重慶云陽長(zhǎng)江大橋墩身、索塔翻模施工
2017-07-31
0.引言
由于斜拉橋結(jié)構(gòu)輕巧，造型美觀，跨越能力大，近年來在大江大河的的橋梁設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用。經(jīng)過多年的施工實(shí)踐表明，翻模法運(yùn)用在斜拉橋施工中有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：有效的解決了高空模板的就位，提高了高空作業(yè)的安全性；構(gòu)造簡(jiǎn)單，靈活性大，適合用于折線型斜拉橋索塔施工；避免了滿堂支架搭設(shè)的繁瑣工藝，簡(jiǎn)化了施工，加快了施工速度。
1.工程概況
重慶云陽長(zhǎng)江公路大橋橋型布置為9×30米+132+318+187米+7×50米，全橋長(zhǎng)1278.6米。主橋結(jié)構(gòu)形式為高低塔、雙索面、對(duì)稱扇形布置的預(yù)應(yīng)力混凝土支承體系斜拉橋。我部承建的11#主墩采用單箱雙室空心截面墩身和“H”型空心薄壁箱型截面索塔。承臺(tái)以上墩塔總高度為167.626米。其中墩身高78.4米，截面尺寸為19.2×8.0米。索塔下、中、上塔柱高度分別為：18.588米、24.3米和46.338米，截面尺寸由7.0×3.5米漸變到5.6×3.0米。
2.主墩墩身、索塔翻模法施工
2.1模板形式的選擇
翻模和爬模都是斜拉橋高墩身中常用的施工方法，各有其優(yōu)、缺點(diǎn)和適用范圍。爬模一般由模板、爬架和提升系統(tǒng)三大部分組成，模板多采用鋼模板，沿豎向?qū)⒛０宸譃?-4節(jié)，分節(jié)高度為1.5-4.5米。爬架可用萬能桿件組拼，也可采用型鋼加工制成，主要由網(wǎng)架和聯(lián)結(jié)導(dǎo)向滑輪提升結(jié)構(gòu)組成。爬架總高度及構(gòu)造形式根據(jù)塔柱構(gòu)造特點(diǎn)、擬配模板組拼高度和施工現(xiàn)場(chǎng)條件綜合確定，常用高度一般為15-20米。提升系統(tǒng)由爬架提升設(shè)備和模板拆翻提升設(shè)備兩部分組成，一般采用倒鏈葫蘆，液壓千斤頂或卷揚(yáng)機(jī)，要求提升速度不可過快，以確保平穩(wěn)。根據(jù)爬模的施工特點(diǎn)，在直線型索塔施工中應(yīng)用較為廣泛，鑒于云陽長(zhǎng)江公路大橋?yàn)檎劬€型索塔，故采用翻模施工。墩身、索塔施工節(jié)段高度示意圖及腳手架轉(zhuǎn)換平臺(tái)示意圖如附圖一所示。
圖一墩身、索塔施工節(jié)段高度示意圖及腳手架轉(zhuǎn)換平臺(tái)示意圖
2.2模板結(jié)構(gòu)及加工制作
翻模體系一般由內(nèi)、外模板、對(duì)拉螺桿及工作平臺(tái)組成?？紤]施工節(jié)段自身的抗傾能力及國(guó)產(chǎn)9米長(zhǎng)鋼筋，施工節(jié)段一般定為4.5米高較為合適。這樣每節(jié)模板高度定為2.25米。主墩墩身為等截面，因此模板為定型大模板；主墩索塔下塔柱順橋向尺寸不斷變化，下大上小，由7米漸變?yōu)?.6米，因此中間采用定型大模板，兩側(cè)為收分模板。模板四角用L80×8的角鋼作為角模。內(nèi)模以大模板為主，部分采用組合鋼模，人孔則采用木模。墩身和索塔內(nèi)腔截面倒角部分模板單獨(dú)進(jìn)行加工制作，以確保墩身線條順直，外形尺寸正確。
模板的結(jié)構(gòu)形式主要由橫肋、縱肋、筋板和面板組成，橫肋采用[14槽鋼，每塊模板設(shè)置三道橫肋，由兩根[14槽鋼背向焊接在豎肋上，兩根槽鋼中間每隔1.1米設(shè)對(duì)拉螺栓孔，縱肋采用[6.3槽鋼，間隔30cm布設(shè)一道，再用δ6×63扁鋼做筋板將縱肋相互連接成網(wǎng)格狀。面板采用δ6鋼板 (見圖二) 。經(jīng)過力學(xué)驗(yàn)算，面板撓度為0.36mm；橫肋撓度為0.15mm；縱肋撓度為0.075mm；對(duì)拉桿拉力為34.5KN，表明大鋼模有足夠的剛度，能滿足墩身施工要求。對(duì)拉桿由Φ25Ⅱ級(jí)鋼筋自行加工的螺桿制成，并用直徑相當(dāng)?shù)腜VC管套裝，拆模后拔出，循環(huán)使用。腳手架平臺(tái)即為施工人員行走操作平臺(tái)，墩身外側(cè)腳手架每次搭設(shè)高度為9米，以利于勁性骨架的安裝和鋼筋的接長(zhǎng)，內(nèi)壁腳手架每次搭設(shè)高度為4.5米，以便澆筑混凝土?xí)r人員行走。腳手架寬1米，距墩身外側(cè)0.7米，每1.8米搭設(shè)一層平臺(tái)，其上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，側(cè)面掛設(shè)安全網(wǎng)，以保證施工人員在上面操作安全。
圖二 墩身模板一般構(gòu)造圖（單位：mm）
2.3勁性骨架的設(shè)置
勁性骨架作為施工時(shí)測(cè)量放樣、主筋安裝、立模、拉索管道安裝就位的依托受力構(gòu)件，在斜塔柱施工中作用很大。云陽長(zhǎng)江公路大橋索塔勁性骨架利用定型靠模在工地制作加工，現(xiàn)場(chǎng)分段拼接的方法施工。勁性骨架安裝就位后，自由懸臂長(zhǎng)度較大，主筋安裝、拉索管道安裝及立模工作完成后，在傾斜塔柱內(nèi)受水平分力的作用，可能會(huì)發(fā)生水平位移，造成模板安裝困難。為確保勁性骨架受力后順應(yīng)塔肢傾斜度，采取骨架安裝預(yù)偏法來保證勁性骨架受力后滿足塔柱施工線形要求。預(yù)偏法就是根據(jù)側(cè)面主筋的水平力來確定預(yù)偏角度，根據(jù)塔肢傾斜度采取大于塔肢坡度0.5°角來消除受力后引起的誤差。實(shí)踐證明，此種方法比增大骨架剛度經(jīng)濟(jì)，且操作方便，不存在返工現(xiàn)象，有利于提高工效。
2.4翻模施工工藝
2.4.1翻模
翻模體系一般由三節(jié)模板組成，在墩身剛開始施工時(shí)，先搭設(shè)9米高的腳手架平臺(tái)，安裝勁性骨架，然后吊裝內(nèi)、外側(cè)主筋，綁扎水平鋼筋再安裝內(nèi)、外模板，調(diào)整定位。第一節(jié)段混凝土澆筑完成后，連續(xù)綁扎第二節(jié)段鋼筋，混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模期限時(shí)，進(jìn)行翻模。保留上部模板在墩身中作為基準(zhǔn)模板，拆除第二節(jié)模板，用塔吊吊裝至基準(zhǔn)模板上口。最后吊裝第三節(jié)模板就位，如此由下至上依次交替上升，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。
2.4.2模板的固定
圖三 墩身模板對(duì)拉桿布置圖（單位：mm）
模板就位后的關(guān)鍵在于模板的穩(wěn)定支撐。模板縱向及模板間采用栓接的方法，依次將模板底部用對(duì)接螺栓與基準(zhǔn)模板相連接。緊固于塔體上的基準(zhǔn)模板是依靠模板自身與塔柱的粘接力和摩擦力支撐其上的兩節(jié)模板重量和其他施工荷載。內(nèi)外模用對(duì)拉桿進(jìn)行對(duì)拉（見圖三），并用來調(diào)整塔壁的厚度，模板上口處采用腳手架鋼管與勁性骨架焊接牢固，通過勁性骨架將模板荷載傳遞到已澆筑的混凝土上。
2.4.3翻模的提升
云陽長(zhǎng)江公路大橋的翻模是用施工塔吊進(jìn)行提升的，外模拆除從側(cè)面開始，逐塊提升到下節(jié)段。內(nèi)模受內(nèi)壁制約，安裝、拆除較困難，所以內(nèi)模制作與外模略有不同，將用于內(nèi)模豎向接縫的扁鋼與內(nèi)模面板焊接成80°(100°)斜角，以利拆模。
2.4.4模板測(cè)量誤差的校準(zhǔn)
在模板的施工過程中始終會(huì)存在一定的誤差，但誤差必須嚴(yán)格控制以滿足索塔平面位置準(zhǔn)確，線形流暢，整體美觀的要求。具體的調(diào)整方法是：四面軸線控制、八角坐標(biāo)高程控制、壁厚對(duì)拉桿控制，塔柱內(nèi)凈空尺寸可調(diào)節(jié)撐桿控制。若誤差過大不能一次性調(diào)整到位，以防止線形突變，應(yīng)分次分級(jí)有序的進(jìn)行糾正，所以每安裝一次模板都必須進(jìn)行合理調(diào)模，將誤差控制到最小限度，為下一施工周期創(chuàng)造條件。
2.5模板安裝注意事項(xiàng)
?。?）模板之間用橡膠條填充，防止漏漿。
?。?）模板面板上要及時(shí)涂刷脫模劑，防止粘模影響混凝土表面外觀質(zhì)量。
?。?）基準(zhǔn)模板只設(shè)在外模板處，內(nèi)模拆除后將適合尺寸的三角撐與基準(zhǔn)模板對(duì)拉固定桿固定，形成一個(gè)簡(jiǎn)易牛腿用來放置內(nèi)模，內(nèi)模下口應(yīng)比上節(jié)段混凝土鑿毛后的砼表面低，以防止內(nèi)壁產(chǎn)生明顯接縫或者漏漿。
3.結(jié)束語
重慶云陽長(zhǎng)江公路大橋中翻模法的應(yīng)用，靈活的解決了折線型索塔對(duì)施工造成的難度，并充分利用塔吊進(jìn)行模板安裝、拆卸，翻?？旖荩ㄎ粶?zhǔn)確，施工平臺(tái)便于操作，提高了施工的速度，為斜拉橋的施工帶來了便利，是同類型橋梁施工中值得借鑒的施工方法。
