(论文)薄壁墩翻模施工方案比选

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(论文)薄壁墩翻模施工方案比选

XXXX公路A5合同项目部

摘要:针对目前越来越多的高墩翻模施工工艺的普遍应用,本文结合XX高速A5合同段xx高架桥薄壁墩的施工工艺,就成本、进度、安全、质量等几方面对支架和无支架施工工艺进行比较分析,探讨两种工艺的优缺点。

GBT 39620-2020 沿海船舶自动识别系统(AIS)基站技术要求.pdf关键词:高墩、支架施工、无支架施工、比选

随着社会的发展,交通需求突飞猛进,近几年国家大规模进行基础设施建设,公路建设迎来了前所未有的大发展。高速公路由东部修到西部,由平原修到山区。由于山区地形、地势的特殊要求,山区高速公路的设计和施工都发生了很大的变化。山区地形起伏较大,多采用基础接高墩结构。目前高墩施工中,主要存在翻模及滑模的施工方案,鉴于滑模施工对墩身混凝土强度有影响,遂采用翻模施工居多。其中翻模施工又有支架施工和无支架施工两种工艺。支架施工,顾名思义,利用脚手架作为工作平台,支架随墩身升高而升高。无支架施工即利用新建墩身作为承载体,将墩身模板与工作平台做成整体,进行提升。

XX高架桥桥长929米,共有薄壁墩44座(其中墩高10米到50米不等),1~9#共计18座采用无支架施工,10~22#共计26座采用支架施工。薄壁墩墩身为6.5×2.2米截面结构,C35砼,跨径40米。每三跨共用一台塔吊,塔吊臂长56米,安装在4#、10#、13#、15#、18#,其余墩采用汽车吊。每台塔吊供相邻的6个薄壁墩使用。模板采用大块钢模拼装,每节1.5米高,每次浇注3.0m。两种施工方案用模板相同,无支架施工模板由施工队伍自行加装工作平台。

支架施工操作系统主要由模板及纵横肋、脚手架与作业平台、模板拉筋、手拉葫芦、塔吊安全网等组成。脚手架采用国标外径4.8cm的钢管,墩身施工前墩身四周搭设三排支架,上铺设竹排作为工作平台,示意图如下图。同时为手拉葫芦提供受力点,采用手拉葫芦提升模板,塔吊提升材料。支架作为钢筋绑扎及模板提升操作平台,同时沿支架搭设爬梯供工人上下。混凝土采用地泵垂直输送,泵管固定在支架上,避免与模板触碰。为保证支架稳定性,在地面上6.4米处设置第一层附着支撑与墩身连接成为一个整体,之后每5.4米设置一层支撑附着。

无支架施工操作系统主要由模板(包括工作平台及安全网)、塔吊、模板拉筋等组成。模板订制时与支架施工相同,为适应无支架施工,对模板进行改装,采用Φ28及Φ12钢筋加工操作平台,示意图如下图。采用塔吊(或汽车吊)提升材料及模板,钢筋绑扎利用模板上工作平台进行安装。由于无支架对钢筋进行固定,主筋采用4.5米每节进行加工,采用机械连接。工人上下利用墩身拉杆孔焊接钢筋爬梯,混凝土采用地泵垂直输送,泵管固定在墩身上采用墩身拉杆孔焊接钢筋十字撑进行固定,尽量避免与模板触碰。

模板等工序施工需要搭设钢管满堂支架施工平台,耗用大量材料、人力

施工平台以支撑好的模板为支撑点,在模板四周焊接三角架作为外围施工平台

采用手拉葫芦提升,小型机具,成本低廉,效率较高,施工周转快

采用塔吊提升,占用塔吊时间长,安全系数没有手拉葫芦高

钢管支架铺设竹胶板等作为工作平台,钢筋接长每次9米,稳定性较好,可以利用钢管支架对钢筋进行固定

钢筋接长每次不能太长,每次按4.5米接长施工,钢筋接头数量增加,施工工期长,接头所耗用材料、人力多,经济上不可取。

采用罐车水平运输至地泵处,由地泵垂直输送入模板内,泵管固定在支架上。泵管安装由于有支架作为工作平台,速度较快

采用罐车水平运输至地泵处,由地泵垂直输送入模板内,泵管固定在墩身上。利用爬梯安装泵管,安装困难,危险性较大

本桥在0~9#、10~22#段分别采用了无支架施工及支架施工工艺,可以说对于50米以下高墩施工两种施工工艺各有千秋。下面就两种工艺从以下几个方面进行比较分析。

从整体上来说,支架与无支架两种施工工艺对于质量控制是一样的。无支架施工由于没有支撑物对主筋进行支撑固定,无疑增加了钢筋安装的施工难度。因此采用4.5米长钢筋作为接长钢筋,比支架施工增加了1倍的机械套筒连接头,鉴于增加了连接头,必然增加了质量隐患,这就要求质检员在施工过程中加大质检力度。

支架施工需要使用大量的钢管、扣件,但同时减少了对塔吊的依赖,不需要对模板进行二次加工;无支架施工节省了钢管的费用,增加了模板加工的费用,及对塔吊的使用率。本文以19#墩右幅(支架施工,墩高38.382米)及4#墩右幅(无支架施工,墩高37.166米)为例,进行分析如下表。

钢管扣件(采用租赁形式)

模板改装费用(多个墩柱均摊)

从上述表格数据,可以看出,支架施工在费用上由于钢管扣件采用租赁形式,大大节约成本,总体上来说比无支架施工要节省费用。由于支架施工对塔吊的占用率远小于无支架施工,所以塔吊可以同时为相邻6个墩身作业,而不互相影响,提高了塔吊的效率

由于支架施工发展较早,施工工艺相对成熟,工人操作也较熟练,形成了一套稳定有序的流程,相对节约大量时间。经过实践证明,基本上搭设支架、绑扎钢筋、连翻三次模板,共5天一个循环完成9米施工任务,最后用3~5天时间进行支架拆除。仍以19#右幅薄壁墩为例,38.382米高,9米一个循环,共计5个循环,包括拆支架时间,共计28~30天左右。

无支架施工现在在高墩施工中使用也很普遍,施工工艺也趋于成熟,但根据工作平台及墩身形式的不同,工艺也不尽相同,现以本桥4#右幅薄壁墩为例,由于高空作业采用塔吊吊装模板A区地下室砖胎模施工方案(精品施工方案,图文并茂),在拆装模板时缺乏完善的工作平台,故翻模耗用时间较多,基本维持在1天1~1.5米左右,因此4#墩右幅37.166米,共计25~37天左右。可见无支架施工随着工人的熟练程度的提高,及安全防护的加大,施工进度有较大的提升空间,如达到2m每天,则要比支架施工要快。

高墩施工,属于高空作业,向来是桥梁施工中的重大危险源,尽量避免安全事故的发生一直是我们桥梁施工中的首要任务。

支架施工由于采用支架作为工作平台,相对来说安全性要高一点,但这就对支架的安装提出了较高的要求。支架钢管自身是否有质量缺陷、支架的垂直度、扣件连接的紧固程度、支架的抗风能力、支架搭设的基础的稳定性、支架与墩身的固结、防落网、防眩网的安装、操作平台的铺设、爬梯的安装都是我们日常施工中的控制要点及检查重点,必须引起足够的重视。支架搭设及拆除都是比较危险的操作,必须有专人在现场指挥,操作工人必须带好安全帽系好安全带,地面指挥人员要随时注意便道行人、高空落物等一切安全隐患。同时位于河边或河道内的高墩对支架施工提出了严峻的考验,必须对支架的基础、支架底部加固进行专项处理,防止河水冲刷。但支架施工对于钢筋的绑扎、模板的提升都提供了非常牢固的操作平台,加大了高空作业的安全性。

无支架施工采用模板自身安装工作平台,工人上下采用沿墩身垂直爬升。在钢筋绑扎的过程中,有模板提供的工作平台,安全性是较高的,但在模板翻模的过程中,采用塔吊提升,由于模板上的工作平台靠近模板上口,对于模板上的螺丝拉杆拆除存在一定风险。因此在模板提升过程中要求必须提高警惕性,采用安全带、安全绳等提高工人的操作安全系数。另外在焊接爬梯的过程中,工人无操作平台可借用,也增加了一定的风险。不过无支架结构形式灵活,受地形场地、天气的影响较小,较适合地形复杂天气多变的山区应用。

通过从质量、成本、进度、安全的几方面的综合比较,我们发现在本桥施工中两种施工工艺都比较适用,但支架施工更适合本桥的实际情况,更能节约成本。提高效率。总得来说,支架施工合适跨径小、高度底、施工场地好的桥梁,而无支架施工更适合跨径大、高度高、各种复杂的施工场地。

[3]《公路施工手册》桥涵分册北京:人民交通出版社办公大楼挖孔桩施工组织设计,1999.11

[4]XX高速A5合同XX高架桥二阶段施工图纸

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