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关键词:模板安装;温控措施;混凝土浇筑;支座安装
中图分类号:TU74文献标识码:A
1.工程概况
1.1简述
南水北调中线一期总干渠与青兰高速连接线交叉工程位于邯郸市南环路、西环路以及青兰高速连接线互通立交桥处,总干渠桩号为42+912~42+986,总干渠采用渡槽型式跨越高速公路,是南水北调中线总干渠上的大型交叉工程。槽身型式为分离式扶壁梯形渡槽,渡槽由下部基础灌注桩工程、承台及墩柱支撑结构、平板连续梁承载结构、槽身挡水结构组成。渡槽长63.0m,跨度为19m+25m+19m。过水断面底宽22.5m,侧墙高7.55m。
渡槽槽身段、连接段等主要建筑物级别均为1级建筑物。该渡槽设计流量为235m3/s,加大流量为265m3/s。
1.2.墩柱结构形式与工作量
墩柱共4个,均为钢筋混凝土结构,结构形式见墩柱示意图。
主要工作量为:C30F150钢筋混凝土4034m3,钢筋制安为571t(不含墩墙插筋),模板3677m2。
墩柱分缝示意图(单位m)
2.施工方案与工序流程
2.1施工区段划分:
边墩柱的施工沿水平方向分缝,纵向不分缝,共分2次施工,通仓浇筑,分缝位置为78.705m(见分缝结构图);中墩柱不分仓一次浇筑到顶。边墩下部浇筑方量约为666 m3,上部约606 m3左右,中墩浇筑方量为746 m3;墩柱间钢筋绑扎、模板支立、混凝土浇筑等工序采取流水作业,跳仓施工。
大体积混凝土的温控方案采取在墩柱内埋设φ32mm(内径φ28mm)PEP塑料管或聚乙烯高密度塑料管、通冷却水的降温防裂方案.
2.2工序流程:施工缝处理钢筋绑扎冷却水管埋设支立模板混凝土浇筑养护与通水降温
3.施工方法与措施
3.1模板工程
墩柱模板:角模与牛腿部分采用定制异型钢模板,其它采用9015大型钢模板;固定方式采用普通10#槽钢作为横竖围囹、Ф20mm锥体式对拉螺栓双向紧固,对拉螺栓间距为60cm×60cm。
3.2通水冷却与温控措施
3.2.1通水冷却
(1)、冷却水管采用φ32mm(内径φ28mm)PEP塑料管或高密度聚氯乙烯塑料管,并应满足下列表指标要求。
(2)、冷却水管采用蛇型布置,层、间距为0.5×1.0m,见下图:冷却水管布置图。
(3)、冷却水管在浇筑混凝土之前应进行通水试验,检查水管是否堵塞或漏水。如发现水管堵塞或漏水,应更换水管。
(4)、在混凝土开始浇筑时即开始通水,通水温度、通水速度、通水时间应根据实测混凝土的温差确定。当混凝土内外温差趋于一致时,即可终止通水。每套进水管前均设置一阀一表控制流速及流量。现场设置供水箱、回水箱(5m3)水池并做好保温措施,可以通过采取抽取深井水、制冷水、循环水等措施控制水温度。
(5)、单根循环水管长度要求不大于250m,管中水流方向应每24h调换一次,通过调节通水控制混凝土内部温度每天降温不超过2℃。
(6)、初期通水温度为应根据混凝土的实测温度确定,一般为15℃,混凝土温度与水温之差,以不超过25℃为宜,当超过时,可采取先通天然地下水,再通制冷水的方式解决。
(7)、混凝土的测温,沿墩柱长边方向每6.6m布置一个测温断面,每个断面布置3个测点(左、中、右),每个测点沿高程方向每间隔1m设一温度传感器,一个施工段共布置11个测温断面,每个断面有22个(中墩17个)测点(测点布置应避开冷却水管)。初期一小时观察一次,一天后每两小时观察一次温度并记录,气温和混凝土内部温度变化大时应加大观测密度。
(8)、通水结束后采用水灰比1.35:1的水泥浆对冷却水管进行灌浆封堵。封灌前应采用高压风吹洗干净,确保水管内没有残留水,防止冬季冻胀事故。
3.2.2温控措施如下:
(1)骨料仓采取搭设遮阳篷、堆高骨料等措施以降低混凝土骨料温度。高温季节时采取喷洒冷水、喷水雾降温(砂子除外)等措施降低混凝土骨料;
(2)对拌和用水箱、水管、液体外加剂容器等进行岩棉保温或深埋处理防止拌和用水的温度升高,当气温度超过28°C时采取制冷水、加冰屑等措施降低拌合水温;
(3)、采取增加静置时间、对水泥罐顶喷淋以及水泥厂贮藏降温(合同约定)后进场等措施控制水泥、粉煤灰的温度;
(4)、对拌和站的配料斗、升料斗采取遮阳措施防止骨料温度再升高;
(5)、对混凝土罐车采取隔热保温措施;
(6)、入仓后及时平仓振捣,加快覆盖速度,缩短混凝土曝晒时间;
(7)、高温时仓面设置喷雾设备,降低仓面温度,营造湿润环境;
(8)、混凝土浇筑尽量安排夜间;
(9)、混凝土面覆盖:浇筑过程中,当气温高于混凝土入仓温度时,振捣完成后及时覆盖隔热保温被,隔热保温被为2cm厚彩条布内夹保温材料EPE聚乙烯。
(10)、混凝土外部保温
1)墩柱拆模后外表面覆盖EPE聚乙烯保温被。
2)低温以及气温骤降时推迟拆模时间,禁止在傍晚气温下降时拆模;
(11)、混凝土养护
1)混凝土浇筑完毕后,及时覆盖保温湿润养护。
2)时时关注天气变化情况,当日平均气温在未来2~3天内连续下降超过(含等于)6℃时,对28天龄期内砼表面进行保温。
(12)、混凝土表面保温原则:
1)控制混凝土表里温差T≤20℃,表里温差是指表面5CM处的表层温度与中部最高温度之差。
2)控制每天降温速率T/t≤2℃/d。
3)表面覆盖养护及拆模引起的混凝土表面瞬时降温不宜超过15℃。
3.3混凝土工程
3.3.1混凝土的原材料
水泥、砂石料、粉煤灰、外加剂等原材料按照设计与《水工混凝土施工规范》的要求进行检验,合格后方可使用。
3.3.2混凝土配合比
根据混凝土设计强度(C30)、耐久性(F150)、抗渗性等要求和施工和易性需要,委托河北金涛检测有限公司进行混凝土施工配合比设计和优选试验,经综合分析比较,确定合理的混凝土配合比,用于墩柱混凝土浇筑。
3.3.3混凝土的拌和与运输
混凝土拌和采用集中搅拌,共设HZS50型拌和站2座、HZS75型拌和站1座,水平运输采用6辆12m³混凝土罐车,垂直运输采用2台混凝土泵车直接入仓。
混凝土拌和能力计算:
HZS50拌和能力为60÷(60/60+1)×1×80%=24m³/h
HZS75拌和能力为60÷(75/60+1)×1.2×80%=25.6 m³/h
3站综合拌和能力为:24×2+25.6=73.6 m³/h
混凝土的运输设备配置:
HZS50拌和站运距为1.2km,运输时间为1.2km÷20km/h=0.06h
HZS75拌和站运距为3.5km,运输时间为3.5km÷20km/h=0.175h
卸料时间为10min;
HZS75拌和站12m³罐车的运输能力为12m³÷(12×2.25+10+2×10.5)÷60=12.41m³/h;
HZS75需配置12m³罐车25.6 m³/h÷12.41m³/h=2.06辆;
HZS50拌和站12m³罐车的运输能力为12m³÷(12×2+10+3.6×2)÷60=17.5 m³/h,
HZS50拌和站需配置12m³罐车2,4 m³/h÷17.5m³/h=1.37辆
综合考虑,HZS75拌和站配备12m³混凝土罐车2辆;2×HZS50拌和站配备12m³混凝土罐车4辆。
墩柱施工段最大浇筑方量约为746m³,3个拌和站实际拌和能力为73.6m³/h,预计浇筑时间为746/73.6≈11h。
3.3.4垂直运输设备配置
采用一台HBT60.13混凝土拖泵和一台46m泵车,
HBT60.13混凝土拖泵混凝土实际输送能力为Q1=Qmax×a1×η=60×0.7×0.6=25.2 m³/h;
46m泵车实际输送能力为Q1=Qmax×a1×η=120×0.7×0.6=50.4 m³/h;
合计输送能力为75.6 m³/h>73.6 m³/h,满足施工要求。
3.3.5混凝土的浇筑
混凝土浇筑工艺流程为:仓面洒水湿润铺砂浆混凝土分层入仓平仓振捣抹面养护
浇筑混凝土前,应仔细检查有关准备工作:包括混凝土浇筑的准备工作,模板、钢筋、预埋件及冷却水管的布置等是否符合设计要求,并应做好记录。
混凝土的浇筑采用平铺法施工, 混凝土分层厚度为50cm,最大为10层,混凝土最大间歇时间为1小时(2.2×0.5×67.255/73.6≈1h), 满足混凝土间歇时间要求。
浇筑前,首先在仓面上均匀铺一层2~3厚的水泥砂浆,砂浆的铺筑随同浇筑面同步进行。混凝土入仓时,自由下落高度不大于2m。入仓混凝土及时平仓,不得堆积,仓内若有粗骨料聚集时,均匀摊铺于砂浆较多处,但不得用水泥砂浆覆盖,以免造成内部蜂窝。
混凝土的振捣采用Φ50、Φ70型插入式振捣器,混凝土的振捣应按一定的间距与排距有次序进行。振捣棒应垂直插入混凝土中,振捣完慢慢拔出。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准。振捣时,应将振捣器插入下层混凝土5左右,严禁振捣器直接碰撞模板、钢筋及冷却水管,在预埋件特别是冷却水管周围,应细心振捣,必要时辅以人工捣固密实。
3.3.6混凝土的养护
混凝土初凝后立即覆盖保温被保温保湿养护,养护时间不少于28d。
3.4支座
3.4.1支座试验
整体支座试验委托经国家计量认证的检测机构进行。
3.4.2支座的安装
(1)、所有支座必须按照图纸规定和《公路桥梁盆式支座》(JT/T 391-2009)进行进场验收和安装,确保制造质量合格,平面位置的正确。
(2)、工艺流程
1)螺栓锚固盆式橡胶支座安装
2)钢板焊接盆式橡胶支座安装
(3)、盆式橡胶支座安装要求
1)盆式支座安装前按设计要求及现行《公路桥梁盆式橡胶支座》JT 391对成品进行检验,合格后安装。
2)安装前对墩、台轴线、高程等进行检查,合格后进行下步施工。
3)安装单向活动支座时,应使上下导向挡板保持平行。
4)安装活动支座前应对其进行解体清洗,用丙酮或酒精擦洗干净,并在四氟板顶面注满硅脂,重新组装应保持精度。
5)盆式支座安装时上、下各座板纵横向应对中,安装温度与设计要求不符时,活动支座上、下座板错开距离应经过计算确定。
4.质量保证措施
4.1墩柱砼施工前对各工种施工人员进行专项技术培训和技术交底,提高操作人员的技术水平,增强操作人员的责任心和质量意识。
4.2钢筋工程:
严格按照规范要求,加强对所有进场钢筋的进场检验,实行进场验收制度;
钢筋下料单必须经工程技术部核准后,方可制型;
钢筋绑扎坚持先控制、后细部绑扎的原则,检验严格按照”三检制”进行,合格后由项目终检质检员报请监理验收,验收合格并做好隐蔽验收记录、质量验收记录后方可进行下道工序施工。资料由现场资料员统一管理。
浇筑过程中设专人对钢筋进行监护,发现问题及时处理。
4.3模板工程:
严格按照施工方案制定的加固方式进行加固,不得擅自更改,必须修改时,应报项目技术负责人批准并履行相关手续;
浇筑过程中设专业人员对模板进行监护,及时处理发生的异常问题,防患于未然。
4.4混凝土工程:
加强对原材料品质检验和进场验收管理,按照相关技术规范规定的批次、数量复检,做到不合格产品不得进场;
加强拌和物等中间产品的质量控制,严格控制水、水泥、外加剂、粉煤灰等材料的称量偏差和拌和时间;按照规范要求的频次进行含水率、细度模数、温度的检测,根据骨料含水率及时调整用水量,保证水灰比,控制混凝土的坍落度在允许范围内,根据细骨料细度模数的变化和砾石含量对砂率进行微调,保证混凝土的和易性;
加强混凝土振捣环节的质量控制,浇筑前对所有参与混凝土施工的人员进行上岗培训和技术交底,实行振捣作业责任制。振捣时先平仓、后振捣,振捣棒间距、排距为40cm×40cm,做到标准、有序。
加强混凝土强度的取样管理,每一浇筑块内同一种强度等级混凝土试件的数量为:混凝土7天、28天龄期试件每100m3成型1组,试块在温度20±5℃、湿度大于95%的环境中标养。
4.5支座安装
1、各种支座都要有产品合格证明,规格符合设计规定,经进厂检验合格后方可安装。
2、支座安装严格按照作业指导书和质量标准施工。
3、按照《公路桥梁盆式支座》(JT/T 391-2009)要求进行整体支座试验和型式试验。
5.成品保护措施与缺陷处理
成品保护措施:
在混凝土强度达到2.5MPa以前,不得进行模板的拆除以及在墩柱上进行其他工序的准备工作;浇筑块的棱角和突出部分应设置围挡,加强保护。
支座安装好后采取覆盖保护,避免撞击、灼烧和暴晒。
6.安全保证措施
1、墩柱砼施工前,对施工人员进行一次专门的安全交底,增强操作人员的安全意识。
2、浇筑前由专职安全员组织进行安全隐患排查,发现问题及时整改;
3、开盘前对施工用电做一次全面仔细的检查,重点检查接头线的防水,电机防水,配电箱的防雨措施是否可靠。并要求严格检查“一机一箱一漏电保护”的执行情况。
4、施工现场的特殊工种必须持证上岗。如电工、焊工、起重工等。
5、施工期间,各工种每班均配置一名兼职安全员,加强班组内施工安全管理,发现问题应及时与现场专职安全员联系。
6、高处作业时要系好安全带。需设工作平台时,防护栏杆高于作业面不应小于1. 2m,且用密目安全网封闭。
7、安装大型盆式支座时,墩上两侧应搭设操作平台,墩顶作业人员应待支座吊至墩顶稳定后再扶正就位。
8、制定安全事故应急预案,并进行预演;
7.施工组织准备
1、成立以项目经理为组长,技术、生产副经理为副组长,工程、质检、安全、后勤部门等部门领导组成的墩柱施工领导协调小组,各部门要分工协作,各负其责,确保大体积砼的顺利施工。
2、建立各级碰头会制度,加强协作,及时解决和协调好现场出现的各种矛盾。
3、为确保大体积砼施工,必须配备足够的施工作业人员和管理人员。
4、加强施工期间的原材料、小型机具以及水、电供应计划的管理工作,力求详尽、准确,做好各种预案,防止施工期间停水停电、材料机具短缺,杜绝因待料而影响施工。
5、密切与有关单位的联系协作。砼浇注前,应及时与气象、供电、供水等部门取得联系,了解浇注期间的天气变化和水电供应情况,为墩柱浇筑的顺利施工创造条件。
关键词:盖梁支架
中图分类号:TE42 文献标识码:A
0. 前言
由于桥梁工程本身的特点、施工地形条件限制和企业现有资源设备的选择,桥梁盖梁施工时的支架有很多种方法,比较常见的有预埋型钢法、扁担悬挑法、支架法和抱箍法等几种施工方法,现就桥梁的盖梁施工中常见的几种支架施工工艺予以归纳简述,希望这几种方法在今后的施工中对施工单位在施工中对工程进度、成本、质量能有所帮助。
1. 横穿法
在墩柱内预先埋设预留孔,在孔中穿入型钢或圆钢棒并锁定型钢或圆钢棒,由型钢或圆钢棒支撑支架、模板及整个盖梁的重量。如图1、2所示。
图1 横穿型钢法立面示意
图2 横穿圆钢绑法立面示意
优点:①支架、模板及整个盖梁的重量通过横穿件传至墩柱,由墩柱承受,传力途径简单明确,不存在支架下沉的问题;②适合高桥墩盖梁的施工;③对方木需要量很小。
缺点:在墩柱内埋设留预孔,在施工浇注墩身砼时对砼振捣人员的操作带来很大的不便,造成了一定的施工难度,且该方法容易影响墩柱的外观质量,其处理不但费工费时而且处理时混凝土外观质量很难令人满意;再次,该施工体系在一定程度上对墩身结构完整性造成了不同程度上的破坏,因此,一般情况下监理、设计部门及业主不太认同该施工方法。
2. 预埋法
在墩柱中预埋钢板,拆模后在预埋钢板上焊接钢支撑,由它来承受支架、模板及整个盖梁的重量。如图3 所示。
图3 预埋型钢立面、剖面示意
优点:①与前一种体系一样,支架、模板及整个盖梁的重量通过钢支撑及预埋钢板传至墩柱, 由墩柱承受,传力途径简单明确,不存在支架下沉的问题而且也不用破坏钢模;②适合高桥墩盖梁的施工;③对方木需要量很小。
缺点:①预埋钢板要消耗大量钢材,预埋件不能重复利用,很不经济;②钢支撑的焊接工作量很大大,且对对焊接质量的要求也比较高,而且盖梁施工完后要对墩柱外观进行处理,不但费工费时而且较难保证质量。
3. 钢筋悬挑法
钢筋悬挑法与预埋法有点类似,只不过采用φ32以上的钢筋从墩柱顶悬吊,然后在墩侧加工成两个吊环。工字钢从两个墩柱的吊环穿过,形成盖梁支架的横梁。如图4所示。
图4 粗钢筋悬挑法立面、剖面示意图
优点:①与前一种体系一样,支架、模板及整个盖梁的重量通过钢支撑及预埋钢板传至墩柱, 由墩柱承受,传力途径简单明确,不存在支架下沉的问题而且也不用破坏钢模;②适合高桥墩盖梁的施工;③对方木需要量很小;④加工简单,施工方便。
缺点:①粗钢筋不能重复利用,很不经济;②必须对前后侧工字钢进行横向稳定联系。③对盖梁底模的标高调整比其它方法稍微费点事;④由于钢筋的结构受力受限制,不适合高大盖梁。
4. 支架法
采用支架法施工,这是目前用得较多的一种方法。支架可用万能杆件也可采用钢管支架搭设。
盖梁施工的所有临时设施重量及盖梁重量均由支架承受,直接传到地面。如图5 所示。
图5 支架法立面、剖面示意图
优点:①支架的形式及高低可根据墩周围的地形和墩柱的高度等随机变化,方法灵活;②不用在墩柱上设置预埋件,不会对墩柱外观造成影响。
缺点:①支架法施工对地基的承载力要求比较高,一般均要求对地基进行压实,对软土地基还需要浇筑砼地坪。因此,对地基的处理要花费较多人力物力。如果对地基的处理稍有不慎,即可造成支架整体下沉,严重影响盖梁的施工质量;②墩柱较高时,必须对支架进行预压以消除非弹性变形,这需要消耗大量人力物力;③由于墩柱高度的变化而调整底模高度;对于钢管支架,从经济上讲都是不合算的,而且还要大量不必要的人力;④墩柱较高时,支架庞大,需要巨额投入而且安装支架费时耗力;⑥支架法施工对木材需要量较大,因此消耗能源较大;⑤水中施工无系梁桥墩时,支架法很难施工;⑦预压需要的时间较长,因此对工期要求紧的桥梁施工不易采用。
5. 抱箍法
其力学原理:是利用在墩柱上的适当部位安装抱箍并使之与墩柱夹紧产生的最大静摩擦力,来克服临时设施及盖梁的重量。如图6、7所示。
抱箍法的关键是要确保抱箍与墩柱间有足够的摩擦力,以安全地传递荷载。下面就此问题进行讨论。
5.1抱箍的结构形式
抱箍的结构形式采用两个半圆形的钢板,通过连接板上的螺栓连接在一起,使钢板与墩身密贴,能够承受一定的重量而不变形,板的高度由连接板上的螺栓个数决定。
箍身的结构形式:抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴,这是个基本要求。由于墩柱截面不可能绝对圆,各墩柱的不圆度是不同的,即使同一墩柱的不同截面其不圆度也千差万别。因此,为适应各种不圆度的墩身,抱箍的箍身宜采用不设环向加劲的柔性箍身,即用不设加劲板的钢板作箍身。这样,在施加预拉力时,由于箍身是柔性的,容易与墩柱密贴。
连接板上螺栓的排列:抱箍上的连接螺栓,其预拉力必须能够保证抱箍与墩柱间的摩擦力能可靠地传递荷载。因此,要有足够数量的螺栓来保证预拉力。如果单从连接板和箍身的受力来考虑,连接板上的螺栓在竖向上最好布置成一排。但这样一来,箍身高度势必较大。尤其是盖梁荷载很大时,需要的螺栓较多,抱箍的高度将很大,将加大抱箍的投入,且过高的抱箍也会给施工带来不便。
因此,只要采用厚度足够的连接板并为其设置必要的加劲板,一般均将连接板上的螺栓在竖向上布置成两排。这样做在技术上是可行的,实践也证明是成功的。因此,抱箍采用如图7所示的结构形式。
5.2抱箍使用的理论依据
抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积,即: f=μ×N
式中: f——抱箍与墩柱间的最大静摩擦力;
N——抱箍与墩柱间的正压力;
μ——抱箍与墩柱间的静摩擦系数。
抱箍与墩柱间的正压力N与螺栓的预紧力产生的,根据抱箍的结构形式,修正每排螺栓个数为n,则螺栓总数为4 n,若每个螺栓预紧力为F1,则抱箍与墩柱间的总正压力为N=4×n×F1。
在实际施工中采用45号钢的M30大直径螺栓或M27高强度螺栓。但采用M27高强度螺栓有两个缺点:一是高强度螺栓经过一次加力松弛循环后一般不能再用,这与抱箍需多次重复使用的要求不相符;再次安装抱箍时需更换新螺栓,加大了投入;二是市场上没有M27高强度螺栓,必须到专门的厂家购买,不能满足随时更换的要求。因此,一般均采用材质45号钢的M30大直径螺栓。每个螺栓的允许拉力为[F]=As×[G]
式中:As——螺栓的横截面积,As=πd2/4
[G]——钢材允许应力。对于 45号钢,[G]=2000kg/cm2。
于是,[F]=[G]πd2/4=2.0×3.14×32/4=14.13 t;取F1=14 t
钢材与砼间的摩擦系数为 0.3~0.4,取 f=0.3,于是抱箍与墩柱间的最大静摩擦力为 f=μ×N=μ×4×n×F1=0.3×4×n×14=16.8n
若临时设施及盖梁重量为G,则每个抱箍承受的荷载为Q=G/2。
取安全系数为λ=2,则有Q=G/λ即 G/2=16.8n/2;n=0.06×G
故可取n为整数。
可见,抱箍法从理论上是完全可行的。
5.3 抱箍施工工艺
抱箍法施工工艺流:抱箍加工抱箍拼装抱箍吊装安装盖梁模板吊装钢筋笼盖梁砼施工。
5.4抱箍法施工的注意事项
(1)箍身应有适当强度和刚度,以传递拉力、摩擦力并支承上部结构重量,可采用厚度为10mm~20mm的钢板。
(2)由于抱箍连接板是直接承受螺栓拉力的构件,要有足够的强度和刚度,根据理论计算及实践经验,以采用厚度为24mm~30mm的钢板为宜。
(3)抱箍内直径宜比圆柱直径大1~2cm;抱箍与砼接触面处垫1cm左右的橡胶板,以增大抱箍与砼之间的摩擦力及接触密实程度。
(4)在使用抱箍法施工时,为了确保施工安全每排螺栓个数必须比理论计算个数多一个。抱箍连接螺栓,在重复使用过程中,必须检查螺栓是否滑丝,开裂现象,否则坚决不能使用。
(5)由于抱箍连接板上螺栓按双排布置,外排螺栓施压时对箍身产生较大的偏心力矩,对箍身传力有不利影响,因此,螺栓布置应尽可能紧凑,以刚好能满足施工及传力要求为宜。
(6)为加强抱箍连接板的刚度并可靠地传递螺栓拉力,在竖直方向上,每隔2~3排螺栓应给连接板设置一加劲板。
(7)抱箍试拼可在墩柱底进行,抱箍与砼接触处垫1cm左右的橡胶板。抱箍拼装好后,连接处的螺栓必须分三次进行拧紧。第一次在抱箍拼装好后进行,第二次在抱箍拼装好后第三天进行,第三次在给抱箍加压后进行,压力的大小必须与抱箍理论承受的荷载一致,并在加压后检查抱箍是否有下沉现象。抱箍螺栓使用前必须检查是否有缺陷。
(8)抱箍与墩柱间的正压力是由连接螺栓施加的,螺栓应首先进行预紧,然后再用经校验过的带响板手进行终拧。预紧及终拧顺序均为先内排后外排,以使各螺栓均匀受力并确保螺栓的拉力值。
(9)浇筑盖梁混凝土时,由于抱箍受力后产生变形,螺栓的拉力值会发生变化。因此,在浇筑盖梁的全过程中应反复对螺栓进行复拧,即每浇筑一层混凝土均应对螺栓复拧一次。
抱箍法优点:①抱箍法是临时荷载及盖梁重量直接传给墩柱,对地基无任何要求;②抱箍的安装高度可随墩柱高度变化,不需要额外的调节底模高度的垫木或分配梁;③抱箍法适应性强,不论水中岸上、有无系梁,只要是圆形墩柱就可采用;④抱箍法节省人力物力是显而易见的,因此从经济上讲是最合算的;⑤抱箍法不会破坏墩柱外观,而且抱箍法施工时支架不存在非弹变形,不用进行预压;⑥施工简便,使用周转材料少,现场易于清理,材料不易丢失,便于现场管理,且能缩短工期,经济效益客观,特别是在高墩施工或水中墩柱施工过程中更能显示出其优越性。
缺点:不适合非圆形墩柱的使用。
关键词: 桥梁主墩 施工工艺 技术控制
1 工程概况
江苏省内的某大桥,桥长约为 680.9 m,宽度为 13.25 m。 其中高架桥墩桥梁左幅设有 2( 20m) ,3( 51m) ,4( 76m) ,4( 24m) 4 个高墩柱; 右幅设有 2( 27m) ,3( 46m) ,3( 73m) ,4( 52m) ,6(38m) 5 个高墩柱。 桥梁最高的桥墩高度为 76m。所以主墩采取翻模施工工艺。
2 施工准备工作
首先通过项目部意见统一,确定好可靠的施工方案。方案的具体内容包括施工措施、施工步骤以及施工预案等。对负责施工的施工人员、技术人员等进行相关事宜的交代,让相关人员熟悉整个施工流程,尤其是对于主墩竖直度的检测以及控制更要强调清楚。与此同时,还要着重强调施工的安全性以及制定具体的安全预防措施; 第二个环节是进行相应的施工材料、机械设备以及人员的布局与分配问题。此工程的主要采用的机械设备有: 振捣棒 4 根、电焊机 2 台、吊车 2 台、钢筋切割机 2 台、弯筋机 2 台、墩柱模板 2 套、直螺纹滚丝机 1 台、混凝土泵车 1 辆、缆风绳数条等;第三个环节是检查试验墩的测量放样、试验配合比和其他相关工作的准备。
3 高墩柱翻模施工工艺
3. 1 检查模板
模板要采用大块的、完整的钢模,其厚度要大于 6 mm,在同一套模板间需要都需要使用企口缝及高强螺栓进行连接。一般为了确保桥墩主体的外观质量,模板进场后,首先要检查其尺寸及接缝的平整程度,然后进行模板预拼装工作。模板是利用吊车来提升和安装的,而斜向定位依靠缆风绳进行。预拼装模板工作结束后,就要开始浇筑试验墩。在试验完毕后,对过程中的质量控制和技术要点进行总结分析,为下面的正式施工打下基础。在承台的顶部使用全站仪标出高墩的主体中心坐标,再放出墩身纵、横方向的边线,方便墩身施工过程中进行校模。
3. 2 加工、绑扎钢筋
该工程的主墩高度达 76 m,相对较高,所以需要使用分段的机械进行连接,以确保钢筋滚轧的质量。施工时要严格控制外露的丝口,绑扎钢筋的步骤需要严格按照设计图进行。同一断面内的受力钢筋其接头数量不能超出这个断面主筋数量的 50%。钢筋绑扎完毕后,要注意绑扎墩身四周的钢筋网。
3. 3 安装模板
进行模板安装工作之前,首先需要把模板表面清理干净,然后均匀涂上脱模剂,确保表面的颜色一致。由于模板是分上下两节,所以接缝通常是使用阴阳锲接头,而两边的模板需要用对拉螺栓进行连接。两节模板是交替轮流安装的,每节模板都是立在已经浇筑好的混凝土表面上。连接模板的螺栓不需要拧得太紧。模板间的空隙需要用橡胶条堵塞,以免漏浆。
3. 4 钢筋保护层的控制施工
在钢筋保护层的施工中,若是无任何控制措施,很可能会影响到钢筋将来的使用效果和外观质量等。具体的措施是,用箍筋绕紧主筋,不能留有丝毫的空隙; 使用塑料垫块进行保护层控制; 确保钢筋主骨架的竖直度; 钢筋骨架的顶端和模板之间有撑有拉,保证坚固; 浇筑混凝土过程中尽量防止钢筋出现碰撞。
3. 5 混凝土的施工
( 1) 搅拌、运输混凝土采用集中搅拌与分点搅拌的方式搅拌混凝土。然后利用输送车运送混凝土浆,到位后泵送入模。当混凝土的自由倾落高度高于 2 m 时,需要采取在桥墩身的中间放置一道串桶,使混凝土从串桶进入模内,这样做可以预防混凝土离析。
( 2) 浇筑混凝土
正式进行混凝土浇注前,务必把墩身模板内部的垃圾、污垢等清洁干净,洒水湿润接头。使用插入式的振动器进行振捣,但是振动器要与模板保持 5 ~10 cm 的距离,每振完一处地方,要边振捣边徐徐提升振捣棒。一般是浇筑一层,振捣一层,操作要坚持“快插慢拔”原则,预防碰伤钢筋和模板。振捣完成的标准是混凝土表面不再冒泡、不再下沉而且泛浆为准。过程中,还要派专人观察模板是否足够稳固,有利于及时发现问题然后纠正。
( 3) 混凝土的外观控制
结构混凝土的外观质量好差,能够反映一个施工单位的技术水平程度。该工程在施工现场采用了以下四方面的措施进行外观质量控制。一是严格检查、验收模板; 二是严格控制水泥、砂、碎石和外加剂等混凝土原材料的使用; 三是混凝土的搅拌和运输必须符合搅拌彻底、计量准确、坍落度稳定这三个条件; 四是混凝土的浇筑与振捣都要重视,而且振捣时间要结合混凝土的坍落度进行。
3. 6 凿毛施工
通常施工过程中,凿毛的施工主要是在上下两节混凝土进行施工结合后,待其强度达到2. 5 MPa就可实施,其主要方法是将外露的不平整处凿平。凿完后用风枪先吹掉混凝土残渣,再用高压水枪喷刷表面,保证凿毛后混凝土表面的清洁度。
3. 7 模板的拆卸及翻模
进行了凿毛工序后,就可实施下一循环的钢筋绑扎工作。等待混凝土达到拆模强度时,就可拆除第一层墩柱的模板,但不能动第二层模板,因为它要支撑第三层墩柱的模板。该工程是利用人工配合吊车拆卸第一层模板,并把它翻至第三层,然后和第二层模板进行拼装,然后安放到位。拆除下来的模板在再次使用前,需要清理木板上的水泥残渣,均匀涂上脱模剂。至此,翻模的施工完成一个循环。
3. 8 控制墩柱的垂直度
为了满足墩柱外观的整理效果,以及外型顺直、垂直度符合施工的要求,在拆模完成后,必须要求施工人员使用全站仪实施轴线恢复,还能检查坐标的误差情况,以指导下道工序施工,防止出现误差值的累积情况。安装好墩柱模板后,再次利用恢复的轴线坐标点定位模板的上口,而且利用缆风绳进行固定,此一系列措施都是为保证桥墩的外形顺直度出现较大的偏差。
3. 9 高墩柱的养护
高墩柱的养护措施按季节进行。不同的季节因为温度高低而所使用的方法也不同。秋夏季温度较高,宜采用洒水养护; 冬春季温度低,宜采用薄膜覆盖养生,适当洒水,养生时间不少于 7 d,其他措施按照路桥养生施工规范进行。
4 施工效果评定
该大桥的高墩施工期约为 8 个月,因为采用了翻模的施工工艺,从施工进度来看,高墩墩身的施工期比预定的时间提前了大约 32 d; 从外观质量以及整体的质量控制方面,高墩整体外观上平整顺直、接缝较少,在墩身的验收评估中总体上获得同行较好的评价,而且施工的安全性较高,整个施工过程中,基本上无重大安全事故发生。
5 结束语
该大桥的高墩施工工程的实践证明,使用翻模施工工艺及方案可靠可行,具有工期短、操作简单、安全性高等优势,特别是适合地处山区位置、地形复杂、施工跨度较大、大型机械难以进入或者难以运作的工程。整体上看,该工程使用翻模施工工艺,桥墩施工质量得到提升,施工进度加快,施工安全性有保障,施工效果取得一致好评,可为同类桥梁高墩施工提供经验参考。
参考文献:
[1] 王粤丹.铁路桥梁高墩翻模施工技术[J]山西建筑,2010,( 3) .
Abstract: Nowadays, with the rapid development of highway bridge construction, bridge structures are becoming complicate increasingly, especially the high pier bridges which are very common. In this paper, structure design and load calculation of concrete modeling by sliding basket for the high pier bridge are introduced in detail,but the template turn up and location are just introduced briefly. according to the project construction practice, this paper summarizes the key points of quality control and safeguard measures in order to improve the construction technology of concrete modeling by sliding basket in the future.
关键词: 桥梁;高墩柱;滑框倒模;模板翻升定位;倒模组成
Key words: bridge;high pier bridge;concrete modeling by sliding basket;the template turn up and location;reverse mould
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)35-0121-04
0 引言
翻模、滑模和爬模是高墩桥梁墩身施工常用方法。近几年来,随着建筑业的不断发展,建设单位对工程质量和施工进度的要求越来越严格。尤其对悬臂现浇高墩桥梁来说,墩身施工速度的快慢对悬臂及上部桥面的进度会造成直接影响,翻模和爬模对桥梁高墩来说进度明显较慢,若采用滑模虽然进度稍快,但是混凝土与模板之间会产生很大的滑动摩擦力,影响墩身表面质量,并且会损伤混凝土内在质量。
本文结合高墩桥施工特点,提出了一套新技术――滑框倒模施工技术,力求在不影响墩身混凝土质量的前提下提高高墩桥梁施工速度。
1 工程简介
昆明绕城高速公路是云南干线公路骨架网的环线之一,也是国家高速公路网和西部开发省际通道公路的“动脉线”,对于改善昆明交通内外拥堵现象,促进公路沿线城乡一体化起到至关重要的作用。昆明绕城高速B2-1工区桥梁所跨越山谷较深,设计桥梁6座,墩柱共计208根,墩柱高度≥30m的墩柱有68根,其中,K72+765桥最大墩高为63m,K74+004桥最大墩高为74m,K75+470桥最大墩高为45.5m。墩身高度≤30m,设计为等截面双柱实心墩;墩身高度≤60m,且>30m,设计为变截面双柱实心墩;墩身高度>60m,设计为变截面双柱空心墩。墩高≤30m等截面墩柱采用翻模施工,>30m变截面墩柱采用滑框倒模施工,空心墩内模采用小块定型钢模和木模组拼。物资吊运采用汽车吊或塔吊。人员上下时,采用“之”字型爬梯。
2 滑框倒模施工工艺
2.1 滑框倒模的组成
①框架平台:要求高180cm,宽100cm。主梁和主肋采用80角钢,斜肋采用63角钢。为了加固、调整模板垂直度,框架平台上下口布置两层直径32cm顶丝。框架主要作业是提供操作平台,该操作平台用桁架上表面代替,用50mm木板铺平,并在焊接高150cm的护栏,模板表面随时保持清洁,以免物体坠落伤及作业人员。图1、图2和图3为该框架平台的结构示意图。
②提升架:提升架是混凝土与操作平台之间的连接构件,它通过装配在横梁上的千斤顶支撑在爬杆上,用于操作平台与爬杆之间的荷载传递。提升架肋板采用20号槽钢。
③辅助平台:模板的拆卸和清洁、涂刷隔离剂、混凝土养护等工序需要在辅助平台上完成。该平台框架由12号槽钢制作而成,四周每隔0.5m一道12螺纹钢,构件之间用螺丝连接,同时要安装护栏,用安全网封闭。
④支撑杆:支撑杆承受整个桁架的荷载。杆件上段从液压千斤顶的通心孔穿过,下段深入混凝土内。如果采用HY-10型千斤顶,其支撑杆可以是无缝管,也可以是焊管。如果是焊管,其外径至少要达到48mm,且杆件壁厚不小于3mm。
⑤液压系统:液压系统中有几个关键的组成部件,主要是油管、分油器、针型阀门、控制台和千斤顶。拼装前,先检查管路是否通畅,耐压性如何,是否存在漏油问题,有问题及时处理。
⑥模板:用拉杆式钢模拼装模板系统。拉杆式钢模是钢膜厂用大型钢模和拉杆制作而成的一种模板构件。加工好以后必须参考模板拼装要求,按照垂直和水平两个方向进行试拼。拼装时注意模板第一次翻升后垂直方向的试拼,模板面板厚6mm,竖肋为[10#,背楞为[12#,每套模板分2节,每节高度2.25m。
⑦“之”字形爬梯:墩身施工时,上下墩身使用厂家专供的“之”字形爬梯(如图4所示)。该爬梯宽1.2m,仰角45°。每升高6m安装一个1m宽的平台供作业人员休息,以确保人员上下安全方便。
④模板翻升定位。拆模后将模板放置在辅助平台上,利用千斤顶提升架,将模板抬升到上一层模板的位置时开始拼装。测量定位后浇筑砼。砼达到拆模强度后拆除安装下一节模板,依此循环向上形成拆模、翻升立模、模板组拼、灌注混凝土、养生和测量定位、标高测量的不间断作业,直至达到设计标高。
模板定位:标高用水准仪、轴线用全站仪、垂直度用激光铅直仪控制。
在高墩施工中,模板的铅垂误差可通过激光铅直仪进行调整。该仪器是通过一条与视准轴重合的可见激光产生一条向上的铅垂线,用于竖向照直。对照铅垂线的轨迹测量其偏差,同时进行铅垂线的定位传递。拼装墩身模板的过程中,可借助激光铅垂仪向上投测地面控制点来判断模板位置是否对正,操作方法是:在地面控制点上设置激光铅垂仪,对仪器位置进行精调后,通电并打开激光器,使仪器发射出竖直向上的激光基准线,模板底面上设置接收靶,激光光斑所指示的位置就是地面控制点的竖直投影位置,操作人员根据这个位置调整墩身垂直度,以确保模板安装到位。
⑤混凝土的浇注。混凝土浇筑前应检查模板的标高、尺寸、位置、强度、刚度、牢固性、平整度、内侧的光洁度等内容是否满足要求,不得有缝隙和孔洞。检查模板接缝是否严密,隔离剂是否涂抹均匀,模板中的杂物是否清理干净,钢筋及预埋件的数量、型号、规格、摆放位置、保护层厚度等是否满足要求,并做好隐蔽工程验收记录。
在地面及塔架上安装输送泵管至平台顶,并牢牢固定在塔架上。在输送管口下方安设集料斗及溜槽。砼浇筑对称分层进行,捣固要严格按规范操作。待砼终凝后,及时对砼表面凿毛处理,以便上下两层砼连接紧密。
⑥混凝土养生。浇筑完毕后,对混凝土进行养护,由于墩柱高,我们采用喷淋养护的方法,具体方法为:采用直径3cmPVC管4根,2根6.5cm,2根2.5m。沿墩身周长布置,接头用塑料软管连接。PVC管上间距10cm钻一小眼,作为喷淋水出口,PVC管用钢筋钩挂于墩身模板上,随墩身翻模步骤上行,从墩底水池用水泵抽水至喷淋管,抽水养护。
3 总结
3.1 施工效果
①竣工验收结果显示,浇筑成型的墩身高度为45~63m,达到了预期要求。所采用的滑框倒模工艺流程、技术措施均符合设计要求。
②竣工后计算得知,背楞强度最大应力为185.27MPa
③整个工程的施工质量均已达到设计标准,而且与翻模、滑模和爬模等普通工法相比,滑框倒模工法的施工工期大大缩短,大幅度提高了施工建设的经济效益。
3.2 建议
滑框倒模施工是一种快速连续的施工方法,在施工过程中要完成收坡、截面变化、钢筋绑扎、砼灌注等一系列工序,对各工序应严格按规范及工艺细则进行控制。
随着桥梁事业的飞速发展,滑框倒模施工工艺在高墩柱施工过程中也得到了广泛应用,滑框倒模施工技术的应用很大程度上提升了桥梁施工进度,但由于设计及设备上的原因,其工程运用还存在一些缺陷,这就容易导致桥梁质量及安全得不到有效保证。本文主要介绍了高墩柱滑框模施工的结构设计和荷载验算,施工过程中测量及滑框倒模定位质量控制要点和保证措施。本项目部采取高墩滑框倒模施工技术,在确保质量和安全的前提下,圆满完成了施工任务,取得了满意效果。当然,本文也难免存在不尽之处,还望同行给予批评和指正。
参考文献:
[1]冯文学.桥梁高墩滑模施工技术[J].山西建筑,2008(10).
[2]黄祖顺.浅谈桥梁高墩建设中的滑模技术[J].中小企业管理与科技,2011(6).
关键词:道路桥梁;抱箍法;结构;施工原理;特点
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
随着我国建筑行业的快速发展,施工过程越来越复杂,同时施工难度也越来越大。在我国道路桥梁施工的过程中,随着施工工艺的越来越复杂,施工难度越来越高,这就需要提高施工技术方法,保证道路桥梁施工的能够准时完成,确保道路桥梁施工的质量的过关。因此,在进行道路桥梁施工时可以有效的运用抱箍法。抱箍法的施工方法非常简单,在一定程度上降低了工程投资,缩短了工程施工时间以及适应力也非常强。因此,必须要加强抱箍法在道路桥梁工程中的应用,提高道路桥梁工程质量水平。
道路桥梁工程中抱箍法的结构
1、抱箍法的结构形式通常都是要对箍身的结构以及连接板上的螺栓的排列进行结构设计。通常在设计抱箍法结构时,技术人员可以利用两个形状是半圆形的钢板,然后技术人员可以采用连接板上的螺栓将两个半圆形的钢板连接在一起,从而在最大程度上使钢板可以和道路桥梁的墩身紧密的贴合在一起,这样道路桥梁墩身在承受一定的重量时不会很容易就发生变形的现象,通常在设置半圆形的钢板时,要严格按照连接板上的螺栓的个数以此来确定钢板的高度。
2、在道路桥梁的墩柱上安装抱箍时,必须要保证抱箍与墩柱紧密贴合在一起。由于在道路桥梁的墩柱上安装抱箍时,墩柱的截面不可能是绝对的圆形,并且每个墩柱的截面也不可能是相同的,在进行抱箍安装时并不能使用具有很强刚性的抱箍。因此,为了保证抱箍的箍身可以适应各种圆度不同的墩身,可以采用柔性箍身,这样在对道路桥梁的墩柱安装抱箍时可以随意的变换形状,也可以用不设加劲板的钢板作为墩柱的箍身。因此,在对墩柱施加一定的预拉力时,不设环向加劲的柔性箍身本身具备的柔性,可以使道路桥梁的墩柱与箍身能够紧密的贴合在一起。通常为了保证箍身与墩柱之间紧贴的效果能够更加明显的显现出来,技术人员在道路桥梁的施工当中,可以将抱箍与墩柱之间垫上一层土工布。在固定墩柱上的抱箍时,施工人员可以采用高强螺栓对其进行禁锢,并且要保证抱箍上每一个高强螺栓能够承受均衡的重力,并且承受的重力要在最大程度上符合设计中的拉力强度,从而保证了抱箍与墩柱之间产生的摩擦力可以充分的承受住上部所带来的重力。在对箍身与墩柱进行螺栓紧固时,管理人员要加强对施工人员在进行螺栓紧固的工作环节进行有利的监督和控制。
3、在对连接板上的螺栓进行排列时,要对抱箍进行螺栓紧固,其连接的螺栓所产生的预拉力能够在最大程度上确保抱箍与墩柱之间产生的摩擦力可以充分的承受上部道路桥梁带来的重量。因此,必须要保证紧固抱箍的螺栓有足够的数量以此来保证预拉力。一方面,为了保证连接板和箍身能够承受较大的重力,可以将连接板上的螺栓进行竖向的排列并且螺栓最后排列成一整排,从而可以有效的提高连接板和箍身的承受能力。但是,这在一定程度上加大了箍身的高度。并且如果道路桥梁想承受很大的重力时,必须要增加螺栓的数量,从而抱箍的投入也越来越大,那样,施工人员在进行过高的抱箍施工时会很不方便。因此,施工人员为了提高连接板和箍身的承载力,可以采用厚度足够的连接板,然后设置成必要的加劲板。在连接板上排列螺栓时,可以将螺栓竖向排列并排列成两排。这样施工人员可以方便的进行施工。
4、对抱箍施工现场进行安全布置时,要针对道路桥梁抱箍法施工现场中的实际情况,制定有效安全保护措施。例如可以在施工范围以外设置一个醒目的警示牌,必须要加强对施工现场的管理和控制,要防止非工作人员进入到施工现场中,这样很容易出现意外;另外可以采用钢管对道路桥梁墩柱周围进行维护,并采用安全网进行维护,以此来保证现场施工的安全。
二、道路桥梁工程中抱箍法的施工原理
在道路桥梁工程中使用抱箍法进行施工时,主要是将抱箍安装在道路桥梁墩柱上的适当部位并禁固在墩柱上,其墩柱与抱箍之间所产生的摩擦力使之得到最大值,从而可以在最大程度上去承受上方的临时设施所带来的重力。因此,抱箍法的施工原理主要就是使抱箍与墩柱之间可以产生充足的摩擦力,从而可以安全稳定的传递荷载。但是要确保墩柱与抱箍之间产生的摩擦力要大于上方所带来的重力,这样才可以安全可靠的施工。
道路桥梁工程中抱箍法的特点
1、抱箍法具备着适应能力非常强的特点。其特点主要表现在首先是抱箍法适合用在道路桥梁在进行施工时,需要建设较高的墩柱或者是规模比较大的道路桥梁的工程项目中;其次抱箍法使道路桥梁的墩柱直接去承受上方所带来的荷载或者是盖梁重量,并且在进行地基建设时也不需要按照一定的要求;最后就是在进行抱箍法施工时不受地形的限制,只要表面是圆形墩柱就可以使用抱箍法。
2、抱箍法安装的高度没有受到限制。抱箍所需要安装的高度可以随着墩柱的高度变化而变化,并不需要额外的对底模的高度进行调节比如垫木或者是分配梁的方法措施。
3、抱箍法具备着施工时间短以及显著的经济效益的特点。
4、抱箍法具备着简单安全的操作方法的特点。在对墩柱安装抱箍时,主要就是利用两个形状是半圆形的钢板进行安全,从而在墩柱上将钢板进行对拼,其操作的手法是非常简单的,并且也节省了大部分的施工时间,与传统的支架搭设相比,支架搭设需要耗费过多的人力、物力,并且也随时会发生一定的危险,而抱箍法所带来的安全隐患是非常小的。
5、抱箍法具备着较高的施工质量的特点。抱箍法在施工的过程当中,所使用的支架不会发生变形的情况,同时也不需要对抱箍进行预压,传统的搭设支架不仅要对支架的稳定性进行控制,也要保证支架不会发生变形的现象,但是抱箍法就不需要考虑。另外,在墩柱上安装抱箍,不会对墩柱的外观产生影响,同时也在很大的程度上保证了道路桥梁施工的质量安全。
总结
在进行道路桥梁施工时有效的运用抱箍法,可以在很大程度上不会受到地形条件的限制,便于道路桥梁工程的施工,加快了施工进度,提高了建筑工程的经济效益,缩短了施工周期,同时也具备着较高的安全性能。因此,为了保证道路桥梁施工质量安全,提高道路桥梁建设完成后的质量水平,必须要提高抱箍法在施工中的应用,促进抱箍法在建筑工程的有效应用。
参考文献:
[1]曹登月.抱箍法在桥梁盖梁施工中的设计与应用[J].建材与装饰,2011,25(06):56-58.
关键词:桥梁 高墩施工 翻模技术 应用法分析 质量控制
一、桥梁空心薄壁高墩翻模施工的优势与原理简介
(一)空心薄壁高墩翻模施工的主要优势分析
近年来空心薄壁高墩翻模施工已在我国桥梁施工中得到了广泛的应用。经过多年的工程实践证明,在桥梁空心薄壁高墩施工中应用翻模技术,有效解决了桥墩高空模板的就位难题,提高了高空作业的安全性,不仅大大加快钢筋的配置安装速度,同时避免了支架搭设的繁琐工艺,简化了施工。翻模施工中所采用的翻模材料结构十分简单,且是分层,流水施工,降低了空心薄壁高墩施工的难度,其操作简单方便、构造简单而且投入设备少,在很大程度上能够缩短施工工期,且翻模材料可以多层循环使用,有效降低了施工成本。
(二)空心薄壁高墩翻模施工技术的原理
桥梁空心薄壁高墩翻模施工总体结构上由工作平台、吊架、模板系统、中线控制系统、提升系统,抗风架和附属设备等七部分组成。其基本工作原理是:将工作平台支撑于已达一定强度的墩身砼上,并提升一定高度。平台上悬挂吊架、在吊架上进行模板的拆卸、提升。平台提升到位后,拆卸最底一节模板并提升至顶节模板上,安装、校正,利用塔式起重机进行绑扎钢筋后灌注混凝土。实施作业时,模板翻升、绑扎钢筋、灌注混凝土和提升平台等工作是循环进行的,直到墩顶施工完成为止。
二、桥梁空心薄壁高墩施工中翻模技术的具体应用
(一)桥梁空心薄壁高墩翻模施工的准备措施
桥梁空心薄壁高墩施工前,每个墩柱旁边应安装用于施工交通的公用电梯,以便施工人员进行相关施工操作及上下桥墩。高墩墩底承台钢筋施工过程中,预埋塔吊钢筋,在承台回填施工之前,要做好钢筋固定,以保证在高墩施工中塔吊基底的安全性与稳定性。此外,要采用全站仪精确测量放样,放出桥墩的纵横中心线和中心点。将浇筑完的拟进行与上部连接的光滑混凝土表面进行人工凿毛,使混凝土表面变得粗糙,然后将混凝土表面的杂物用压缩空气吹净,确保后续施工中浇注混凝土施工缝间有效固结。
(二)搭设内外工作平台
使用支撑梁、维护装置、立柱、方木、木板等拼装成内部施工的操作平台,利用螺栓将各个构件紧密的联系在一起,施工的操作平台高度是可以变动的,它可以不断地提升和下降,平台的高度可根据浇筑混凝土的高度而定。在外侧施工平台牛腿外缘周边设立防护栏杆,栏杆外侧至模板底部设封闭的安全网。
(三)钢筋加工与安装
用镦粗的直螺纹连接主筋,绑扎构造钢筋及防裂钢筋网片。主筋现场挤压套筒连接。同时对要捆绑的钢筋进行除锈处理,构造钢筋通常采用点焊进行固定以确保施工人员在施工过程中的安全。连接构件所能承受的抗拉应力和屈服应力都不能小于相应标准值的1.10倍。为了确保钢筋制作及安装质量,应严格检验所购置的套筒,同时还需要按照相关规范进行抗拉试验。
(四)模板架设
模板结构设计:按每层砼浇注高度4.5米设计模板。一套模板总高度为6.75米,分三节每节高2.25米;在整个翻转模板施工过程始终保持有一节模板与已凝固的砼接触,作为爬架及上层模板的支承结构,避免接缝“错台”保证砼层缝平顺,同时避免浇注上层砼时出现“流泪”现象。采用塔式起重机进行模板的吊装工作。通常先支内模然后再支外模,然后按照桥墩的尺寸和它的弧度进行模板的支设。
(五)模板翻升
翻模施工时,落模后需要将模板向外滑出再起吊,滑出后再利用塔吊向上翻升。翻模时,保留最顶上一层模板,作为翻升下层模板的持力部分,然后,把最下两层模板拆开并滑出,利用塔吊将模板吊起,并放置于顶层模板相应平面位置上,将模板与周围模板连接,重复以上工序至墩身浇筑完成。
(六)混凝土浇筑
混凝土浇筑过程中要保证混凝土材料配比的合理性,应对墩身进行分节浇筑,一小时坍落度损失不超过30mm,利用泵将混凝土送至施工地点。运用输送泵将混凝土送到施工脚手架平台上的料斗中以后,应利用混凝土导向筒将混凝土浇筑在仓内。混凝土入仓口的材料通常使用软胶管,混凝土浇筑时的落差应控制在2m以下。
(七)养护与拆模
混凝土浇筑后还需要对其进行养护。混凝土初次凝结后需要对其表面进行洒水,每天洒水的次数以能保持砼表面经常处于湿润状态为适宜,并注意不能对砼表面形成冲刷,并覆盖保水材料,以此来保证混凝土的湿润度,以免混凝土因内部缺乏水分而出现裂缝。
三、桥梁空心薄壁高墩翻模施工技术的质量控制措施
(一)模板设计质量控制
模板在桥梁空心薄壁高墩翻模施工中具有重要的影响作用,其强度、刚度的好坏直接影响翻模施工的质量。若在风荷载的作用下导致了模板变形,会使施工中的高墩轴线发生偏移,进而导致不能精确的控制模板的尺寸。因此在模板设计时,必须充分考虑其在风力作用下的刚度和稳定性。此外,在实际翻模施工中,模板将会被多次的扭转从而容易产生变形,因此在模板设计时要适当的增加模板的刚度。
(二)模板拼接与安装质量控制
桥梁墩柱施工前应先加工模板,并将每节模板拼装好,使用螺栓将各个模板连接。必须严格按照设计图纸的要求进行翻转模板的制作,同时要确保所制模板具有足够的刚度和强度,且模板的自重不能太大,模板的安装和加工一定要满足工程设计的相关规范,施工时要利用中线控制系统对墩身的竖直精准度进行纠偏,以避免桥墩的顶面出现偏心的现象。抗风架采用门形结构,由型钢焊制,下端锚固在墩身预埋件上,在翻模提升过程中始终对平台进行约束。待翻模平台提升到位,翻升模板时,解除下端锚固,提升2.25m重新锚固在桥墩上。在使用模板前要进行试拼,将模板的接缝处进行打磨处理保证表面的光滑和平整,以防渗漏水泥的浆液,确保桥梁高墩柱的外观质量。当墩柱上下相连混凝土间的强度达到10 MPa~15 MPa时方可在上面混凝土的模板上支模。
(三)混凝土浇筑质量控制
混凝土的配合比和搅拌方法要按照有关施工规范或标准进行施工操作。桥梁高墩身混凝土浇筑时要先均匀的浇筑一层砂浆作为连接层,通常采用泵送运输的方法以保证浇筑时混凝土供应的连续性,浇筑时要仔细观察是否出现漏浆或跑模的现象,若要必须及时采取措施加以控制。
总结:尽管当前翻模技术在桥梁空心薄壁高墩施工中得到了广泛的应用,该技术也已经比较成熟,但是毕竟是一项综合性较强的施工技术。因此,施工单位必须认真分析施工过程中出现的质量问题并注重经验总结,通过不断的创新施工方法和提高施工水平,以确保桥梁空心薄壁高墩优异的施工质量。
参考文献:
[1]阮建凑《高坂大桥高墩翻模施工技术的应用》[J].厦门理工学院学报2008
[2]常学利[J].科技资讯2008
关键词:桥梁顶升技术;原理和分类;南林大桥顶升工程
Abstract: the bridge jack-up technique in domestic application has been quite mature, through long-term practice proves that the bridge jack-up technique in is a ideal reinforcement correction technology, the practice has wide application prospects. Combining with the long lake "line (zhejiang section) channel expansion project of huzhou NaLinDa bridge project construction period is bridge jack-up technique application has discussed and summarized, construction will have very strong similar instruction meaning.
Keywords: bridge jack-up technique; Principle and classification; NaLinDa roof up bridge engineering
中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:
0 引言
桥梁顶升技术是利用千斤顶及其辅助设备,在不改变之前桥梁的整体形态前提下,将桥梁顺利安全地顶起升高至设计高度的一种较为新型的桥梁纠偏的技术。桥梁顶升的技术原理看起来十分简单,但是对技术要求却比较高,施工的每一个环节都很十分关键。桥梁顶升技术一般可以按顶升所采取的方式,划分为分段顶升与整体顶升两种形式。如果按照反力作用的位置可以将顶升技术划分为直接顶升和断墩顶升。桥梁顶升技术所包含的主要系统大致由千斤顶系统、顶升临时支撑系统、顶升限位系统、顶升反力系统以及顶升监控系统等组成。
1 南林大桥顶升工程项目概述
湖州市南林大桥位于南浔开发区浔练公路上,北侧与318国道交接, 分B、C两个匝道,南侧与泰安路交叉,主桥上跨长湖申线航道,为整体现浇预应力混凝土连续梁结构。该桥建于1997年,是连接运河两岸的重要交通要道。因航道等级提升,桥梁净空不满足航道要求,需将全桥整体抬升3.0米,并对南引桥进行调坡处理。
该桥建造时间较长,原桥设计标准偏低,桥梁现状反映出其钢筋混凝土质量降低较多,个别部位需要进行加固。
2 南林大桥顶升工程设备布置及要求
2.1 设备布置与材料要求
南林大桥顶升工程根据要求,全桥总共需要千斤顶162台。根据桥墩结构形式,为确保桥梁上部结构安全,设置控制点46个,并投入20套同步顶升设备。
具体需要顶升的高度如下表:
墩台号 0 1 2 3 4 5 6―17
顶升量(米) 1.878 2.118 2.358 2.598 2.825 2.963 3.000
施工所使用的钢筋应平直、无损伤、表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈皮。模板及支架安装必须稳固、牢靠。模板脱模剂应涂刷均匀,不得污染混凝土接茬处,表面应平整、光洁。模板的接缝应平顺、严密,不得漏浆。混凝土拌和用水,应采用自来水。
2.2 混凝土搅拌要求
搅拌机开机前均应对称量设备进行零点校核,施工过程中每连续工作72h也应进行校核,如称量系统失控应及时纠正。施工过程中应检查骨料含水,每一工作班至少测定2次。当含水率有显著变化时,应增加测定次数并及时调整。
混凝土拌合物的坍落度和含气量,应在浇筑地点取样检测,每一工作班对坍落度至少检查2次,含气量至少检查1次。主墩上抱柱梁采用C40混凝土,其他抱柱梁均采用C30混凝土;主桥主墩和边墩接柱采用C40混凝土。引桥接柱采用C30混凝土;加强承台采用C30混凝土。
3 南林大桥顶升工程工艺方案
3.1 桥主墩顶升
由于连续箱梁支座部位空间高度仅17厘米,且墩顶面积较小,承台上部承重约2000吨,难以在墩顶位置狭小空间内布置大吨位千斤顶。若将千斤顶布置在墩两侧,其外承力处空心,其底部不宜承受较大顶力,故选择断柱顶升的办法。下部承力基础为下抱柱梁,千斤顶上部承力采用抱柱梁系。
3.2 主桥边墩顶升
连续箱梁端部支座部位空间高度较小,且墩顶面积较小,承台上部承重约1000吨,也难以在墩顶位置狭小空间内布置大吨位千斤顶。经比选分析,将千斤顶布置在墩两侧,采用断柱顶升的办法。下部承力基础为承台,千斤顶上部承力采用抱柱梁系。主桥主墩每承台共采用200吨千斤顶12台,承载力200×12=2400吨,安全系数为2.4。上抱柱梁采用钢筋混凝土结构,高为1.5米,设在墩中部三分之一处。承台中部设置钢结构限位装置。顶升流程同主桥主墩顶升。
3.3 引桥顶升
南引桥采用三柱盖梁结构形式,无承力基础,决定采用下抱柱梁、盖梁形式进行断柱顶升,1-6轴桩柱承重640吨,设置6个200吨千斤顶,顶力为6×200=1200吨,安全系数1.88。每柱前后两侧各布置一台千斤顶,桥台处也照此布置。上抱柱梁为2.1×2.1米,下抱柱为2.3×2.3米,下抱柱四角设置限位角钢,三柱连接,共同作用。柱切断处位于下抱柱梁上300mm处。
4 桥梁顶升施工工艺控制分析与探讨
4.1 桥梁顶升施工工艺控制重点分析
桥梁顶升施工工艺的应用已较为成熟,目前顶升施工工艺主要包括如下几个施工阶段:(1)抱柱梁施工与限位装置的设置;(2)立柱切割与桥梁顶升施工;(3)桥梁升高后的接柱施工;(3)抱柱梁的拆除。
顶升施工工艺控制的重点:(1)抱柱梁施工作为顶升施工的反力支撑体系的重要环节,需要对墩柱与抱柱梁接触面所产生的摩擦力进行细致的核算,由于桥梁下部空间有限且需要预留足够的工作空间,因此,限制了抱柱梁的高度,墩柱与抱柱梁接触面面积减小,不能提供足够的摩擦力,这就需要在墩柱上植筋;(2)限位装置采用角钢焊接而成,底部用螺栓固定于预埋在抱柱梁内的法兰盘上,形成限位框架;(3)立柱用金刚石链锯进行切割,切割面平整光洁,为加强新老混凝土的结合,必须对切割面进行凿毛,并凿成键槽,割断的钢筋应严格按照规范进行焊接连接,焊接头错位布置;(4)桥梁顶升施工由一个主控制站及若干个子站进行控制,顶升过程中应同步匀速缓慢进行,南林大桥顶升位移控制精度达到0.01mm;
4.2 桥梁顶升施工工艺仍需改进的几个方面
目前的桥梁顶升施工工艺仍存在一些需要改进及完善的问题:(1)目前使用的角钢限位框架属刚性限位,框架与墩柱间不能直接接触,影响了限位精度,是否考虑在与墩柱接触面设置柔性材料或滚轴轨道形成复合型限位装置,以提高限位精度;(2)目前,桥梁顶升施工过程中除采用限位框架外,还使用桥面限位装置进行纠偏,但纠偏效果有待提高;(3)桥梁顶升施工尚无统一的行业规范可以执行,南林大桥顶升施工参建各单位联合编制了《南林大桥顶升施工检验评定标准(试行)》,可进行完善并推广。
5 结语
桥梁顶升技术主要特点是不影响交通,节省投资且工期短,效果较为显著,文章主要针对南林大桥的工程布置进行了阐述,在南林大桥的顶升的主要工艺主桥主墩,主桥边墩以及引桥的顶升方案进行了介绍,希望更好的与同行进行经验交流与学习,但桥梁顶升是一项复杂的综合工程,在人才选定与培训,现场安全控制以及整个工程的质量控制等都需要详细规划施工。
南林大桥对于桥梁顶升技术的应用有效的改善了周边通行条件,缩短了建设周期,有助于造福当地百姓,也为其他同类施工给予了很好的借鉴作用。
参考文献:
[1]蓝戊己,张志军,顾远生,张任杰. 南浦大桥东主引桥整体同步顶升工程[J]城市道桥与防洪, 2009, (10) .
[2]马麟. 连续梁桥顶升受力分析[J]城市道桥与防洪, 2011, (06) .
【关键词】门式墩钢横梁
1 工程概况
贵港特大桥中心里程为YDK51+889.5,共109跨,全长3299.140米。本桥在48#墩~54#墩处采用门式钢架墩斜跨既有黎湛线。门式钢架墩由钢结构帽梁、角隅、混凝土柱三部分组成。帽梁与角隅间通过高强螺栓连接,角隅与混凝土柱之间通过锚栓连接。门式墩跨度48#、54#墩21.5米,49#~53#墩21米。钢梁吊装完毕后梁底与黎湛线轨顶净高为7.93m。
2 施工难点
钢结构门式墩在广西高铁上实属首例,且贵港特大桥为南广高铁节点、难点工程之一。由于钢梁与混凝土墩柱之间采用48根高强锚栓链接,误差允许6mm,故需高精确测量和施工监控。钢梁自重大且下跨黎湛线,在封锁的时间里吊拼装施工必须一次成功。
3 控制目标
确定混凝土墩柱预埋锚栓的位置以及既有线左右相对位置与设计吻合,误差控制在2mm以内,确保在封锁时间内顺利完成钢横梁吊装任务。
4 技术分析
门式墩钢横梁吊装过程中,最困难之一是混凝土墩柱施工中预埋的24根锚栓的定位,精确的定位对后期的工作起着至关重要的作用,只有预埋螺栓位置精确,才能保证钢梁的顺利吊装。而影响锚栓定位的因素主要是测量放线和锚栓定位。
4.1测量放线
门式墩由于地理位置比较特殊,既有线两侧作业平台很窄并且比较低洼,所以地形对测量放线是一大挑战。
4.1.1 控制网的布设
门式墩左右两侧各布置了一个控制点,控制点通过和附近的导线点联测平差以达到施工精度要求。
4.1.2 放线时误差的控制
关键部位放样时,仪器应架设在同一个控制点并且每次放点时都要对同一个后视点,这样在一定程度上减小了测量误差;高精度测量也应该选择天气较好的时候测量,避开中午放线。
4.2 锚栓定位
预埋锚栓的精确定位,是门式墩施工的关键环节之一。预埋精度的高低直接影响到角隅的吊装和钢梁的架设,能否准确地预埋螺杆并采取有效的措施固定使螺杆在混凝土浇筑过程不发生偏差,是现场施工的关键控制所在。
4.2.1 角钢精确定位
该工程设计采用双层角钢刚性固定支架,锚栓与固定支架采用双螺母固定,刚支架孔径60mm,锚栓直径48mm。
4.2.2 浇筑前微调及最终固定
门式墩预埋锚杆的定位有绝对定位和相对定位两方面的精度要求。绝对定位即锚栓组整体的定位,偏差不大于5mm,主要由全站仪来控制;相对定位即每个墩24根预埋锚栓间的相对定位,要求相互间偏差小于2mm,由现场用钢卷尺量测固定。为减小误差,该工程采用和设计相同的4根角钢,用于在顶端控制预埋锚栓位置,且精准位置后固定在墩身模板上。角钢上开孔径为50mm的圆孔,锚栓为48mm,这样就直接减小了误差4mm。
5 钢梁吊装
钢梁吊装是工程中的难点之一:因钢梁自重较大,且下跨既有铁路,必须在固定时间里完成吊装任务,因此有必要选择最佳的吊装方案。该工程的吊装方案:先吊装一侧角隅,再吊装横梁,最后吊装另一侧角隅,分三部吊装,自重较小,且吊装简单。
5.1 角隅吊装
混凝土墩和角隅之间采用24根48mm高强锚栓连接,角隅吊装采用一台160T吊车,在四边的锚栓上焊一锥形的引导锥。封锁时间开始,马上进行吊装,第一个角隅仅用20分钟完成任务。
5.2 帽梁吊装
5.2.1 钢横梁试吊
钢横梁验收合格后,在试吊场地,将现场平面位置及既有物放样至试吊场地内,吊装单位准备的吊具和方案中拟订的试吊程序和布置进行作业,技术人员记录每一状态下,起重机的起重吨位数据,与方案计算数据比较分析,推断架设施工的可操作程度。
5.2.2 技术、安全复验
针对待架设的钢梁及机械设备,做最后一次全面检查,主要检查内容:吊机的位置;钢梁的位置;吊具的情况是否符合起吊的要求;钢梁(柱顶)的弹线标记;钢梁与立柱接触面的清理;照明情况;通信指挥设备的完备情况;封锁准备情况;各分工人员的就位情况和状态;安全保护设施、用品的配置准备情况;支墩受力检查;吊机就位后,伸臂与铁路的关系;复验完成后,通报到位。
5.2.3 钢横梁安装
钢横梁安装采取Φ630钢管柱筒支撑架,配以一台250t汽吊先吊装角隅后吊装帽梁,再进行钢横梁拼装的方法进行施工。
5.2.4 钢横梁吊装
首先提升横梁。封锁前准备:技术人员在钢横梁上标注出吊点,绑好钢丝绳由一台250t吊车吊起,施工人员在梁的两端系好缆风绳,保持钢梁在起吊时垂直线路方向直线提升,左侧一台160T的吊车准备就位。封锁开始后,由250t吊车在既有黎湛线的右侧缓慢提升钢横梁,提升至高出既有线轨面50cm,慢慢移动横梁到既有线中心,线路上下垫枕木,防止钢横梁和钢轨接触,导致信号错乱。然后此时确保吊机不动,直至钢横梁水平后缓慢放下。
抬梁定位。待钢横梁移到既有线中心时,施工人员把起吊钢丝绳移动到右侧吊点;左侧160T吊车吊钢梁左侧吊点,两台起重吊机钢丝绳定位后由专业吊装指挥人员指挥同时抬梁起吊(作业时尽量保持梁与吊机扒杆垂直,避免梁与扒杆的冲撞;缆风绳拉扯角度尽量放小,以免向下的垂直拉力造成钢横梁空中翻转)。
定位:因一侧钢角隅已经安装,待横梁到位后,施工人员马上把横梁一端和已经安装的角隅链接,用冲钉精对位置并临时用普通螺栓分部位上紧;另外一侧由技术人员根据混凝土墩柱上事先测量的中心线,从钢梁的上部吊线对位,待位置确定后,缓慢使其落到临时支撑架上。
临时支撑钢横梁。钢横梁落在钢柱筒支架上,在支架上设置有抗滑、限位装置。然后立即松钩离线、转臂,一切作业撤离铁路限界以外,撤消封锁。
5.2.5 钢横梁精确调整
(1)平面位置的精确调整方法
钢箱梁吊装至既定位置后,若位置与设计位置存在误差,需对钢梁吊装位置进行细部精确调整,调整按照先平面位置再高程的顺序进行。具体方法如下:
前后位置的调整(顺桥向):在柱筒顶36a工字钢上用14#槽钢焊接成三角架,作为微调千斤顶的反力座,20t千斤顶设置在反力座及竖向千斤顶之间,作为帽梁前后微调动力。为便于钢梁水平方向上的调整,采取在工字钢上方加垫光滑铁皮,梁底涂抹油的方法减少摩擦力。
(2)垂直方向的调整
在钢梁分段经过水平方向上的调整以后,进行垂直方向的调整,调整通过4台50t千斤顶来调节,千斤顶要放置在支架体系Ф630钢管墩上方,千斤顶不能直接接触梁板,要在液压杆上放置1块30x30x2cm钢板块,调整时要进行精密测量,达到要求后加入钢垫片,要求在每个腹板处均设置垫片。
钢梁位置调整完毕后,要在梁体两侧及两端的工字钢平台上焊接限位板,用以固定梁体。
6 结语
该工程在广西铁路建设中首次采用门式墩钢横梁跨越既有营运线,避免了对既有铁路运营的影响,在保证质量和安全的情况下,提高了施工效率,节约了大型吊装设备和运输设备的费用,得到了业主的一致好评,同时也为门式墩钢横梁架设工艺的推广和既有线安全施工积累了经验,得到了非常好的社会效益和经济效益。
该工程通过技术小组开展的攻关,很好的掌握了门式墩钢横梁施工的工艺,改进了施工方法,将钢梁分段再拼接吊装,积累了丰富的拼接和吊装经验,培养了一大批熟悉和掌握这类施工工艺的技术人员,为今后的同类施工提供了技术基础。
参考文献:
关键词:大体积砼裂缝;高墩大跨;托架施工
中图分类号:TV543文献标识码:A
一、工程概况
逢石河大桥所跨U型河谷,岸坡相对较缓,地势开阔,河漫滩明显,地面标高312.00~321.00m,地形坡角一般为5~15°,桥面与河床地面最大高差110 m左右。大桥主桥上部结构采用66+5×120+66 m预应力混凝土连续刚构。引桥采用11×40和8×40m预应力混凝土T梁先简支后连续结构。下部结构:主桥采用矩形空心薄壁墩,群桩基础,引桥6~10、19~21采用矩形薄壁墩,双排桩基础,其余桥墩均采用桩柱式桥墩,单排桩基础,桥台采用肋式台,桩基础。
引桥空心墩柱均采用C30砼浇筑,主桥空心墩柱均采用C50砼浇筑。
二、施工方案
空心墩柱施工综合考虑其设计墩高、工程质量要求、工期要求、场地条件等多方面因素,并结合同类型工程经验,确定采用翻模施工。
1.施工辅助设备
8#、10#~19#墩柱砼采用泵送,其他材料垂直运输采用塔吊(6套QTZ80、3套QTZ63),12#~17#施工人员上下采用施工电梯(6套SC200),8#、10#、11#、18#、19#施工人员使用塔吊塔身内爬梯。6#、7#、9#、20#、21#墩柱采用满堂支架施工,砼采用泵送,其他材料垂直运输采用提升架(载重量3T),施工人员上下采用满堂支架内设置旋梯。(下附布置图、示意图中尺寸单位为厘米)
2.施工方法
⑴钢筋加工及安装
在承台混凝土施工时,预埋墩身钢筋。主筋的接长采用等强度直螺纹接头工艺施工,横向箍筋现场绑扎成型。
主筋下料长度根据模板高度和混凝土浇筑高度确定为6m,加工施工的钢筋端部必须调直,要求切口的断面与钢筋轴线垂直。
3.模板的安装、拆除和工作平台的布置
每节外模采用4块大块钢模组成;内模采用四块大块模板和四片转角模板共八片组成。墩身底部现浇段,内模斜倒角部分用组合钢模板拼装,其他部分采用定型大块钢模拼装而成。
模板在安装前必须进行试拼,模板接缝、错台、连接等方面可能出现的问题,提前解决。试拼完后应将模板集中摊平,进行打磨、除锈、涂刷脱模剂。
模板安装前须用全站仪准确测设出墩身的内外立模边线,模板安装利用汽车吊(或塔吊)辅助完成。整套模板采用φ22圆钢作为拉筋,拉筋外套φ25的PVC塑料管以备混凝土施工完毕后拉筋抽出。内、外模板安装加固后,整体应有足够的刚度,在混凝土施工过程中做到稳固、不变形。
4.墩身混凝土浇筑
钢筋、模板加工安装完毕经监理工程师检验合格后,即可进行墩身混凝土的浇筑。采用泵送砼分层浇注至模板顶面,每次浇注一节段,浇筑连续进行。采用塔吊配合施工的墩柱,泵送管依附于塔吊的塔身上,采用支架施工的墩柱,泵送管依附于墩柱内壁上。砼拌和应均匀,浇注层厚不宜大于40㎝,在下层砼未凝固前浇注上层,振捣应附合规范要求,不能过振欠振而造成砼内在和外观质量的影响。墩身采用挂在内外模板上的环形喷水管洒水养生。
5.墩身预埋件的施工
墩身施工过程中,应注意预埋件的埋设:根据要求预埋排气孔和墩身施工预埋钢板;根据监测要求预埋墩身应力应变计和温度应变计;根据墩顶0#、块的施工方案,在墩顶段预埋托架梁的各种钢构件。
三、墩身线型控制
1.影响高墩施工精度及其解决办法
该桥薄壁空心墩,墩身柔度大,在施工中受到日照引起的温差、风力、机械振动及施工偏载的影响,墩身的轴线可能发生弯曲和摆动,使墩身处于一种动态之中。在墩身施工中针对不同的情况采取相应的措施:
①环境温差
高温季节,在阳光的照射下,高墩的朝阳面和背阳面温差较大,墩身也因此产生不均匀膨胀,使其向背阳面弯曲,对墩身施工精度有影响,且随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。
在施工中采用以下方法进行控制:
A、喷水降温法:通过安装在内外模板结构上的环形喷水养生管,间断地向墩身喷水,在养护墩身的同时起到降低阴阳面温差的作用,从而使日照温差引起的墩身轴线偏位减少到最小。
②风力、机械振动和施工偏载
风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的。针对此特点,采取如下措施:
A、采用刚度大的模板(面板为6mm钢板,筋板为∠75×75mm的角钢,并采用 [120的槽钢作为横带),以提高模板整体的抗弯、抗扭强度。
B、在墩身砼浇筑时,混凝土应从四边均衡下料,以防止混凝土出现偏压。
2.墩身线形测量
为了保证施工的连续性,确保高墩施工的垂直度及外观线形,在墩身施工控制测量中,采用高精度全站仪和激光垂准仪配合使用、相互校核的方案。
在承台施工完毕后,采用全站仪在承台顶部空心墩内横向轴线上精确测定出2个点,在其上分别安置激光垂准仪。墩身施工的过程中,在天气条件不允许(大风或雨天等)时,由于全站仪无法使用,使用激光垂准仪进行对点校模;天气条件较好时,用全站仪和激光垂准仪分别进行对点测量,若两者复核误差在±3mm之内时,以全站仪测设点为准;若误差超过±3mm,查明原因(包括重新校正垂准仪),直到在误差允许内再进行施工。
在施工中每半月对激光垂准仪校核一次,每1~2月对大桥控制网复核一次。特别是在多雨季节,湿陷性黄土容易造成控制桩点移位。
四、墩身外观质量的保证措施
墩身外观质量主要是模板、砼浇注和施工工艺对结构物外表导致的随机出现的一些缺陷。
1.构造物表面质量通病的防治。
主要有蜂窝、麻面、气泡、泛砂、砼色泽不一致等现象,保证措施如下:
①砼配合比设计时在满足施工条件下,应尽量降低含砂率和水灰比。
②砼应强制拌和,罐车运输,连续浇注,杜绝坍落度不稳定,送料不衔接和每车砼级配不均匀、投料造成离淅的现象出现。
③经试验掌握振捣的尺寸,既不能过振形成表面泛砂、砼流泪的现象,也不能因欠振导致蜂窝、麻面。
④必须分层浇注,层厚能满足振实要求,在前层未凝固前进行下层的浇注,夏天由于高温,砼内应掺入适量木钙粉,推迟砼的凝结时间。
⑤尽量避免在高温时段浇注砼。如不可避免,应对钢模板采取降温措施。浇注过程洒落在钢模板上被烫干形成的“死灰”应随时清理干净。
2.模板接缝、分层和分节施工缝的消除
①模板接缝:要求使用整块钢模板,以减少接缝。模板应试拼并监理验收,不合格的不能用于工程。用时缝内应贴双面胶带,杜绝漏浆导致的表面缺陷。
②分层施工痕迹:这种现象大都是由于砼坍落度大,经振水泥内黑色成份上浮至表面,导致两层间有深色条带痕迹。也有前层初凝后浇注后层形成的施工缝痕迹。解决办法是降低坍落度,第一次未初凝前必须浇注第二层。若下层经振有离淅现象时,应清除表面积水。
③翻板施工的板与板接缝的处理:要求两节模板横向接缝严密,不能有漏浆现象,每次拼接时,粘贴双面胶带。每层砼浇注和模板顶面平齐,做到施工缝和模板缝重合。加大模板和支撑的刚度,做到节段接缝处模板不外胀。
3.砼表面裂缝的预防
薄壁空心墩下部0~4M段落由于受约束力复杂和施工条件较差,易出现表面裂缝,采取的主要预防措施为:
墩身根部按设计要求敷设泄水排汽孔。墩身施工期间用于墩内外空气流通和空心箱内养生水的外排,墩身施工结束后,用砂浆填补。
墩身模板每隔一节中部应设直径3-5cm与墩身贯通的通气孔,顺桥向每侧2个、横桥向每侧1个,用PVC管预留。从模板支立到养生终止前,用空压机向墩身内部送风,以减小内外的温差。
墩身混凝土浇筑应避开高温时段,若受高温影响较大时,太阳直射的模板面外应用彩条布覆盖。
空心墩内、外模板上应挂设环形喷水养生管,连续喷水养生至砼强度达到设计强度的90%。
五、墩身施工的安全保障措施
1.所有上岗人员须进行岗前体检,凡患有心脏病、高血压和恐高症等疾病者,禁止上岗;患有感冒、发烧等易引起头晕的疾病,在康复前,禁止带病上岗。
2.各上岗人员必须进行岗前安全知识培训,严格按操作规程施工。所有人员进入施工作业区,必须将安全帽、保险绳、防滑鞋等防护用品佩带齐全。严禁酒后上岗和疲劳作业。
3.作业场地布置醒目的安全警示牌和安全标语;每日在岗前对各操作人员进行集中安全教育。
4.制定严格的安全工作奖惩条例,并在作业区树立条例标牌,以达到警钟长鸣的目的,使安全工作深入人心。
5.作业场地的电路布置要规范化,所有的机械电缆应定期检查,防止漏电伤人。专职电工每日对用电线路进行检查。