¿Un breve análisis de la tecnología de construcción de encofrados volteantes para puentes de pilares altos sin soportes deslizantes de torre?

Un breve análisis de la tecnología constructiva del encofrado volteable para ménsulas deslizantes sin torre en puentes de pilas altas

En la construcción de pilas altas (más de 40 m), ménsulas de tubos de acero (o se utilizan soportes de bambú) alrededor de las columnas del pilar del puente (soportes de madera), se erige una plataforma de construcción directamente desde el suelo hasta la parte superior del pilar y la tecnología de construcción utiliza un marco de tres en raya con un cabrestante para levantar; o levantar el encofrado y transportar el vertido de hormigón mediante cables ya no es económico ni práctico. En primer lugar, los soportes altos son propensos a la inestabilidad, existen riesgos potenciales para la seguridad y, a menudo, se producen accidentes por colapso de los soportes. ; el costo del uso de grúas de cable es elevado y aún es necesario instalar plataformas de trabajo a su alrededor;

En los últimos años, con el desarrollo de la nube, la construcción de autopistas en Guizhou y Sichuan ha aumentado. Las especiales formas del terreno en esta zona han determinado el aumento de proyectos de muelles altos en estas áreas. Algunas experiencias se han ido resumiendo durante la construcción, las cuales se resumen a continuación:

1 Descripción general del proyecto

La distribución de luces de un puente muy grande es 8m (estribo) + 8×40m (viga continua) + 120,2m + 2×230m + 120,2m (marco rígido continuo) + 2×40m (viga continua) + 8m (contrafuerte). La longitud total del puente es de 1116,4 m. El pilar más alto del puente tiene 132 m de altura y la luz máxima del tramo principal es de 230 m. Este superpuente es el principal proyecto de control de toda la línea, con un plazo total de construcción de 28 meses. El período de construcción es corto, la tecnología es difícil y el proceso es complejo.

Este gran puente está situado en el sureste de la meseta de Yunnan-Guizhou. El terreno en la zona del puente es muy ondulado, con altas montañas, pendientes pronunciadas y valles profundos. La altitud del tramo por donde pasa el eje del puente es de 1020-1218 m, con un desnivel relativo de 198 m. Las alturas de las pilas principales del puente (No. 8, 9, 10, 11 y 12) varían mucho, siendo las más altas. siendo de 132 m y el más bajo de 49 m. Los pilares y columnas están diseñados para ser pilares huecos de paredes delgadas. Entre ellos, el Muelle No. 8 tiene columnas dobles con una sección transversal de 5 × 4 m, un espesor de pared de 0,5 m y una altura de 60 m; el Muelle No. 9 tiene cuatro columnas con un tamaño de sección transversal de 8,5 × 3,5 m; , altura de columna de 65 m y espesor de pared de 0,8 m 1,2 m, la altura del muelle No. 10 es de 132 m, la sección inferior es una columna doble, el tamaño de la sección transversal es de 10 × 14 m y el espesor de pared es de 0,9 m. , 1,2 m, el espesor del tabique central es de 0,6 m, después de alcanzar la altura de 67 m, se divide en 4 columnas de sección de 8,5 × 3,5 m, la altura del muelle 11 es de 97 m, la sección inferior es una columna doble, la sección transversal; El tamaño es de 10 × 14 m, el espesor de la pared es de 0,9 m, 1,2 m, el espesor de la pared divisoria media es de 0,6 m y, después de alcanzar los 32 m de altura, se divide en 8,5 × 3,5 4 columnas de sección de m. El Muelle No. 12 es una doble columna con una sección de 5×4m, un espesor de pared de 0,5m y una altura de 49m.

2. La estructura y aplicación del marco deslizante

2.1 La estructura del marco deslizante

El marco deslizante y el encofrado abatible se utilizan principalmente en puentes altos. Los pilares, la chimenea alta de la fábrica y las columnas independientes de la casa son fáciles de construir, convenientes, rápidos y muy económicos; el encofrado volteado utiliza encofrado de acero grande recién procesado y la superficie del concreto queda lisa después de retirar el encofrado. La función del marco deslizante es servir como plataforma de trabajo. La plantilla del muelle se instala en la plataforma de soporte. La parte superior del soporte se utiliza para facilitar la instalación de las barras de acero. Superficie del hormigón del muelle vertido. La parte superior del soporte se conecta a todo el marco deslizante con una tubería de acero. Después de instalar el soporte, se instala una red de seguridad alrededor del soporte.

El marco deslizante se compone de dos partes: un marco de acero con canal de carga y un soporte de tubo de acero. El marco está hecho de acero de 22 canales soldados entre sí. El soporte se suelda en un todo con tubos de acero y se fija al marco de acero del canal mediante soldadura. No se necesitan andamios adicionales. Es adecuado para operaciones a gran altura. El peso muerto y la carga de construcción de todo el marco deslizante. Cuerpo del muelle con acero redondo de φ50 mm (acero 45#). Para soportar carga, los agujeros se reservan con antelación al verter el hormigón. Cuando el marco deslizante se levanta en su lugar, el acero redondo se inserta en el agujero reservado en el cuerpo del muelle. Se utiliza acero redondo para soportar el marco deslizante.

2.2 Procesamiento, instalación y elevación del marco deslizante

Para el procesamiento del marco deslizante, primero se divide el marco de acero del canal en dos mitades en el suelo y el cuerpo del muelle Después de alcanzar la altura de 2 secciones, retire la primera sección del encofrado del pilar, luego use una grúa torre para levantar el marco alrededor de la sección del pilar, suéldelo en su totalidad y suelde los tubos de acero en el marco para formar el. marco deslizante completo.

El levantamiento del marco deslizante se completa principalmente mediante un polipasto de cadena manual. El punto de suspensión en la parte superior del polipasto de cadena manual se utiliza como punto de suspensión superior en el interior de la barra de acero principal. el muelle a través de un perno transversal de acero redondo de φ50 mm, y el punto de suspensión inferior engancha el marco deslizante. El anillo de elevación del marco en la parte inferior del marco de elevación se levanta gradualmente hacia arriba apretando manualmente el polipasto cuando se levanta hasta el orificio reservado. Se inserta acero redondo de φ50 mm (acero 45#) en el cuerpo del muelle y se fija para completar el trabajo de elevación.

Se vierte cada sección de hormigón del pilar y, una vez completada la modificación de la apariencia de la última sección vertida, se puede elevar el marco deslizante.

La soldadura de todas las partes del marco deslizante debe ser fuerte. Las esquinas deben soldarse con placas de acero triangulares. Los tubos del soporte deben cortarse en orificios e insertarse en el canal de acero del marco para soldarlos. Especialmente los puntos de elevación deben cortarse con placas de acero de 2 cm de espesor. El orificio debe estar pulido y liso para evitar cortar la cabeza del alambre. El polipasto utilizado para la elevación requiere un polipasto nuevo con una cadena larga de 10 t y está prohibido utilizar rosca. barras de acero como anillos de elevación para evitar fracturas frágiles; las uniones soldadas de los tubos de acero son del tipo manguito, y la parte superior del soporte está conectada con tubos de acero conectados en forma cruzada para formar un todo, y el lado es cruzado; -conectados con tubos de acero diagonales, los soportes de tijera están dispuestos en una disposición razonable, y los puntos de suspensión superior e inferior de los cables metálicos y los polipastos de cadena manual deben estar seguros.

2.3 Retirada del marco deslizante

Después de verter los pilares, el marco deslizante se corta gradualmente de arriba a abajo con la cooperación de la grúa torre, y la parte restante del marco. Se utiliza con cabrestante. Bájelo hasta el fondo del muelle y desmóntelo.

3. Procesamiento e instalación de encofrados

3.1 Estructura y tecnología de construcción del encofrado

En el diseño de encofrado invertido, se colocan moldes de esquinas redondeadas con un radio de R=3 cm en las cuatro esquinas del columnas de muelle, con el estándar medio El encofrado está diseñado con especificaciones de 150 × 150 cm y 200 × 200 cm. Después de ser transportado al sitio de construcción, se ensambla en bloques grandes y un lado se divide en 1 o 2 bloques grandes para facilitar. levantamiento y desmontaje y ahorre tiempo.

El panel de diseño de la plantilla está hecho de una placa de acero de 5 mm de espesor, soldada con un ángulo de acero de 63 × 63 × 6 mm, con una rejilla cuadrada de 35 × 35 cm de espesor que se utiliza entre las juntas de la plantilla y. Se utilizan pernos M16 para conectar y sujetar. El marco exterior está hecho de acero de canal 8# dividido en dos capas, horizontal y vertical. La distancia entre los tirantes se establece en 80 cm y se utilizan barras de acero redondas de Φ22 para el brotado mecánico. Las juntas están hechas de placas de acero de 2 cm de espesor. Coloque un tubo duro de PVC de φ25 mm entre las plantillas interior y exterior donde se colocan los tirantes para que los tirantes se puedan sacar y reutilizar. Utilice gatos de hormigón del mismo grado para soportar el encofrado interior y exterior para controlar el espesor de la pared del cuerpo del muelle.

El muelle principal utiliza encofrado giratorio a gran escala para cooperar con la construcción de la grúa torre, y está equipado con una grúa torre y un ascensor para facilitar el ascenso y descenso de los trabajadores de la construcción. La altura de sección estándar del encofrado se ensambla en un molde de bloque grande con una altura de 3 m, y la altura de vertido es de 6 a 7,5 m cada vez. Cada conjunto de pilas está compuesto por 3 tramos, con una altura de 9m. Al desmontar, girar el encofrado inferior hacia arriba, dejando un tramo como fijación de conexión alta. Este ciclo se alterna hasta alcanzar la altura de construcción diseñada.

Durante la construcción, al instalar el encofrado externo, primero estire las líneas en la plataforma y levante el encofrado de acuerdo con las líneas. La secuencia de instalación es: primero instale la primera sección del encofrado, fíjela y luego instale. En la segunda sección, primero fije algunos pernos. Después de corregir la línea central, fije todos los pernos y tirantes.

Esto forma un proceso de operación cíclico: las barras de acero se conectan a la altura y se atan → retiran el encofrado → limpian el encofrado y aplican agente desencofrante → levantan y ensamblan el encofrado → miden e inspeccionan la línea central y la elevación → enjuagar y limpiar → verter concreto, cuidado de la salud → reparar la apariencia del concreto → levantar el marco deslizante hasta que alcance la altura diseñada para el pilar.

Controle estrictamente la inclinación de las columnas del muelle durante el proceso de construcción. Después de instalar el encofrado, vuelva a medir y verificar la línea central con una estación total para determinar la desviación central del cuerpo del muelle y controlar la. valores de desviación del encofrado Dentro del rango permitido de la especificación.

3.2 Vertido de hormigón sobre el cuerpo del muelle

En primer lugar se debe seleccionar la gradación del material y realizar la proporción de mezcla con antelación debido a la altura del muelle; La distancia vertical de bombeo es grande, por lo que debe controlarse. El asentamiento del concreto debe controlarse bien y la relación agua-cemento también debe controlarse para evitar grietas en el concreto durante la fluencia y la contracción.

El hormigón para el cuerpo del muelle se vierte horizontalmente en capas, cada capa de unos 40 cm de espesor, y se vibra con un vibrador enchufable, lo que requiere compacidad. Preste atención a la estabilidad del encofrado durante el vertido. Una vez vertido el hormigón, se debe curar a tiempo y se deben realizar trabajos de aislamiento del hormigón durante la construcción en invierno. El encofrado sólo se puede retirar cuando la resistencia del hormigón supera los 10 MPa y los bordes y esquinas del hormigón no están dañados.

3.3 El tiempo necesario para cada proceso

60 horas de atado de barras de acero → 72 horas de desmontaje e instalación de encofrado → 12 horas de vertido de hormigón → mantenimiento del hormigón y levantamiento del marco deslizante 24 horas .

De esta manera, bajo la condición de que todo el trabajo esté completamente preparado y el clima sea relativamente normal, se pueden completar tres turnos de trabajo día y noche para completar una sección del muelle (la sección inferior del el muelle grande tarda de 6 a 7 días, y la sección superior del muelle pequeño de 4 a 5 días) es un ciclo.

4. Análisis y cálculo de fuerzas internas del marco deslizante

4.1 Peso de carga soportado por el marco deslizante

Calculado utilizando el marco espacial, los tubos de acero del marco deslizante tienen cada uno 17,50 m de largo y tiene un peso máximo de 6,58 t; el canal de acero No. 22 tiene una longitud máxima de 49,7 m y un peso de 1,24 t; la capa de trabajo está dividida en diez capas, cada capa tiene 60 piezas de madera contrachapada de bambú y pesa 1,2 t; la carga de la multitud de construcción y del equipo de construcción es de 50 kg/m2; la carga de apilamiento temporal es de 6 t. Se utiliza el software de cálculo SAP2000 para el cálculo y el programa calcula automáticamente el peso propio de los materiales. Por lo tanto, el análisis de fuerza del marco deslizante solo considera el peso de apilamiento temporal de la madera contrachapada de bambú, los trabajadores de la construcción, la maquinaria y una sección de encofrado.

4.2 Cálculo de seguridad del marco deslizante

El cálculo del marco deslizante utiliza los resultados del cálculo del modelado de marco espacial del software de cálculo de estructuras de ingeniería SAP2000:

(1) El esfuerzo cortante máximo asignado a cada redondo de acero portante se calcula en función del que soporta el peso máximo:

τ=5399,9/3,14×52/4=275,2kg/cm2

Inferior a la fuerza de corte permitida τ=850kg/cm2

Compruebe la seguridad.

(2) Momento flector y tensión soportados por el canal de acero del marco

Calculado a partir de dos canales de acero N° 22 W=217,6×2=435,2 cm3

Máximo momento flector M=3.33t.m

Cálculo de la tensión

σ=M/W=3.33×105/435.2=758kg/cm2

Menor que la tensión permitida σ = 1200kg/cm2

Cálculo seguro.

5. Precauciones y medidas de seguridad para la construcción de muelles altos

(1) Formule medidas técnicas de seguridad y organice y lleve a cabo capacitación especial para todos los técnicos, trabajadores de la construcción y equipos de trabajo que participan en la construcción de muelles altos para aprender conocimientos de operación segura antes. asumiendo sus puestos; y los oficiales de seguridad de tiempo completo brindarán explicaciones técnicas de seguridad en capas.

(2) Desarrollar procedimientos operativos estrictos. Los operadores deben cumplir estrictamente con sus respectivas posiciones y deben usar equipo de protección de seguridad según sea necesario. Sujete la cuerda de seguridad y use un casco de seguridad cuando trabaje.

(3) Se instalan barandillas de seguridad alrededor de la plataforma de construcción, se instala una red de seguridad cerrada debajo de la plataforma y se instalan escaleras en los pisos superior e inferior para facilitar el trabajo del personal de construcción hacia arriba y hacia abajo. . Envíe personal especial para realizar inspecciones periódicas e irregulares y se deben tomar medidas antideslizantes en las aceras. El trampolín se presiona con barras de acero y se ata con alambres de hierro para convertirse en uno.

(4) Cuando se trabaje alternativamente en los pisos superior e inferior, evitar que caigan piezas de hierro, herramientas, etc. Cuando las herramientas operativas no estén en uso, deben colocarse en la bolsa de herramientas para evitar lesiones por la caída de objetos.

(5) Está estrictamente prohibido apilar objetos pesados ​​en la plataforma de operación y siempre verifique la posición del punto de suspensión del marco deslizante, la seguridad del cable de elevación y el polipasto de cadena manual; El acero redondo que soporta carga es estable y la fuerza está equilibrada. Asegúrese de que nada salga mal.

(6) Cuando el encofrado se levanta y gira, debe subir y bajar de manera constante y estar equilibrado en su lugar para evitar grandes oscilaciones y colisiones. Al desmontar el encofrado, el encofrado debe desmontarse de arriba a abajo de forma jerárquica y secuencial. El encofrado retirado debe apilarse suavemente para evitar la deformación provocada por el apilamiento y el pesaje.

(7) La instalación de cada unidad debe completarse dentro de un turno de trabajo y los pernos deben fijarse a tiempo una vez finalizada.

(8) La construcción nocturna debe garantizar una iluminación suficiente. Algunos trabajos no deben realizarse de noche, como levantar toboganes y levantar componentes pesados.

(9) La construcción debe detenerse en caso de fuertes vientos, fuertes lluvias, truenos y relámpagos, nieve y mal tiempo.

(10) Los equipos eléctricos para uso temporal de electricidad deben ser instalados por un electricista certificado. Está estrictamente prohibida la conexión indiscriminada.

(11) Las máquinas y equipos utilizados deben ser inspeccionados con frecuencia (como poleas, polipastos de cadena, cabrestantes, cables metálicos, etc.) y deben tener factores de seguridad suficientes.

6． Operación segura del levantamiento con grúa torre

El muelle principal adopta un encofrado giratorio a gran escala para cooperar con la construcción de la grúa torre y está equipado con 4 grúas torre y 2 elevadores para facilitar el acceso y desembarco de los trabajadores de la construcción. . Entre ellos

El muelle 8# requiere una altura de elevación de 75 m

El muelle 9# requiere una altura de elevación de 90 m

El muelle 10# requiere; una altura de elevación de 160 m;

El muelle 11# requiere una altura de elevación de 125 m;

La grúa torre requiere una longitud de pluma de 50 m y una capacidad de elevación máxima de 6 t; La consideración es instalar el soporte del bloque 0# e instalar la canasta colgante.

(1) Los conductores de grúas torre deben haber recibido capacitación profesional, tener un certificado de operación calificado y tener un conocimiento profundo de los principios de funcionamiento, la estructura mecánica y diversas prestaciones técnicas de la grúa torre.

(2) Cuando la grúa torre levanta objetos pesados, debe haber una persona dedicada a dirigirlos, y los objetos deben estar atados firmemente con cables metálicos antes de poder levantarlos.

(3) Al levantar, debe intentar levantar primero y confirmar que el freno sea sensible y confiable antes de levantar.

(4) Las operaciones de elevación deben detenerse si hay niebla intensa, lluvia intensa, tormentas eléctricas, nieve o vientos fuertes por encima del nivel 6.

7. Resumen

Este esquema se ha utilizado en la construcción de pilares de puentes altos de forma segura y confiable. Cuando se levanta el marco deslizante, se utilizan 8 polipastos para levantarlo, porque solo hay un espacio de 5 cm entre el canal de acero; marco del marco deslizante y el concreto del cuerpo del muelle, si el polipasto está desacoplado o la cadena se rompe, el marco deslizante se atascará en el muelle tan pronto como se incline y no se caerá, lo que garantiza la seguridad de los trabajadores de la construcción. y no causar accidentes mayores de seguridad. Además, ahorra materiales, es fácil de operar, acelera el progreso de la construcción, acorta el período de construcción por segmentos, mejora la eficiencia del trabajo y logra el doble de resultado con la mitad de esfuerzo.

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