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1工程概况
汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段第8标段起讫里程为K142+000-K151+000,于K146+841处设短链缩短12.938m,线路全长8.987km。线路起点位于五华县华阳镇中心南侧的古塘角村,路线向西经华南村曾岭下、洋飞角、新阳村阳坪岭,再向西经华阳镇坪南村新坑,米潭村万屋场,终点位于紫金县敬梓镇洋高村。全线采用120km/h设计时速的六车道高速公路技术标准,整体式路基路面宽34.5m,车辆设计荷载为公路-Ⅰ级。
为了加强本项目工程建设管理,消除质量通病,确保工程质量和施工安全,根据国务院《建设工程质量管理办法》和交通部颁发的《公路工程质量管理办法》等国家现行法律、法规以及广东省交通运输厅质量管理相关文件精神。并且立足于“预防为主,先试点”的原则,确保我合同段内的墩柱工程质量符合设计要求及技术标准,我标段选定了高楼大桥5#-1墩柱为我标段墩柱的首件开工工程。
2 参加首件墩柱施工主要人员及主要机械
本工程施工专业队伍、施工机械已进入施工现场,人员、机械满足施工需求。
3 墩柱施工过程
1)高楼大桥5-1墩柱首件工程工程于2013年10月15日报批,于2013年10月22日开始施工,钢筋、模板安装前,先对墩柱中心及桩顶高程进行复测并进行找平处理,然后进行墩柱钢筋、模板安装,完成后进行自检,自检合格后报请监理工程师验收,并申请砼浇筑。混泥土浇筑于2013年10月26日完成。
2)施工放样
桩基检测完毕之后,及时清理桩头,对桩顶预留钢筋进行调直,测量班精放墩柱中心点位,并在桩顶面上打点,用红油漆标识。对桩顶混凝土进行凿毛处理,同时保护好已放样出的中心点。
3)支架搭设
在墩柱钢筋、模板安装前,搭设施工支架,提供墩柱施工工作平台。对桩位周边的地面进行清理平整,场地平面平整完后,进行支架的搭设工作。支架搭设采用Φ48*3.5mm钢管扣件脚手架,间距70cm,高度150cm,加设剪刀撑,脚手架的搭设是安全施工重点控制工序,经验算支架稳定性满足施工要求。
4)钢筋制作及安装
钢筋由我标段1#钢筋加工场集中加工,平板车运送至施工点。墩柱纵向钢筋与桩基钢筋连接采用双面焊接,加强箍圈的制作采用双面焊,接头质量要符合设计和规范要求,应避免最大应力处设置接头,,焊缝长度不小于5d,钢筋的焊接接头面积在同焊接长度区段内不大于总面积的50%(焊接区段内是指35d长度范围内),箍筋采用点焊。
确保钢筋安装位置、根数、钢筋型号、连接工艺符合设计和规范要求。每道工序完成后须多次复核及验收,经质检员自检合格后,报现场监理工程师验收,验收合格后方可进入下道工序施工。
钢筋外观表面应洁净,加工前应将钢筋表面漆皮、鳞锈、油渍等清除干净。
安装钢筋时,先确定墩柱中心点位,采用机械、人工配合,将桩基预留钢筋与墩柱钢筋笼纵向钢筋采用双面焊接,通过柱加强筋连接成形。通过吊车调整钢筋笼中心位置。采用吊线锤对墩柱中心进行对中,调整钢筋笼平面位置,焊接保护层定位钢筋头,钢筋头靠近模板一侧须打磨,使其保护层控制在±5mm之内。
钢筋正式焊接时严格按双面搭接焊工艺要求操作,焊工必须持有上岗证,并指定二名焊工负责焊接,按规定频率取样进行接头抗拉性能试验。
5)墩柱模板安装
高楼大桥墩柱模板采用组合钢模板,由专业厂家设计和制作,现场安装。模板主要采用2m高/节的大块模板,配以少量0.5m高、1m高的矮模板用于调节。钢模板的组装采用螺栓连接,可按照施工要求,调节模板高度。为使墩柱模板有足够的刚度,保证墩柱混凝土的外观质量,钢模面板采用6mm厚钢板制作,外壁采用10cm的槽钢加肋。模板使用前须打磨,要求内表面光滑无锈。
5-1墩柱高度为8.450m,采用一次性浇筑,墩柱模板在安装前应由测量班对轴线和墩柱平面位置及标高进行复核,经复核无误后,报现场监理工程师验收,验收合格后方可进行模板安装。
模板安装前应在模板内侧涂一层脱模剂,脱模剂不可混用,以保证墩柱混凝土拆模后表面色泽一致,涂刷时要薄且均匀,避免对混凝土表面的污染。
墩柱模板安装完成后,应保证墩柱的设计尺寸及墩柱的竖向垂直度。为确保模板的竖向稳定性,在钢模外侧拉4根缆风绳将模板固定,以防砼浇筑过程中模板倾斜。墩柱模板与施工脚手架之间应相互独立,以避免在脚手架上人工操作时引起模板局部变形。
6)砼拌合物的控制
(1)混凝土原材料进场的质量控制
挑选生产能力强、质量信誉好、水泥颜泽美观的水泥供应厂家,从而保证水泥质量,对砂、碎石原料进行严格挑选,确保干净、无杂质,砂选用颜色较浅的中砂,含泥量控制在2%以内,同时加强碎石筛分检查,确保良好级配。
(2)严格控制混凝土配合比设计
在中心试验室的具体指导下,由工地试验室按有关技术规范进行计算和试验,完成配合比设计,并在施工过程中经常检查。施工前,拌和站的电子计量装置经过了计量部门的核准和标定,并进行了计量测试(试拌),确保计量精度。拌和前对沙石进行含水量检测,并相应调整配合比。
(3)严格控制混凝土坍落度
混凝土坍落度过大,难以将水分完全排出而产生较多气泡,将坍落度控制在120mm~160mm,在拌合站和浇筑现场均随时进行坍落度检查,不符合要求时,及时优化配合比。
7)混凝土的浇筑与振捣
(1)浇筑前应由质检工程师对支架、模板的稳定性进行检查,模板内应无杂物、积水。
(2)控制混凝土下料方向,使砼堆积在模板中间,避免模板边石子聚集,振捣不足,水泥浆不能很好的包裹石子,造成麻面。
(3)混凝土的振捣采用插入式振捣器振捣,混凝土浇注应连续进行,混凝土振捣依次顺序进行,插入范围不得超过振动范围2/3,同时加强模板周边的振捣,与侧模应保持5cm~10cm的距离,避免漏振。控制浇注分层厚度,保证在30cm一层。振捣遍数为2遍。
(4)插入式振捣器的操作:快插慢拔,并插入下层混凝土10cm,确保上下层混凝土紧密结合;严禁振捣器碰撞钢筋、模板及预埋件;振捣时间为每插点20s左右(混凝土坍落度较小时适当延长),做到不欠振、不过振,对每一振点,必须确保该点混凝土振捣密实。密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆;并将混凝土内靠近模板边的气泡振出混凝土外,或引到振动棒周边排出,同时注意不要振动过度,防止混凝土表面出现砂面。振捣器拔出混凝土时速度要慢,保证振动棒周围的空气能够跟随振动棒引出。
8)墩柱模板的拆除
墩柱模板在砼浇筑24小时后拆除,拆模时应防止损坏砼表面及其棱角,卸落支架时应对称均衡有序进行。模板拆除过程中,不能猛烈敲打和强扭,拆模时严禁随意抛掷,模板下落时设置缓冲支垫防止模板碰撞变形。模板拆除下来后,要维修整理,分类妥善存放,模板清洗以及涂刷隔离剂,以备重复利用。
9)混凝土养生
墩柱的养生采用塑料薄膜覆盖,水桶滴水养护,确保砼面经常处于湿润状态,墩柱砼拆模后的养生时间不少于7天。使混凝土在拆模之后保持连续湿润,避免形成干湿循环。
4 分析及结论
通过对高楼大桥5-1墩柱首件工程的施工过程来看,我标段所采用的墩柱施工工艺满足施工的要求。
我部根据《公路工程质量检验评定标准》进行检测,检测结果显示,高楼大桥5#-1墩柱的混凝土28天抗压强度39.1MPa,设计30. MPa,符合设计要求,合格率为100%;模板接缝平整、严密,支撑系统稳定、牢固,符合设计及规范要求;结构尺寸正确,混凝土面平顺、颜色基本一致,符合设计及规范要求。
通过高楼大桥5-1墩柱首件工程施工,加深了全体参建人员对桥梁墩柱施工工艺的理解,增强了其质量意识。同时在施工过程中也存在一些问题,针对问题我们通过讨论,提出了改进措施。在后续桥梁墩柱施工中我们将发扬首件工程中的优点,不断改进和优化施工方案,杜绝在首件工程中的问题再次发生。
同时通过对高楼大桥5-1墩柱混凝土成品进行检测,其各项指标符合设计及《公路桥涵施工技术规范》的各项规定及《公路工程质量检验评定标准》的要求。能够指导后续施工。
参考文献
[1]汕湛高速揭博项目T8标两阶段施工图设计.
[2]广东省高速公路施工标准化管理文件.
[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011).
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在具体工作中,我们结合地区整顿和规范建筑市场秩序工作的实际情况,围绕“五个”转变开展工作:一是整顿和规范建筑市场秩序要由以整顿为主向以规范为主转变,重点在完善建筑市场监督管理的规定、措施上下功夫,积极开展建筑市场治本之策的研究,逐步实现建筑市场的规范管理;二是行政执法由普遍执法检查向重大案件查处转变,重点查处群众反映强烈的严重违法违规案件和加大执法监督力度;三是工作方式由一般部署向目标责任制转变,重点抓各项工作的落实和行政效能考核;四是建筑市场整顿由普遍整顿向薄弱环节、重要环节转变,重点是加强有形建筑市场和工程质量管理,充分发挥有形建筑市场作用,严格贯彻施工图设计审查、施工许可和竣工验收备案制度;五是建筑市场监管由被动向主动转变,重点是加强动态监管和培育企业信用。全地区各县(市)建设管理部门按照制定的工作方案,加强领导、认真组织、突出重点、强化措施,深入开展整顿规范建筑市场秩序工作。
二、依法行政,加强管理,规范建筑市场各方行为
为切实规范建筑市场各方主体行为,从源头上制止建设工程不依法建设、不按建设程序办理建设手续、项目违法转包、分包以及中标与施工过程相脱节、工程技术人员、项目经理、员等违法乱挂乱靠等行为,我们采取了有针对性的措施。一是抓住治“乱”源头,规范业主行为。整顿和规范建筑市场,首先应从依法规范业主行为开始,从严把好八关,即:市场准入关、勘察设计关、规划审批关、施工图审查关、招标投标关、建设监理关、质量监督关、施工许可关。坚决不允许违法项目开工建设。二是加大管理力度,严格办事程序。各级建设行政主管部门不断提高自身的政治和业务素质,切实负起责任,真正履行职责,真抓实干,加大执法检查力度。首先,从严规范执法行为、办理各项基本建设手续开始,依法严格办事程序,该办的一定要办,不该办的一定不能办,杜绝问题进入市场。其次,办理各项手续规范到位,尽职尽责,为市场主体各方做好榜样。第三,理直气壮地依法管好辖区内的市场秩序,依法教育,依法说服,依法规范市场主体各方行为。三是加大执法力度,严肃查处违法行为。加强执法力量,对执法检查查出的违法违规行为,敢于动真的、来硬的,不姑息迁就,不讲情面,该通报的通报,该处罚的处罚。求真务实,见到实效,真正起到震慑作用。四是加强对施工企业的管理工作,引导和帮助企业提高整体素质,提高企业技术人员自有率,提高企业的自律能力,提高企业的市场执行力,切实依据企业自身的技术优势,充分调动管理人员的积极性,逐步使市场竞争中的最基础层次的价格竞争转向中间层次的质量竞争,最后达到最高层次的品牌竞争,使我们的企业真正走向做大做强之道。五是认真开展不执行强制性标准和在施工中偷工减料行为的专项治理。加大对新版《建筑工程施工质量验收规范》的宣传力度,贯彻实施《建设工程质量管理条例》、《实施工程建设强制性标准监督规定》等强制性条文,依法严厉查处不执行强制性标准、偷工减料、降低工程质量以及指定、购置使用不合格的建筑材料、建筑构配件和设备的勘察、设计、施工和监理等单位的违法违规行为。六是做好工程建设安全生产各项工作。今年我们紧紧围绕“以人为本,安全第一”的主题,把多发性事故的专项工作作为一项重要工作,全地区建筑施工安全生产工作牢牢把握住“三个一”:咬信一个指标,即安全生产控制指标;明确一个方向,即通过保证安全投入和提高违规成本,促进责任主体落实安全生产责任;关注一个重点,即关心农民工的生命安全与职业健康,改善农民工的作业和生活环境。同时“抓两头”,即一方面进一步加大监管力度,下猛药,治重症,坚决遏制重特大事故高发势头;另一方面紧紧咬住安全生产控制指标,远近结合标本兼治,全面降低事故总量。积极督促各施工企业办理安全许可证版权所有!,目前已有家企业办理了安全生产许可证。七是加强对工程监理工作的监督指导。认真贯彻执行《建设工程监理规范》,要求监理人员持证上岗率要达,严格实行旁站监理、关键部位和关键工序现场跟踪监理制度,切实履行监理职责,对监理企业监理项目管理人员实行登记制,并要求监理企业对总监履行职责及巡视检查记录情况进行考核,对不称职的监理人员要随时撤换,严禁监理企业相互压价竞争,自觉维护企业的合法权益,增强行业自律行为,促进监理事业健康发展。八是严格市场准入和清出制度。我们严格加强对企业、专业技术人员的资质、资格管理,在工程项目投标前,企业所具备的资格、所拟派管理人员的资格以及拖欠民工工资问题等是市场准入审查的首要条件,凡不符合条件者,不得准入,不得参加投标活动。对外区施工、监理企业凡是在建筑市场中存有违法违规行为的,一律作为清除市场的重要依据,并公布于众。
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该工程位于广州市海珠区南洲路站至江泰路站,含东晓南路站~江泰路站(东~江),南洲站~东晓南路站(南~东)两个区间,采用盾构法施工的隧道工程,由江泰路站始发,经过东晓南站,再由南洲站吊出井吊出,双线采用一台盾构机掘进。其中左线隧道在2007年4月18日始发,在2008年1月28日到达吊出井。吊出井此时正在进行围护结构施工,根据工期策划要求,右线隧道应于2008年6月28日始发。若待吊出井主体施工完成后,盾构机才出洞再拆解吊出,则盾构机将在吊出井围护结构外停置至少半年,且右线隧道始发时间亦将推后至少两个月。这对施工工期和施工安全都极其不利,为了能使右线隧道按计划时间始发,该工程决定采取先吊出盾构机后施工主体的施工方案。
二八号线延长线盾构1标吊出井位于南洲路站北面,基坑平面尺寸为43.9m×20.7m,开挖深度约25.218m,局部开挖深度约18.343m。基坑围护结构采用Φ1200mm,间距1350mm的钻孔灌注桩,桩间采用Φ600mm的单管旋喷桩止水。基坑支撑体系采用五道支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑;第二、三、四、五道为钢支撑,局部为钢筋混凝土支撑。
2 盾构机入井后的空间位置
盾构机到达吊出井后,继续掘进并拼装临时管片,待掘进至里程K10+077.568(进入吊出井内14.68m),此时临时管片已拼装4环(通缝拼装),第4环临时管片在盾尾部分沿隧道轴线方向推进0.45m,此时盾构机刀盘距南侧侧墙2.82m,盾尾离基坑北端头的水平距离约为6m,盾构机顶与第四道腰梁底的垂直距离约为2m,盾构机底与吊出井基底的垂直距离约为1.6m,停机范围地层为地层为主。盾构机在基坑中的空间位置关系,如图所示。
图1 基坑平面图
图2 盾构机入井后平面示意图
图3 盾构机入井后立面示意图
图4
图5
图6 围护桩及冠梁加强设计范围示意图(图中左边方框为围护桩及冠梁加强设计范围)
3 盾构机拆解吊装控制要点
3.1 拆解吊装前的准备工作
(1)吊装专项方案的审查
在监理工程师审批《盾构机在吊出井拆吊方案》时应特别注意盾构机分解及吊装的顺序,盾构机各部件的外形尺寸、重量、内部结构、安装方式以及吊装起重设备的各项参数,测定地基基础的承载力,选定吊装地点,并根据各项参数计算每次吊装的安全系数。特别值得注意的是吊装地点的选择,充分考虑各个部件的重量、各个部件与吊装设备的平面位置关系、吊装设备吊臂的长度、吊臂倾角与吊机有效功率的关系等因素。根据吊装地点地层的地质情况,提前制定地层的加固方案,采取有效措施对地层进行加固,使地层的地基承载力能满足吊装的要求。
(2)围护结构的处理措施
在施工左线隧道范围内的围护桩时,对左线隧道范围内围护桩的钢筋笼也进行了特殊的长度设计,即该范围内的钢筋笼长度只安放至隧道顶,控制钢筋笼底距离隧道顶约30cm左右,如此将可在盾构机入洞破桩时省去了要割除围护桩钢筋的麻烦,避免了开仓作业的风险,让盾构机入洞时更顺利安全。
在吊出井围护结构设计阶段,针对盾构机吊出,考虑围护桩除受土体压力外,还将承受盾构机吊装时的荷载作用,因此设计对左线范围内的围护桩和冠梁在配筋方面进行了加强设计,加强范围如图所示,除此之外还将基坑西侧原本为钢支撑的第四道支撑局部改成了混凝土支撑,以加强支撑的强度。
(3)地层和地面的加固措施
起重机吊装地点为吊出井的南端头,由于南端头地层较好,只对南端头地面进行了加固而未对地层进行加固。南端头地面的加固措施是:在吊装设备停放范围内浇筑了厚30cm的C40钢筋混凝土板,在板内布置了上下两层钢筋网,吊装时在板上铺设两块长8m,宽1.5m,厚8mm的钢板。
(4)盾构机到达吊出井前的控制
在左线盾构机掘进到达吊出井时之前30m需对盾构机进行定位及线路轴线复核测量,若发现偏差则需勤测勤纠;后20环管片需采用扁钢进行连接,并进行二次复紧,且每隔5环注双液防水环箍。
(5)吊出井基坑土方开挖
盾构机开挖前,吊出井基坑围护结构已施工完成,基坑封闭。待盾构机进入吊出井后,需分两步进行土方开挖,并将盾构机开挖出来。
第一步:先进行吊出井上层土方开挖,待开挖至标高约-8.8时(开挖深度约15.8m),此时盾构机刀盘顶标高约-10.3,盾构机上覆土厚度约为1.5m,开始由人工清理盾构机正上方土体。
第二步:盾构机两侧面土体则由人工配合小型机具进行开挖,两侧开挖标高至-15.5(开挖深度为22.5m),此时盾体两侧覆土约0.8m。
3.2 盾构机拆解吊装步骤
盾构机进入吊出井停机后,后配套与盾构机分离后保养(管路封堵、电缆头处理),后配套台车及桥架和主机分离后,用电瓶车拉回始发井。桥架固定到管片车上,边铺轨边用两台电瓶车往回拉。
当土方开挖至盾构机顶时,为防止挖掘机对盾构机造成损伤,采用人工开挖,人工挖除盾构机周边上半部分土体(此时盾构机盾体约外露出5.2m)后,则对盾构机进行拆解,其顺序如下:
拆除管片,焊接各种吊环并做探伤检测拆卸螺旋输送器并放置于成型隧道内拆卸管片拼装器并吊装分离中盾与尾盾并吊装尾盾分离前盾与中盾并吊装中盾拆卸并吊装刀盘吊装前盾吊装螺旋输送器
图7 盾构机半埋在井内
图8 管片拆卸及吊装
图9 盾尾吊装
图10 前盾吊装
3.3 盾构机拆解吊装要点
(1)吊装过程中的控制
每次吊装现场都有安全人员、指挥人员、司索人员、起重机司机,且配备通讯器材。吊装时司索挂钩完毕后,检查卸扣、钢丝绳的状态情况,由现场指挥人员、安全人员和起重机司机三人确认后,方可起吊。起吊时控制物体的稳定,在起吊10cm时停止一下,再次检查卸扣、钢丝绳的状态情况,确定安全后,则匀速提升物体。在整个吊装过程中安全人员、指挥人员、司索人员和起重机司机对所吊物体进行目视跟踪,观察吊物的扶护或绳索的稳固情况,避免吊装过程中与支撑发生碰撞。
(2)吊装过程应注意加强监测
注意加强对基坑的各项监测工作。在吊装前针对因吊装而使基坑容易发生变形的位置布设变形观测点并测定初始值,吊装时对变形观测点进行跟踪观测,掌握基坑的变形量,及时了解基坑的安全状态。
(3)吊装过程中应注意对支撑的保护
由于基坑内所有支撑都未拆除而且处于受力状态,基坑的空间受到限制,一旦吊装物体与支撑发生碰撞就很容易发生意外,因此在吊装过程加强现场指挥,起吊速度尽量缓慢并保持匀速,尽量避免与支撑发生碰撞,以免发生安全事故。
(4)吊环焊接后进行探伤检测
在进行盾构吊装前必须对吊环的焊接进行探伤检测,以免发生安全事故。
4 与先施工主体后吊出方案的比较
在盾构法隧道施工中,通常是先施工完吊出井的主体结构后再进行盾构吊出,但本工点由于吊出井前期施工滞后,致使工期紧迫,为保证右线隧道能按时始发,采取了先盾构吊出再施工吊出井主体结构。
下面将先从技术和工序上与先施工主体后吊出比较,分析其利弊:
4.1 有利因素
(1)缩短了盾构隧道施工的工期,为二次始发争取了宝贵的时间。
(2)吊出井主体结构施工时无需预留盾构吊出洞口,中板施工时也无需预留钢筋,中板可一次性完成浇筑。
(3)盾构机到达时无需接收架,且不需进行端头加固,到达安全可靠。
(4)无需预留隧道洞门,不需进行洞门破除,洞门可与侧墙同时浇筑,有利于防水。
4.2 不利因素
(1)盾构机需解体分次吊装。
(2)须对吊出井的围护结构进行加强设计。
(3)要求要有较好的地层。
由于施工技术和工序的不同,相对应的施工费用也有所不同,其对比如下:
(1)增加的施工费用
1)围护桩及冠梁加强设计所增加的材料费用;
2)地层及地面加固所增加的费用。该部分费用较少,因为就普通的盾构吊出有时也需对地层和地面进行加固,只是本工点的地层及地面加固的强度要求高点。
(2)节省的施工费用
1)节省了制作接收架的费用;
2)节省了端头加固及对加固效果进行检测的费用;
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广东珠三角城际轨道交通工程桥梁段的墩柱大部分采用单墩,墩柱以流线”Y”型独立墩为主,分为矩形墩,圆端墩,圆墩三种形式,每种墩均有4米高的“Y”型墩帽;跨越道路地段采用框架墩,以保障道路畅通;矩形单墩,按照墩高分为三种型式:A1、A2、A3,A1型墩墩柱立柱矩形截面为1.8m×3m,墩帽顶截面为2.4m×5.4m,曲线型变化,正面形成“Y”型墩柱。A2型墩墩柱立柱矩形截面为2.4m×3m,墩帽顶截面为2.4m×5.4m,曲线行变化,适用于墩高大于8米,不大于12米的桥墩; A3型墩墩柱立柱矩形截面为3m×3.8m,墩帽顶截面为3m×5.4m,曲线行变化。圆端墩只有一种形式B1,用于标段内过河流段桥墩,墩柱截面形式为2.4m×5.4m,圆端半径1.2m,墩帽顶部截面2.4m×8.7m,圆端半径1.2m。框架墩型为两截面形式为2.2m×2.5m的直壁方墩,上架横梁。
二、“Y”型墩柱设计情况
“Y”型墩柱在高架区间设计最为常见;横桥向直线段宽一般大于2.2m,墩顶即”Y”字最顶宽度一般大于2.8m;顺桥向直线段宽一般大于4m,墩顶即”Y”字最顶宽度一般大于6m;墩柱钢筋保护层一般设计为3.5cm。
三、“Y”型墩柱施工工艺
1. 墩柱施工工艺
在承台施工时,首先测量放样,定位、安装墩柱直线段预埋筋,预埋筋的安装位置与墩柱直线段主筋钢筋位置对应一致,纵横中心轴线也必须与墩柱纵横中心轴线相互对应一致。承台施工完成,墩柱根部范围凿毛,清除灰尘和混凝土浮浆。然后搭设配合墩柱施工的辅助脚手架,绑扎墩柱钢筋骨架和墩帽“Y”型钢筋,安装保护层垫块,安装预埋件,安装模板,浇筑混凝土,混凝土养护。
2.工艺流程图
3.墩台施工容许误差
四、导致墩柱钢筋骨架偏心的主要因素
1.墩柱预埋筋定位控制措施不当,钢筋固定不牢固,在承台浇筑、振捣混凝土时,预埋筋发生移位,连接后续墩柱钢筋骨架出现偏心。
2.墩柱较高,墩柱钢筋骨架竖向主筋垂直度控制难度大,尤其是竖向钢筋接长焊接的位置。
3.“Y”型墩柱墩帽钢筋骨架向外分散,大头朝上,变截面段即顶部钢筋重量占整个钢筋骨架的比重较大,如果墩柱直线段钢筋垂直度控制不好,或钢筋骨架绑扎期间对称两侧受力不均,就会造成整个钢筋骨架偏心,严重时甚至会使钢筋骨架倾斜或倾倒。
五、“Y”型墩柱钢筋骨架偏心控制措施
针对以上分析“Y”型墩柱钢筋骨架产生偏心的原因,制定切实可行、合理有效的控制措施。
1.防止墩柱预埋筋偏心控制
为避免承台混凝土浇筑时使墩柱预埋筋移位或变形,施工时可根据墩柱直线段的主筋设计加工一套闭合的钢构箍圈,每套箍圈可分为内套箍圈和外套箍圈,外套箍圈设计半径和边长等于墩柱平面边缘线减去保护层厚度,内套箍圈半径和边长等于外套箍圈内径减掉墩柱直线段主筋直径或减掉主筋直径+5mm。承台混凝土浇筑前,用内外箍圈将墩柱预埋筋套在中间固定,同时采用钢管配合可调动的顶托,将箍圈的四个边固定支撑与承台钢模板连接在一起,可避免墩柱预埋筋在承台混凝土浇筑振捣过程发生偏心和移位。
2.钢筋骨架垂直度的控制
一般来讲,从两方面进行控制钢筋骨架的垂直度,一是墩身预埋筋定位准确,提供测量放线,精确定位预埋钢筋位置,并且固定牢固,保证在浇筑混凝土时不发生移位。二是在安装上部钢筋时使上下连接筋位于同一条轴线上,这就需要对钢筋搭接部分进行预弯,确保在进行搭接时钢筋同轴,同时做好上部钢筋固定措施,不至于造成搭接后的钢筋骨架发生偏移或倾斜,常规做法是在墩身钢筋骨架范围内搭设支撑脚手架,起到稳定作用。
3.墩柱钢筋骨架整体偏心控制措施
利用辅助施工脚手架增加钢管横撑,固定整体钢筋骨架。采用该方法,首先要保证辅助施工的脚手架的稳定。脚手架按双排搭设,一般按排距0.6m,立杆间距0.9m,横杆间距1.2m搭设成一个围绕墩柱的矩形框架,四面增加剪刀撑增强脚手架的整体性,落地杆落在承台顶面,增大脚手架的受力面积,增强脚手架的整体稳定性。对于较高墩柱,为增强脚手架的稳定性,还可在脚手架的外侧四侧增加缆风绳。脚手架搭设好后,在绑扎墩柱钢筋过程,逐步增加固定横撑,固定墩柱钢筋骨架。墩柱钢筋直线段绑扎高出承台顶面3米时,在3米位置增加一圈钢管横撑,形成“井”字形固定框架,将墩柱钢筋进行固定,钢管横撑与脚手架相连。如此操作,在直线段由承台顶面往上,每隔3米增加一圈钢管横撑。钢筋骨架绑扎完毕,绑扎钢筋保护层垫块,进行模板安装,模板由墩柱底部往顶部一节一节安装,安装过程,遇固定横撑影响模板安装时,拆除影响模板安装的横撑,其它横撑不动。如此往复,逐节安装模板,逐圈拆除固定横撑,切不可在安装模板时一次性拆除固定横撑,一次性拆除横撑后,安装模板时,钢筋骨架如遇碰撞,就会发生偏斜甚至倾倒。
六、总结
在”Y”型墩柱施工质量控制方面,钢筋骨架偏心最难控制。钢筋骨架偏心导致墩柱钢筋一侧露筋而对应另一侧保护层过厚,更甚至一旦偏心超标导致模板安装困难等,如不采取合理控制措施,仅靠保护层垫块调整,在面对钢筋密度大、吨位大的钢筋骨架上,垫块起不到明显的效果。所以通过学习和总结,制定了以上的控制措施,用于施工现场,能够较好的实现控制目标,避免了钢筋骨架偏心问题,确保了整个墩身钢筋骨架的混凝土保护层,试验后采用超声波检测保护层证明了上述措施的科学性和可行性,能有效的避免骨架偏心导致后续隐患。同时对钢筋骨架倾斜和倾倒也起到了有效的控制,避免了施工过程中因钢筋骨架倾斜、倾倒引发的安全事故。
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近年来,随着我国公路建设事业的蓬勃发展,桥梁工程的施工工艺日渐成熟并不断完善,施工机械更趋先进,其内在质量也有显著的提高。一座桥梁的建成,现不仅仅是服务于社会、造福于人们的一项工程,而且还应成为当地的一道景观。
目前,工程实体的内优外美已成为广大工程建设者们共识,并进行着不懈的追求,桥梁美学的研究也进入到相当的层面,人们对桥梁的外观质量特别是墩柱外观有了更高的期望。而不少工程建设项目中由于没有对桥梁的外观质量引起重视,特别是桥梁墩柱施工中没有进行有效的控制,从而使建成的工程外观质量差强人意。辽开高速公路全线桥梁比较多,其墩柱的外观直接影响到工程的整体形象。本文结合该项目建设的工程实践,就影响墩柱的外观的因素进行分析,探讨如何在施工中对墩柱外观质量进行有效控制。
二、常见外观质量问题及原因分析
通过全线桥梁外观质量调查数据分析,外观缺陷主要是蜂窝、气泡、麻面、水纹锈斑、模板缝痕、光洁度差、颜色不均、脱皮起砂和裂缝等。上述的墩柱外观质量问题经常出现,下面对其原因作简要分析:
1.蜂窝及气泡:主要原因是混凝土振捣技术不过关,过振导致了离析。或者是坍落度、水灰比不合适。气泡较多一般是由于混凝土的轻度析水造成,在掺加较多减水剂的情况下会更为明显。
2.麻面及水纹:出现此种外观质量问题时,应从混凝土的和易性、振捣时是否过振及混凝土配合比等各方面寻找原因。在用水量偏大的情况下,极易造成墩柱拆模后出现麻面。水纹现象的出现一般是由于漏斗和串筒的湿润水存留在柱底,这会影响墩柱底部混凝土的外观。而局部起砂一般是由于振捣时振动棒接触到模板引起的,砂率偏大也是一个原因。
3.接缝漏浆:原因主要有模板的接缝出现问题,或接缝处的螺栓没有拧紧,或接缝处未加胶条等。
4.表面不光滑,颜色不均一:掺加大量粉煤灰、砂石料中含有较多的石粉都会影响立柱的表面光泽。表面颜色不均与坍落度损失、层厚不均匀、振捣不规范等几个因素有关。
5.脱皮起砂:原因主要是由墩柱混凝土受冻或混凝土配合比不合理砂率过大造成的。
6.裂缝:原因主要是墩柱混凝土浇筑后,高温或大风天气墩柱混凝土没有进行及时的养生或柱墩钢筋保护层过小。
墩柱外观质量缺陷基本上集中在以上几个方面。有的单一出现,也有几个缺陷同时共存。
三、墩柱外观质量施工控制
1.模板选用与接缝处理
墩柱外观质量的好坏在很大程度上取决于模板的质量。墩柱模板应线条顺直流畅,面板光洁,接缝紧密,表面光洁度好。为保证墩柱的外观,采用正规的模板厂家定制整体式大块钢模板,并提出了加工精度、内壁打磨抛光、接缝的接头模式等方面的具体技术要求。对于不合格的模板退回原厂重新定做,为保证墩柱的外观质量奠定了良好的基础。墩柱模板的接缝通常设计成平缝,并加胶条螺栓连接。接缝的处理成功与否,直接影响立柱的外观。接缝处理不好,易造成漏桨等现象。截止目前,已试验了三种不同形式的接缝处理,分别为:在接缝(口)处打一层玻璃胶、粘贴橡胶带以及在接缝处法兰盘上贴3mm的单面胶条。从使用效果来看,打玻璃胶和贴单面胶条的方法较为成功。
2.规范材料选用
混凝土质量的优劣对立柱的外观有着直接影响,而规范材料选用是配制优良混凝土的前提。碎石选用5mm~31.5mm的连续级配坚硬碎石,砂选用Ⅱ区中砂,其细度模数控制在2.3~2.7之间。(1)砂率对立柱的表面光洁度有影响。砂率过小不利于混凝土的振捣密实,易形成麻面;过大则易引起混凝土离析。通过对34%、39%、41%三种不同砂率的试验,最终确定了35%左右砂率控制指标,避免使用粗砂。(2)掺加粉煤灰可提高混凝土的保水性、和易性。采用Ⅱ级粉煤灰进行试验,结果发现,随着粉煤灰掺加量的增加,成品混凝土颜色发白。综合考虑后,认为掺加粉煤灰时,则须采用Ⅱ级或以上等级的优质粉煤灰,并注意控制其掺加量,不宜超过基准配合比的20%,以免产生离析。分析试验结果认为,混凝土的粉煤灰和砂率对立柱外观影响的重要程度不同:粉煤灰掺量>砂率。
3.严格控制砼配合比
墩柱混凝土的配合比,重点控制的是水灰比和坍落度两项指标。施工过程中随时进行检测,在确保混凝土满足设计强度要求的同时,使墩柱外观质量得到提高。墩柱施工过程中,对不同的混凝土水灰比和坍落度进行了对比试验。
(1)水灰比:采用了4种不同的水灰(胶)比,分别为0.40、0.41、0.43、0.48。拆模后发现,水灰比小者颜色较暗,但表面的光洁度却未呈现出一定趋势。从试验情况来看,水灰比为0.43的混凝土成品表面情况较好。在施工过程中,总结提炼出了两个较为成熟的配合比:掺加粉煤灰的配合比为水泥∶砂∶石∶水∶灰∶外加剂=320∶636∶1234∶145∶468∶70;未掺加粉煤灰的配合比为:水灰比∶水泥∶砂∶石∶外加剂=0.47∶1∶1.99∶3.26∶0.004。当然,不同单位的施工习惯不尽相同,相应的混凝土配合比略有差异。
(2)采取两种坍落度的配合比:一种为40mm~50mm左右;一种为大坍落度的配合比,达到140mm。从对比的情况来看,大坍落度的成品颜色较暗,表面光洁度不好。总结后认为,混凝土的坍落度一般控制在40mm~60mm较为合适。相应地,混凝土搅拌时间可控制在120~180s。从综合试验结果来看,混凝土的水灰比和坍落度对立柱外观质量影响的重要程度为:坍落度>水灰比。
4.混凝土的浇筑与振捣
墩柱混凝土的浇筑和振捣也是影响其外观质量的关键一环,应做到均匀连续浇筑,规范合理振捣。
(1)浇筑前的检查:在混凝土浇筑之前,首先应确认模板底部与系梁或承台形成一密封系统。如处理不好,可能造成柱脚处严重漏浆而形成蜂窝缺陷。施工中采用与墩柱混凝土相同的水泥砂浆封底处理,效果良好。
(2)混凝土的浇筑:混凝土灌注过程当中,要求连续施工,不留工作缝。切忌一次下料过多,分层浇筑厚度控制在30cm~50cm为宜。对该问题在吊斗上划标识线就可方便地解决。混凝土的浇筑速度是立柱混凝土浇筑过程中一个较为重要的技术关键,按2~3m/h控制比较合适。同时,为避免夏季高温作业时混凝土坍落度的损失,最好避开中午高温时的作业,可安排在下午16∶00以后进行。当然,还应密切注意天气变化,雨天施工也会带来不必要的水纹、麻面等质量缺陷。
(3)混凝土的振捣:振捣对混凝土外观质量的影响较大,而振捣技术直接决定了混凝土振捣的好坏。墩柱施工实行定人定岗,让有多年施工经验的振捣工人专人施工,保证了墩柱的外观及其稳定性。结合施工实践,初步总结形成了以下几点经验及原则。振捣时要快插慢拔,振动棒一般应距离模板20cm左右。尽可能避免振捣器与模板接触,从四周依次间距均匀地螺旋式振捣,移动距离控制在20~25cm左右。每点的振捣时间为10~15s,以排除气泡,最后在立柱中进行振捣。振捣时,振动器要垂直插入前一层混凝土约10cm,以保证新浇混凝土与老混凝土结合良好。必要时,可根据情况实施二次振捣,直至混凝土表面平坦停止下沉、泛浆且没有大的气泡出现。另外,对于施工时可能存在的混凝土振动器混用情况,要特别注意功率的差异。不同形式、功率的振动棒的振动力有所差别。如对于同一种振动器采用ZN50的振动棒,其振动力要较ZN35的振动棒大2.8倍左右,应合理选用进行施工。
5.拆模与养生
篇6
0 引言
目前,工程实体的内优外美已成为广大工程建设者们共识,并进行着不懈的追求,桥梁美学的研究也进入到相当的层面,人们对桥梁的外观质量特别是墩柱外观有了更高的期望。而不少工程建设项目中由于没有对桥梁的外观质量引起重视,特别是桥梁墩柱施工中没有进行有效的控制,从而使建成的工程外观质量差强人意。
1 常见外观质量问题及原因分析
通过全线桥梁外观质量调查数据分析,外观缺陷主要是蜂窝、气泡、麻面、水纹锈斑、模板缝痕、光洁度差、颜色不均、脱皮起砂和裂缝等。上述的墩柱外观质量问题经常出现,下面对其原因作简要分析:
(1)蜂窝及气泡:主要原因是混凝土振捣技术不过关,过振导致了离析。或者是坍落度、水灰比不合适。气泡较多一般是由于混凝土的轻度析水造成,在掺加较多减水剂的情况下会更为明显。
(2)麻面及水纹: 出现此种外观质量问题时,应从混凝土的和易性、振捣时是否过振及混凝土配合比等各方面寻找原因。在用水量偏大的情况下,极易造成墩柱拆模后出现麻面。水纹现象的出现一般是由于漏斗和串筒的湿润水存留在柱底,这会影响墩柱底部混凝土的外观。而局部起砂一般是由于振捣时振动棒接触到模板引起的,砂率偏大也是一个原因。
(3)接缝漏浆:原因主要有模板的接缝出现问题,或接缝处的螺栓没有拧紧,或接缝处未加胶条等。
(4)表面不光滑,颜色不均一: 掺加大量粉煤灰、砂石料中含有较多的石粉都会影响立柱的表面光泽。表面颜色不均与坍落度损失、层厚不均匀、振捣不规范等几个因素有关。
(5)脱皮起砂:原因主要是由墩柱混凝土受冻或混凝土配合比不合理砂率过大造成的。
(6)裂缝:原因主要是墩柱混凝土浇筑后,高温或大风天气墩柱混凝土没有进行及时的养生或柱墩钢筋保护层过小。
墩柱外观质量缺陷基本上集中在以上几个方面。有的单一出现,也有几个缺陷同时共存。
2 墩柱外观质量施工控制
2.1 模板选用与接缝处理
墩柱外观质量的好坏在很大程度上取决于模板的质量。墩柱模板应线条顺直流畅,面板光洁,接缝紧密,表面光洁度好。为保证墩柱的外观,采用正规的模板厂家定制整体式大块钢模板,并提出了加工精度、内壁打磨抛光、接缝的接头模式等方面的具体技术要求。对于不合格的模板退回原厂重新定做,为保证墩柱的外观质量奠定了良好的基础。墩柱模板的接缝通常设计成平缝,并加胶条螺栓连接。接缝的处理成功与否,直接影响立柱的外观。接缝处理不好,易造成漏桨等现象。截止目前,已试验了三种不同形式的接缝处理,分别为:在接缝(口) 处打一层玻璃胶、粘贴橡胶带以及在接缝处法兰盘上贴3mm 的单面胶条。从使用效果来看,打玻璃胶和贴单面胶条的方法较为成功。
2.2 规范材料选用
混凝土质量的优劣对立柱的外观有着直接影响,而规范材料选用是配制优良混凝土的前提。碎石选用5mm~31. 5mm 的连续级配坚硬碎石,砂选用Ⅱ区中砂,其细度模数控制在2. 3~2. 7 之间。(1) 砂率对立柱的表面光洁度有影响。砂率过小不利于混凝土的振捣密实,易形成麻面;过大则易引起混凝土离析。通过对34 %、39 %、41 %三种不同砂率的试验,最终确定了35 %左右砂率控制指标,避免使用粗砂。(2) 掺加粉煤灰可提高混凝土的保水性、和易性。采用Ⅱ级粉煤灰进行试验,结果发现,随着粉煤灰掺加量的增加,成品混凝土颜色发白。综合考虑后,认为掺加粉煤灰时,则须采用Ⅱ级或以上等级的优质粉煤灰,并注意控制其掺加量,不宜超过基准配合比的20 % ,以免产生离析。分析试验结果认为,混凝土的粉煤灰和砂率对立柱外观影响的重要程度不同:粉煤灰掺量>砂率。
2.3 严格控制砼配合比
墩柱混凝土的配合比,重点控制的是水灰比和坍落度两项指标。施工过程中随时进行检测,在确保混凝土满足设计强度要求的同时,使墩柱外观质量得到提高。墩柱施工过程中,对不同的混凝土水灰比和坍落度进行了对比试验。
(1)水灰比:采用了4 种不同的水灰(胶) 比,分别为0. 40 、0. 41、0. 43、0. 48。拆模后发现,水灰比小者颜色较暗,但表面的光洁度却未呈现出一定趋势。从试验情况来看,水灰比为0. 43 的混凝土成品表面情况较好。在施工过程中,总结提炼出了两个较为成熟的配合比:掺加粉煤灰的配合比为水泥∶砂∶石∶水∶灰∶外加剂= 320∶636∶1 234∶145∶468∶70 ;未掺加粉煤灰的配合比为:水灰比∶水泥∶砂∶石∶外加剂= 0. 47∶1∶1. 99∶3. 26∶0. 004。当然,不同单位的施工习惯不尽相同,相应的混凝土配合比略有差异。
(2)采取两种坍落度的配合比:一种为40mm~50mm 左右; 一种为大坍落度的配合比, 达到140mm。从对比的情况来看,大坍落度的成品颜色较暗,表面光洁度不好。总结后认为,混凝土的坍落度一般控制在40mm~60mm 较为合适。相应地,混凝土搅拌时间可控制在120~180s。从综合试验结果来看,混凝土的水灰比和坍落度对立柱外观质量影响的重要程度为:坍落度> 水灰比。
2.4 混凝土的浇筑与振捣
墩柱混凝土的浇筑和振捣也是影响其外观质量的关键一环,应做到均匀连续浇筑,规范合理振捣。
(1)浇筑前的检查:在混凝土浇筑之前,首先应确认模板底部与系梁或承台形成一密封系统。如处理不好,可能造成柱脚处严重漏浆而形成蜂窝缺陷。施工中采用与墩柱混凝土相同的水泥砂浆封底处理,效果良好。
(2)混凝土的浇筑:混凝土灌注过程当中,要求连续施工,不留工作缝。切忌一次下料过多,分层浇筑厚度控制在30cm~50cm 为宜。对该问题在吊斗上划标识线就可方便地解决。混凝土的浇筑速度是立柱混凝土浇筑过程中一个较为重要的技术关键,按2~3m/ h 控制比较合适。同时,为避免夏季高温作业时混凝土坍落度的损失,最好避开中午高温时的作业,可安排在下午16∶00 以后进行。当然,还应密切注意天气变化,雨天施工也会带来不必要的水纹、麻面等质量缺陷。
(3)混凝土的振捣:振捣对混凝土外观质量的影响较大,而振捣技术直接决定了混凝土振捣的好坏。墩柱施工实行定人定岗,让有多年施工经验的振捣工人专人施工,保证了墩柱的外观及其稳定性。结合施工实践,初步总结形成了以下几点经验及原则。振捣时要快插慢拔,振动棒一般应距离模板20cm 左右。尽可能避免振捣器与模板接触,从四周依次间距均匀地螺旋式振捣,移动距离控制在20~25cm 左右。每点的振捣时间为10~15s ,以排除气泡,最后在立柱中进行振捣。振捣时,振动器要垂直插入前一层混凝土约10cm ,以保证新浇混凝土与老混凝土结合良好。必要时,可根据情况实施二次振捣,直至混凝土表面平坦停止下沉、泛浆且没有大的气泡出现。另外,对于施工时可能存在的混凝土振动器混用情况,要特别注意功率的差异。不同形式、功率的振动棒的振动力有所差别。如对于同一种振动器采用ZN50 的振动棒,其振动力要较ZN35 的振动棒大2. 8 倍左右,应合理选用进行施工。
2.5 拆模与养生
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Key words: cap beam; program design; stress calculation; effectiveness
中图分类号: TH123+.4文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1 工程概况
项目麻王坨2#大桥下部结构为双排式圆柱形墩柱,桩间系梁联结,墩顶设盖梁联结,墩柱基础采用桩基础,墩柱直径均为1.8m,中心距6.6m;盖梁长10.9m,宽2.0 m,高1.5m,墩中心至盖梁边为2.15m,混凝土量32.7m3,墩柱平均高28m,跨度7×30m,纵坡0.4%。大桥共28个墩柱,14片盖梁。河道段盖梁离地较高,一般为16—34m,桥墩在两侧山坡上,跨越2条乡村小路,地形较复杂,施工难度较大,在盖梁实际施工中采用抱箍法无支架施工。
2 抱箍法施工盖梁的介绍
2.1 抱箍法的力学原理
抱箍法的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静摩擦力,来支撑抱箍以上施工支架、盖梁自重以及其他荷载的重量。抱箍的形式必须根据墩柱的大小、间距、盖梁的大小确定。
⑴箍身的结构形式。抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴。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。在施工当中,为保证密贴的效果更佳明显,一般在抱箍与柱子之间垫以橡胶带。
⑵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的传递荷载。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。
2.2 抱箍的结构设计
⑴侧模与端模支撑。侧模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm,肋板高为10cm,在肋板外设2[12背带。在侧模外侧采用间距1.2m的2[12作竖带,竖带高1.8m,在竖带上下各设一条Ф20的栓杆作拉杆,上下拉杆间间距1.7m;端模为特制钢模,面模厚度为δ6mm,肋板高为10cm。在端模外侧采用间距1.2m的2[12作竖带,竖带高1.6m;在竖带外设Φ48的钢管斜撑,支撑在横梁上。
⑵底模支撑。底模为特制拼装钢模,面模厚度为δ6mm,肋板高为10cm。在底模下部采用间距0.4m的[16型钢作横梁,横梁长4.0m。盖梁悬出端底模下设三角支架支撑,三角架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁上设钢垫块以调整盖梁底的安装误差。
⑶纵梁。在横梁底部采用I40a工字钢连接形成纵梁,长14m,一边一根位于墩柱两侧,中心间距200㎝,纵梁下为抱箍。
⑷抱箍。本工程采用20mm厚的A3钢板制作抱箍,抱箍高度为50cm,每个抱箍由两个半圆弧形钢板组成,采用M28的高强螺栓连接,每半个抱箍连接处,上、下各焊一块350×150×20mm的水平钢板,作为承重牛腿,在上、下水平板之间设置四道竖向加劲板,以增强承重牛腿的刚度。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力,是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍之间的摩擦力,同时对墩柱砼面保护,在墩柱与抱箍之间设一层2—3mm的橡胶垫,纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。
3应力验算
3.1荷载计算
a)混凝土荷载:钢筋砼重力密度取26kN/m3,本工程盖梁砼均为32.7m3,墩顶混凝计7.6 m3,则由工字钢承担的砼总重力为:G1=(32.7-7.6)*25=652.6kN;
b)模板荷载:G2=59 kN,(根据模板设计资料);
c)施工荷载与其他荷载:G3=25kN;
d)工字钢荷载:G4=73.84×14×2×9.8/1000=20.3kN;
e)抱箍荷载:G5=1.2kN(根据模板设计资料);
盖梁长L为10.9m,宽b为2.0m,两条工字钢共同承受荷载,对其中一条工字钢进行验算即可,取1.2的安全系数。
因此纵梁荷载集度为Gz=1.2(G1+G2+G3+G4)/L/2
=41.7kN/m。
单个抱箍上荷载Qb=1.2(G1+G2+G3+G4+G5)/2
=454.86kN
3.2工字钢梁应力验算
取140a工字钢,则E=2.1×105MPa,Ix=21714㎝4,w=1085.7㎝3,施工过程中最不利荷载时假设,立柱间距为6.6m。
⑴工字钢应力验算
δ=M/w≤[δ]
式中:M——受力弯矩,取最大弯矩Mmax;
w——截面抵抗矩;
[δ]——允许应力,查规范得210MPa。
经计算得
Mmax=130.68MPa≤[δ]=210MPa,满足要求。
⑵挠度验算
施工过程中,挠度最大发生在跨中,
篇8
摘要:随着经济的不断发展,山区的高速公路的建设问题也是一个需要迫切解决的问题。在山区高速公路的建设中高墩的桥梁设计与施工被越来越多的人使
用,在建设过程中也是越来越重要。本文主要就是根据桥梁在施工中使用的常见技术进行了分析,并且根据实际的工程中总结一些需要注意的问题,以供参考。
关键词:高速公路;桥梁施工;高墩施工;
一、高速公路桥梁高墩施工的特征
1、施工使用的机械设备投资规模比较大
每一根高墩立柱所需要的施工时间都比较久,再加上总的施工周期的
约束,桥梁高墩立柱在施工的时候只能采用平行作业的方式,而且每一根
高墩立柱要配备的模板也不能低于六米,这样做是为了让它自己成为一个
体系,便于施工,但是这样做的后果就是模板的投资加大。而且高墩立柱
对于吊车的要求也比较高, 小吨位的吊车难以满足它的需求,这些高墩立
柱又分布在不同山沟地带,所以小数量的吊车难以满足工程需求,吊车数
量的增加就加大了机械的投入资金。
2、施工周期长
由于桥梁高墩是在高空之中进行操作,考虑到模板的受力情况,在用
混凝土浇筑高墩立柱的时候,高度要在五米左右,高于二十米的高墩施工
次数要在四次左右,这样,每一根高墩的施工时间都会比较长久,而且由
于天气等因素的影响,有的墩柱的施工时间可能达到半年之久。
3、高墩立柱定位的难度较大
桥梁高墩具有截面面积不大、重心高度高、高墩高度高等一些特点,
而且高墩在施工的时候要求也比较严格,所以在施工之时, 高墩的轴线难
以准确的得到确定和把握。
4、对高墩施工的接缝要求较高
高墩立柱的建立不仅仅是为了让其承受压力,而且还受到弯矩扭矩的
影响,为了能够承受这些负载压力的作用,墩身自身要具有一定的柔软性,
不能太硬,以确保墩身可以在不同因素的影响下进行限定范围内的弯曲和
调整。
二、公路桥梁中高墩的施工关键技术
1、施工工艺流程
高墩施工工艺流程为:施工准备测量放样桩顶凿毛钢筋制作和
安装立模板浇筑混凝土拆模、养护。
2、施工要点
2.1 测量放样
在施工前,应先对墩柱的结构线及墩柱中线进行测量放样, 要求墩柱
前后、左右边缘距设中心线尺寸容许偏差10mm,断面尺寸±5mm,墩柱
的倾斜度为墩高的1/3000 且不大于30mm。
2.2 桩顶凿毛
墩柱施工前,将桩顶冲洗干净,并将墩柱结构线以内的砼凿除浮浆,
整理连接钢筋。
2.3 支架搭设与验算
在支脚手架时,应清平夯实基土,以确保其具有足够的强度、刚度和
稳定性。当然,条件允许时最好将脚手架支承于墩柱承台上。2)在搭设时,
应围绕墩柱搭设碗扣件支架,如有底托的碗扣件安置在铺设好的枕木上或
已浇筑的承台上。3)所搭设的脚手架立杆间距及横杆步距须满足使用要求。
要求各立杆间布置水平撑, 并适当布置垂直剪力撑,剪力撑与水平方向成
45°角布置;支架立杆的纵横向间距为1.4m×1.4m,横杆步距为1.6m。4)
为了保证脚手架有足够的刚度,应对支架进行受力分析及验算。
2.4 钢筋工程
墩柱的支架搭设完成后,即可进行墩柱的钢筋绑扎施工。
1)钢筋的制作和下料等工序在加工棚完成,然后按分类进行编号运至
施工现场。在加工时,要求钢筋的调直、截断及弯折等均应符合技术规范
要求。
2) 待钢筋运至现场后, 即可进行钢筋焊接和绑扎。对Φ25mm 以上
的主筋采用机械绑扎接长,Φ25mm 以下的采用焊接法。绑扎时,节段接
长钢筋长度为4m 和5m,接头应在四角错开, 主筋接头采用滚轧直螺纹
接头;墩柱边侧的保护层应利用垫块来保证,要求钢筋的保护层厚度应符
合45±10mm 的要求。焊接时, 应注意墩柱主筋焊接接头必须错开,使
接头钢筋面积不超过钢筋总面积的25%。
3)对于竖直长度>6m 的钢筋,则将临时支撑固定在脚手架上, 确保
钢筋的垂直度。
2.5 立模板
1)桥梁高墩施工一般都采用定制的钢模板,由两块半圆拼装而成,模
板每节高度为1.5m、2.5m、3.0m 三种,其中1.5m、2.5m 为D140 模板,
3.0m 为D180 模板。拼装模板时,模板内缝用油膏披嵌,外侧用硅胶封闭;
且全部螺栓都须按标准拧紧。
2)一般,高墩模板都采用吊车吊装,如吊车所不能及的高度时,可采
用卷扬机和临时固定在已浇混凝土柱顶的吊架吊装。
3)模板安装前,应先除锈,并用清洁剂清理干净表面,然后涂刷一层
专用的模板漆。
4)模板安装的位置应符合结构设计要求,要找出中心轴后进行对中并
调平接口模板,控制好模板的平面尺寸、标高和垂直度, 且安装要坚实牢
固,以免振捣混凝土时引起跑模漏浆。
5)安装模板时,要注意安装的顺序,先小面后大面,以保证结构物的
尺寸、垂直度符合要求。
6)安装好模板后要仔细检查其接缝,内外支撑和拉杆及连接螺栓是否
牢固可靠;检查保护层的厚度,混凝土预埋件是否齐全, 位置是否准确,
长度和预埋深度是否符合设计。
2.6 浇筑混凝土
混凝土浇筑质量关系着墩身的外观质量,要求其达到:无表面起砂、
表面平整、清洁、色泽一致;无错台、漏浆,棱角方正; 无明显气泡、蜂
窝、麻面等。
1)在拌制混凝土前,对电子秤先标定后定期检测,且应经常检测骨料
的含水率,以调整骨料和水的用量。拌合好的混凝土, 进行了坍落度检测,
确保其控制在了200mm 以内,并控制好水灰比。
2)一般,混凝土的拌合都是采用大型强制式砼搅拌机,拌和时间宜为
1.5min,要求拌和均匀、颜色一致,不得有离析和泌水现象。
3)采用砼运输车运送砼到施工现场,在砼运输过程中,运输车应以
2-4rpm 的慢速进行搅动,混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的2/3。
4)考虑到墩身高度较高,单个墩柱砼一次成型难度较大,施工时采用
了分次浇筑成型,在浇筑时为尽量减少工作缝,接缝须严密平整,保证前
后浇筑砼的外观一致。
5)在整个浇筑过程中,应连续进行,如因故间断,要求间断时间小于
前层混凝土的初凝时间,若间断时间超时,应设置预留施工缝。
6)在浇筑过程中,应设专人检查支架、拉杆、模板、钢筋及锚杆螺栓
等预埋件的位置和保护尺寸,确保位置正确,不发生变形、位移。
7)混凝土采用分层浇筑法,要求每层厚度控制在30cm- 40cm。振捣
时,用插入式振捣器振捣,要确保砼在模板周边充实、饱满,表面光滑,
无气泡或蜂窝等。
2.7 拆膜及养护
1) 当砼抗压强度达到2.5MPa 后( 或是达到设计强度的75%)方可
拆模,并要保证其表面及棱角不受损:拆模和装模时均要轻拿轻放,以免
模板损坏变形。
2)拆模后,要做好养护措施,可以用塑料膜进行包装覆盖。拆除模板
时,要按照拆卸步骤合理进行,避免模板的结构遭到破坏。
结束语:
实践证明,做好施工中的安全工作是墩柱施工重点要注意的地方,因
此要强化施工人员的安全意识,加强安全教育,防患于未然,严格按照操
作流程来操作。还要尽量缩短施工中的间隔时间, 加速工程的完成,缩短
工期,减少工程造价。
参考文献:
[1] 郭卫琦. 桥梁高墩施工技术探讨[J]. 山西建筑. 2012(28)
[2] 刘动. 如何提高高速公路桥梁施工技术[J]. 黑龙江交通科技.
篇9
2.1方木分配梁设计分析
方木是支承模型的主要体系,承担了分配梁的角色。在桥梁盖梁底部施工中,就是利用方木的布设来承受由模板作业带来的面荷载。在笔者调查的那条山区公路中,设计的方木是采取长边竖直、短边水平的结构,方木的间距设计是0.5米,面积约为20cm×15cm。根据这些数据,可以计算出每块方木承受的面荷载量,经过转化步骤,最终得到均布线的荷载量为14.2kN/m。由图可知,方木两边铰支的简支梁中,最大弯矩约为6.4kN/m,界面的抵抗距约为0.001m3。将上述数据代入截面积抗弯公式计算得出,方木的截面抗弯承载力约为6.4MPa,这个数值明显低于施工规范允许极限值17MPa的上限要求,所以该方案中方木的截面积及布置满足施工要求。
2.2荷载设计分析
对于笔者调查的山区公路来说,在进行高架桥穿杠法施工荷载设计时,需要参照我国颁布的《公路桥涵设计规范》。根据设计规范中的相关指标要求,上述高架桥设计的钢筋混凝土总容重为26kN/m。
2.3实心圆钢设计分析
实心圆钢在设计时,需要考虑支承铁、实心圆钢和墩柱之间紧密贴合的问题。一般情况下,荷载是通过支承铁后再传到实心圆钢中,在本文中的桥梁设计中可以将这点忽略掉,将其看作是纯粹的剪切受力。本文使用的实心圆钢每根荷载量约为166kN,是Φ60毫米的型号。
2.4工字钢设计分析
在进行方木分配梁底部施工时,需要利用两根I45a型号的工字钢承重。计算得出,每根工字钢的承重均布荷载约为28.4kN/m。笔者将上述中的方木分配梁力学模型归纳总结得到图2:根据力学公式得出:抗弯承载力б=95.6MPa〈145MPa跨中挠度y=10.7mm〈18.8mm由此可见计算值小于规范规定极限值,固I45a工字钢满足施工要求。
3穿杠法在桥梁盖梁施工中的具体实施步骤
3.1预留孔道
进行墩柱浇注作业时,施工人员需要封闭直径为70毫米的钢管,顺桥向向事前埋入混凝土中,混凝土预埋的位置通常情况下是参照盖梁支承系统的总高度进行计算确定。目前我国的桥梁设计中,盖梁支承系统的高度通常要大于总高度80~100毫米。预埋时还需将楔形块下方垫上准备好的方木,当盖梁混凝土的强度达到拆卸标准后,需要将木楔的方木下部打开,留出拆卸空间方便作业。
3.2扣紧螺栓
实心圆钢露出了墩柱部分,施工人员需要采用支承铁将其套牢,在外部扣紧螺栓,尽可能的让支承铁和墩柱间紧密贴合,除此之外还能有效地避免支承铁窜动的问题。在我国支承铁通常是加工成弧形,这种设计能减少墩柱损伤的概率,也能固定实心圆钢和螺帽,延长桥梁的使用寿命。
3.3对拉工字钢
当工字钢的纵梁处于支承铁上时,需要采用对拉固定的方式来保证施工作业的安全,这种方式还能使整体结构受力均匀。在本文研究的山区公路中,是将钢拉杆固定在墩柱上进行对拉,拉杆间距的布置大小一般是悬臂之间放两根,墩柱之间放三根。
3.4封住预留孔
完成盖梁施工作业后,需要对工字钢、底模和实心圆钢进行拆除工作。进行这项工作时,需要事先密封预留孔道,以便施工作业能成区段进行。对于直径在60~70毫米范围内的预留孔来说,是否采取此措施对墩柱受力的影响很小。虽然没有什么影响,不过为了保证墩柱钢筋的使用寿命和整体结构外观,在拆除作业完成后还是需要将预留孔封住。
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杭瑞高速贵州境思遵六标天池特大桥起点桩号为K180+481.25,终点桩号为K181+620.75,桥跨全长1139.5m,跨径组合为(12×40+65+120+65+12×40)m,主桥上部结构为65+120+65m三跨预应力混凝土变截面连续刚构,左右幅分离布置。
主墩采用双墙式+单薄壁组合墩,13、14号主墩墩高分别为88m和94m。刚构组合墩的单、双高度基本按黄金分割线比例进行分隔,双墙式高度分别为28m和34m,单肢高度为60m。双墙式采用实心矩形截面,横桥向宽6.5m,纵桥向宽1.5m;单肢采用等截面矩形空心墩,墩身横桥向宽6.5m,顺桥向宽6.5m,标准段壁厚为0.8m;主墩墩身采用C50混凝土。
2.滑翻结合施工原理及优缺点
2.1滑翻结合方案的选用
本工程中,原来选用的是滑模施工方案,在13#墩左幅实心段的浇筑中,使用的即是滑模施工。本滑模的平台系统的主要分组成部分为:
模板、桁架和提升牛腿。模板通过连接件固定在桁架上再和提升牛腿连结起来。
滑模施工有以下几个要求:
①有健全的生产组织机构,紧凑的施工组织安排。
②混凝土有较好的工作性能。
③混凝土施工必须连续作业。
④各千斤顶的行程必须一致,以免造成墩柱倾斜,扭转。
在13#左幅墩柱3米实心段浇筑完毕后,经理部召开了总结大会,在会上提出了以下几点:
①本工地紧挨湘西,地形高低起伏不平,密布崇山峻岭,因此大电经常有故障,很多时候在毫无通知的情况下就停电了,而且一旦有故障维修不方便。因此本条无法解决。
②现场的拌合站为旧拌合站,故障比较多,一旦故障维修耗费时间,而备用拌合站生产能力有限,平均每10分钟才能生产1方混凝土。而由于地形限制,本标纵向便道未能完全贯通,无法从别的拌合站调运混凝土,因此只要拌合站一出故障即无法正常供混凝土,造成混凝土施工突然停顿。
③由于混凝土所用得细骨料是机制砂,初凝时间极短,经过多次调整依然没有改观。混凝土工作性能差,导致模板所受侧压力相差大,同时模板与混凝土凝结力相差大,因此造成工作平台偏向模板侧压力大的一侧,同时在油压相同的情况下,千斤顶的行程不一致。
为保证工期和提高墩柱内在及外在质量和控制成本,在总结了13#左幅墩柱3米实心段施工过程后,结合滑模施工特点和现场的实际情况,得出结论滑模施工工艺在本工程中无法继续实施下去,因此决定改为滑翻结合的施工工艺。
2.2 滑翻结合体系组成及特点
2.2.1滑翻结合体系组成
由于本工程的滑翻结合体系是在滑模体系的基础上改进而来,内模依然采用滑模,只是外模采用翻模。因此,本滑模体系的组成基本和滑模体系组成差不了多少,爬升系统和桁架的连接方式并无变化,只不过外模没有固定在桁架上,外模采用花篮螺丝及吊杆吊在提升牛腿上,通过轴承活动可调节模板的水平移动,再通过调节螺杆顶在桁架上以保证模板尺寸。示意图如下:
2.2.2滑翻结合工艺中模板施工步骤
① 外模:混凝土达到拆模强度后,松开滑竿螺丝,使外模悬吊体系松弛;反向拧调节螺母,使调节螺杆松开没有顶住桁架。将模板往外拉,使之离开混凝土之后,模板就只用花篮螺丝吊着,将四面模板拆完后。提升桁架及外模,提到一定高度后将外模往里推,再调整花篮螺丝,使模板水平;再正向拧调节螺母,使调节螺杆与桁架顶住后,再微调花篮螺丝,将外模水平调精确后,再正向拧调节螺母,使调节螺杆与桁架顶紧。保证模板垂直而且模板与混凝土搭接部位不漏浆。
②内模:由于内模依然采用滑模施工,因此内模滑升需在混凝土刚初凝的时候,内模滑升不宜太快,严格控制滑升速度。每滑升20cm左右需用限位环调整一次千斤顶的行程,以消除千斤顶行程差,保证模板的垂直度,防止内模倾斜或扭转,保证墩柱的壁厚和内腔的外形误差在规范允许范围内。
2.2.3滑翻结合施工工艺优缺点
由于本方案是在滑模施工工艺的基础上改进而来,因此本方案在继承了滑模施工工艺的一些优点的同时克服了滑模施工工艺的一些缺点,这些上文已有叙述,因此在这就不赘述了,下面就列一下鄙人愚见的几个缺点。
①内模提升时间有一定的限制,不宜在混凝土凝固后提升。由于内模依然使用的是滑模,因此要求内模在混凝土初凝前提升完,这就要求有一个人专门控制内模的提升、同时对施工用电的要求比较高,要求内模提升前不能断电,而现场发生过好几次突然断电现象,造成内模无法正常提升,只得重新割开内模,拆完内模之后又重新拼装;对液压管路维护要求也比较高,出现过提升内模过程中千斤顶压力上不去从而耽误了内模正常提升,只得将内模重新割开,拆完内模之后又重新拼装,即耗费人工,又延误了工期,从而增加了施工成本。
②由于内模需在混凝土初凝之前提升,扰动混凝土,在结构内部产生较多的微裂缝,使结构耐久性降低。
③对内模提升千斤顶行程差要求严格,因为内模千斤顶行程差一旦偏大的话,将造成内模倾斜、扭转从而影响内腔几何尺寸和墩柱壁厚,在本方案施工过程中一直在不停解决的就是内腔的扭转和墩柱的壁厚问题,也就是内模的扭转和倾斜问题。
④由于牛腿太宽,造成牛腿和主筋冲突,因此有牛腿的地方主筋垂直度一直无法保证而且主筋间距误很不均匀,牛腿外侧位置主筋密集,牛腿位置没有主筋。
⑤模板太低,每次浇筑的高度有限,同时施工循环次数太多,即造成施工缝多,影响混凝土外观,又影响进度。
⑥由于爬管预埋进混凝土内,因此增加了施工成本。
综上所述,由于滑翻结合方案有以上缺点,滑翻结合方案要是可以改进一下,即可以克服以上缺点。而鄙人通过观察请教其他工地的施工经验和翻阅各类资料,发现以上问题完全可以克服。
3.滑翻结合施工工艺的改进
愚意以为,滑翻结合可做如下改进:将内外模均加高到2.5m。将内模固定桁架减小,内模不固定在桁架上,而是做成可收放式内模,内模也悬吊在牛腿上;内模通过几排对拉杆配撑管(撑管长度等于壁厚)和外模对拉在一起,这样外模的调节螺杆即可取消,支模板比较方便,可以杜绝内模倾斜和扭转,保证了墩柱的壁厚和内腔的外形,同时减少了施工循环次数,减少了工作缝。将爬杆围绕墩柱布设在混凝土外面,如此爬管可回收、牛腿可缩短,这样既节约了成本,又方便施工。
3.1滑翻结合施工工艺改进的可行性
本改进方案的可行性主要取决于爬管体外布设的可行性,只要爬管体外布设可行则整个方案就可行。
篇11
1.引言
随着国家交通建设快速发展,混凝土透水模板布得到广泛应用,混凝土外观质量控制是一件很重要也很难控制的事情,是困扰工程建设的顽症,因此,提高混凝土的外观质量,对保证工程的优良率起着决定性的意义。本文结合宁波穿山至好思房疏港公路建设施工的实际情况,介绍影响墩柱使用模板布外观质量存在的问题及原因,并提出相应措施,为今后类似工程提供参考。
混凝土透水模板布是一种以改性高分子聚合纤维为主要原料加工制成,应用于建筑工程的新型建筑材料,混凝土透水模板布能在施工过程将混凝土表面多余的空气和水排出,避免表面产生气泡、砂线、砂斑;从而使混凝土形成致密表面,提高混凝土表观质量;而且能进一步提高混凝土性能,改善混凝土耐久性(防止碳化、减少氯离子渗透),提高混凝土耐磨性、抗冻性和表面强度。混凝土透水模板布主要应用于码头、防波堤、沉箱、船坞、滑道等海工混凝土结构;跨海桥梁、隧道、道路、沉井等交通工程混凝土结构;堤坝、输水涵洞、溢流堰等小利混凝土结构,以及核电站、铁路等重要混凝土结构。
2.工程概况
2.1.本合同段路线起于宁波穿山港区规划海关总卡口南侧,起点桩号为K0+000;接穿山港区拟建华峙大道,向南由华峙水库东侧通过,沿山脚布线,设主线收费站,向西与沿海中线相交,设郭巨互通立交,经大岭下村,沿山谷而上至本合同段终点大岭下村西(K3+575),与第2合同段起点顺接,路段全长3.575公里。
2.2.本合同段桥梁工程包括大岭下大桥、郭巨互通尖岭岙特大桥和匝道桥共计16座,下部结构形式为柱式墩桩基础,墩柱共计402根,墩柱直径包括Φ80、Φ110、Φ130、Φ160、Φ180共计5种类型,墩柱高度4~25.7米之间。根据合同要求和本地的海洋气候特点,要求墩柱使用混凝土透水模板布。
3.混凝土透水模板布工作原理和使用方法
3.1.混凝土透水模板布工作原理:
混凝土透水模板布的结构分为表层、中间层、黏附层。混凝土透水模板布的工作原理:浇注混凝土后,在混凝土内部压力、混凝土透水模板布的毛细作用及震捣棒等共同作用下,混凝土中的气泡以及部分游离的水分由混凝土内部向表面迁移,并可通过混凝土透水模板布中间层排出,并产生以下效果:
(1).可以有效减少构件表面混凝土的气泡,使混凝土更加致密;
(2).使混凝土中的部分水分排出而水泥颗粒留在混凝土到表面,导致数毫米深的混凝土表面水胶比显著降低;
(3).使构件表面形成一层富含水化硅酸钙的致密硬化层。大大提高混凝土表面硬度,耐磨性、抗裂强度、搞冻性,使混凝土的渗透性、碳化深度和氯化物扩散系数也显著降低;
(4).减少了混凝土内部与外办交换物质的可能,从而提高了构件的耐久性;
(5).混凝土透水模板布具有均匀分布的孔隙,水能通过渗透和毛细作用经透水模板均匀排出,不形成聚集,这样有效减少砂斑、砂线等混凝土表面缺陷的产生。
(6).混凝土透水模板布的保水作用,为混凝土养护提供了一个良好的条件,减少了细微裂缝的产生。
3.2.混凝土透水模板布使用方法
(1).将模板表面杂物清除干净并用水冲洗,上胶之前一定要晒干或晾干。
(2).在清理干净的模板上用毛刷均匀刷上一层专用胶(TJ50-3模板布专用胶),接缝或者需要穿孔的地方适当多涂,约10分钟后,待胶中溶剂适当挥发后,再铺模板布。
(3).将模板布有毛绒的一面粘贴模板,摊铺到模板上,然后由中心向四周推压,模板布不能有皱褶存在。
(4).模板布黏贴过程中严格控制钢模板的温度,要求控制在60°以内,每平米胶水用量控制在3~4平米之间,保证模板布的粘贴牢固。
(5).模板布摊铺,由中心向四周推压,不能有皱褶,接缝要齐整,在粘贴时让底部和四周各露出模板5~10cm,使它发挥排水效果,不符合要求必须返工重新粘帖。
(6).模板布粘帖后必须做好防潮、防水工作,模板布粘贴后,为防止受潮脱胶,必须24小时内进行砼浇筑,模板布安装前,模板布受潮脱胶,需重新进行粘贴。
(7).先将模板布进行搭接,后进行剪裁,使接缝重合,模板布粘帖一般为横向粘贴,留水平接缝,竖缝预留于模板接缝处,水平缝搭接顺序要正确,避免两块模板布错缝。
(8).模板布重复使用根据实际使用情况确定,破损严重或皱褶的模板布严禁重复使用。
墩柱粘贴模板布照片 墩柱使用模板布实体外观
(9).模板布的二次使用必须符合下列要求
二次使用后的模板布,粘帖前表面不能有皱褶;第一次模板布拆除后,对附在模板上的模板布必须揭除,将残留在模板布表面的水泥浆清理干净;对小部分损坏的模板布进行修整,合格后方可使用;不允许在同一个墩柱混合使用新旧模板布;对模板布损坏后需剪裁的,模板的拼缝必须一致,避免错缝,墩柱粘贴模板布和实体外观照片见上图。
4.使用模板布潜在影响外观质量因素及预防措施
4.1.使用模板布后模板拆除困难,根据使用情况,拆模时间较长时,拆模困难,拆模时易造成砼表面擦伤,将部分墩柱表面水泥浆粘掉,存在模板布粘贴墩柱表面砼的现象,部分砼表面水泥浆被模板布稀释、粘掉,外漏黄沙等外观质量缺陷见下图;
模板布表面粘贴下的水泥浆颗粒 模板布粘贴砼表面
模板拼接菱角处模板布损坏 模板布的损坏及皱褶
预防措施:拆模板时间不宜过长,分两次浇筑砼的墩柱,合理安排墩柱施工工序,尽量在第二次墩柱浇筑后24小时内拆模。二次浇筑砼的间隔时间不能过长,第一次砼浇筑完成,待砼初凝后(4~5小时)即可进行第二节钢筋笼和模板的安装,进行二次砼浇筑。施工中严格控制工序的衔接,可有效的减小拆模困难,避免模板布与墩柱表面砼粘贴,亦可为减少墩柱二次浇筑的整体色差问题。模板穿螺栓孔的地方,模板布的凿除必须与螺栓孔同圆,严禁凿除不彻底部分在螺栓孔内,造成拆模困难。
4.2.模板布破损对墩柱外观质量的影响
预防措施:模板安装时要有专人指挥,避免模板安装时,出现触碰、卡挂等引起模板布损坏的现象,发现破损的及时修补。
4.3.模板布粘帖不规范对墩柱外观质量的影响
模板布潮湿后容易出现脱胶,根据本地的气候条件,阴雨天气较多,如不及时进行砼浇筑,模板布受潮易脱胶。
预防措施:将模板表面杂物清除干净并用水冲洗;上胶之前一定要晒干或晾干;模板布粘帖后必须做好防潮,防水工作,模板布粘贴后,必须24小时内进行砼浇筑,模板布安装前,模板布受潮脱胶,需重新进行粘贴。
4.4.拆模后的模板布接缝明显,厂家提供模板布材料宽度只有1.5~2m,现场拼接缝较多,模板布质地较软,实体砼接缝明显。
预防措施:由于目前国内厂家提供模板布材料宽度只有1.5m,现场拼接缝较多的问题暂时无法解决,但模板布的接缝需严格按照要求进行搭接,先将模板布进行搭接,后进行剪裁,模板布粘帖顺序要正确,避免两块模板布的粘帖顺序错误,造成模板布错缝,影响外观质量,使用中比较简单的方法就是用钢尺逐个接缝量距,粘贴时保证拼缝垂直,可有效的保证拼缝的错台问题。
4.5.墩柱表面出现皱褶等质量隐患,主要是模板布粘贴不牢固,模板布铺设不平整、皱褶。
预防措施:模板布黏贴过程中严格控制钢模板的温度,模板布厂家要求控制在60°以内;胶水用量控制在3~4平米之间,模板布摊铺,由中心向四周推压,不能有皱褶,接缝要齐整,模板布外漏出墩柱5cm,不符合要求必须返工重新粘帖。
4.6.模板安装时不能采用整体式安装,必须进行现场拼装,在吊运、安装、浇筑过程中容易出现触碰、卡挂等引起模板布损坏的现象,导致外观质量隐患的出现问题;
预防措施:模板在折装和存放时,应注意轻拿轻放,避免无谓的破损;发现破损的,必须进行修补。
4.7.在浇筑时,由于砼的灌注和振捣过程中,如出现模板布与钢模脱胶现象,可导致构件表面出现褶皱、鼓泡,砼的振捣不规范造成模板布损坏,导致外观质量隐患的出现问题。
预防措施:
(1).严格控制砼拌合质量,混凝土拌和要求拌和均匀,按照模板布厂家的要求,坍落度控制在18±2cm之间。砼的振捣用7cm振捣棒振捣。
(2).砼振捣时安排经验丰富的砼工进行操作,振捣时应注意与模板保持50~10cm距离,应避免振捣器帖牢模板振捣,防止振捣时损坏模板布,造成模板布接缝和模板接缝处秘水。
(3).在浇混凝土施工时,在浇筑过程中严格分层和振捣,严格控制料斗砼的体积,砼浇筑水平分层厚度不大于30M。上层砼必须在下层砼初凝之前覆盖,砼的振捣插入下层砼5~10cm,以保证接缝处砼的良好接合。
(4).串筒的拆卸严格按照串筒距砼底面2.0米以内控制,避免砼下落冲击了过大,造成模板布与钢模脱胶,发现问题必须停止砼的浇筑进行处理。
4.8.施工中因节约模板布,模板布底部和四周不按照要求外露的质量隐患。
预防措施:
(1).为保证模板内的水分排出,施工时将模板布必须让底部和四周各露出模板5~10cm;充分发挥模板布的良好排水功能。
(2).使用模板布可有效避免砼塌落度过大造成墩顶砼表面浮浆过多,按照桥梁施工技术规范,墩柱砼塌落度应控制在7~9cm,使用模板布的砼塌落度按照模板布厂家的要求应控制在18±2cm之间,差异很大,但砼表面在施工过程中基本不存在表面浮浆现象,从而可大幅减少的保证砼表面的色差,提高实体砼外观质量。
4.9.为避免墩柱拆模后包裹塑料布对墩柱外观质量的影响,主要问题是在墩柱拆模后砼强度低,表面存在少量水泥,如拆模后马上包模,塑料布与墩柱表面接触面受表面水泥的影响;墩柱砼外观色差不一致。
预防措施:墩柱拆模后必须进行洒水养生24小时后,方可进行包裹塑料布养生,包膜要规范,养护期不少于7天。
4.10.严禁在大雨或暴雨天浇筑砼时,施工前必须做好防雨措施。
5.模板布施工施工过程总结
5.1.加强对新产品、新工艺的学习,增加质量意识
(1)。由于模板布产品在国内的使用尚不成熟,生产厂家偏少,模板布的质量缺陷较多,未形成标准的施工工艺,实体外观质量较难控制等诸多不利因素,针对以上施工中存在的问题,采取了以下质量保证措施。
(2).经理部聘请模板布厂家技术员进行现场技术指导,安排项目技术人员和施工班组人员进行学习培训。
(3).对班组进行技术交底,施工中安排专人对模板布进行粘贴施工,实行定人定岗,实行现场技术员和班组人员质量责任制,实行有效的讲法制度,保证模板布施工质量。
(4).施工中对每个施工工序(包括对温度、胶水的用量、模板布粘贴的方法、模板安装的顺序、砼的塌落度),进行详细记录,通过学习,基本掌握施工质量控制要点。
5.2.模板布产品在施工中的应用实例分析
(1).拆模后混凝土表面虽无明显的蜂窝和较大气泡孔现象,由于混凝土透水模板布的保水作用,减少了细微裂缝的产生。
(2).提高了混凝土表面密度和强度,回弹强度高,混凝土配合比设计C30,实际达到50~60Mpa,防腐蚀性较好,从而提高了构件的耐久性,特别适合侵水结构和沿海地区的工程施工。
(3).减少了部分砂斑、砂线和色泽不一致等混凝土表面缺陷。
(4).模板布与钢模易脱胶现象,导致构件表面出现褶皱、鼓泡,砼浇注过程中,易造成模板布损坏。
(5).存在拆模困难,模板布表面粘贴水泥浆,模板布的透水性排水能力太高,主要模板接缝处表面砂线水纹较明显;砼表面不光滑。模板布使用后易破损、皱褶,重复使用率低等问题.
5.3. 在施工中建议对模板布产品的改进
针对模板布使用中存在的问题和质量缺陷,在规范施工的同时,项目邀请模板布厂家对现场实体质量进行分析,根据施工中的经验积累,建议模板布厂家需改进模板布产品指标,同时提出改进模板布产品质量的几点要求:
(1).模板布在拆模过程中易破坏,建议将前期施工中使用的模板布产品检测(2Kpa)厚度2.2mm,改为1.6mm, 单位面积重量不变的情况下,增加纵横梯形破强力,加强模板布的柔韧性,提高模板布的抗拉强度,目前模板布厂家对产品已进行改进。
(2).模板布的透水性排水能力太高,主要排水位置模板接缝处表面出现砂线水纹较,建议减小排水能力。平均孔径(?M)由40减小到35,排水能力由(L/m2)0.65减小到0.5。
(3).混凝土表面存在细小凹凸,表面不平整,拆模后模板布表面稀释水泥浆,建议对模板布表面过滤层孔径(?M)进一步改进减小,减少水泥颗粒深入模板布,保证砼表面平整度,目前模板布厂家对产品已进行改进。
模板布改进前后检测指标对比
(4).目前国内厂家提供模板布材料宽度只有1.5m,现场拼接缝较多,建议增加模板布的宽度到2.5~3米,减少模板布的拼缝。由于生产设备的原因,未进行改进。
(5).通过模板布厂家对产品的改进,目前墩柱使用模板布的外观质量有了大幅提高。
5.3.模板布的使用成本分析
(1).模板布施工为墩柱施工新工艺,对模板的平整度及光洁度要求不高,但是成本较高,所以加强模板布黏贴的规范性,减少拆模过程中对模板布的损坏,提高模板布的重复使用次数降低成本。
(2).黏贴模板布相对涂脱模剂费时费工,对外界环境要求比较高,雨天施工模板布容易脱胶,施工中合理安排工序,交叉作业缩短单根墩柱施工周期,加快进度。
(3).如按照每米直径1.6米墩柱使用模板布计算,模板布的成本为:
模板布的成本较使用脱模剂按照模板布使用一次计算成本增加75元左右,(按照每立方混凝土模板布费用80元、胶水费用15元、人工费5元计算,扣除使用脱模剂的全部费用25元),如二次增加使用48元左右,如三次使用一般不予采用,如采用对墩柱的外观质量影响较大,使用过程中必须严格按照模板布的使用规范进行施工,尽量减少模板布的损坏,降低成本。
(4).施工前应对模板布产品进行筛选,必须选用质量合格,同时要达到工程实体质量要求的产品,避免因产品质量问题而增加成本。
(5).施工单位在确定混凝土投标单价时,应对图纸的设计要求进行认真的阅读,如设计要求使用,应充分考虑模板布的使用成本,避免工程在施工前已造成亏损。
6.结束语
根据目前模板布的使用情况,考虑到模板布新产品、新工艺在国内使用均尚不成熟,未形成标准的施工工艺,实体外观质量较难控制等诸多不利因素,施工中要严格按照标准施工,高度重视混凝土结构使用模板布外观质量控制,除了要采取较好的质量控制和预防措施外,还应严密组织施工,严格管理,以保证混凝土外观质量。以上是我在墩柱使用模板布施工中的一些经验和体会,在以后的施工中还需要不断的总结和完善,以提高混凝土结构使用模板布的外观质量。
参考文献:
篇12
随着我国经济建设的快速发展,特别是近几年国家加大基础设施建设投资力度,我国在西部山区修建的高速公路越来越多。而山区高速公路一般地形、地质复杂,桥梁构造物多,桥梁总长度占路线总长度的比例大。所以要成功设计一条山区高速公路,就必须选用最适合山区地形特点的桥型结构,并遵照”安全、适用、经济、美观”的设计原则设计好桥梁构造物。
1.山区公路桥梁的主要特点
山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂,表现为地面高差大,变化频繁,横坡陡;地质复杂表现为路线沿线岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖等不良地质现象较多。受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大。而沿线桥梁则服从道路走向布置,也就同时具有了如下的几个特点:
1.1 路线基本沿山腰展布,平曲线多,因此,曲线桥梁也就多,并且很多桥梁的平曲线半径都比较小,桥面超高变化复杂。
1.2 路线所经地段大多为地形起伏较大丘陵斜坡和丘陵间沟谷的重丘和多呈U形或V型或W地形地貌的峭壁深谷,相对于线位高度,许多沟谷深度达几十米,最大沟深可超过百米。桥隧连续交替相连,桥高、桥长不受水文条件控制,主要决定于两岸地形。从沿线地形、地貌、地质等自然条件反映,多数桥梁工点施工场地狭窄,高空作业地势险峻,运输较困难。同时,由于许多地段桥隧交替,紧密相连,施工干扰较大。这些影响因素在桥型方案设计中均需作重点考虑。
1.3 许多桥梁横桥向地形陡,地形变化复杂,设计时需因地制宜的选用合适的墩台形式,这就导致了墩台的结构形式比较多。
1.4山区高速公路桥梁最常用的基础仍为扩大基础与桩基础。但需根据实际情况采用,避免施工过程中因实际资料与设计采用资料不符合而变更墩台基础设计,从而影响整个工程的施工工期。
2.山区桥梁的结构体系特征
为了保证行车舒适,结构耐久适用,山区高速公路标准跨径大中桥一般均采用先简支后结构连续或部分墩梁固结的连续一刚构混合体系。一座桥全部桥墩均采用固结结构的刚构体系由于墩高相差较大,需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,这样一来,桥墩尺寸种类就比较多,美观性降低,施工相对麻烦一些。而全连续结构联长不能太长,舒适性差,墩台水平位移较大,墩柱尺寸就需设计的相对大一些,材料较费。根据地形,将中间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩固结起来,利用其柔性适应桥墩所受的水平力,较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。这样的刚构一连续体系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善,且适应地形特点。
山区高速公路桥梁多为弯、坡桥,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势,单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下,梁体具有沿汽车行驶方向滑移的趋势,如果采用全连续结构,即上下构之间为橡胶支座连接时,这种滑移趋势往往造成梁体受力不平衡,支座脱空甚至破坏,从而导致梁体开裂。因此山区高速公路桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系,既适应平面线形,又适应桥梁受力特点。
3.常规桥梁结构类型的选择
3.1 选用设计施工技术成熟、标准化程度高的桥型,确保桥梁质量。山区高速公路多数大中桥梁以跨越深沟、峡谷,或不良地质路段为主,且量广面大,设计的合理直接对工程的可靠性、运营养护的可实施性、结构的耐久性甚至整个项目的投资效益产生重大影响,因此,尽可能选取技术成熟、标准化程度高、养护要求低的预应力混凝土梁式桥作为首选桥型。
3.2 常规桥梁以中小跨径为主。
预制装配式桥梁跨径的拟定,不仅要考虑经济性,还要看桥梁所在位置的施工场地条件、运输条件等。由于很多桥梁工点的预制、存放场地狭小,因而以场地占用少、运输、起吊、安装较易的中小跨径为宜。另一方面,山区基岩埋深较浅甚至出露,基础通常为干处开挖、现场浇注施工,基础费用相对较少,桥梁综合最优跨径相对一般平原区,亦趋于以较多下部构造换取较小跨径为宜。
3.3 不同墩高与跨径做综合比较确定桥型。
总结以往的设计经验,山区高速公路的大中桥梁,桥墩高度一般墩高25m≤H<35m桥梁技术经济指标比较表多介于20~50m之间,少数桥梁墩高达50~70m,除少部分相对高差大于80m以上而采用特殊桥梁外,其余大部分桥梁采用中小跨径装配式梁(板)式结构是相对较经济的桥型。下表是笔者根据多条山区高速公路设计经验总结的不同墩高对应不同跨径桥型结构的比较结果:
①方案比较Ⅰ:墩高15m<H<25m
② 方案比较Ⅱ:桥墩高度25m≤H<35m
③方案比较Ⅲ:桥墩高度35m≤H<45m
④方案比较Ⅳ:桥墩高度H≥45m
综合以上比较结果,可以得出如下几点结论:
3.3.1 山区高速公路桥梁基岩埋深较浅,无论采用桩基础或是采用扩大基础,因基础工程量占全桥比重不大,故对桥梁造价的影响较小。3.3.2 当墩高H<25m时,在20m跨径空心板、20m跨径组合箱梁、20m跨径T梁、30m跨径T梁及30m跨径组合箱梁的比较中,五种结构形式造价相当,差价幅度不大。其中20m空心板最低,20m组合箱、T梁居中,30mT梁和组合箱梁稍高,但幅度均在8%以内。考虑到一条线路桥梁结构形式尽量简洁,故为了减少桥梁结构型式种类,综合以上因上素,当墩高H<25m时,应采用20m跨径T梁,少数情况为了兼顾跨径、结构形式可采用30mT梁。3.3.3 当墩高25m≤H<35m时,在30m跨径T梁、30m跨径组合箱梁、40m跨径T梁及40m跨径组合箱梁的比较中,30m组合箱梁和30mT梁造价相当,40m组合箱梁居中,而40mT梁较高,但组合箱梁运输及安装设备要求较高,且兼顾全线尽量统一装配式结构型式,故当墩高25m≤H<35m时,应采用30m跨径装配式预应力混凝土先简支后连续T梁。3.3.4 当墩高35m≤H<45m时,在30m跨径T梁、30m跨径组合箱梁、40m跨径T梁及40m跨径组合箱梁的比较中,30mT梁、组合箱造价相当,而40mT梁、组合箱梁较高,但高低幅度较小,故当墩高35m≤H<45m时,应根据每座桥梁的实际地形地质情况采用30m或40m跨径T梁方案。3.3.5 当墩高H≥45m时,在30m跨径T梁、30m跨径组合箱梁、40m跨径T梁及40m跨径组合箱梁的比较中,40mT梁、组合箱梁造价较低,而30mT梁、组合箱梁造价较高,从桥梁高跨比比例协调性及全线桥梁结构形式协调统一性等角度考虑,当墩高H≥45m时,应采用40m跨径T墩高H 45m桥梁技术经济指标比较表梁。
4. 常规桥梁下部构造设计
4.1高度较矮的桥墩(h<40m)多采用柱式墩,Y型薄壁墩,其中又
以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工中外观质量易控制,且与桩基衔接方便,故设计中采用的较多。但从美观上来说,方柱有棱有角,与上构梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观。从受力上看,截面积相等的方柱和圆柱,方柱抗弯刚度大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续--刚构时,方柱可以方便地通过调整两个方向的尺寸来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。圆柱为各向同性,调整起来效果差一些。方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过桩帽连接,增加了工程数量,并且山区桥梁地面横坡都较陡,增加柱帽构造还会增加挖方工程量,引起边坡不稳,设计中应根据地形、上构结构形式、墩高综合考虑选用方柱或是圆柱。
4.2 Y型墩薄壁是独柱双支座的一种墩型,美观性较好,但施工稍显复杂。墩高较矮时,其施工既复杂又不美观所以少采用。当墩高较高时Y型薄壁墩施工只需一套模板,只需搭一个支架,对于地面横坡较陡,搭支架困难,模板需求量大的山区桥梁,Y型薄壁墩具有显著的优势。从预算定额中也可以看出,同高度的柱式墩与Y型薄壁墩相比,Y型薄壁墩的基价低。另外采用双柱墩时,由于地面横坡较陡,两个墩柱高度经常相差较大,由于线刚度EI/L差距大,导致一个墩两个墩柱受力差异较大,采用Y型薄壁墩,只一个墩柱,就避免了上述缺陷。也有人认为,上部的Y型承托节约材料并不多,却施工麻烦,宜设计为实体,权衡施工进度和质量、安全和节省材料及美观之间的关系,也未尝不可。不管外形如何,墩高较高时,采用独柱双支座外部形状Y型的薄壁墩较为适宜。
4.3 山区高速公路桥梁桥台一般采用重力式U型台、肋板台、桩柱式台。其中以重力式U台最常用,根据《墩台与基础》规定,U台适应的填土范围为4―10m,所以U台的高度最好以10m控制。山区桥梁U台一个显著特征就是横向、纵向横坡陡,为了适应地形,减小开挖,节约圬工方量,U台设计时必须根据地形合理分台阶。桩柱式桥台由于抗推刚度小,当联长较长,台后填土高度较高时不宜使用,一般台后填土高度宜控制在5m以下,联长宜控制在150米以内。埋置式肋板台适应范围广一些,但也不宜太高,不宜超过12m。山区高速公路桥梁纵向地形陡峭,往往不能设置锥坡,这时采用桩柱式台或肋板台会受到较大限制。当地质情况较差,覆盖层较厚时,则采用U台下设置桩基承台的结构形式就比较合理。
5.特殊桥梁桥型设计
当桥墩墩高大于80米时,若仍采用常规的装配式预制结构桥型方案就显得不太合理,因为预制结构主梁跨径较小,一般不超过40米,这样就会造成桥梁下部结构工程量大大增加,从而增加工程造价,且桥梁外形亦不美观,不符合经济、美观的设计原则。故设计时应根据不同地形特点采用不同的桥型结构。
5.1 当桥位区为较深的U型沟谷时,受地形限制施工场地布置困难,可考虑采用大跨连续刚构方案,以减少桥墩个数,减小施工难度。
5.2当桥位区为较深的V型沟谷,在桥型方案选择时,应优先考虑拱式构。大跨跨越,拱式结构的工程造价相对优于其他相同跨径不结构桥型。当然,拱式结构对地基要求高,需要桥位处有良好的地质情况。
6. 结束语
一般地讲,平原区、城镇人口密集区、旅游专线、立交区的桥梁在选型时应注重其经济性、美观性和安全性;山岭重丘区的桥梁在选型时应注重其经济性、施工难易程度和安全性。有很多方面需要探讨,本文只是抛砖引玉,结合设计中遇到的实际问题,提出一些解决方法,不正确之处,敬请同行批评指正。
参考文献:
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厦蓉高速公路AT7标央传大桥2号、3号墩为矩形实体高墩,采用无支架翻模法进行施工。经过本工程实践该施工方法操作简单,投入少,效果好等的优点,经总结优化其优缺点进行改进,进而将其应用到更多的工程建设中。
2、施工工艺
厦蓉高速公路央传大桥2号、3号墩设计采用双柱式钢筋混凝土矩形实体墩,人工挖孔桩基础。墩身及桩基均采用C30钢筋砼。墩柱高度为36~42米,墩身设二处变截面段,其墩顶顺桥向宽度为1.6m,横桥向为1.8m,下面两节墩柱截面尺寸为别为1.6×2.2m、1.6×2.6m,双柱净距离5.05m。
两排共8根墩柱,经分析比较后采用塔式起重机提升的无支架翻模施工法施工,每半幅的两个墩柱作为一个作业面同时施工。
施工工艺流程:
3、翻模施工原理
墩柱模板由3节组成,每节模板高度为2米。墩柱第一次浇筑砼高度为6米,以后模板循环翻升浇筑砼高度为4米。
施工时第一节段模板立于地系梁之上,第二、三节段模板依次立于第一节和第二节模板上,测量定位后一次性浇筑高度6米的混凝土。混凝土达到拆模强度后拆除第一节和第二节模板,同时绑扎续接墩柱钢筋,待将拆除的模板打磨好后用塔吊提升并安装于第三节模板之上,此时荷载由未拆除的第三节模板传至已硬化的墩身传至墩底。依次循环向上形成拆模、翻升立模、钢筋焊接绑扎、灌注混凝土、养生、测量定位的不间断作业,直至墩顶高度。
4、施工方法
4.1、施工平台的搭设
操作平台分为模板操作平台、钢筋作业操作平台和混凝土浇筑作业平台三种。模板操作平台搭设在模板外侧,用型钢或钢管固定在模板外侧,高度根据施工操作需要确定,主要用于模板安装及拆除时供人员行走和堆放模板安装用小型机具。钢筋操作作业平台设在钢筋内外两侧,在钢筋笼内侧预埋四根钢管做立杆搭设简易支架,支架每隔1米设置水平横杆,水平横杆伸出钢筋笼外1米左右搭设工作平台,主要用于钢筋焊接绑扎时人员行走和箍筋等的堆放,操作平台宽0.5~1.0米。混凝土浇筑作业平台设在模板顶上,用型钢或钢管将两墩柱之间连接起来铺上竹条板等作为平台,用于混凝土浇筑时人员行走和小型机具的堆放。所有的施工平台在凌空外侧面设置高度1米的护栏,底部铺设竹条板或模板,并在悬挂安全网。
4.2、钢筋施工方法
钢筋下料及弯制在钢筋加工场内完成,检查合格后运至施工现场吊装焊接绑扎。砼浇筑完毕后,不能立即开始钢筋作业,待砼终凝后再接长钢筋。钢筋用塔吊吊放至施工平台临时存放备用,钢筋不宜一次将所用钢筋全部存放在平台上,应边接长边吊装,同时应将钢筋均匀的存放在平台的四周。
钢筋工在4到6人之间,分别站于模板两侧进行钢筋制作。两人一组进行相互帮扶施工。
由于方桩墩身钢筋骨架整体施工难度大,所以钢筋骨架要依照翻模法根据实际情况分段施工。在后段施工中考虑到高空作业的安全性、易操作性及钢筋骨架的稳定性,需在第一段墩身浇筑之前竖向预埋钢管并与墩身主筋固定。钢管的埋置深度宜大于50cm,高度要高于钢筋30~50cm。钢管要随钢筋的续接而加长。
4.3、模板施工
模板采用定型钢模,中间设置调节块以满足墩身侧面截面尺寸的变化。每节模板的高度为2米,模板设计为主板5mm厚钢板,连接筋为L80*80mm,纵横筋分别为80槽钢,5*80扁钢。
墩柱模板采用翻模法爬升施工,每套翻模由三节模板组成(高度为6米)。模板采用塔吊提升安装,安装时采用“短包长”方案,模板之间的链接采用M18×50mm螺栓连接。模板第一次安装三节6米,浇筑完砼后将底部2节模板拆下提升安装至第3节模板上面,依次进行翻升模板直至结束。
4.4、混凝土施工
砼采用垂直提升设备(砼输送泵或塔吊提升料斗)输送砼至模板顶进行入模浇筑,浇筑时两个墩柱同时交替放料、振捣。砼按水平分层浇筑,逐层振捣,每层厚度不得超过30cm,用插入式振动器振捣密实。混凝土浇筑完毕初凝后覆盖洒水养生。
5、施工控制要点
5.1、模板控制要点
5.1.1、模板除满足刚度、强度、稳定性等的要求外,在使用前要进行试拼装,检查断面尺寸和表面平整度等符合要求。安装前要打磨铮光并涂刷脱模剂。
5.1.2、第一节底部模板安装时要用水准仪精确找平。
5.1.3、模板拼装缝要严密不漏浆,平面接缝还要平整不得有错缝。
5.1.4、模板安装时,拉杆不宜拉的太紧,拉紧程度以保证模板不变形为宜。拉杆螺帽采用双螺帽,以确保螺帽不滑丝。
5.1.5、每节模板安装完成后要进行精确的纠偏定位量测。
5.1.6、每次浇筑混凝土后最上面一节模板留在墩柱上不得拆卸松动,做为上面模板的安装基准面。
5.1.7、模板安装、拆除作业时要严格遵守各类模板安全作业的要求。
5.2、混凝土控制要点
5.2.1、混凝土用水泥、砂石等材料应选用合格的优质产品。
5.2.2、优化混凝土配合比,并严格按照施工配合比拌制砼。
5.2.3、选用合适的合格外掺剂,并准确计量。
5.2.4、混凝土应分层浇筑,逐层振捣,分层厚度不大于30cm。振捣时要“紧插慢提”,同时掌握好每一插点的振捣时间,振捣上层混凝土时应插入下层混凝土10cm左右。混凝土振捣要适当,既要防止振捣不足,也要防止过振,以“混凝土不再下沉,表面泛浆、无气泡,并将模板边角填满充实”为宜。
5.2.5、每段混凝土浇筑完成后应将散落的混凝土清理干净,在混凝土终凝后将顶面凿毛,并洒水养护。
5.3、钢筋控制要点
5.3.1、制定合理的安装顺序和分节长度。
5.3.2、按照设计图纸尺寸精确下料和弯制。
5.3.3、严格控制钢筋间距及保护层厚度。
5.3.4、钢筋必须分段施工分段绑扎,保证钢筋笼的稳定性。
5.4、成品保护
5.4.1、拆模时选择正确的拆模顺序,不得用铁棍等硬撬,以免损坏混凝土或使模板变形。
5.4.2、提升物体时要与墩柱保持一定的距离,不能撞击已浇筑好的墩柱。
5.4.3、浇筑上段混凝土时避免对下段混凝土造成污染。
5.5.4、浇筑好的墩柱采用滴水保湿法或用薄膜包裹法养生,保证混凝土的强度。
6、施工总结与前景
近年来受西部大开发和国家加大基础设施建设拉动内需的影响,西部地区的高速公路建设进入了高速发展的阶段。而由于西部地区多高山峡谷,为了达到预定的技术指标,必然造成该地区高架桥的大量出现,高墩的施工又是高桥施工的重点和难点。无支架翻模法在高墩施工中的应用为高墩施工带来了无限前景。通过本合同段该桥墩的施工得出无支架翻模法施工完全能满足工程施工需要,其各项经济技术指标亦能满足规定偏差范围,且具有以下优点:
6.1、有控制墩身偏心、扭转和混凝土外观质量好的明显优势。能够随时纠正墩身施工误差,便于模板及时清理、修整、刷油,混凝土表面平整光洁。
6.2、适用于多种混凝土运输和提升方式,施工速度快。对泵送混凝土施工,具有良好的适用性,能够随模板上翻同步接长泵送管道,提高混凝土灌注速度。
6.3、模板便于在施工现场制作,可重复利用,原材料易购置,成本低。
6.4、模板和内外作业平台可一次安装。
6.5、适用于多种测量定位方法,既可用2台激光铅直仪也可用全站仪和经纬仪定测墩身中心和控制扭转,甚至利用垂线法就可控制墩身的垂直度。
6.6、对施工场地要求低,受地形限制少,能适应山区的施工。
结合工程实际情况,若将该法加以合理的优化就可用于各种形式的高墩施工;经设计优化若将高墩内部分钢筋用劲性骨架替代,该法将会更安全、方便,成本也会更低。应用无支架翻模法施工能有效的提高施工效益,为企业和国家节约资源。
参考文献
《公路工程技术标准》 JTJ001-97
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
《桥涵》(上、下册)007-11