《高墩液压自升平台式翻模施工工法》

高墩液压自升平台式翻模施工工法一、前言液压自升式翻模是将滑模、爬模、普通翻模、组合模板和大模板的优点巧妙地组合在一起，各项性能又优于以上各种模板的一种新型施工设备，由铁道建筑研究设计院设计，铁道部第十八工程局二处在南昆线八渡南盘江特大桥上首次采用，取得了显著的社会效益和经济效益。二、工法特点1、把平台与模板分成两个独立的体系，既消除了滑模施工中平台偏扭对模板的影响，又克服了滑模施工所要求的连续性和施工组织的复杂性及混凝土处表粗糙等不足；解决了翻模施工脚手架及工作平台周而复始的架立拆除和上翻带来的工人操作强度大、费工费时、施工速度慢、安全系数小等诸多弊端，使高墩施工由复杂变为简单。2、根据模板翻升一次圆弧周长的变化，设置抽动模板与固定模板相组合，采用抽调板的方式收坡，避免了其它类型模板靠板面相互搭接错动收坡而造成墩身表面产生不规则错台现象，收坡尺寸准确，操作简单，模板安装校正时间短。3、具有加工制作简单、机械化程度高、劳动强度低、安全系数大、施工速度快、墩身外观质量好等优点。4、施工技术容易掌握，一两个循环后工人即可熟练操作。5、工人在安全网和护栏内操作，安全有保证三、适用范围本工法适用于铁路、公路的圆形、圆端形及矩形的空心、实心桥墩施工，同时亦可用于倒锥壳水塔的筒身及大的烟囱施工。墩身、烟囱截面积尺寸可不受限制，但壁厚不得小于15cm，建筑高度越高越显示出它的优越性。混凝土及材料提升配备缆索吊车，也可配备塔式起重机或混凝土输送泵等。四、液压式自升平台式翻模的构造及组装（一）构造该套模板是桥梁高墩施工的专用设备，由工作平台、收坡支架、顶杆与导管、内外吊架模板系统、液压提升设备、中线控制系统和附属设备等部件构成（见图1）。1.工作平台由内上、下钢环、连杆、中钢环、辐射梁等组成，各杆件连接为栓接，它是安装各零部件（除模板外），安放机具、堆放材料、浇注混凝土、施工人员作业的主要场地。2.收坡架由上下联杆、立杆、丝杠与螺母、线杠座、滚轮与轴组成，是控制墩身收坡的装置。3.内外吊架由吊杆、步板、围栏等组成，安装在收坡架的联杆下端，是施工人员拆立模板的操作场地。4.顶杆与套管顶杆为Φ38钢管，供千斤顶爬升和支承工作平台用。套管为Φ60钢管，长2.4m，安装在提升收坡架的下联杆上，用以增强顶杆稳定，防止顶杆与混凝土粘连，便于顶杆抽取倒用。5.模板根据桥墩内外收坡率和翻升一板周长的变化情况，将内外模板分别编排。外模分固定模板、大小抽动模板、错动模板及直线段模板5种，相互间用螺栓连接，外用围带箍紧。内模采用组合钢模配一定数量收坡板，采用可变形桁架箍带加固。6.液压提升设备由液压千斤顶、操纵台、高压输油管及分油阀等组成，是操作平台提升、调平、纠偏的动力设备。（二）工作原理将工作平台支撑于已达一定强度的墩身混凝土面上，以液压千斤顶为动力提升工作平台，达到一定高度后平台上悬挂吊架，施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装以及绑扎钢筋等项作业。混凝土的灌注、捣固、吊架内移和中线控制等作业都在工作平台上进行。内外模板各设三层，循环交替。当第三层混凝土灌注完成后提升工作平台，拆卸并提升第一层模板至第三层上方，安装校正后，浇注混凝土，如此周面复始，直至墩顶。（三）组装1.组装顺序见图2（按操作平台整体吊装而排）。2.组装精度见表1。3.组装注意事项（1）工作平台必须对中整平，平台上设备、材料对称均匀布置；（2）错动模板与抽动模板的搭接边必须密贴；（3）安装第一节顶杆，必须用不同长顶杆交替排列；（4）液压设备安装必须严格按产品技术要求进行；（5）内外模板之间必须严格按产品技术要求进行；（6）内吊架安装后必须挂设好安全网。电气设备必须作好接地保护，电线接头必须绝缘可靠。五、施工工艺（一）工艺流程fvxxxxxc.施工准备→组装翻模→绑扎钢筋→浇注混凝土→提升工作平台→模板翻升→施工至墩顶，拆除翻模→拆除平台。作业时，模板翻升、绑扎钢筋、浇注混凝土和提升工作平台等项工序循环进行，直到墩顶，中间穿插工作平台对中调平、纠偏、接长顶杆、混凝土养生及埋设预埋件等顶工作。（二）施工准备施工准备施工前一定要充分周密细致地作好准备工作，包括劳动力组织，场地布置，预埋件加工及其它准备工作。1.人员准备按施工作业要求组织好专业工班，并进行技术培训，尤其是对液压控制台的操作人员，要选择责任心强的工人承担，以保证平台提升和施工顺利进行。2.机具设备及材料准备（1）按图清点、检查平台及模板各零部件的规格数量是否符合图纸要求。（2）液压提升设备各部件性能是否良好，就提前调试，易损易坏件必须备足。（3）加工的顶杆必须保证质量，尤其是螺纹连接要紧密无错台，存放时丝口处要涂油。（4）给水设备、高墩养生设备和应提前备好。（5）混凝土拌合、运输、提升、振捣用的机具应备足，且性能良好。（6）有备用发电部，保证施工用电不中断。（7）场地照明、墩上用电设备如配电盘、灯具、电线、电缆、液压设备使用的工具用材料就提前制备齐全，并务必安设漏电保护器，防止汛电伤人。3.准备预埋件（1）各种预埋件的预留孔模具应按桥墩设计与施工提前加工。（2）预埋件应挂牌存放，牌上标明安装顺序、部位与数量，以方便使用。4.其它准备工作（1）根据大桥工地实际施工情况，制定详细的平台组拼方案。（2）测设好桥墩中心点，放好墩身底部尺寸大样。（3）按桥墩设计坡率与翻模节高计算编排好收坡表，并调整好基顶标高。（4）根据墩身混凝土设计强度要求，选定配合比与外加剂掺量。（三）平台就位平台就位方法选择得当与否，对翻模施工开始能否一次进入政党状态至关重要。可以采取按平台辐射梁角度和导管平面位置，在墩壁内埋入金属管预留导管孔道，搭架组装平台，也可采取在地面组装平台，在导管预留孔道中插入导管，用缆索吊整体吊平台与导管连接就位，见图3。（四）浇注混凝土浇注混凝土要分层对称进行，一般每层厚不超过30cm，并做好灌注记录。捣固定人、定位、定责，不得漏捣、重捣和捣固过深，捣固过深不要接触模板和预埋件。混凝土应对准模板口入模，防止外洒砸伤人。（五）提升工作平台1.第一次提升工作平台应在混凝土灌注到一定高度后进行（一般不小于0.6m），时间应在初凝后终凝前。提升高度以千斤顶一个行程（3~6cm）为限。第二次及以后每1~1.5h提升一次，提升高度与第一次相同。提升工作平台的总高度以能满足一节模板组装高度（1.5m~1.8m）即可，切忌空提过高。工作平台提升达到安装一节模板高度后应转动纯丝杆螺母，使提升收坡架向心收坡。2.当混凝土达到混凝土终凝且又不需要提升要作平台时，可暂停提升。3.提升工作平台时，如发现工作平台水平偏斜，可在提升过程中予以调平。（六）模板翻升顺序1.解体可将模板3~4块（3~4m）分成一个单元。解体前先用倒链滑车吊住模板，然后抽出钢筋，拆下竖带和水平围带。2.翻升将拆下的模板吊升到相邻的上节模板位置，及时将模板清理干净，待工作平台提升至1.7m高、已浇筑的混凝土面凿毛后，再吊升至安装位置。3.装配根据预先排好的收坡排版表，及时更换抽动模板，使模板上口周长与墩身设计截面周长吻合。先安装安位模板，后组装与之相邻的模板，按对称合扰的顺序进行。4.检查调整检查模板组装质量，不合适的加以调整，使之达到墩身设计尺寸要求。经检查调整合格后，上紧竖带、围带、拉筋、支撑，紧固好各部连接螺栓。（七）顶杆的抽换倒用高度超过40m的桥墩，可把支撑顶杆分段分批抽换倒用。当顶杆分节接高至20m时，宜开始逐批抽换倒用。抽换的顶杆每批不得超过顶杆总组数的15%，且至少间隔3组。抽换方法如图4所示，其程序为：第一步，平台提升至1.7m，抽出顶杆，从混凝土面割断导管，卸下混凝土面以上的1.7m导管，灌孔，孔顶置120×120×10钢板,新埋内径为70mm，长为155cm铁皮管（预留孔），插入顶杆，灌一节混凝土；第二步，平台提升1.75m，抽去顶杆，将长为70cm待接长的导管放入预留孔内、卸下的长1.7m导管与平台收坡架相连后与孔内等接导管对接，打磨光滑；第三步，插入顶杆，封严导管与预留孔口间隙，灌混凝土。（八）停工处理施工中因大风、大雨或其它原因必须停工时，须作停工处理，处理方法如下：（1）停工前要将混凝土面摊平，振捣完毕；（2）插入接缝钢筋；（3）控制好工作平台的提升高度防止平台提升过高面影响其稳定；（4）复工时要加强中线水平观测，做好新旧混凝土的接缝处理。（九）拆除翻模模板翻至墩顶时拆除翻模，按以下工序进行：拆模板→卸吊架→拆底层内钢环→拆收坡支架→去平台铺板→卸液压控制台→卸千斤顶→除套管连接螺栓→平台解体→抽顶杆→灌孔。六、机具设备（见表2）七、劳动组织（见表3）八、质量控制1.该套工作平台偏斜虽然对模板无影响，偏斜量宜控制在5cm以内（过大对平台稳定不利），在提升过程中导管倾斜容易将顶端混凝土接裂，因此在随时检查校正平台。方法是：控制或停止与中线偏向相反部位千斤顶的爬升，使中线偏向部位千斤顶爬升增高，使工作平台反向倾斜（一次不得超过2个爬升高度6cm）上升来逐步缩小偏差，至对中后调水平。2.测量（1）在圆心上设置激光铅直仪，仪器应高出混凝土面25~30cm，并设牢固的保护罩。（2）当墩身施工至一定高度时，应用全站仪或经纬仪测设中心点与铅直仪校核一次，防止因仪器误差导致墩身偏斜。九、安全措施1.经常检查电路，防止发生漏电事故。2.保持工作平台、吊架踏板面上的整洁，及时清除多余的材料和杂物。3.安全网挂设要牢固，在吊架上作业人员要系好安全带，严禁随意从高空向下抛掷物品，所有墩上墩下人员都要戴安全帽。4.遇大风、大雨及雷电面停工时，注意切断电源，保护好各种设备。5.液压提升设备必须由专人使用和维护，无关人员不得擅自操作。6.经常检查各连接件紧固情况，若有异常及时处理。7.若墩帽及托盘较大，无法使用平台施工时，在拆外吊架前先上好三角架，拆内吊架前先上好墩内封顶型钢。十、效益分析采用液压平台翻模施工匠经济效益是显著的，桥墩越高，一次施工数量越多，经济效益越显著。1.与滑模比较，该套翻模只是模板多两层，总价格基本一样。2.平台一交拼装到位，可逐步升至墩顶，施工速度快（一般情况一天一板），与组合模板施工相比，减少了每板搭脚手架时间，节省人工、水电、设备折旧费及运输等各项费用。3.使用方便，结构几何尺寸容易控制，截面不发生扭转，混凝土内实外美，利于工程创优，从而赢得社会的信誉。十一、工程实例南昆线八渡南盘特大桥，主跨为一联54m+2×90m+54mV形支撑连续梁。全长530.18m，共设10墩2台，2#~8#墩为空心厚壁墩，最大墩高73m，其中5#、6#、7#三个主墩为圆端形内外收坡，2#、3#、9#墩为内外直坡，墩身壁厚0.6m~0.96m，基顶墩身外径为9.52m。由铁道部第十八工程局二处承建。根据合同工期和墩身工程情况，加工制作了3种规格的液压自升平台式翻模，最大一套用钢31t。混凝土垂直水平运输采用双缆50KN缆索吊，人员上下采用升降机，操作平台均采用地面拼装、整体吊装就位。墩身施工工效为：拆模、立模至灌完一板混凝土连续时间只需7~9h，每套模板日进度达到1.5m，具有滑模的高速度和大模板的外观质量，墩身混凝土外观大面光洁，收坡顺直，无漏浆错台，竣工中心偏差均小于8mm。墩身施工只用5个月的时间，比计划进度提前3个月，综合节省资金100万元以上。表2机具设备序号名称型号规格数量1液压控制台YHJ-368~10MPa12千斤顶GYD-3515KN20~263倒链滑车SH0.55KN20~264倒链滑车SH330KN25电焊机BX6-25018KVA26混凝土振捣器插入式ZG=60″￠50×50047钢筋切割机GJ6-405.5KW18钢筋弯曲机GW6-403.5KW19激光铅直仪JD91A210施工升降机SC10010KN111缆索吊机50KN212型材切割机JG3-4002.2KW113混凝土拌和站HZD2525m3/h1表3墩上作业工班劳动力组织序号工作项目人数备注1浇注混凝土102混凝土捣固43控制操纵台，接长顶杆24绑扎钢筋（10）由混凝土工兼5测量收坡（2）