某上部构造为连拱(4孔)、大跨(净跨132m)-钢筋混凝土箱形拱大桥爬架翻模施工主桥墩技术.doc

爬架翻模施工主桥墩技术

1. 主桥墩结构
XX大桥主桥墩为钢筋砼薄壁空心结构。墩身最高64m（6# 墩），墩身纵、横向内外双面收坡，坡率为50:1，左右线桥墩为分离式设计，间隔为2cm。单线墩为双室空心墩，并沿墩身高每隔14m设有一道厚100cm的横隔板，单线墩底截面尺寸为12.76×9.54m，顶截面尺寸为11.49×7.0m,壁厚为100cm，四周设计为R=100cm的园角。（见图1）
2. 施工方案选择
设计要求主桥墩采用滑模现浇施工，一般配备塔吊和载人电梯等设备，用以解决钢筋及模板吊运、浇注砼、方便人员上下等。施工时由于相邻两标段路基施工滞后，高架索道迟迟无法架设，业主同意增设两付临时工作索道用于施工主桥墩身。为节省造价，保证合同工期，我们取消了架设临时工作索道，决定在公司已开发的“采用内爬式钢管爬架施工空心薄壁高墩”工法的基础上，充分利用现有的机具和设备，开发“采用万能杆件组拼内爬升架结合泵送砼施工空心高墩”施工方法。
3. 基础施工
主墩基础是承受庞大主墩和单片拱推力的承重物件，设计要求应保证嵌入弱风化岩不小于7m。5# 墩为明挖扩大基础，6# 、7# 墩为低桩承台基础。桩径为2m，单墩12根桩，每根长20m。单线承台尺寸为13.76×4.0m。为了保持岩体的完整性，开挖时采用小炮爆破。桩基开挖时，孔口设护筒护壁。钢筋笼待桩基清孔完成后设支架边绑扎边放下，最后固定钢筋笼。砼灌注采用集中拌合泵送配串筒施工。为了解决承台大体积混凝土开裂问题，施工中采取了掺粉煤灰，缓凝外加剂，增设循环水管等措施并分层浇注，加强终凝后15天的养护，达到了预期的目的。

4. 墩身施工
4.1大型爬架设计（见图2）：
图2 大型爬架构造示意图
4.1.1 爬升架构造
4.1.1.1 内爬升架、顶部网架：全部采用万能杆件组拼而成，覆盖面积168m2。由于该墩截面较大，为双空心，收坡内爬架按两格2×4m分离式设计，通过顶层网架连锁的一个整体爬架一起提升。顶层网架上安放提升材料卷扬机和扒杆，用以提升钢筋，小型机料具。
4.1.1.2 外吊架：均采用∠50×50×5角钢加工成梯，长度11米。构成周边过道，便于拆立模.

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5.5 检查、校正爬架，为确保内爬架爬升稳定可靠，将四根互通的内装适当颜色水的塑料管接头，竖直固定在顶层网架四角的立柱上，并用红油漆作水平标志比较，以观测爬架爬升时的倾斜情况，爬升1m，观查调整一次。
5.6 每焊接一层钢筋数量372根，每根3米（用P3015钢模），墩身钢筋焊接数量特大。为提高整体工效，使用LDZ系列半自动竖向钢筋电渣焊机，推广竖焊技术，整根9米钢筋竖焊，减少接头，大大提高了主筋焊接速度，并节约了大量材料、能源及劳动力。

5.7 绑扎钢筋，安装预埋件和模型、浇注砼。墩身上安装2节钢模，每节高度为3m。砼输送泵采用在砼中掺入早强剂，提高其早期强度，早脱模，缩短工序循环时间，加快工程进度。
5.8 在混凝土养生时间内，焊接竖向主筋。
5.9拆除模型，修饰墩面，修整模板和涂刷脱模剂。拆除的内模堆放在内爬架平台上随爬架一起提升。外模脱模后修整，涂油，垂直提升安装。外模不随爬架一起提升。
5.10 提升爬架，提升前先在墩身预留孔内穿好Φ70钢棒作上吊点，利用承重梁作为下吊点，在墩内两空室四角各设一个HS10型链条葫芦，8个进行同时提升。在提升过程中派专人随时观测水平标志，并进行统一指挥，保持8个吊点速度一致，防止爬架倾斜。当爬架提升到位校正后，将伸缩梁伸出抵紧墩壁并用钢销锁定，伸缩梁底部用橡胶板垫实，两侧及顶部用木楔楔紧，然后取下上吊点钢棒置于爬架上待用。
5.11 横隔板施工，将横隔板钢筋弯折在内层主筋与内模型之间，利用泡沫与主筋隔开，当墩身砼浇注超过后，把隔板钢筋调直，清除泡沫，安装支承架及隔板底模，焊接绑扎隔板钢筋，浇注隔板砼。然后再继续浇注墩身砼。
5.12 随着墩身施工不断升高，墩身截面逐步减小，外吊架离墩面空隙越来越大，当空隙达到一定宽度时，调整外吊架以减小空隙确保施工安全。
5.13 严格按制定的《爬升架安全操作规程》及《爬升架爬升注意事项》操作爬升。
6. 工序作业时间表
序 号
工序项目
作业时间
备 注
1
提升爬架
3

2
焊接主筋预埋件
24

3
安装模型
24

4
检查钢筋、预埋件模型
2

5
浇注砼
6
此为砼取送时间
6
砼养生
24
同时焊接主筋
7
拆模整修墩面模型
24

总计
107
3米高度
7. 全桥主墩施工主要机械、设备表
名 称
单 位
规 格
数 量
卷扬机
台
1吨
6
拦拌合机
台
500升
5
电焊机
台

6
竖焊机
台

6
钢模
平方米

4302
链条葫芦
个
10吨

48
爬架
套

6
砼输送泵
台

2
8. 效果
8.1 爬架结构简单，受力清楚。
8.2 爬架材料全为万能杆件，利用率高。
8.3 安装操作简单，安装一个爬架需7天，用16个人在2小时内可提升3m。
8.4 爬架承重梁“锚固”于墩身，安全可靠。
8.5 时间短，效率高，浇3m砼5天一个工作循环。
8.6 劳动强度低，爬架变“高空”为“平地”作业。
8.7 爬架承重梁可倒用，万能杆件均可拆回，一次性投资省、成本低。
8.8 适用范围广，墩身空心段施工完毕，可用内爬架承重梁作拱座底模支承。外吊架可挂在墩顶部逐步放下修整墩面。
8.9 质量易保证。爬架提供全方位封闭的宽敞作业平台，减少作业人员高空心理压力，操作得心应手。
8.10 墩身板缝少，外型美观。
9. 体会
9.1 该桥主墩施工，充分利用万能杆件等常备构件，安装、方便、安全、经济、快捷、合理。
9.2用万能杆件组拼爬架工作面大，刚度能满足，物资存量大，投入少、成本低。
9.3 在爬架上设摇头爬杆解决了墩上材料及机具的吊运。
9.4开发设计的轻型大块钢模配大型爬架，一次使用9米钢筋，焊点接头少，减少工作量和劳动强度，提高速度和工程质量。
9.5万能杆件组件爬架刚度好，但重量30t偏大。
9.6为大断面多空室高墩施工设计大型爬架开创了先例，可供同类桥墩施工借鉴。