《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》是重慶交通建設(集團)有限責任公司完成的建築類施工工法,完成人是魏河廣、潘正華、吳宏宇、曾好。適用於變截面空(實)心薄壁墩施工,等截面墩也適合。
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》主要的工法特點是靈活、易操作,同時具備較強的剛度;提高安全性;成本降低;工期縮短;提高質量。
2011年9月,《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009-2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名:變截面高橋墩模板製作與安裝工法
- 工法編號:GJEJGF258-2010
- 完成單位:重慶交通建設(集團)有限責任公司
- 主要完成人:魏河廣、潘正華、吳宏宇、曾好
- 套用實例:渝黔高速公路雷崇段C1段珠溪溝大橋
- 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,經濟效益,社會效益,技術分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
變截面高橋域是山區高速公路和一般公路中最常見的下部結構形式,特別是橋樑比較高的時候更為常見,一般有一箱式變截面空心薄壁墩和雙箱式變截面空心薄壁墩等幾種形式。一箱式空心薄壁墩較多。施工通常採用塔吊配合大模板吊裝施工,但在山區中,橋為跨躍重丘溝谷而設,橋墩處於高山和溝壑中;山坡橫坡大,滑坡多,便道和相連路基較難打通,運輸條件極端惡劣,大型設備進場困難;同時存在相當部分的橋樑的墩柱比較少的現象,大型模板機具的租金和進場費將大大增加單位工程的施工成本。如此種種原因限制了傳統大型模板機具使用。
在山區公路實際施工中,變截面高橋墩一般採用兩種常見的施工方式:塔吊配合大模板吊裝施工和鋼管腳手架平台組合鋼模配合卷揚機吊裝。第一方案具有工期短、施工難度低等優點,但施工成本比較高(≥600元/立方米)、吊裝設備要求高;第二方案則施工成本比較低、吊裝設備要求不高,模板可重複使用,但工期長、施工難度大,最大問題是墩柱外觀質量差。
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》與常見的大型模板施工方法相比節省了塔吊和大模板,克服了山區地區便道難以運進大型設備的缺點。該工法與常見的第二工藝相比則很好的加快施工進度,措施簡捷、高效,能更好地保證施工質量,降低施工成本。
工法特點
1.《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》模板採用裝配形式,靈活、易操作,同時具備較強的剛度。模板單件的重量不大(200千克以下),通過鋼管腳手架平台操作,利用配合卷揚機吊裝,不用塔吊配合大模板吊裝。
2.提高安全性。採用該工法,與傳統方案的第一方案相比同樣有鋼管腳手架平台,可很好的保證人員的安全。與第二方案相比減少了組合鋼模,用整體式鋼模替代。整體模板剛度大,設計時考慮模板在最不利狀態的受力情況,同時具有較大的安全係數,模板加固設備統一設計製作,可靠性高,克服組合鋼模加固工作複雜、加固輔助材料多變、工人隨意性大的問題,提高穩定性,杜絕安全事故發生。
3.成本降低。取消了塔吊,節約成本。模板一體化和變型設計縮短操作時間,提高工作效率,節省了大量的人工費、周轉加固輔助材料損耗,成本較低。
4.工期縮短。採用該工法,與傳統方案的第二方案相比減少了組合鋼模拼裝的時間,一次卷揚機吊裝即可完成2~3平方米模板安裝,工作時間只有原來的1/16-1/8。同時傳統方案中,組合鋼模整體性和剛度很差,需要較強的加固處理,加固工作時間很長,同時需要更多時間用於加固輔助材料的運輸。變型模板設計可加快模板的安裝定型工作,而且使模板截面更精確。在縮短模板安裝時間後,可加快機具模板的周轉,加快整個橋樑下部結構施工進度。
5.提高質量。一體式鋼模採用型鋼加固,剛度大,利於模板安裝完成的加固,整體剛性保證在混凝土初凝時的穩定性,保證混凝土表面的平整度,模板統一製作,避免了第二方案中組合鋼模的接縫不嚴,造成漏漿。
6.該工法模板採用模數設計(0.9米、1米或1.2米高),周轉使用率高,使用成本低,工程完成後浪費少。在運輸不便、吊裝能力受限的情況下,技術經濟優越性更強。
操作原理
適用範圍
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》適用於變截面空(實)心薄壁墩施工,等截面墩也適合,變截面空心薄壁墩施工更顯示其優越性。
山區公路施工中,對於橋位運輸條件差、橋樑分散、橋數量較少、變截面空心薄壁墩橋的施工,其技術經濟優勢更為明顯。
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》適合各種季節施工。
工藝原理
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》的工藝原理是:
1.設計原理
變截面空心薄壁墩施工中有2個常見問題:
第一,截面變型使鋼模板不能通用,一般橋墩截面的一邊按高度以1:80或1:100等較小比例收坡,其坡比率很小使得截面實際延米的變化數值小,實際施工中較難精確控制,細微的偏差就會帶來誤差的累計(墩柱高達40~90米),影響墩柱的外形美觀。
第二,如果塔吊不能進場,則只能採用組合鋼模,但組合模板自身整體剛度較差。通常為保證模板系統的整體剛度,需要較強的加固處理,而且組合鋼模面積小,接縫多,外觀不美觀。
部分工程中為解決以上問題,設計模板為標準的平行四邊形的大鋼模以適應坡度的變化和滿足大面積的需要,同時製作部分梯形和三角形的鋼模來填補兩個四邊形中間的部分,但此方案存在2個問題:首先,中間的梯形和三角形模板製作量大,利用率低,需要從橋墩的墩底製作到墩頂,高達60~90米,以適合全橋墩柱的使用,但在每根橋墩施工中只利用一次;其次,由於梯形和三角形模板的利用率低,施工完成的橋墩外觀顏色往往不一致,後期處理難度大,還有此類模板大小相差不大且外形相像,容易混淆,管理難度大,有些小的部分丟失後將影響整個橋墩的施工。
實際工程中,橋墩一般採用一方收坡,而一方固定。以重慶雲陽至萬州高速公路D契約段下枝子灣2號大橋為例:大橋跨“V”形溝谷,下部構造為雙柱式橋墩,墩身為矩形變截面空心薄壁結構,橋墩最高61米,樁基深27米,墩頂截面為縱向1.6米,橫向1.8米,最高墩墩底截面為縱向3.15米,橫向1.8米,橋墩截面的縱向尺寸按高度以1:80比例收坡,壁厚40厘米,空心節段每隔6.3米設一道橫隔梁,橫隔梁高0.3米,空心段為6米。
模板設計每塊為0.9米高(7x0.9米為一標準節),橫向1.8米為定型模板,在高0.3米和0.6米處設計型鋼組合用於調節變形,縱向模板採用包裹橫向模板的形式,縱向模板高度方向尺寸按以1:80比例收坡,採用7塊模板組成7米高的梯形兩組標準節,下底寬3.4米和上底寬3.225米的標準節一為施工墩底到墩高30米模板,下底寬2.6米和上底寬2.425米的標準節二為施工墩頂到墩高30米模板。縱向模板高度方向尺寸按比例收坡製作的目的是為了模板安裝、校準和加固更為方便,模板單件的重量在200千克以下(圖1)。
![變截面高橋墩模板製作與安裝工法 變截面高橋墩模板製作與安裝工法](/img/f/408/UWM2czNmlDMzIjN0QTY3MTYxMTZ0QzYxYTMzQjYmJjYiZWN1QmNkNTZlhTNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖1 縱、橫向板拼裝立面
拉桿設計:每塊模板1米高內設計兩層拉桿,上下層拉桿間距為45厘米,兩兩對拉,對拉桿為ф22的高強圓鋼,利用對拉桿抵抗混凝土澆築對模板的壓力,對拉桿和帶型鋼的鋼模板組成系統的抗力體系,保證系統具有足夠的強度和剛度(圖2),然後在四個方向各設短拉桿保證模板的穩定性。
![變截面高橋墩模板製作與安裝工法 變截面高橋墩模板製作與安裝工法](/img/d/df4/UWMllTO4I2NkNmNlFmZyIzN1gzNjRTZ4gTMiFGNykDM2EDMkZjNyUDZmdjYvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖2 縱、橫向拉桿設計
2.安裝原理
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》的安裝原理:使用卷揚機和鋼管腳手架平台可將模板吊裝到位,用對拉螺桿和固定螺桿完成模板的安裝,利用模板的型鋼結構來完成墩柱隨高度截面大小的調節(圖3)。
![變截面高橋墩模板製作與安裝工法 變截面高橋墩模板製作與安裝工法](/img/4/d75/ETMiFTYyUzMwUTOldDOkJzMhZTO3YjMykzM1Q2MkZzMlNWNxEWZ5MWNiFWNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖3 縱、橫向模板拼裝圖
3.施工原理
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》與常見的施工方法相比,其原理基本相同,但常見的施工方法速度慢、時間長。安裝墩身的外模,使用卷揚機和鋼管腳手架平台可將模板吊裝到位,利用測量數據對模板的頂部和底部定位,後利用縱向模板的收坡對其他模板定位,使用橫向模板和縱向模板之間的連線螺栓固定,對拉桿加固,再隨後安裝第一節墩身的內模並加固。
施工工藝
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下:
- 施工方法
首先承台混凝土進行鑿毛處理,保證混凝土結合緊密,開始基本節施工,先進行第一節墩身鋼筋安裝,隨後安裝第一節墩身的外模,利用縱向模板的收坡對其他模板定位,使用橫向模板和縱向模板之間的連線螺栓固定,對拉桿加固,再隨後安裝第一節墩身的內模並加固,檢查簽證後灌注墩身混凝土,完成後對混凝土養護,拆內模後檢測、缺陷修復,同時可進行橫隔梁混凝土灌注,隨後開始第二節墩身鋼筋安裝,拆除第一節墩身的外模,用於第二節墩身模板安裝,重複以上的工序,完成墩身施工。
以重慶雲陽至萬州高速公路D契約段下枝子灣2號大橋為例:橋墩截面的縱向尺寸按高度以1:80比例收坡,壁厚40厘米,空心節段每隔6.3米設一道橫隔梁,橫隔梁高0.3米,空心段為6米。模板設計每塊為0.9米高(7x0.9米為一標準節),橫向1.8米為定型模板,縱向模板採用包裹橫向模板的形式,縱向模板高度方向尺寸按1:80比例收坡。標準節剛好完成一空心階段的施工,7節鋼模組成高6.3米的標準節,施工中一次組合併定型加固,內模並加固後澆築6米高混凝土,拆內模後,對空心段的頂部封閉進行橫隔梁0.3米高的混凝土灌注。
- 工藝流程
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》的施工工藝流程見圖4。
![變截面高橋墩模板製作與安裝工法 變截面高橋墩模板製作與安裝工法](/img/c/1d7/ATM4gTZxQ2NyMGNhRTOwkjZ2gzNxUWMkVDNykzMwMmZkZ2MjV2YzM2YmlzYvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
圖4 施工工藝流程圖
- 操作要點
1.模板設計階段
在設備設計階段,主要技術要求要滿足具體的橋型,模板尺寸按橋墩的具體坡比設計,模板的面板鋼板的厚度(≥5毫米)、背楞型鋼的形式、縱橫向模板結合部分的型鋼設計,根據橋墩的具體尺寸設計,且必須有足夠的安全係數。拉桿的設計必須對長度和直徑周密考慮,螺紋設計要具有通用性,作加硬處理,拉桿的設計必須有足夠的安全係數。各部位受力、變形、穩定性滿足規範要求,具體實施要點是進行可靠的、精確的理論計算分析,進行詳細的結構設計。
2.模板製作驗收階段
模板製作必須找具有生產資質的大廠製作,嚴格按照設計圖施工,首先材料的購買必須是大廠的檢驗合格鋼板和型鋼,其次,加工時保證下料精確、焊接飽滿、平整度好。再次,嚴格進行驗收,對結構尺寸、平整度、空位精度等嚴格把關,拉桿的硬度也是驗收的一個重要方面。縱向板的坡度對墩柱的外觀質量影響很大,模板驗收時必須進行試拼,檢查模板的坡度、平整度、模板間的拼縫大小。
3.模板安裝階段
模板的安裝主要有模板的提升、就位、拼裝、校正、內模安裝、對拉桿加固、模板位置複合等幾個步驟。
模板的提升,使用卷揚機和鋼管腳手架平台來完成,鋼管腳手架是工人操作的平台,同時也是模板放置的平台,由於該鋼模系統外側有型鋼骨架結構,需要占用一定的空間,所以鋼管腳手架距離墩柱表面應保持0.8米以上。卷揚機採用2噸以上的型號,鋼絲繩直徑大於12毫米,保證有較高的安全係數,同時平時注意鋼絲繩和卷揚機的保養,鋼絲繩的兩端頭每天必須檢查,發現有損傷應立即更換。模板的提升除了操作卷揚機的工人外另配兩工人在墩柱上輔助就位同時對墩頂上鋼絲繩的吊點進行更換。因為模板的提升為高空作業安全措施尤為重要。
模板的就位施工工藝與使用塔吊施工的工藝相似。該操作是由墩頂上的工人來完成的,首先模板提升到位後,把模板入置在下端的已有模板上,利用模板螺栓將上兩塊模板臨時相連,該模板的上方使用鏈條葫蘆或麻繩固結在墩柱的鋼筋骨架或勁型骨架上。按以上方法將4塊模板全部臨時固結在墩柱頂。然後開始該層模板的拼裝,使用縱橫向模板的固定螺栓(該螺栓的長度較長,硬度較大,直徑在25毫米以上)固定模板,此時,固定螺栓適當擰緊。完成以上工作後即完成了該層模板的拼裝,重複以上的步驟即可完成所有七成模板的安裝。
然後開始模板的校正,在模板的頂端和底端利用全站儀和水準儀放樣出該橋墩高程墩柱四角的位置,在墩柱四角的上下兩處形成一直線便於模板的校正,在這裡我們應充分利用縱向模板自身設計的坡度來精確控制模板的平面位置,完成位置校定後即將縱橫模板的固定螺栓擰緊,完成了模板的校正。
最後將墩柱的內模安裝到鋼筋籠內部,利用內模內襯加固模板,再安裝對拉桿(對拉桿外側一定要安裝大小合適的PVC管,以減少混凝土的外漏)。再次覆核模板的平面位置,最終將對拉桿螺帽擰緊,完成了整個模板的加固。
4.混凝土澆築施工階段
完成模板安裝加固後,經質檢工程師和監理工程師檢查簽認即可進行混凝土澆築。由於該次混凝土的澆築高度較大(以下枝子二號橋為例澆築高度為6米),所以保證混凝土的澆築質量尤為重要。首先應該配備足夠長度的振動棒和施工經驗豐富的操作人員。其次由於空心薄壁墩的墩壁尺寸較小,澆築混凝土時人員不能進入墩壁內,所以施工段下部的混凝土密實度較難保證,通常在下段安裝平板振動器來解決這個問題。最後,由於澆築高度較大,混凝土對模板的壓力較大,所以應隨時注意拉桿和模板是否有變形的情況,同時也應注意拼縫和拉桿空的漏漿。
5.橫隔梁施工階段
完成混凝土澆築,養護到期後,拆除內模,檢測、缺陷修復,開始進行橫隔梁混凝土灌注,橫隔梁段的外模已經安裝加固完成,只需要底模的安裝加固,在實際施工中一般採用吊模施工,吊模自身必須具用足夠的強度和剛度,以防強度不夠模板折斷和剛度不夠模板漏縫出現混凝土漏漿。完成模板安裝加固後,經質檢簽認即可進行混凝土澆築。
材料設備
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》體系涉及的主要施工設備及材料如表1所示。
序號 | 名稱及規格 | 單位 | 數量 | 備註 |
1 | 鋼模板 | 套 | 4 | 根據橋型工況設計 |
2 | 縱橫模板固定拉桿 | 套 | 224 | 每層8套 |
3 | 對拉桿 | 套 | 224 | 每層8套 |
4 | 腳手架 | 噸 | 100 | 根據橋型工況定 |
5 | 卷揚機 | 台 | 3 | 2噸 |
6 | 內木模板 | 套 | 4 | ╱ |
7 | 模板 | 3米 | 4 | 施工平台 |
8 | 1噸鏈條葫蘆 | 台 | 4 | ╱ |
9 | 全站儀 | 台 | 1 | ╱ |
10 | 水準儀 | 台 | 1 | ╱ |
備註 | 以上設備根據橋型工況設計,為落梁所用,常規的梁體預製設備、縱移的軌道、單導梁的設備未計在內。 |
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》所需要設備均為常見的小型設備,設備加工容易,工藝成熟,操作簡便,一般的施工單位要採用該工法進行施工均容易實現。
質量控制
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》涉及模板設計製造、拉桿設計製造、高橋墩施工,主要規範和標準有:《公路橋涵施工技術規範》JTJ 041-2000;《鋼結構設計規範》GB 50017-2003;《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205-2001。
對模板拉桿,主要是設計時應保證有足夠的安全係數,製造時梁托拉桿的材質、加工、焊接、安裝等方面的質量控制,最終確保模板拉桿的質量。
模板的垂直度、平面位置和高程是質量控制的重點,要符合設計要求和規範要求。該工法採用兩次模板校正就是為了提高模板安裝加固完成後的墩柱的線型質量。
必須在澆筑前、過程中、初凝前各個時段對模板和拉桿進行監測。預防爆模的發生,減少漏漿。
墩柱的外觀質量非常重要,該工法雖處於大面積模板,但仍會出現錯台、拉桿漏漿的問題,施工中注意控制保證表面光滑平整,出現表面不光滑平整的應及時打磨。
安全措施
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》在安全上,嚴格執行《中華人民共和國安全生產法》、《建築施工安全檢查標準》JGJ 59-99、《建築施工高處作業安全技術規範》JGJ 80-91、《建築機械使用安全技術規程》JGJ 33-2001等相關法律、法規,並制定嚴格的安全管理措施和技術措施,具體如下:
1.建立嚴格的安全保障體系,落實責任制度。
2.在施工中必須遵守有關施工作業的安全操作規程。
3.操作人員必須經過培訓,特種作業人員必須持證上崗。
4.對各種工況應制定相應的對策,制定應急處理預案。
5.模板和拉桿設計方案必須經過嚴格的設計和審核,須經施工方技術負責人和總監簽認,保證設計可靠。
6.模板要符合要求,加工、焊接、安裝符合要求,必須嚴格按設計及規範要求進行加工和驗收,試拼後驗收合格。
7.拉桿加工符合要求,螺紋做加硬處理,必須嚴格按設計及規範要求進行加工和驗收,作破壞性試驗後驗收合格。
8.拼裝平台必須進行嚴格的檢查,掛籃上安全網、護欄、人行道板、梯道等設定符合安全規定。
9.卷揚機和鋼絲繩購買大廠的合格產品。
10.各個階段施工前,應有詳細的操作指導書和技術交底。
11.卷揚機採用2噸以上的型號,鋼絲繩直徑大於12毫米,保證有較高的安全係數。
12.平時注意鋼絲繩和卷揚機的保養,鋼絲繩的兩端頭每天必須檢查,發現有損傷應立即更換。
13.高空作業人員必須佩戴安全帶和安全帽,做到佩戴規範,操作規範。
14.嚴禁違規操作,安裝和拆除模板,利用鋼棍等工具,禁止用人工手取,避免安全事故。
15.模板吊裝注意清除障礙物,應避免操作不規範引起的衝擊荷載。
環保措施
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》的環保措施如下:
1.成立對應的施工環境衛生管理機構,在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章,加強對過程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理,遵守防火及廢棄物處理的規章制度,做好交通環境疏導,充分滿足便民要求,認真接受政府相關部門的管理,隨時接受相關單位的監督檢查。
2.將施工場地和作業限制在過程建設允許的範圍內,合理布置、規範圍擋,標牌清楚、齊全,各種標識醒目,施工場地整潔文明。
3.及時檢查設備,避免設備損壞,油液外流。
4.對施工場地內損壞的木材加強管理,及時回收。
5.優先使用先進的環保機械,採取設立隔聲罩等消聲措施降低施工噪聲到允許值以下,合理安排施工進度,嚴禁夜間施工。
6.設備儘量使用標準化,減少非標件的使用,減少焊接量,提高周轉率,保護環境,節能降耗。
效益分析
經濟效益
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》的經濟效益是:
以雲陽至萬州高速公路D契約段下枝子灣2號大橋為例比較(表2、表3)。
序號 | 項 目 | 取費(元/立方米) | 備註 |
1 | 塔吊攤銷費用 | 60.00 | 進場費、租金 |
2 | 大鋼模板攤銷費用 | 44.00 | 一次攤銷 |
3 | 人工費用 | 140.00 | ╱ |
4 | 零星材料損耗及其他 | 20.00 | ╱ |
5 | 混凝土材料費用 | 300.00 | 水泥、砂石、外加劑 |
6 | 管理費用 | 66.00 | ╱ |
7 | 綜合單價(1~6小計) | 630.00 | 指混凝土單價 |
序號 | 項目 | 取費(元/立方米) | 備註 |
1 | 變形鋼模攤銷費用 | 25.00 | 多次攤銷 |
2 | 卷揚機攤銷費用 | 2.00 | ╱ |
3 | 鋼管支架攤銷費用 | 28.00 | ╱ |
4 | 人工費用 | 140.00 | ╱ |
5 | 零星材料損耗及其他 | 15.00 | ╱ |
6 | 混凝土材料費用 | 300.00 | 水泥、砂石、外加劑 |
7 | 管理費用 | 50.00 | ╱ |
8 | 綜合單價(1-7小計) | 560.00 | 指混凝土單價 |
下枝子灣2號大橋下部構造為雙柱式橋墩,墩身為矩形變截面空心薄壁結構,混凝土總量為6560立方米。
下部構造施工採用塔吊配合大型鋼模板方案的工程造價:
![](/img/5/739/wZ2NnLxcjZyQTOlBTYlZDOjJ2NlZTOwQTZwADZ1cjY3M2MyIzLhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
採用鋼管支架配合可變形模板施工方案的工程造價:
![](/img/7/bc1/wZ2NnL4EWNwQWYxUWZwgTN0EDMwEWMzIGNjBjZwYjMhNWZ3U2LhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![](/img/5/739/wZ2NnLxcjZyQTOlBTYlZDOjJ2NlZTOwQTZwADZ1cjY3M2MyIzLhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
![](/img/7/bc1/wZ2NnL4EWNwQWYxUWZwgTN0EDMwEWMzIGNjBjZwYjMhNWZ3U2LhxWdtJ3bm9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
從上面的經濟比較中可以看出,採用鋼管支架配合可變形模板施工方案比塔吊配合大型鋼模板施工方案直接節約工程成本459200元。
社會效益
採用《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》,與傳統方案相比減少了組合鋼模拼裝的時間和加固時間,加快整個橋樑下部結構施工進度。加快了橋樑施工速度,實現提前通車,產生了巨大的社會效益。
採用該工法,鋼管腳手架平台可很好的保證人員的安全。採用整體式鋼模,剛度大可靠性高,克服組合鋼模加固工作複雜、加固輔助材料多變、工人隨意性大的問題,提高穩定性,杜絕安全事故發生,產生了良好的社會效益。
該工法常見空心板梁的安裝施工提出新的思路,豐富了橋樑施工技術。
技術分析
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》模板成功解決了一套模板施工變截面空心薄壁墩的問題,採用裝配形式,模板自身變形以適應不同的截面。
該工法節省了塔吊和大型模板,通過鋼管腳手架平台操作,利用配合卷揚機吊裝,易操作,克服了山區地區便道難以運進大型設備的缺點,提高了施工質量,一體式鋼模採用型鋼加固,剛度大,利於模板安裝完成的加固,整體剛性打保證在混凝土初凝時的穩定性,保證的混凝土表面的平整度。
該工法模板採用模數設計,周轉使用率高,使用成本低,工程完成後浪費少。在運輸不便,吊裝能力受限的情況下,技術經濟優越性更強。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
套用實例
《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》的套用實例如下:
- 渝黔高速公路雷崇段C1段珠溪溝大橋
珠溪溝大橋是渝黔高速公路雷崇段C1契約段內的一座特大橋。大橋分左右兩幅,其中左幅橋長425.044米,右幅橋長382米。橋樑上部結構採用40米預應力T梁,梁高2.5米,梁寬2米,共114片。下部構造為雙柱式橋墩,墩身為矩形變截面空心薄壁結構,混凝土總量為4550立方米。墩頂截面縱向2米,橫向2.5米,壁厚40厘米,空心節段每隔7.5米設一道橫隔梁。大橋跨珠溪溝“V”形溝谷,溝底至橋面最大高差達70米,墩身高度變化範疇為13~65米,其中4、5、6號墩的墩身高度高達50~65米,此工法的運用對4、5、6號的施工起了重要作用。
- 雲陽至萬州高速公路D契約段下枝子灣2號大橋
下枝子灣2號D契約段的橋樑之一。該橋為跨溝谷而設,屬高架旱橋。上部結構為12~30米(右半幅)、11~30米(左半幅)後張法預應力混凝土連續T梁,結構為先簡支後連續。下部結構採用鋼筋混凝土柱式墩、變截面矩形空心薄壁墩,灌注嵌岩樁基礎。該工法在該段空心薄壁墩施工成功套用,實踐證明,該系統具有較好的技術先進性和經濟適用性,特別在山區公路施工中加快工程進度、降低成本有重要的作用。
- 重慶雲陽至奉節高速公路B16契約段馬合村大橋
馬合村大橋為預應力混凝土連續T形連續梁和裝配式部分預應力混凝土T形連續剛構兩種結構,施工方法為先簡支後結構連續,上部構造為9~30米預應力混凝土先簡支後連續T梁,橋樑長為372.4米。該橋的下部構造採用變截面矩形實心墩、挖孔灌注樁基礎,該橋橋墩最高為63米。
- 完善與改進
以上工程實例充分證明了鋼管支架配合可變形模板工法施工變截面空心薄壁墩具有很強的安全性、實用性、經濟性,能顯著節省造價和縮短工期,具有明顯的經濟效益和社會效益。
該工法只限於變截面空心薄壁墩外模設計,可以再進行改進和完善,用於內模工藝的改進。
榮譽表彰
2008年6月,《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》進行了關鍵技術查新,中國國內未見報導,在市建協2003年度工程建設優秀質量管理小組成果評選中獲二等獎。
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號,《變截面高橋墩模板製作與安裝工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。