圆台型中空变截面钢筋混凝土施工工法.pdf

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1、1圆台型中空变截面钢筋混凝土施工工法1 前言1 前言圆台型中空变截面钢筋混凝土结构，存在钢筋定位精度差，内模模板安装困难，施工效率低等问题。采用传统钢筋绑扎办法，钢筋定位及保护层厚度难以控制；采用竹胶板安装内模，极易导致混凝土浇筑完成后错台严重，整体外观质量差。因线形为变截面内弧，竹胶板拼装固定困难，固定完成后仍需切割重叠竹胶板。整体施工进度严重滞后，影响了现场正常施工流水作业。为保证圆台型中空变截面钢筋混凝土结构钢筋定位及外观质量，项目部采用钢筋定位盘结合可调圆弧模板无切割施工方法。自行设计钢筋定位盘，提高了钢筋绑扎工的进度及质量；采用节段式可调圆弧模板，周转利用率高;自行设计拼装尺寸，在施

2、工下一节段时，无需更换或修剪模板，缩短了模板安装时间。该施工工法在浙江景文高速公路景宁高架桥主桥塔座施工过程中的成功运用，有效解决了蜂窝、麻面、漏浆等质量通病，提高了施工效率，节约了施工成本，取得了较好的经济效益。现总结编制成工法。经查新，国内尚无此工艺和工法，已申请发明专利一项，一种圆台型中空变截面钢筋混凝土浇筑方法（专利号：202110504064.5）。22 工法特点2 工法特点2.0.1 施工效率高。自行设计钢筋定位盘，提高了钢筋绑扎工的进度及质量；可调圆弧模板施工过程操作方便，根据设计弧度提前制作完成，用吊机配合现场工人现场安装横纵向连接杆即可，对工人技术要求低，操作便捷。2.0.2

3、 安全可靠。使用可调圆弧模板现场安装，仅需安装横纵向连接杆即可，操作简单，安全性高，规避了常规安装模板悬空作业的风险。2.0.3 节约成本。借助 CAD 软件，分节计算环向尺寸，控制本节与下一节所需可调圆弧模板节段偏差尺寸与单节段尺寸一致。可调圆弧模板周转次数多，且可随时更换，可调成半径大于 1.1m 任意曲线结构，通用型强，成本较低，部件标准化程度高，且无需切割模板，可重复使用。2.0.4 质量稳定。采用可调圆弧模板，减少了竹胶板圆弧段错台严重，蜂窝麻面等质量通病。3 适用范围3 适用范围本工法适用于圆台型中空变截面钢筋混凝土施工。4 工艺原理4 工艺原理因钢筋结构形式为圆台型，项目部技术攻

4、关小组自主设计钢筋定位架，从主筋中间控制整体钢筋定位。劲性骨架的位置和钢筋定位盘相对塔墩成比例缩放，测出结构特征点，算出该高程对应特征点的平面坐标，定位好劲性骨架后，根据设计的钢筋定位盘分段安装，后将3钢筋固定于定位盘槽口内，有效保证的钢筋定位精度；内弧模板采用可调圆弧模板施工工艺，自行 CAD 设计单节模板尺寸，面板采用 VCR板，在施加适当外力后产生变形但不会被破坏，利用这一特性，通过调节连接模板横肋的调节器弯成上下两个不同的弧度，且可以很大程度提高模板周转次数，节约模板成本。养护采用喷淋带钢模养护，采用下塔柱底实心，作为蓄水池，形成内部循环养护系统，定期清理循环用水，减少对外排放造成的环

5、境污染，节约了养护成本，提高了养护效率。5 工艺流程及操作要点5 工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工工艺流程见图 5.1-1图 5.1-1 工艺流程图45.2 操作要点5.2.1 施工准备1、设计圆台型钢筋定位盘钢筋定位盘设计：定位盘根据钢筋弧线定制，以设计图纸钢筋位置为依据；图 5.2.1-1 定位盘设计示意图图 5.2.1-2 定位盘设计细部图2、制作可调节圆弧模板根据设计图纸结构尺寸，本项目共分 4 节段模板，设计结构尺寸，分节计算环向尺寸，控制本节与下一节所需可调圆弧模板节段偏差尺寸与单节段尺寸一致，偏差的位置通过调节块补齐。5图 5.2.1-3 节段设计图5.2.2 测量放样承台

6、施工完成后，采用全站仪极座法放样塔座底口的轮廓线，塔座顶部埋设四个沉降观测点，沿塔座四周等分布置 4 个用不锈钢棒制作的水准点。测量沉降观测点，计算观测点高程。具体观测法利用强制对中墩作为控制点，使用苏一光 DSZ1 水准仪定期对沉降点进行观测，并形成记录，查看塔座在主塔施工过程中是否存在不均匀沉降。每月观测一次，计算相对沉降量，和绝对沉降量。5.2.3 劲性骨架及钢筋定位盘定位制作钢筋定位盘：定位盘采用厚度 10mm 钢板制作而成，在钢板内外侧开半圆齿口，半径较主筋直径打 2mm;6图 5.2.3-1 定位盘根据图纸制作完成后编号劲性骨架钢筋定位盘相对塔墩成比例缩放，不同高程截面的结构特征点

7、（采用定位盘分段处外侧角点，定位盘共分为 8 块，特征点共16 个）的平面坐标也不同，在定位中，根据测出特征点的高程，精确算出该高程对应特征点的平面坐标。（见图 5.2.3-4 定位盘特征点安装）图 5.2.3-2 劲性骨架及钢筋定位盘定位图 5.2.3-3 钢筋定位盘定位7图 5.2.3-4 定位盘特征点安装图 5.2.3-5 定位盘安装完成后复测5.2.4 定位盘安装及钢筋绑扎钢筋定位盘安装：定位盘安装在每节段混凝土上方 20cm，定位盘焊接固定在劲性骨架上，每节段上下两环定位。定位完成后，沿着定位盘从中间向内外两侧绑扎。（见图 5.2.4-2 通过定位盘完成钢筋绑扎）图 5.2.4-1

8、定位盘绑扎钢筋8图 5.2.4-2 通过定位盘完成钢筋绑扎5.2.5 可调圆弧模板安装首先根据设计的结构尺寸制作可调圆弧模板。将胶合板固定在可调节装置上（见图 5.2.5-2）。可调圆弧模板面板采用 18mm 厚的 VCR板，因 VCR 具有一定韧性，在施加适当外力后，产生变形但不会破坏。在模板就位前，通过模板面板上的孔，将埋件用 M36x50 的螺栓固定在模板上，对特殊定位尺寸，预埋件通过定位螺栓与面板固定在一起。图 5.2.5-1 可调圆弧装置图5.2.5-2 安装模板9根据设计的结构尺寸调节上下口弧度进行安装。（见图 5.2.5-3可调圆弧模板安装）通过横肋调节圆弧模板角度，调节弧度通过

9、测量模板边点之间轴线来控制，内模施工平台采用钢管脚手架搭设。（见图 5.2.5-6 可调圆弧模板安装）圆弧模板上下口弧度调节完成后，现场通过吊机配合人工进行拼装，不够的地方用调节块补齐（图5.2.5-7调节块补缝）。模板安装完成后，在拆模和搬运过程中必须防止模板的损伤，特别注意模板的四边和四角，不得直接撬伤和拖伤模板，在振捣时，应尽量避免模板受雨淋日晒而变形。图5.2.5-3 可调圆弧模板安装图5.2.5-4 弧度调节螺栓10图5.2.5-5 水平调节螺栓图5.2.5-6 可调圆弧模板安装图5.2.5-7 调节块补缝5.2.6 混凝土浇筑混凝土浇筑下塔墩采用汽车泵进行施工。（见图 5.2.6-

10、1 混凝土浇筑）施工过程中严格控制混凝土浇筑高度，为满足混凝土浇筑时下落自由高度不大于 2m，避免混凝土离析现场，塔墩混凝土施工时，采用接长汽车泵软管措施。混凝土采用分层浇筑，水平分层厚度为30cm，浇筑过程中不得使用振捣棒平拖驱赶混凝土进行铺设。混凝土11振捣时，振捣棒要快插慢拔，并插入下层混凝土 5-10cm，与侧板及预埋件保持 8-10cm 的距离。振捣棒移动距离应不超过振捣棒作用半径的 1.5 倍。混凝土入模后及时振捣，振捣时间控制在 20-30 秒左右，以表面开始泛浆，不再出现气泡为宜。浇筑浇筑完成后，为排除每节段顶口范围内细小气泡，对混凝土进行二次复振，复振时机为浇筑完成后 2 小

11、时左右，具体间隔时间根据现场试验确定。图 5.2.6-1 混凝土浇筑5.2.7 混凝土养护混凝土养护采用带外模养护，每一节段顶部设置喷淋养护水管，内室底作为蓄水池，形式内循环，养护用水采用高压水泵进行泵送，养护时间不少于 14 天。图 5.2.7-1 喷淋养护12图 5.2.7-2 带外模养护6 材料与设备6 材料与设备6.1 主要材料表 6.1-1 材料统计表序号材料名称规格主要材料指标备注1VCR 板18mm2钢板10mm3调节螺栓M36x504背肋10cm6.2 主要设备表 6.2-1 机械设备统计表序号设备型号数量备注1全站仪莱卡12吊机25T13汽车泵50m14水泵60m15水准仪D

12、SZ116手拉葫芦5T2137 质量控制7 质量控制7.1 质量控制标准7.1.1公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2020）7.1.2公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2017）7.1.3公路工程施工安全技术规范（JTG F90-2015）7.2 质量控制事项7.2.1 定位盘定位测量要点：用全站仪架设于主墩旁对中观测墩，然后按照测回法测量定位盘上的特征点，测得此点的 X,Y,Z 初始坐标，根据实测高程，运用手持编程计算器反算该高程截面点的平面坐标，与实测坐标比对，得出偏差值，通过吊机和手拉葫芦调整定位盘至设计位置。特征点位平面偏差控制在 1cm 以内，高程偏差控制在2cm

13、 以内。7.2.2 塔墩第一节段劲性骨架预埋钢板必须准确，浇筑前后需对其位置、标高进行复测，偏差符合要求后方可进行劲性骨架按照焊接。7.2.3 可调圆弧模板堆放需立靠在模板支撑架上，当有多块模板叠放在一起时，模板与模板间需用方木隔开，防止面板受损。7.2.4 拆模和搬运时，必须防止模板的损伤。特别注意模板四边及四角，不得直接撬伤和拖伤模板。不得已情况下，撬模板背面支撑钢结构。7.2.5 下雨或阳光强烈时，应在堆放的模板上覆盖塑料布，尽量避免模板受雨淋日晒而变形。7.2.6 钢筋绑扎施工质量必须符合以下要求:14表 7.2-2 钢筋施工允许偏差与检验方法序号检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数

14、值1受力钢筋间距mm20尺量：每个节段检查 2 个断面2箍筋、构造钢筋mm10尺量：每个构件测 10 个间距3钢筋骨架结构尺寸长mm10尺量：按骨架总数 30%抽测4高、直径mm55保护层厚度mm10尺量：每构件各立模板面每 3 检查一处，且每侧面不少于 5 处8 安全措施8 安全措施8.0.1 施工机械使用、操作人员条件、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电、特殊环境中作业等严格执行相关施工安全技术规程。8.0.2 施工现场的电气设备需符合 施工现场临时用电安全技术规范(JG46-2005)，输电线路采用三相五线制和“三级配电二级保护”，电线必须按要求架设，不可随地拖拉，总配电箱和分配

15、电箱要求安装在适当位置，并要有重复接地保护措施。8.0.3 钢筋绑扎和模板安装均为高处作业，对员工必须进行再培训和安全教育。8.0.4 作业中必须按规定正确使用防护用品，防护用品使用前必须进行检查。8.0.5 禁止在操作平台上堆放无关物品。8.0.6 机械设备定期进行检查，保证正常施工。159 环保措施9 环保措施9.0.1 施工和生活中产生的废弃物及时集中处理、运至指定地点弃置。9.0.2 加强对现场作业人员环境保护意识培养，对现场存在的污染源进行控制，保证现场产生的噪音排放、水体污染、土壤污染等方面符合相关规范要求。9.0.3 天气干燥时，使用环卫洒水喷雾车对作业场所进行洒水喷雾，减少空气

16、中的灰尘。10 效益分析10 效益分析10.1 经济效益通过对传统绑扎钢筋结合竹胶板施工与圆形钢筋定位盘结合可调圆弧模板取得的数据进行对比分析，对比经济效益对比见表10.1-1。节约成本 16.9%。表 10.1-1 钢筋定位盘结合可调圆弧模板经济效益对比项目名称单价/元传统绑扎结合竹胶板内模钢筋定位盘结合可调圆弧模板成本节约/%消耗量合价/元消耗量合价/元钢筋绑扎人工300615410800064428800钢筋定位材料10004400044600钢筋调整300343600模板人工3006442880062414400模板材料（含背肋、横肋）1000054600模板修补费用100033000

17、300490016采用钢筋定位盘安装钢筋比传统绑扎钢筋时间从 60 天缩短到 16天，采用可调圆弧模板安拆内模比竹胶板施工时间从 16 天缩短到 8天，施工效率显著提高。在没有定位盘的情况下，只能先立模板后绑钢筋，绑扎难度极大，人员操作空间小，内模只能在钢筋绑扎后拼装内模，施工效率十分低下；使用圆形钢筋定位盘的后，可以大大提高工作效率，钢筋先绑扎，内模与外模一起安装，大大节约了施工工序的时间。使用可调圆弧模板减少了现场施工作业人员的技术难度，操作简单迅捷，减少了模板的浪费，提高了模板的利用率。10.2 社会效益使用圆形钢筋定位盘有效保证钢筋定位精度及结构尺寸，提高了钢筋绑扎质量，使用可调圆弧模

18、板，有效减少了胀模、漏浆、错台等引起的质量通病，召开了省交投现场会，两次获得浙江优秀施工标段，社会效益显著，受到业主一致认可。图 10.2-1 现场会模板废弃费用5000315000合计17240014330016.9%1711 应用实例11 应用实例11.0.1 溧阳至宁德高速公路（G4012）浙江景宁至文成段 第JWTJ-1 合同段此工程施工起止时间为 2019 年 5 月 21 日-2024 年 9 月21 日，历时 64 个月。浙江景文高速公路景宁高架桥主桥为独塔单索面预应力混凝土箱梁斜拉桥，桥跨布置为（120+105）=225m，塔高 86m，工程位于景宁畲族自治县县城内。塔墩 27

19、.553m，采用空心圆截面，塔墩外径，为空心圆截面，塔墩外径由上至下为 6.5-9.5m，基本壁厚为 1.2m，在塔墩根部 2m 范围为实心段。塔墩呈空心圆台型，内模为变截面。该主塔塔墩施工起止时间为 2020 年 4 月采用圆形钢筋定位盘结合可调圆弧模板进行施工效果明显，时间较常规施工缩短工期 52 天，节约成本 16.9%，有效降低了施工成本，减少了模板的浪费，提高了模板的利用率，节省了工期，保证了钢筋精度及提高外观质量。11.0.2 浙江景文高速公路景宁高架桥主桥为独塔单索面预应力混凝土箱梁斜拉桥，塔座采用钢筋定位盘结合可调圆弧模板进行施工效果显著，使用圆形钢筋定位盘的后，可以大大提高工作效率，钢筋先绑扎，内模与外模一起安装，大大节约了施工工序的时间。使用可调圆弧模板减少了现场施工作业人员的技术难度，操作简单迅捷，减少了模板的浪费，提高了模板的利用率。