变截面薄壁空心墩施工技术

变截面薄壁空心墩施工技术

张喆

陕西高速公路工程咨询有限公司

【内容提要】本工程通过对变截面薄壁空心墩施工技术进行研究，确保各阶段施工顺利进行，为今后施工设计中遇到的类似情况提供参考。

【关键词】变截面；薄壁空心墩；施工

1.工程概况

王家河特大桥为合铜高速控制性工程，主桥桥梁中心线处桥跨布置为125+4×230+125m，全长1170m，采用五塔六跨预应力混凝土矮塔斜拉桥，塔墩梁固结刚构体系。

主墩采用双薄壁空心墩，整体成八边形形状，双肢间距为2m，主墩墩高分别为114m、144m、142m、140m、120m。单肢桥墩采用单箱双室变宽截面，横桥向墩顶宽15.5m，坡率2：100，纵桥向墩顶宽4m，坡率1：100；双薄壁截面四周设置275x150cm 大倒角，形成八边形形状。空心墩横桥向壁厚0.7m，纵桥向边壁厚为0.9m，中间壁厚为0.6m，墩顶、墩底均设2.0m 厚实心段，再分别设置5m 变厚段过渡。

王家河特大桥11#墩高度为188.5m。在结合塔柱结构及爬模施工的特点后，将塔柱分为30个节段进行混凝土浇筑施工，节段浇筑垂直高度控制6.0m以内；

2.模板构造

模板体系由进口板、H20木工字梁、横向背楞和专用连接件组成。进口板与竖肋（木工字梁）采用自攻螺丝连接，竖肋与横肋（双槽钢背楞）采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置两个吊钩。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。木梁直模板为装卸式模板，拼装方便，在一定的范围和程度上能拼装成各种尺寸大小的模板。

3.液压爬模的工艺原理

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。导轨和爬模架二者之间可进行相对运动。在爬模架处于工作状态时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。退模后就可在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体、及埋件支座，调整上下换向盒舌体方向来顶升导轨。待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员可转到下平台去拆除导轨提升后露出的下部埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架，这时候导轨保持不动，调整上下舌体方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨向上运动。通过导轨和爬模架这种交替附墙，提升对方，爬模架沿着墙体上升，直到坐落于预留爬锥上，实现逐层提升

3.1液压爬模的特点

1、液压爬模可整体爬升，也可单面爬升，爬升稳定性好。

2、提供全方位的操作平台，操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料。

3、一般情况下爬模架一次组装后，一直到顶不落地，节省了施工场地，而且减少了模板（特别是面板）的碰伤损毁。

4、结构施工误差小，纠偏简单，施工误差可逐层消除。

5、爬升速度快，可以提高工程施工速度。

6、模板自爬，原地清理，大大降低塔吊的吊次。

3.2液压爬模施工流程

图2-1爬模施工循环图

A:浇筑混凝土。

B:模板后移，安装固定导轨的预埋件挂座。

C: 通过液压装置提升导轨，拆除下部预埋件挂座。

D: 通过液压装置提升架体，进行钢筋绑扎及板面裁切调整。

E:合模，连接对拉螺杆及阳角斜拉杆。

F:浇筑混凝土，进入下一循环。

3.3爬模架体拆除步骤

在爬模变轨时，需先将变轨部分的整个模板、架体拆除，架体拆除主要施工流程为：退模→吊离模板→吊离上架体→拆除导轨→分割平台→吊离下架体。

拆除具体施工步骤为：

第一步：当混凝土强度达到15Mpa以上，卸出所有对拉螺杆（包括阳角斜拉杆）。拔出后移安全销，将模板后退（模板可后移600mm）。再插上后移安全销。

第二步：利用塔吊将模板吊住，拆除主背楞连接器，将模板吊至规定场地。

第三步：利用塔吊将上平台及上架体整体吊至规定场地。

第四步：将导轨从架体抽出，放至于水平空地。

第五步：将主平台及吊平台从中间割开以减轻重量。

第六步：用塔吊将爬模下架体整体吊移至规定场地。

3.4爬模变轨架体安装步骤

爬模变轨时，完成整个模板、架体拆除后，根据预先埋设的新的爬模轨道进行爬模架体的安装，主要施工流程为：安装下架体→安装导轨→安装后移装置和模板→安装上架体。

4.模板的裁切处理

4.1面板裁剪

模板随着高度的增加，模板所对应的截面一直在变小，为了适应截面的变化模板需裁剪，面板的裁剪如图所示；模板面板根据需要缩小的尺寸在现场标识放样，直接利用切割机现场切除，切割时要确保线形平直。

第一节段模板面板 第二节段裁剪后的模板面板

4.2木工字梁竖肋处理

为确保面板裁切后拼缝平顺、棱角分明，拼缝需始终位于木工字梁竖肋范围内，模板后的竖肋需根据拼缝的变化适当调整，当拼缝裁切至相邻竖肋时，多余的竖肋直接撤出。

4.3双[12槽钢横肋处理

随着主塔截面的缩小，为避免横肋彼此间相互影响，需根据模板的裁切位置及尺寸相应对双[12槽钢横肋进行切除。

4.4面板的修复方案

模板退模后，应立即用带有长柄的软刷带水清洗，如果模板在缩小则人站在③⑥两层平台上用墨合在模板上弹出裁剪线，在模板前面放一个八字梯，在站在梯子上可对模板进行裁剪，如果模板上有小的孔洞，可以用差不多尺寸的圆木堵上，再刮圆子灰，如果模板面板出现大面积损坏，则需将面板吊至地面重新拼装。

5.结束语

通过以上相关优化达到了缩短工期等目标，下一步在实际施工中我们将不断对上部结构施工进行优化研究，为其他类似桥梁施工提供经验。

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