对较低。对场地要求高,投入相对集中。优先选用30m-40m的桥墩搭设承重支架法可用于场地狭小的桥梁可以随着工程进展均匀投入周转缓慢,总体投入相对较大,随着桥墩高度的增加,安全性降低被选方案塔吊法要求地形开阔方案灵活机动,多次摊销后,成本相对较低。对场地要求高,投入相对集中。优先选用40m以上的桥墩塔吊法要求地形开阔方案灵活机动,多次摊销后,成本相对较低对场地要求高

6、,投入相对集中。优先选用缆索吊法适用于谷架桥对地形险要的谷架桥具有塔吊无法比拟的优越性。消耗成本大,残值率相对较低被选方案爬升架法适用于谷架桥对地形险要的谷架桥具有较强的优越性,成本低对工人技术要求高,安全风险大。被选方案2.4高墩混泥土浇筑方案当桥墩高度大于30m时,一般可选用拖式混凝土输送泵(又叫地泵)做垂直运输,特殊情况下采用塔吊或缆索吊配合吊斗提升混凝土。浇注方案设计时,应综合混凝土搅拌、运输及浇注整个系统的状况,一般考虑混凝土浇注时间不宜大于10h,如果浇注时间长,一旦下雨不便采取防雨措施,另外人员过于疲劳不利

7、于安全。混凝土单次浇注方量宜控制在150立方左右。每循环混凝土浇注高度宜为3.0m、4.5m、6.0m,最大不宜超过6m,否则浇注时振捣、串筒等问题较多,且对模板刚度要求大。(1)泵送混凝土配合比设计8表2三种施工方法对比分析表序号项目施工方法滑模爬模翻模1工艺原理滑模装置由模板系统、操作平台系统、液压提升系统和垂直运输系统等四大系统组成。滑模施工工艺原理是预先在墩身混凝土结构中埋置钢管(称之为支承杆),利用千斤顶与提升架将滑升模板的全部施工荷载转至支承杆上,待混凝土具备规定强度后,通过自身液压提升系统将整个装置沿支承杆

8、上滑,模板定位后又继续浇筑混凝土并不断循环的一种施工工艺。爬模是综合大模板与滑升模板工艺特点的一种施工方法。爬模主要由爬升装置、外组合模板、移动模板支架、上爬架、下吊架、内爬架、模板及电器、液压控制系统等部分构成。液压自爬模板工艺原理为自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现,导轨和爬模架互不关联,二者

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