针对现有高架桥H型墩柱施工脚手架平台搭设安全风险大、用钢量大和施工繁琐的问题,提出了一种桥梁模板与平台一体化设计装置,桥梁模板平台采用标准化加工,通过在桥梁模板单元上预先设计牛腿,现场拼装同时,将平台整体吊装就位,与桥梁模板形成一体化,以达到安拆迅速,占地少,安全防护效果好,经济美观。高架桥能充分利用城市空间,使得其在各大城市蓬勃发展。日型花瓶式墩柱因结构轻盈美观而在城市高架桥中得到广泛应用。日型墩柱一般由直线段、系梁和变截面喇叭口曲线段组成,多采用搭设脚手架法进行分段浇筑,工艺复杂,且存在用钢量大、工效低和施工进度慢问题。同时搭设脚手架过程也会对城市道路的通行造成一定的影响。
城市高架桥墩柱施工属高空作业,施工安全风险大、工程质量要求高。总结多年工程实践经验,笔者提出了日墩柱桥梁模板平台一体化装置,采用标准化设计加工,现场吊装,机械化程度高,安拆迅速,大大节约了施工平台的搭设周期,且操作空间大,工人作业效率高。
杭州市余杭区崇贤至东湖路连接线工程,一期工程起点顺接现状秋石快速路高架,线位利用现状320国道,对现状高架落地段进行抬升改造。其中二合同段起讫桩号为K4+ 189.6^" K8+ 150段,含主线高架桥1座(长3960.4m)和小林互通1座,总工期20个月。该标段内共有日型墩柱115个,尺寸有1.7m X 1.8m. 1.8m X 1.8m,平均施工高度13.6m,工程规模大、工期紧,施工要求高。按常规工艺,日型墩柱较多采用支架法施工,支架投入多、搭设工作量大,工期较长,难以满足快速施工要求。
根据日型墩柱结构参数,设计墩柱桥梁模板平台一体化装置,采用通用性强的标准化平台尺寸,不同墩柱施工可周转使用。施工人员通过设置在墩柱一侧的回形爬梯上下。工人在操作平台完成各项作业,包括墩柱钢筋拼装、桥梁模板拼接到位及混凝土浇筑等。由于墩柱高度各不相同,为方便安拆,根据工人站立可操作的最大高度,桥梁模板按2m一节进行设计,每节桥梁模板上设计一套用于搭设施工平台的牛腿,牛腿安装处桥梁模板进行特殊设计并进行相应的受力验算。平台由型钢、面板和护栏组成的平台,在场地拼装完成后,整体吊装安装在墩柱桥梁模板上预先设计安装的牛腿上,所有连接均采用U型扣,如图1所示。