变截面高墩翻模施工技术课件.pptx

1、变截面高墩翻模施工技术中中交交XXXXXX工程工程局有限公司局有限公司让世界更畅通Contents目 录二二 课题研究内容课题研究内容三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点四四 工艺实施效果工艺实施效果五五 效益评估效益评估六六 结语结语一一 引言引言一一 引言引言 高墩在山区桥梁施工中经常遇到，墩身高度也已发展到超百米，为减少工程投资，变截面高墩设计应用日趋增多，变截面高墩施工亟待标准化、规范化，以保证施工质量和安全。高墩的施工一般都处于关键线路上，其施工速度对总工期的影响较大，变截面高墩施工工序更加复杂，如何选取更加优质高效的施工方法尤为重要。本技术是中交XXX在福田1#大桥、摊子

2、上大桥、南岗大桥的变截面高墩施工过程中形成并应用，实践证明，本技术具有优质高效的优点，技术先进，有明显的社会和经济效益。该技术在国内同类公路桥梁施工中具有领先水平。一一 引言引言三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点四四 工艺实施效果工艺实施效果五五 效益评估效益评估六六 结语结语二二 课题研究内容课题研究内容Contents目 录二二 课题研究内容课题研究内容2.1 课题研究目的、要求 变截面高墩的施工质量、安全及进度是桥梁施工的关键环节，也是制约项目整体工期的关键因素。本文就可调式变截面高墩模板的应用、高墩施工滑膜工艺与翻模工艺进行分析，进一步明确各自优缺点、适用环境，并重点对变截

3、面高墩翻模施工工艺、可调式变截面高墩模板的设计及受力计算进行阐述，供类似工程参考借鉴。2.2 方案比选及确定 以土桥子（福宝）至玉兰山改扩建公路福田村1号大桥高墩为例，其4#高墩墩柱52.7m，结构形式为变截面方墩，最大截面尺寸为：3.119m1.8m，最小截面尺寸2.778m1.8m。从高墩截面形式适用性、施工效率、质量安全、经济适用性等方面考虑，对滑膜工艺与翻模工艺进行对比，综合比选确定高墩翻模施工工艺，并在福田村1号大桥、摊子上大桥、南岗大桥成功实施。序号序号项目项目滑模工艺滑模工艺翻模工艺翻模工艺1工艺原理由定型模板、桁架、操作盘、提升架、支撑杆液压系统等部分组成一个滑模体，滑模体采用

4、液压调平内爬式。在施工过程中先向模板内浇筑混凝土，在混凝土达到初凝条件后，利用液压系统、提升架、支撑杆组成的爬升系将模板进行滑升，然后继续浇筑混凝土，是一个连续的循环施工过程。施工过程中钢筋绑扎，混凝土浇筑，滑模滑升平行作业，连续进行 将墩身分成等高的节段，分段浇注。根据分段高度，将外模设计成与分段等高的23节。浇注完成首节混凝土后；第二次将下方两节模板进行翻模，最上方的模板固定在第一次已浇筑的墩身上，利用下端模板形成稳固操作平台以及锚固支撑作用安装其余两节模板，依次循环施工，直到墩身完成。用塔吊提升物料和模板和浇筑混凝土。2适用范围适宜浇筑低流动度或半干硬性混凝土，结构物结构形式单一、断面变

5、化少、无局部凸出物及其他预埋件等物体，应用范围较为狭窄，适用于等截面或变截面的实体或薄壁空心混凝土结构。 适用于等截面或变截面的实体或薄壁空心混凝土结构等，范围较广。3优点施工效率，安全性高。 施工效率高，实体及质量外观好两种施工工艺对比表两种施工工艺对比表二二 课题研究内容课题研究内容序号序号项目项目滑模工艺滑模工艺翻模工艺翻模工艺4缺点投入较大，施工质量相对较差，保温养护不方便，多采用喷洒混凝土专用养护剂与蓄水养护相结合。保温养护不方便，多采用喷洒混凝土专用养护剂与蓄水养护相结合。5施工效率一般混凝土的浇筑及滑升速度为平均0.2m/h，模板高度1m，日均0.6m。塔吊翻模模板分3节，每节2

6、.25m每次浇筑高度约为4.5m；平均4-5d浇筑1模，日均1m。6经济投入较大较少7外观质量因脱模时间早，混凝土外观需经过涂抹才能达到比较光滑。混凝土结构的垂直度控制好坏取决于千斤顶是否同步顶升，易发生倾斜、平移、扭转、模体变形，表观质量差。由于采用整体大块钢模板，并且脱模时间有保证，所以混凝土外观质量易于控制、施工接缝易于处理。两种施工工艺对比表两种施工工艺对比表二二 课题研究内容课题研究内容一一 引言引言二二 课题研究内容课题研究内容四四 工艺实施效果工艺实施效果五五 效益评估效益评估六六 结语结语三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点Contents目 录三三 关键技术要点及创

7、新点关键技术要点及创新点3.1 施工工艺流程工艺流程3.2 关键技术要点3.2.1塔吊的安装塔吊型号一般要结合桥梁上部施工要求而定，依据桥梁砼、模板安拆方式、兼顾桥墩数 量 等 要 求 选 定 塔 吊 型 号 ， 若考虑相邻墩墩身施工使用，则相应加大塔吊起重能力。塔吊基础要根据设备使用要求和结构设置。三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.2模板设计与加工模板采用大块定型钢模板，一般将模板设计成3节，每节为4块模板，每节模板高度2.25米，与9米长的定尺钢筋相适应，每节模板均设置矩形收坡调节杆（3排），通过调节矩形收坡调节杆长度进行高墩截面尺寸的精确调节，变截面高墩模板设计考虑模

8、板的周转通用，将整个项目变截面高墩尺寸逐一统计，确定加工模板最长断面尺寸，便于桥梁高墩间模板周转，充分利用塔吊的提升能力，将每一面模板组成一整块。拉杆的设置与模板的强度及刚度相适应。三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点变截面高墩模板设计图三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点工作平台矩形收坡调节杆三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.3模板系统强度、变形验算依据公路桥涵施工技术规范（ J T G / T F 5 0 - 2 0 1 1 ） 两 公 式Pmax=0.220tK1K2V1/2;Pmax=H计算新浇筑混凝土的最大侧压力，并取较小值，依据路桥施工计算手

9、册分别计算面板、竖肋、横肋强度和挠度，还要计算拉力螺栓上的拉应力，看它是否满足力要求。经过应力分析，刚度计算和模板系统各主力部件的强度计算，所有部件均能满足现场要求，安全可靠。Pmax 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2）；H混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面总高度（m）v混凝土浇筑速度（m/h）； t0 新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定；g 混凝土的重力密度（kN/m3）；K1外加剂影响系数，不掺外加剂时取为 1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取为 1.2；K2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于 30mm 时，取为 0.85；5090mm 时，取为 1.10；1101

10、50mm 时，取为 1.15。三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.4模板工作原理根据截面的高度，外模设计为与截面高度相等的3节，模板的每个截面设有矩形坡度调节杆，在浇筑第一模混凝土后；第二次将下方两节模板进行翻升，最上方的模板固定在第一次已浇筑的墩身上（即为第二次浇筑的最下方模板），下端模板用于形成稳定的操作平台， 通过调整矩形坡度调节杆的长度以精确调节高墩的横截面尺寸，继续混凝土施工并重复循环，直到可变截面墩完工。墩顶模板设有手动操作平台定位加固系统。三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.5钢筋安装竖向钢筋采用直螺纹套管机械连接方式。高墩首节柱钢筋绑扎按三节

11、模板高度安装，利用墩内钢管支架，定位、固定钢筋。在设置钢劲性骨架的墩身施工时，可利用劲性骨架定位、固定钢筋。高墩首节柱浇筑完成后绑扎，依次循环施工。首首节节柱柱钢钢筋筋绑绑扎扎次次节节柱柱钢钢筋筋绑绑扎扎三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.6模板安装模板采用塔吊吊装，人工辅助，先拼装墩身短面（即1.8m长面）的模板，然后逐次将整个墩身的第一节模板拼装完毕，在模板底部用螺栓固定，并通过劲性骨架初调其位置。安装时人员站在工作平台上进行模板螺栓、拉杆的安装及调整、定位。高墩首节柱（6.75m）依次安装第一节、第二节、第三节模板，在承台上沿模板的底面用砂浆做35cm厚找平层。对墩身角

12、点放样，弹墨线，沿墨线立模板。模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂。安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆。紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸。浇筑初期混凝土处于较深位置，需仔细振捣才能防止漏振。首节柱模板安装、砼浇筑首节柱模板安装、砼浇筑三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点首节柱混凝土浇筑完成后，安装上一节墩身的钢筋。钢筋安装完毕后，待底部混凝土达到一定强度，即可拆除第一节、第二节模板，保留第三节模板作为支撑，第一节、第二节模板依次进行翻转安装。先抽出拉杆，然后卸除模板的连接螺栓，将模板向外拉出。高空作业时，要预先用倒链将模板吊在上面的模板上，并拉紧，防止模板突然脱落。待

13、外模完全与混凝土脱开后，用塔吊微微吊起外模，将倒链解下，然后将模板吊到模板修整处进行修整，待用。将另外一节外模置于首节模板之上，安装定位销，用螺栓将上下模板连接在一起。首节柱第一节、第二节模板拆除首节柱第一节、第二节模板拆除三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点待模板安装至设计标高处，利用矩形收坡调节杆丝扣长度按变截面高墩收坡坡比逐一调节，调节杆端头设置缴耳板，便于调节杆长度调整，直至满足设计截面尺寸要求，准确安装、紧固对穿拉杆。其余工作同首节墩身施工。第一节、第二节模板翻模安装调节、砼浇筑第一节、第二节模板翻模安装调节、砼浇筑三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.7墩

14、身线形及高程控制受太阳温差、刮风、设备作业引起偏心荷载，导致轴线弯曲或摆动。随高度的增加，受阳光影响摆幅越大，应针对不同情况采取相应的措施，模板初定位时，根据阳光条件预偏定位，宜早晨检查模板并准确定位。刮风、设备作业随机和不规律的影响墩轴，采用大刚度模板及槽钢做横肋及竖肋提高模板的抗弯、抗扭强度。此外，当浇筑混凝土用于桥墩时，混凝土应从各个侧面平衡，以防止混凝土被偏心压缩。并在已浇筑混凝土表面设置基准点并测量标高，采用垂直球法控制安装精度。 变截面高墩测量控制变截面高墩测量控制三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.8混凝土的养护采用喷淋洒水和喷养生剂对混凝土养生。变截面高墩喷淋

15、养护变截面高墩喷淋养护三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.2.9上下安全通道的设置墩身施工时，人员上下的安全通道采用盘扣式脚手架搭设爬梯，爬梯设置在两个主墩中间，为了保持爬梯的稳定，每4.5米高加固一道，通过墩身的预埋件把爬梯固定在墩身上。另外爬梯要进行稳定性验算。安全通道设置安全通道设置爬梯利用拉条孔与墩柱连接固定爬梯利用拉条孔与墩柱连接固定三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点3.3 创新点三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点创新点3.3.1 模板设计为三节，单节高度2.25m，总高度6.75m，与9米长的定尺钢筋相匹配，钢筋制安与模板、砼浇筑依次循环交替作

16、业，采用钢筋直螺纹套筒连接，最大限度减少材料浪费，同时提高周转效率，日均工效可达0.9米/天。3.3.2 模板外侧设置矩形收坡调节杆（3排），调节杆端部加工设计缴耳板，两端对称分部，通过旋拧缴耳板调节矩形收坡调节杆长度实现高墩截面尺寸的精确调节，达到变截面设计尺寸，能够适用各种设计收坡坡度，通用性强，调节精确、高效。3.3.3 高墩安全爬梯固定形式充分利用高墩翻模工艺留下的拉条孔，采用钢筋余料套脚手架钢管，利用扣件与爬梯立杆进行连接，替代膨胀螺栓和预埋件方式，安全牢固，操作简便，避免墩柱二次钻孔破坏，成品保护较好。3.3.4 变截面高墩翻模模板操作简单，经培训易掌握，安全性高，混凝土的外观质量

17、较好，便于推广应用。三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点一一 引言引言二二 课题研究内容课题研究内容三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点五五 效益评估效益评估六六 结语结语四四 工艺实施效果工艺实施效果Contents目 录4.1 依托工程实施的效果福田村1号大桥、摊子上大桥、南岗大桥采用可调式变截面模板、高墩翻模施工工艺，应用于2017年11月至今，施工效率高，安全可靠，成本低，砼表观质量好，有效的缩短了整个项目的施工工期，减少了设备设施的投入，得到了较好的经济及社会效益，为上部结构节点完成创造有力条件，其施工技术具有广阔的应用前景，值得推广应用。四四 工艺实施效果工艺实

18、施效果福田村福田村1号大桥号大桥四四 工艺实施效果工艺实施效果成果应用证明4.2 实践中的经验教训4.2.1墩身垂直度控制：每个浇筑段模板安装过程中，由人工采用线锤和水平尺将模板调整竖直，顶面调平，在砼浇筑前由测量人员采用全站仪和铅锤仪对模板顶面四角的平面位置和垂直度进一步精密复核，合格后方可进行混凝土浇筑。4.2.2变截面方墩模板尺寸调节：按照变截面高墩墩身高度及坡比，计算模板每节收坡尺寸，过程中严格加强收坡调节尺寸复核，同时检查矩形收坡面模板平整度，保证收坡面平整、截面尺寸满足设计要求。4.2.3钢筋连接：主筋连接采用直螺纹套筒连接，套筒经检验合格后投入使用，钢筋滚丝接头端面残余丝头用砂轮

19、机磨平，保证接头连接紧密，在每根钢筋接头部位用红油漆标示出连接长度，防止套筒内部连接长度较短或脱空。四四 工艺实施效果工艺实施效果4.2.4砼拌合、运输、浇筑：为保证外观质量均衡一致，砼尽量采用同一厂家生产的原材料，每次拌合前由试验员出具施工配合比通知单，并严格按配比拌合，控制好拌合时长确保拌合均匀。在高温施工季节对砼运输车的罐体采取隔热防护措施，对砼料斗和钢模板采取浇水降温措施，尽量减小砼出场后的塌落度损失，确保到场后砼坍落度满足160-180mm要求。砼浇筑前将水平施工缝凿毛清理干净，并在模板底部铺设一层35cm厚的砼配合比砂浆，浇筑过程中严格控制沿墩身四周均衡分层布料，分层振捣浇筑，防止

20、漏振过振。4.3 项目有待于进一步研究的问题在变截面高墩施工过程中，塔吊拆除模板时，模板由于脱空，吊钩易发生的晃动，存在一定的安全隐患；项目采取了用钢丝绳系在塔吊吊钩上，并将模板用倒链吊在上面的模板上，模板完全脱开后，再用塔吊吊起，起到了较好的保障安全的作用。 四四 工艺实施效果工艺实施效果一一 引言引言二二 课题研究内容课题研究内容三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点四四 工艺实施效果工艺实施效果六六 结语结语五五 效益评估效益评估Contents目 录5.1 经济效益施工技术速度快、成本低、安全性高，不需要增加特殊设备，工艺可操作性强，有较强的适应性，施工过程中有效缩短工期，减少

21、了设备设施的投入，节省塔吊等大型设备机械使用费以及劳务班组人工费，节约了成本达68万元。五五 效益评估效益评估5.2 社会效益本技术在福田村1号大桥、摊子上大桥、南岗大桥成功应用，砼表观质量好，能够为上部结构工期节点完成创造有力条件，得到了四川能投集团总部的高度评价，其施工技术具有广阔的应用前景，值得推广应用。一一 引言引言二二 课题研究内容课题研究内容三三 关键技术要点及创新点关键技术要点及创新点四四 工艺实施效果工艺实施效果五五 效益评估效益评估六六 结语结语Contents目 录 我国高速公路建设逐渐向西部推进，特别是云贵川地区，地形地势复杂、地势高差大、陡峭，变截面高墩已广泛应用于桥梁设计和施工，通过模板设计可调节式通用模板，采用翻模工艺效率高、成本低，工艺可操作性强，有较强的适应性，尤其是对于异型截面、倾斜塔墩、变截面高墩，经济效益突出，特别是在施工条件受限、材料供应困难和地材质量不稳定的山区施工更能体现其优越性和实用性。六六 结语结语让世界更畅通让生活更美好让城市更宜居