薄壁空心墩施工方案

薄壁空心墩施工方案

杜步三号特大桥薄壁空心高墩施工技术探讨及质量控制

12 晁德志陈忠球

,1.广东清连公路发展有限公司清远 511515

2. 广东省长大公路工程有限公司广州 510010,

【摘要】文章结合广东清连高速杜步高架桥的施工实践，介绍了采用提升托架翻转模板施工技术进行薄壁空心高墩施工的施工工艺及质量控制。

【关键词】空心薄壁墩;爬架;施工技术;隔板

1 工程概况:

杜步3号高架桥是清连一级公路升级改造(高速)项目，位于阳山县杜步镇，全长871.708米(起止桩号K2180+787.42,K2181+659.128)，桥梁跨径组

成:(60+4×100+60)+5×35+6×35米，主桥采用预应力混凝土刚构—连续组合设计，引桥采用装配式部分预应力连续T梁，下部结构墩身采用空心薄壁墩，基础采用钻孔灌注桩。桥墩共有15个，其中主桥(即#####1、2、3、4、5#墩)，墩身高度分别为34米、71米、76米、79米、52米，引桥墩身高度分别为39米、36米、33米、32米、31米、30米、25米、21米、1 1米，过渡墩高为52米，主桥墩身为6.5米×5米的矩形空心薄壁截面，壁厚顺桥向为80厘米，横桥向2、3、4号墩为70厘米，1、5号墩为80厘米;过渡墩身为6.5米×3米矩形空心薄壁截面，壁厚60厘米，引桥墩身为6.5米×2.5米的矩形空心薄壁截面，壁厚60厘米。桥墩内竖向每15米采用内横隔板(厚度30厘米)联接。

下面结合杜步3号高架桥主桥工程的施工特点，探讨一下薄壁空心高墩施工技术。 2 薄壁空心高墩施工方案设计:

2.1 垂直运输机械选择

杜步3号高架桥主桥高墩施工的难点是垂直运输和高空作业防护，垂直运输的机械选择关系到施工进度快慢，而作业平台的选择、设计，则关系高墩作业人员的安全，不可轻视。由于杜步3号高架桥主桥墩身高度较大，所以为便于施工和缩短施工周期，墩身施工中实际

1

采用电梯和塔吊作为人员上下和物料提升的工具。

2.2 支架、模板和混凝土运输方案选择

高墩施工的技术很多，有滑模施工技术、提升模板施工技术、爬模施工技术、以及翻模施工技术，各种施工技术都各有优点和不足，其中滑模施工技术滑模由提升架、模板、工作平台、提升系统组成，工期快，但必须耗用大量滑升支承杆材料和测量-施工定位的劲性骨架材料，成本较高;提升模板施工技术该施工方法施工控制容易，但也必须耗用大量的提升和施工定位用的劲性骨架材料，且施工速度较慢，劳动强度较大，工期不易把握;爬模施工技术该施工方法实现了节段施工流水作业，劳动强度小，施工控制方便，但爬升结构体系复杂，工序较繁琐，成本也较高;翻模施工技术成本较低，但施工控制和安全保证较难。

结合杜步3号高架桥主桥的工程特点和公司现有材料，同时降低施工成本，本工程支架、模板和混凝土运输方案如下:

支架系统:采用整体式轻型爬架作为施工平台。

模板系统:预先加工定型的大块钢模板，横竖肋采用槽钢加劲。用翻拆模法进行墩身施工。模板标准节6米，竖向分4块，每块高1.5米，长度与墩身相应边相同。

####—运输系统:24墩采用电梯作为员工上下班的运输工具，1和5墩采用门式脚手架搭爬梯作为上下通道。另外为配合墩身及上构的施工，在每个主墩旁安装一台QT80EA塔吊，作为工作场内提升和运输的设备。

3 施工工艺

整体式轻型爬架结合翻模法施工工艺的总体思路是:在塔吊及电梯的配合下，墩身外安装一套整体式爬架，爬架与模板之间预留一定间距，爬架既作为模板安装和砼浇筑的施工平台，又可作为钢筋安装的劲性骨架，而且还可作为墩身施工时的全封闭安全防护装置，其布置形式如图1。

电梯

墩轴线

塔吊

承台整体式爬架

2

图1:整体式轻型爬架施工平面布置图

3.1 整体式轻型爬架设计:

拟定整个爬架系统由支承系统、底座、脚手架系统三部分组成。

3.1.1支承系统

爬架的支承系统共由8根钢棒组成，钢棒直径为60mm，插在墩身预埋孔内，钢棒两端设限位装置，使其与墩身锁定。钢棒长1.1m，如图2。每次浇筑均须在基模0.6m以下设置预留孔。

预留孔钢棒限位装置

半墩身支承钢棒半墩身预留孔

图2:爬架支承系统示意图

3.1.2 底座

爬架底座采用4根25工字钢组成，工字钢环抱墩身，与墩身净距为5cm，且4根工字钢伸出8个悬臂，形成“#”型框架，工字钢用以支承上部脚手架系统，爬

架底座通过特制加工的支座支承在钢棒上，如图3。为了方便钢棒的安装与拆除，在爬架底支承点的下面安装吊篮。

钢棒

5cm

底座型钢

25工字钢

3

图3:爬架底座平面图

3.1.3 脚手架系统

由于爬架的主要重量是脚手架系统，为了降低爬架重量，采用刚度大、重量轻的钢管作脚手架系统，即用φ4.8cm，壁厚3.5mm的扣件式钢管通过扣件联结成脚手架系统。由于墩身每次浇筑高度为4.5m，钢筋一次性接长6m，爬架高度为

13.5m(1.5+6×2.0)，框架外形尺寸为10×8m，系统以32×2+22×2根φ48mm竖向钢管作支承，与底座上的过载梁工字钢焊接。垂直方向:顺、横桥向单边均布置两排，间距为60cm;水平方向:0.25m+8×1.5m+1.25m。共10排每层框架顶面上铺设菱形防滑钢网，分层框架之间设上下人梯。框架外侧及底座下设防坠安全网，框架4面贯通，为施工人员提供一个整体式、全封闭操作空间。考虑到模板厚为

35cm，设计时在内层脚手框架与墩身间预留80cm距离，脚手架与模板外缘净间

45cm。整个爬架重约11吨。

3.2 整体式爬架施工:

3.2.1爬架拼装

第一节墩身施工完成后，开始安装爬架。考虑到整体式爬架外型尺寸较大，整体转运或吊装不便，因此，爬架底座及脚手架系统直接在承台上组拼。