空心薄壁墩施工技术(精选十篇)
空心薄壁墩施工技术 篇1
该桥墩柱均为空心墩, 主墩为双薄壁空心墩, 为横向变截面矩形墩, 墩高约73~78 m;次主墩为单薄壁空心墩, 为等截面矩形墩, 墩高约14~33 m。因墩柱较高, 拟采用翻模进行施工。主墩采用2套模板, 次主墩采用1套模板, 每套模板配置3节, 节长2.25 m。在1#~3#墩的两幅桥中间位置各设置1台125塔吊, 在塔吊旋转臂上安装探照灯, 保证夜间施工照明。4#墩采用25 t汽车吊施工。人员上下采用爬梯。
2 施工工艺要点
2.1 模板制作及安装
由于墩身较高, 为了减少支撑数量, 设计外模采用组合型大块带桁架钢模板, 利用桁架进行自身支护, 而不需单独另加支撑。面板厚度为6 mm, 加劲肋采用∠75 mm×75 mm×6 mm角钢, 间距为50 cm, 每间隔1.0 m设一道水平桁架, 桁架采用三角形式由[10槽钢加工而成。上下节模板之间采用螺栓法蓝连接, 法蓝由∠100 mm×100 mm×8 mm角钢与模板焊接而成。为了拼缝严密, 法蓝采用榫口形式, 即法蓝与面板边缘相互错开。为了减轻单块模板的重量, 可考虑将模板和桁架设计成分离的, 先进行模板的吊装就位, 然后安装水平桁架, 二者通过Φ24 mm的高强螺栓连接。内模也采用大块刚模板, 面板厚度为4 mm, 加劲肋为∠65 mm×65 mm×6 mm角钢, 间距为50 cm, 为了便于拆卸, 其中三片竖向法蓝设计成倒角形式。标准节段模板由专业模板厂家加工, 确保线形流畅。
模板的设计加工要力求装拆简单、接缝紧密、不漏浆。各向尺寸精确, 表面平整, 并要有足够的强度和刚度, 以免在砼浇注中产生变形。并经试拼检验后, 方可使用。模板标准节段高度为2.25 m, 每节分6~8片, 重量以便于运输为准。为了增加模板的整体稳定和减少内撑的数量, 内外模板之间利用Φ28 mm的高强螺栓进行对拉, 对拉螺栓孔按梅花形布置, 间距为1.5 m。为了确保空心壁厚, 螺栓预留孔采用壁厚2 mm、直径32 mm的钢管将模板撑紧。
模板起吊通过塔吊或汽车吊进行。在安装模板时, 应防止模板移位、凸出或偏斜。每节模板就位后都要对轴线偏位、相邻两板块的高低差、顶面水平的高低等偏差情况及时检查调整。内模利用Φ60钢管两端通过顶托支撑。为了防止爆模, 增加模板的径向承载力, 每间隔2 m用钢丝绳通过5 t的手拉葫芦将模板环向拉紧。
2.2 钢筋的制作和绑扎
钢筋在加工前, 应将钢筋表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净, 对弯折的钢筋进行调直。依据图纸设计进行下料, 弯制加工, 并按图纸钢筋编号对钢筋分类编号存放。在钢筋的绑扎中, 钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实, 必要时可用点焊焊牢。为保证保护层厚度, 在钢筋与模板间设置同标号的混凝土圆形垫块。为加快竖向钢筋接长速度, 采用墩粗直螺纹钢套筒连接。
2.3 墩身砼浇筑
在浇筑砼之前, 要对支架、模板、钢筋做进一步检查, 对模板上的杂物、积水和钢筋上的污垢再进行清理;模板如有缝隙的, 应填塞严密;对模板有漏刷脱模剂的进行补刷。
墩身砼采用串筒下料。砼的浇筑过程中, 要按一定的顺序和方向分层进行, 振捣方式采用插入式振动器。分层厚度不应超过30 cm, 其移动间距不能超过震动棒作用半径的1.5倍, 靠近模板震动时要保持5 cm至10 cm的间距。操作时应注意快插慢拔, 以保证砼的震捣密实。施工中注意各种钢筋及铁件的预埋。每次的浇注高度为4.5 m, 混凝土面要低于模板顶面20 cm左右, 以便于下次接高模板时, 拼缝严密。对施工缝的处理, 先凿除施工接缝面上的水泥、砂浆、薄膜、松动石子和松弱混凝土层, 并用水冲净、湿润 (不存积水) , 灌筑前在横向施工缝处先铺一层厚约15 mm, 采用与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。
由于空心薄壁墩施工容易出现表面裂纹, 因此, 必须控制拆模时间和加强砼的前期养护。具体措施为:每次浇注砼前, 用毛毡将模板包裹, 气温高时喷水将毛毡湿润;每次砼施工完毕后, 当砼强度达到设计强度的80%后才拆除模板, 并用塑料薄膜将墩身包裹, 并设专人负责向里注水养护。拆模仅拆除浇注段下部二节模板, 预留上部一节模板, 然后拼装上节模板, 如此循环下去。
2.4 实体段施工
桥墩下部实体段模板利用翻模的外模, 第一层模板组装精度要求较高, 外模立好后, 要严格检查平面尺寸和标高, 并用拉筋对拉固定, 防止跑模, 确认各方面无误后方可灌注混凝土。
上部实体段采用托架法施工, 这种方法安装简便, 拆卸容易, 先在墩内预留拆卸架预埋件, 然后安装托架, 在托架上安装纵梁、横梁、模板, 最后封顶。拆卸时, 安装拆卸架, 操作人员在拆卸架上可将封顶材料全部拆卸, 最后拆除拆卸架。灌注顶帽混凝土时要一次连续完成, 灌注完成后, 及时复测垫石及预留孔的位置和标高, 压光垫石平面, 加强养护。
2.5 横系板施工
在施工横系板顶节墩身时, 事先安设预埋牛腿预埋件, 待顶节墩身达到一定的强度后安装牛腿支架, 在牛腿支架平台上安装横系板模板, 然后绑扎钢筋、浇注混凝土。
参考文献
[1]方旭东.淤泥河大桥105m薄壁空心墩身翻模施工技术[J].铁道标准设计, 2008 (3) .
[2]王建勋.平潭海峡大桥薄壁空心墩翻模施工技术研究[J].科学技术与工程, 2011 (1) .
空心薄壁墩施工技术 篇2
深度探讨桥梁双肢薄壁空心墩和连续钢构箱梁施工技术流程与方法
本文基于笔者参与的`某特大桥项目工程经验,研究探讨了其中双肢薄壁空心墩和连续刚构箱梁工的相关技术.全文是笔者实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义.
作 者:吴佳宏 作者单位:中铁十八局计划经营部,河北涿州,072750刊 名:四川建材英文刊名:SICHUAN BUILDING MATERIALS年,卷(期):201036(1)分类号:U445关键词:双肢薄壁空心墩 连续刚构箱梁 施工 混凝土
空心薄壁墩施工质量和监控措施 篇3
关键词:空心薄壁高墩 质量 监控。
1 工程概况
洋墩大桥位于福安市西铭村,为左右线分离式高架桥,左线1#桥桥长68.5m,左线2#桥桥长347m,左线3#桥桥长250m,右线大桥桥长950m。主墩(左线2#大桥4#、5#、6#及右线大桥11#、12#、13#)采用2.5米高承台下设4根直径1.8米的嵌岩桩基础,墩身和盖梁均采用C40混凝土浇注,上部采用连续刚构预应力T梁,跨度为40+40+40+40米。
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2 施工流程(如图1)
本桥墩身结合工期及其他因素考虑确定每次浇注的高度为4.5m。模板高度的选定:因墩身高,确定模板分为3节,每节高度为2.25m,它主要考虑机具长度及钢筋配料和砼施工缝的数量,以及节段施工时间等内容。每节由4块整体式大块模板组拼而成。每次翻2节模板,浇筑4.5m高的砼,施工时,每次浇注2节模板的高度。(见图2)
3 空心薄壁墩的施工质量控制
为了提高外观质量,经多次探索,多次浇注,容易引起外观质量下降,高墩施工由于多次立模,施工中采取了以下措施:①针对混凝土和易性差、颜色灰白的问题,为使得混凝土的颜色更均匀,和易性更好,可以增加适量的减水剂,当然,前提是要保持原来配合比、坍落度。②选择同一产地、同一品牌、同一颜色的原材料,这样可以有效避免混凝土外观颜色不一致或斑点的情况,水泥、砂、碎石和外加剂等原材料应该干净无杂质,同一单位工程尽可能采用同一批原材料, 必要时应对砂、石子进行冲洗,减少泥污含量。这样可以有效避免原材料不完全相同而造成的不良后果。③模板设计制造时有足够的强度和刚度,避免模板变形。使用大面积整体钢模,模板面板焊接拼缝应予磨平,保持表面平整光洁;模板表面使用模板漆,分块模板间采用定位销,防止模板错台,模板拼接处用厚3mm的高强止浆条处理接缝,保证接缝严密。④浇筑混凝土前,模板间和下部贴上止浆条以防漏浆,对支架、模板和钢筋用高压水冲洗干净,进行检查、整理,清除杂物,要对上次施工顶面人工凿毛。⑤混凝土浇注时水平分层浇筑,每层浇注厚度控制在30cm左右,砼的浇筑与震捣要密切配合,分層浇筑,分层震捣。振动棒插入下层砼5~10cm,每一点应振捣至砼不下沉,不冒气泡平坦泛浆为止,振完后徐徐拔出振动棒。振捣过程中不得碰撞模板和钢筋,谨防其移位、损伤。砼充满模壳,同时将砼内的汽泡排出,达到密实的要求。防止漏振和过振,保证砼密实度。混凝土浇筑下料落差超过2米时,采用溜槽作为减速措施,防止混凝土造成冲击力过大和离析。砼浇注要连续进行,中间因故间断不能超过前层砼的初凝时间,砼浇注到标高,应按要求修整、抹平。⑥提高立模精度,每一块模板吊装到位后先用吊绳检查竖直度后再上拉杆固定。⑦为确保墩身外观线条顺直,模板在安装前认真检查,对模板有变形处立即进行打磨、调直、修补和加固。⑧砼浇注高度为4.4m,预留10cm模板不浇注砼,便于下一节模板的安装。⑨为减小因温度过高造成的混凝土的坍落度损失,应尽可能安排在温度较低时经行混凝土浇注施工。■混凝土浇筑完成后,为保持混凝土表面湿润,养护期不少于7d,拆模后立即用土工布进行覆盖,未拆模前,应在养护期间经常使模板保持湿润,每3~6小时洒水一次,混凝土强度达到2.5Mpa前,不许添加任何过重的荷载,运输工具、模板、支架及脚架等都要注意。■拆模后及时修复表面缺陷,将外露的PVC管切平,以保证墩身的外观美观。保证墩身颜色一致、棱角分明。
4 空心薄壁墩的监控措施
由于墩身高,需多次翻模,为保证墩身垂直度和中心位置准确,施工中采用三维空间定位法,采用空间坐标控制墩身四角,测量仪器采用全站仪。在承台施工前,首先放出墩身十字线,做好型钢支架,将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位,不偏斜。模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点,模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜,模板安装完成后,利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比,利用千斤顶调整模板,误差控制在10mm以内。为确保墩身截面尺寸准确、顺畅,在每次浇注砼后,对墩身进行四角复测,并测量四角的标高,达到双控效果。
4.1 测点布置及测量监控 中线垂直度、边线垂直度测量采用自动安平激光铅直仪,每个墩安设2台。在浇筑墩身混凝土第一模之前,在承台上准确放出墩身四角点的位置,在墩身相邻两点的延长线上引出50cm的8个点(见图3)作为观测点,观测时把激光铅直仪安装在承台上的8个点上(每角2个点)和桥墩中心,墩身工作平台上设激光接受靶,能显示光斑并捕捉斑心,激光斑心即为桥墩四角点延长线上50cm点或墩身的竖向轴线上的点。进行墩身的竖向轴线传递,这样通过激光铅直仪将8个控制点和桥墩中心点准确的引到工作平台上,同时定期(模板每翻9m)用全站仪对矩形空心墩的四个角进行定位检查,及时进行调整。
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4.2 高墩垂直度监控测量 薄壁墩身的垂直度规定的允许误差值为:0.3%H且不大于20mm。模板每提升一节,对模板的位置检查一次,以控制桥墩的纵横向偏移和扭转。为了防止仪器误差导致墩身偏斜,每循环9m用天顶仪和带水准泡的水准尺控制调整高墩四个侧面的模板平面位置,并结合垂线来控制垂直度。
4.3 线型监控措施 ①为减少外界环境对测量的影响程度,选择并确保固定的测量方式和测量温差条件。当日气温高于28℃时,控制测量应选在晚22:00到早上日出前(8:00前)的时间段内完成,测量时减少旁折光等影响。②为减少外界环境对测量的影响程度,选择并确保固定的测量方式和测量温差条件。当日气温高于28℃时,控制测量应选在晚22:00到早上日出前(8:00前)的时间段内完成,测量时减少旁折光等影响。
5 结语
高墩施工中,一方面是要选用合理的施工工艺,一方面是要进行严密的劳动组织。洋墩大桥的空心薄壁高墩施工中,主要表现在施工速度快、施工质量好、工程成本低,采用塔吊配合翻模技术,效果显著,墩身的垂直度测量,需要采用精密测量仪器完成,高墩混凝土要求具有良好的和易性,高墩施工要求具备良好的混凝土垂直输送设备,在本工程施工过程中,进度和质量均达到了很好的效果。
参考文献:
[1]《宁德至武夷山高速公路工程施工招标技术规范》.
[2]《服务设施主体工程设计图》福建省交通规划设计院.
[3]《公路桥涵施工技术规范》人民交通出版社,路桥集团第一公路工程局主编.
双肢薄壁空心墩墩身施工 篇4
关键词:双肢薄壁空心墩,墩身,施工
1 工程概述
本合同段排调河2#特大桥桥梁桥梁全长968.9m。全桥左、右幅采用分离式, 主墩左右幅共均为双肢薄壁空心墩, 墩身为变截面, 单墩上部横桥向宽7m, 顺桥向宽4m;下部横桥向宽9m, 顺桥向宽5m;截面过渡高度为10m。最大墩高130.03m, 最小111.42m, 主墩双柱间布设2道横系梁。
2 施工工艺
2.1 施工准备
在施工前配备足够流水作业的施工人员和施工机具、设备, 保证左、右幅主墩墩身施工同时进行, 并将施工便道适当拓宽, 以便于钢筋、水泥、砂石等原材料及大型施工机具能顺利运输进场。用全站仪准确放出主墩首节墩身外轮廓线位置, 并用油漆标识清楚。钢筋安装前应将墩身与承台连接部分砼凿毛, 并人工清理干净。
2.2 钢筋工程
在浇筑主墩承台前, 首先进行墩身劲性骨架、墩身钢筋的预埋。待承台大体积砼浇筑完成并达到强度后, 立即进行墩身劲性骨架的安装, 劲性骨架采用型钢、钢板拼焊而成;为方便组装及吊运, 节段长度3m, 最顶上一节按实际高度调整为异行骨架;定时对已安装好的骨架进行放样检测以保证劲性骨架横、竖向的施工精度, 并在墩身砼浇注前应注意对骨架型钢、钢板进行除锈, 以保证骨架与砼的良好结合。然后利用劲性骨架支撑进行墩身主筋接长, 根据钢筋定尺长度及砼节段浇注高度, 钢筋节段长度为9m, 接头保证同截面的接头数目不大于总数的50%, 且接头均错开布置, 错开长度应大于50厘米。主墩墩身钢筋全部采取在钢筋棚内预制, 由于主墩较高, 不利于搭设支架, 直接采用塔吊提升安装, 主筋的接长采用直螺纹套筒连接, 将定尺钢筋在地面将螺纹套筒套好一端, 安装时将另一端套上用钢筋扳手旋紧, 逐根就位进行直螺纹连接, 其余钢筋均采用焊接或绑扎连接, 箍筋应与主钢筋垂直, 且在模板安装前完成主墩身防裂钢筋网安装, 并在相应位置作好墩身外模爬锥、塔吊附着预埋钢板、电梯附着预埋件、横系梁钢筋机械接头、型钢三角支架等各种预埋件的埋设。为了确保钢筋砼的保护层厚度, 应在主筋与模板间设置垫块, 垫块应与钢筋扎紧, 并互相错开, 非焊接钢筋骨架的多层钢筋之间, 应用短钢筋支垫, 保证位置准确。在钢筋安装时进行两阶段控制, 第一阶段控制主筋接头、主筋间距、箍筋间距、钢筋数量、钢筋型号、焊接规格、品种、焊缝的厚度和长度、焊缝外观和质量必须符合设计要求和施工规范规定。第二阶段在完成模板安装定位后再调整内、外层钢筋间距及钢筋保护层厚度。钢筋的架立采用预埋于接头砼内的内置钢管脚手架支撑, 待箍筋绑扎好形成整体框架后, 在模板安装前拆除钢管脚手架。
2.3 模板工程
主墩墩柱外模采用北京卓良模板有限公司生产的钢木组合提升模板, 架体采用CB-240悬臂体系 (CB-240由六部分组成:桁架背楞、模板、后移装置、斜撑承重三角架、埋件系统、吊平台) , 内模采用大面积钢模、组合钢模拼装而成。钢木组合模板的加工以保证墩柱的外观和利于安装为原则, 模板的单节高度为4.65m, 单套 (双肢) 模板共由12块整体大块模板构成, 单块模板的面积大于15平方米。模板允许砼侧压力为60KN/m2。模板安装前先清理模板表面和接缝处的水泥砂浆等附着污染物, 清理干净后, 在模板表面均匀涂刷40号机油作脱模剂, 为防止机油的污染, 涂刷机油后, 采用软质干海绵将模板表面多余的机油拭去。待墩身砼强度达到6Mpa时, 可以松动对拉螺杆一到二扣, 当砼强度达到10Mpa时可以进行拆模, 拆模时先卸下拉杆螺母, 抽出拉杆, 堆放在适当位置, 卸下芯带, 将模板后移或者吊走, 如模板内有定位的埋件系统, 应先拆卸安装螺栓。拆模后用砂轮切割机沿混凝土的表面将拉杆的PVC管道切割掉, 并在灌浆后精心打磨, 让拉杆孔位置平滑美观。悬臂模板使用应注意以下问题:1) 同一单元的两榀架体之间应用φ48mm钢管连接禁锢, 平台搭设安全可靠;2) 埋件系统预埋的位置要求准确, 在浇筑墩身砼前必须由专人再次复核其位置, 确保误差不大于1mm;3) 每次拆模后都必须将面板上附着的杂物清理干净, 并在墩身砼浇筑前刷脱模剂;4) 拆模后如模板须落地, 则其面板不可直接放在地面上, 而应在地面上先垫木方, 再将模板放在木方上, 以保证模板的周转次数;5) 模板整个单元往上提升时, 吊钩一定要吊于主背楞上部的吊具上, 切记不得吊于模板的吊钩上;6) 浇筑墩身砼前, 模板的下部应利用三角架上的后移装置将模板调到与已浇筑砼压紧, 防止再次浇筑砼时漏浆及错台;7) 模板支好后, 各单元块间次背楞一定要用芯带及锲行销连接好, 保证各单元之间连接成一个整体, 同时保证各单元连好后成一条直线;8) 浇筑墩身砼前, 对拉螺杆一定要按照图纸位置拉接, 以保证砼的质量;9) 要定期检查模板单元上各个螺丝的松紧情况, 如发现有松动应及时拧紧。
2.4 混凝土工程
墩柱劲性骨架、钢筋安装及各种埋件施工完毕, 并完成内、外模板安装后, 随即进行墩身砼的浇筑。墩身砼采用拌和楼集中拌和、砼罐车运输、HBT80混凝土输送泵泵送, 经过沿着塔吊标准节段布设的输送管道, 采用混凝土输送软管进行布料, 并控制混凝土的分层厚度, 每次混凝土分层厚度均控制在30~40cm, 从墩身的内侧顺时针方向布料, 采用流水作业, 按平行式布置振捣点, 振捣点间距40cm, 距模板边缘保持5~10cm, 浇筑最后一层混凝土时, 让混凝土顶面与模板顶面平齐。每次在浇筑上一节段混凝土 (即接缝处) 时, 预先用清水充分润湿下一段混凝土凿毛表面。墩身砼标准层浇筑节段高度为4.5m, 墩身混凝土浇完成后, 当气温低于5℃时, 应注意覆盖保温。拆模后应立即用塑料薄膜包裹湿润养护, 同时防止水泥浆污染墩身。
2.5 拆模、养护
由人工配合塔吊进行拆模, 采用塑料筒或塑料布包裹墩身洒水养护。
1) 当墩身砼强度达到10M Pa时即可拆模。由人工放松导链, 拆下连接螺栓和根部固定木楔。由塔吊将钢木组合提升模板、大面积钢模、组合大模板分节、分块拆下, 吊模时注意砼棱角被碰掉或碰伤。
2) 墩身及系梁采用罩塑料筒洒水养护, 养护时间不少于7天, 在养生期内要始终保持墩身砼表面处于湿润状态。
参考文献
[1]公路工程技术标准 (JTG B01-2003) .
[2]公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000) .
空心薄壁墩施工技术 篇5
论文摘要:无支架翻模施工技术在薄壁墩施工中具有显著的优越性和科学性,与支架施工相比,具有省工、省料、速度快的优势,在创造良好的经济效益的同时,又提高了施工安全系数。
1 概述
空心薄壁墩施工技术 篇6
摘要:通过对翻模,爬模及滑模与无拉杆桁架式模板优缺点的对比,简述变截面空心薄壁墩采用无拉杆桁架式模板特点及施工方法及取得的效果,为类似空心墩施工提供参考。
关键词:变截面 空心薄壁墩 无拉杆桁架式模板 预埋件悬梁 施工技术
0 引言
变截面薄壁空心墩,作为桥梁下部结构得到越来越多的应用,本人以双线矩形空心墩为例,简要介绍变截面薄壁空心墩无拉杆衍架式模板的施工技术。
1 模板方案的对比
甘河工业园特大桥桥墩为双线矩型空心桥墩,墩身底部为1米的实体,墩帽为3米的实体,中间部分为空心,在空心的上下各设计1.2*0.5米和0.9*0.3米的倒角,墩身外壁坡度40:1,内壁坡度50:1见图(一)墩身大样。由于墩身本身的特性和业主高标准的要求,传统的翻模,爬模及滑模均不适合本桥墩的施工。因此施工工艺的选择显得尤其关键。
1.1 采用小模板满堂脚手架翻模法施工,优点是①小模板易提升,不需要大型起吊设备。②安满堂脚手架可以全封闭防护,不易出现危险。缺点是①施工程序多,施工缝多,模板不易拆除,利用率低,每支一层需要校中一次,模板需要施工周期长,浪费时间,工期不允许。②小模板采用对拉杆,且施工缝、模板缝及错台不满足业主高标准外观的要求。③满堂脚手架每个墩需要40t左右的钢管,2500多个扣件,周转用量太大。④满堂支架施工对人员的需求量大,重复劳动浪费大量的人力,周转性材料投入过多,成本增加,不满足经济实用施工要求。
1.2 采用无拉杆桁架式模板施工(每次施工高度可以根据实际情况机动调整,一般施工高度在4~6米。)。优点是①成功地解决了工期紧张的问题,平均每个周期为6d左右。由于模板每层是由厂家严格按尺寸加工的,安装好后,尺寸准确,误差较小,需要花费的调整时间少,提高了工效。②大模板混凝土施工接缝少,能更好的确保施工质量,满足业主精品工程的要求。③模板所用的大型桁架,不需要采用其他的钢材及对拉杆,拆模后,墩身上无对拉孔,外观较采用对拉杆的墩身美观。④整个墩身模板采用大型桁架做支架,减少了钢管及扣件等易丢失的周转材料,比满堂脚手架节省近百万的材料费用,且支架为一次性作业不需要拆除,人工约满堂支架人工总量的1%。缺点是①采用吊车起吊模板,装载机转运模板,需要大量的设备投入施工才能进行。②由于采用模板支架法,安全问题成为第一重点,需在模板支架外加设防护网及安全护栏保护措施。综合分析后采取变截面空心墩薄壁墩模板采用支架法,即采用整套模板结合墩身的内部结构分段施工比采用其他的施工方法更经济。
2 模板特点及施工工艺
2.1 模板特点 根据确定的方案结合桥墩的高度设计大面积模板。模板的高度自顶向下计算,外模整体分为8块,圆周部分4块,直线部分4块,上部20米,每块高2米,根据墩身特点设置15、17、19米每层1米,15.5、16.5、17.5、18.5、19.5每层0.5米两种调节模板,以适用于各种不同的墩高;内模每层整体分为12块,倒角模板按截面的尺寸单独设计,在倒角与平面接相处设计成梯形加宽板,以适用各个不同截面的尺寸,中间的缝隙设计成斜口便于拆除,4~14米每层高2米,外加各种截面的1米和0.5米模板来适用各种墩高。无拉杆式模板关键在于不穿对拉杆而使混凝土施工时所产生的力全部作用在模板外侧桁架上。在外模外侧横桥向,用宽为1.2米的三角形背架,见图(二)。顺桥向采用两根【32a的槽钢加工而成,背架与模板采用M14的螺杆连接。在横桥向背架上左右设置有两个“耳朵”,分别用一根拉杆与顺桥向背架连接固定,并用加厚螺帽连接上紧。另外在两背架的上下槽钢中再用一钢制拉杆连接,内模用小槽钢和墩身内支撑杆加固内模。
2.2 各主要工序的施工 ①模板拼装。由于该墩为变截面墩,每个截面的尺寸都不一样,拼装时严格按照模板厂出厂的编号将模板和背架进行拼装,并且模板和背架必须一一对应。在模板背架的外侧焊接支架,并在背架上搭上木板,用铁丝把模板固定在支架上,木板布满支架以防止杂物坠落,在木板上面的支架上焊接两道Φ16的圆钢做护拦保护施工人员的安全,在背架外侧悬挂安全网确保人员、工具坠落,使木板,防护栏,安全网成为模板的附属物,便于整体安装拆除。②定位放样。在承台顶面放出墩身位置,进行坐标校正,第一节墩身位置非常关键,采取全站仪精测,确保墩身位置的准确性,同时定出模板边线、找平,便于支立模板;第一层模板支好后,必须用仪器检查模板的轴线偏位情况,超出允许偏差必须调整,直至合格。③绑扎钢筋。将加工完毕的钢筋运至墩身旁进行墩身钢筋的绑扎焊接工作。④支立内、外模板采用吊车吊装。内外模板在拼装前必须进行清洁,以及涂抹脱模剂确保混凝土面的光滑。模板拼装的时候,由于施工人员站立在下层的背架脚手板上,必须待下层模板固定后再吊装上层模板,以保证模板施工人员的安全,内模采用组合后的支架模板,这样便于拆卸和组装。装完内模后,开始拼装外模,安装人员采用内外相结合的施工方法,根据空心墩的截面适时调整壁厚,确保外模安装就位,在立模板时外侧脚手架人员的安全带必须固定于脚手架之上。内外模板安装完毕后,进行校模,用吊锤对准墩身的中心进行校正,确保模板不会偏位,调整风缆绳,将位置固定,对模板的连接杆和定位销等逐一进行检查和加固,确认牢固后方可进行混凝土施工。⑤混凝土采用搅拌站拌合混凝土,混凝土运输车运输,用输送泵垂直输送入模。下落混凝土采用水平分层的方法施工,每层厚度控制在40cm左右,防止混凝土堆积一处,振捣时,容易出现崩模。⑥拆模。采用吊车配合进行模板的拆除,首先吊住要拆的模板,然后人工松开横向拉杆和模板之间的螺栓和定位销,使模板脱离,用装载机转运到另一个待施工的墩,以便滚动作业的顺利进行。拆除模板时人员要注意安全,吊车与拆模的人员配合要一致,统一指挥,防止出现意外。
现以19.5米高的桥墩为例简述模板的使用流程,第一次的模板安装最底层的50cm和1米的模板,报检后浇注墩身底部1米实心段的混凝土,然后接着绑扎第一节空心段的钢筋,第一节空心段混凝土浇注的高度可以根据实际情况进行调整,下面进行的模板的施工,继而进行下一空心施工段的施工。待第一节空心段浇注完毕后两天,拆除第一节空心段18~14米的模板(保留2米模板做为下一节模板的支点),倒运至另一施工的墩柱进行底部实心段和第一节空心段施工。依次周转,形成一种滚动作业的模式。
特殊的墩身结构以及特殊的施工工艺,致使墩帽施工的难度加大,如何选用经济实用的施工方案成为关键。在此工序中我们采取了预埋件悬梁吊模法,如图(三)预埋件悬梁吊模法就是在上倒角的混凝土中按设计的间距预埋Φ20的带螺丝口的拉杆,用拉杆悬吊四根钢桁梁呈纵向分布,在桁梁用顶托调节墩帽底板标高,上铺4道10×10的木方呈横向分布,跟桁梁成“十字”形布置,在木方上铺设2.5cm厚的钢模板作为底模,然后在模板上制作墩帽,此工艺主要耗材只是几根预埋的拉杆钢筋,即省去了满堂支架的大量钢材也缩短了施工的周期,还便于底模的拆除。
2.3 模板安装的质量控制和安全管理措施 模板支立应按测量定位的坐标严格操作,保证在误差允许的范围内,采用缆风绳进行空心模板的固定,同时模板之间的桁架连接杆、模板与模板之间的定位销、螺栓等必须连接紧密,防止胀模;混凝土浇筑应严格按照设计的顺序进行,每层浇筑的厚度≯50cm,确保不因局部压力过大而出现崩模的现象;支架与模板的连接焊接牢固,在安装前进行认真检查,确保质量及安全。
2.4 变截面薄壁空心墩施工要点和施工注意事项
2.4.1 测量 ①墩身每施工一个循环,用全站仪测设中心点校核一次,防止因仪器误差导致墩身偏斜。底节模板显得尤为重要。当四大块模板组拼成形后,所有螺栓不必拧紧,留出少量松动余地。模板前后方向偏斜的调整通过手拉葫芦拉至正确位置,左右偏斜的调整则在模板底边靠倾斜方向的一端塞加垫片实现。模板之间的缝隙塞有橡胶条,防止漏浆。由于模板制作及起始第一节模板调整的精度都很高,以后每次调整幅度很小。调整完毕后,先把上节模板与下节模板之间的定位销上紧,然后拧紧全部螺栓,即可浇筑混凝土。②施工中高墩的沉降观测,应采用三等水准测量,沉降水准观测控制点围绕桥墩组成闭合圈。③墩顶帽施工前后均复测其跨度及顶面标高。墩身施工完毕后,对全桥进行中线、水平及跨度贯通测量。
2.4.2 施工缝必须认真进行凿毛处理,确保接缝密实。模板接缝严密,不漏浆。模板处理必须彻底清除干净。
2.4.3 墩模板安装后测量其跨度、中线、标高,确认无误后再进行混凝土施工。
2.4.4 灌注混凝土时,经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸,确保其位置正确不发生变形。
2.4.5 薄壁空心墩属高空作业范畴,所有操作人员均应有高空作业上岗证,特种作业人员均须持证上岗;每个施工人员佩戴安全帽、安全带,避免出现事故;支架与模板焊接牢固;拆装模板时,人员要将安全带绑在尚未松动的模板上,绑扎牢固。模板拆卸时要统一指挥,统一进行;起吊重物时,下面严禁站人,同时要观察好四周及作业面,要有专人指挥,不得野蛮施工。
3 结束语
浅谈薄壁空心墩封顶施工方法 篇7
桥墩结构为直曲线空心墩墩身, 外坡率均为45:1, 内坡率均为75:1, 墩顶设置有3m高的实体段。空心墩高度在16~22.5m之间, 墩颈壁厚 (指墩身内边坡延长至墩颈时的壁厚) 0.5m, 在墩顶以下3m处设置了一道净空为80cm×80cm的进人洞门。空心桥墩顶部的具体构造情况见图1所示。
空心桥墩外模采用厂制大块钢模, 内模采用自制方木旋拼模板, 汽车吊机进行模板吊运拼装, 混凝土采用混凝土罐车运输, 汽车泵泵送混凝土入模。桥墩的施工进度、质量和安全关键在于空心桥墩封顶实体段的施工控制。
2 施工方案选定
常规办法是搭设满堂脚手架的方式。但该薄壁空心桥墩封顶施工中存在以下几个问题: (1) 空心墩内部空间狭小; (2) 要求搭设的满堂脚手架很高 (最高达19m) , 间距小、支架自重大, 竖直度控制难; (3) 钢管材料进出只能通过空间很小的检查预留孔洞; (4) 施工周期长, 钢管、模板等周转材料利用率不高, 不经济; (5) 设计要求墩顶实体段一次浇注, 混凝土方量大 (达65m3) , 对支架搭设要求高。
基于上述原因, 如果采取上述的传统办法解决空心桥墩墩顶实体段竖向承重问题, 较不现实, 必须寻求更经济可靠的办法解决上述问题。
该空心桥墩存在以下特点: (1) 空心墩顶部3m结构尺寸一致; (2) 外模均采用大块钢模且安装到顶。通过比较分析, 空心桥墩顶部施工时利用空心墩外模为支撑点, 在外模顶设置5道组合槽钢 (沿横桥方向) , 每道组合槽钢设置3道拉杆 (沿纵桥方向) , 拉杆采用精扎螺纹钢。墩顶下部竹胶模板竖带木的外楞同样采用3道组合槽钢 (沿纵桥方向) 。
3 具体施工方法
3.1 组合槽钢制作。
组合槽钢的制作为该部位施工的关键, 制作要求高, 本施工方法上部组合槽钢采用5道6米长的组合槽钢。每道组合槽钢由4根20普通槽钢组合而成, 其中每两道口对口焊接而成, 中间间隙为4cm, 便于拉杆加固。
3.2 操作平台搭设。
利用原有的内模加固脚手架沿纵桥方向铺设三道组合槽钢, 考虑到这样搭设不稳固, 并在已施工好的墩身壁上打上锚固钢筋与组合槽钢焊接牢固, 保证铺设方木和竹胶模板时不受扰动。并在设计位置预留对拉杆孔。铺设模板竖带木 (10cm×10cm方木) , 中心间距为30cm, 然后安装竹胶模板。
3.3 上部组合槽钢的安装。
在设计位置布设5道组合槽钢 (注意避开支承垫石位置) , 并贯穿拉杆, 每根拉杆处上下组合槽钢处设置一个40cm×40cm×2cm厚的钢垫片, 垫片上拎上螺帽 (精扎螺纹钢配套构件) , 拉杆采用精扎螺纹钢, 且拉杆外套直径5cm的PVC管。混凝土浇筑完成后施工完后便于拉杆抽出。
4 施工简算
空心桥墩封顶实体段模板加固检算的关键部位是组合槽钢及拉杆的应力检算。组合槽钢的抗剪检算及拉杆的受拉是否满足要求, 需要对其的强度和整体稳定性进行检算。本方案采用手算进行检算, 检算结果加固系统的强度和整体稳定性满足要求。
4.1 荷载统计:
载荷统计见表1。
4.2 拉杆受拉检算:
查《2006精轧螺纹钢筋国家标准20065-2006》得直径25mm的精扎螺纹钢的抗拉荷载为590KN。故15×590=8850KN>1301KN, 满足要求。
4.3 组合槽钢应力检算:
槽钢最大弯矩Mx:
槽钢的应力计算:
按照上述方案布设5道组合槽钢, 每道组合槽钢由四根槽钢组成
[σx]—槽钢的应力允许值, 查得170MPa;σx—槽钢所受最大应力值;Mx—槽钢的最大弯矩;W—槽钢的抵抗弯矩;n—槽钢根数。
故:此方案可行。
5 施工注意事项
(1) 组合槽钢制作时焊缝必须饱满, 封口严密。 (2) 搭设方法:利用原有的薄壁墩身施工的脚手架, 在上面先固定好底部组合槽钢, 再铺设方木和竹胶模板, 然后绑扎钢筋, 最后铺设墩顶组合槽钢和贯穿拉杆。 (3) 模板的带木必须按照中心间距30cm布置。 (4) 在布设墩顶组合槽钢时, 必须考虑支座垫石的钢筋绑扎, 便于施工, 组合槽钢必须分别设置在支座垫石的左右两侧, 中间处的组合槽钢要避开人孔位置布设。 (5) 考虑到组合槽钢受力后会产生一定的挠度, 沿底模长度方向设置2cm的预拱度。 (6) 封顶
实体段及托盘施工完毕后必须得混凝土强度达到75%以上方可拆除支撑系统。
6 施工效果
根据方案的实施的实际情况来看, 取得了较为明显的工期效益和经济效益。
本方案设计中采用的组合槽钢是预先按设计中的尺寸和要求制作, 拉杆采用精扎螺纹钢, 成本低, 制作方便, 安装简单;底部封模之前必须必须先拆除墩身内模。封底施工完毕后, 就可以处理施工缝、绑扎顶帽钢筋、设置拉杆孔等。所以本方案设计中没有单独安排其安装时间, 而是利用工艺工期之间的间隔时间, 大大缩短了施工周期。
本方案与传统的满堂脚手架比较大大节约了周转材料的使用量, 加快了钢模的使用效率, 同时节约了人工费用, 同时本方案中组合槽钢可重复使用, 取得了明显的经济效果。
空心薄壁墩施工质量和监控措施 篇8
洋墩大桥位于福安市西铭村, 为左右线分离式高架桥, 左线1#桥桥长68.5m, 左线2#桥桥长347m, 左线3#桥桥长250m, 右线大桥桥长950m。主墩 (左线2#大桥4#、5#、6#及右线大桥11#、12#、13#) 采用2.5米高承台下设4根直径1.8米的嵌岩桩基础, 墩身和盖梁均采用C40混凝土浇注, 上部采用连续刚构预应力T梁, 跨度为40+40+40+40米。
2 施工流程 (如图1)
本桥墩身结合工期及其他因素考虑确定每次浇注的高度为4.5m。模板高度的选定:因墩身高, 确定模板分为3节, 每节高度为2.25m, 它主要考虑机具长度及钢筋配料和砼施工缝的数量, 以及节段施工时间等内容。每节由4块整体式大块模板组拼而成。每次翻2节模板, 浇筑4.5m高的砼, 施工时, 每次浇注2节模板的高度。 (见图2)
3 空心薄壁墩的施工质量控制
为了提高外观质量, 经多次探索, 多次浇注, 容易引起外观质量下降, 高墩施工由于多次立模, 施工中采取了以下措施: (1) 针对混凝土和易性差、颜色灰白的问题, 为使得混凝土的颜色更均匀, 和易性更好, 可以增加适量的减水剂, 当然, 前提是要保持原来配合比、坍落度。 (2) 选择同一产地、同一品牌、同一颜色的原材料, 这样可以有效避免混凝土外观颜色不一致或斑点的情况, 水泥、砂、碎石和外加剂等原材料应该干净无杂质, 同一单位工程尽可能采用同一批原材料, 必要时应对砂、石子进行冲洗, 减少泥污含量。这样可以有效避免原材料不完全相同而造成的不良后果。 (3) 模板设计制造时有足够的强度和刚度, 避免模板变形。使用大面积整体钢模, 模板面板焊接拼缝应予磨平, 保持表面平整光洁;模板表面使用模板漆, 分块模板间采用定位销, 防止模板错台, 模板拼接处用厚3mm的高强止浆条处理接缝, 保证接缝严密。 (4) 浇筑混凝土前, 模板间和下部贴上止浆条以防漏浆, 对支架、模板和钢筋用高压水冲洗干净, 进行检查、整理, 清除杂物, 要对上次施工顶面人工凿毛。 (5) 混凝土浇注时水平分层浇筑, 每层浇注厚度控制在30cm左右, 砼的浇筑与震捣要密切配合, 分层浇筑, 分层震捣。振动棒插入下层砼5~10cm, 每一点应振捣至砼不下沉, 不冒气泡平坦泛浆为止, 振完后徐徐拔出振动棒。振捣过程中不得碰撞模板和钢筋, 谨防其移位、损伤。砼充满模壳, 同时将砼内的汽泡排出, 达到密实的要求。防止漏振和过振, 保证砼密实度。混凝土浇筑下料落差超过2米时, 采用溜槽作为减速措施, 防止混凝土造成冲击力过大和离析。砼浇注要连续进行, 中间因故间断不能超过前层砼的初凝时间, 砼浇注到标高, 应按要求修整、抹平。 (6) 提高立模精度, 每一块模板吊装到位后先用吊绳检查竖直度后再上拉杆固定。 (7) 为确保墩身外观线条顺直, 模板在安装前认真检查, 对模板有变形处立即进行打磨、调直、修补和加固。 (8) 砼浇注高度为4.4m, 预留10cm模板不浇注砼, 便于下一节模板的安装。 (9) 为减小因温度过高造成的混凝土的坍落度损失, 应尽可能安排在温度较低时经行混凝土浇注施工。10混凝土浇筑完成后, 为保持混凝土表面湿润, 养护期不少于7d, 拆模后立即用土工布进行覆盖, 未拆模前, 应在养护期间经常使模板保持湿润, 每3~6小时洒水一次, 混凝土强度达到2.5Mpa前, 不许添加任何过重的荷载, 运输工具、模板、支架及脚架等都要注意。11拆模后及时修复表面缺陷, 将外露的PVC管切平, 以保证墩身的外观美观。保证墩身颜色一致、棱角分明。
4 空心薄壁墩的监控措施
由于墩身高, 需多次翻模, 为保证墩身垂直度和中心位置准确, 施工中采用三维空间定位法, 采用空间坐标控制墩身四角, 测量仪器采用全站仪。在承台施工前, 首先放出墩身十字线, 做好型钢支架, 将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位, 不偏斜。模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点, 模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜, 模板安装完成后, 利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比, 利用千斤顶调整模板, 误差控制在10mm以内。为确保墩身截面尺寸准确、顺畅, 在每次浇注砼后, 对墩身进行四角复测, 并测量四角的标高, 达到双控效果。
4.1 测点布置及测量监控
中线垂直度、边线垂直度测量采用自动安平激光铅直仪, 每个墩安设2台。在浇筑墩身混凝土第一模之前, 在承台上准确放出墩身四角点的位置, 在墩身相邻两点的延长线上引出50cm的8个点 (见图3) 作为观测点, 观测时把激光铅直仪安装在承台上的8个点上 (每角2个点) 和桥墩中心, 墩身工作平台上设激光接受靶, 能显示光斑并捕捉斑心, 激光斑心即为桥墩四角点延长线上50cm点或墩身的竖向轴线上的点。进行墩身的竖向轴线传递, 这样通过激光铅直仪将8个控制点和桥墩中心点准确的引到工作平台上, 同时定期 (模板每翻9m) 用全站仪对矩形空心墩的四个角进行定位检查, 及时进行调整。
4.2 高墩垂直度监控测量
薄壁墩身的垂直度规定的允许误差值为:0.3%H且不大于20mm。模板每提升一节, 对模板的位置检查一次, 以控制桥墩的纵横向偏移和扭转。为了防止仪器误差导致墩身偏斜, 每循环9m用天顶仪和带水准泡的水准尺控制调整高墩四个侧面的模板平面位置, 并结合垂线来控制垂直度。
4.3 线型监控措施
(1) 为减少外界环境对测量的影响程度, 选择并确保固定的测量方式和测量温差条件。当日气温高于28℃时, 控制测量应选在晚22:00到早上日出前 (8:00前) 的时间段内完成, 测量时减少旁折光等影响。 (2) 为减少外界环境对测量的影响程度, 选择并确保固定的测量方式和测量温差条件。当日气温高于28℃时, 控制测量应选在晚22:00到早上日出前 (8:00前) 的时间段内完成, 测量时减少旁折光等影响。
5 结语
高墩施工中, 一方面是要选用合理的施工工艺, 一方面是要进行严密的劳动组织。洋墩大桥的空心薄壁高墩施工中, 主要表现在施工速度快、施工质量好、工程成本低, 采用塔吊配合翻模技术, 效果显著, 墩身的垂直度测量, 需要采用精密测量仪器完成, 高墩混凝土要求具有良好的和易性, 高墩施工要求具备良好的混凝土垂直输送设备, 在本工程施工过程中, 进度和质量均达到了很好的效果。
摘要:根据宁武高速公路A4合同段洋墩大桥空心薄壁高墩的施工情况, 对工程主要内容进行了归纳分析和总结, 主要包括空心薄壁高墩的砼外观、监控措施、翻模模板、施工质量等内容。
关键词:空心薄壁高墩,质量,监控
参考文献
[1]《宁德至武夷山高速公路工程施工招标技术规范》.
[2]《服务设施主体工程设计图》福建省交通规划设计院.
[3]《公路桥涵施工技术规范》人民交通出版社, 路桥集团第一公路工程局主编.
浅谈李集大桥空心薄壁墩施工技术 篇9
关键词:李集大桥,空心薄壁墩,施工技术
1概述
空心薄壁墩是目前高速公路桥墩设计广泛采用的一种形式。因其墩身可达到较高高度, 且结构经济实用、施工简便而普遍受到欢迎。六武高速公路李集大桥的部分下部构造就采用了这种形式。该桥是六安至武汉高速公路上一座重要的桥梁。大桥总体上分两部分:跨线部分 (横跨S210省道) 和跨河部分 (横跨牛食畈河) 。其中除左幅1#墩外, 其余均设计为空心薄壁式构造, 墩身高度从17.5m至43.0m不等。施工方法采用塔式吊机提升翻模施工法, 提升式钢管模架, 组合式大块钢模板拼装并用拉杆、螺栓加固, 钢筋现场焊接绑扎成骨架, 并随混凝土施工逐次焊接加长 (每次4.0m) , 混凝土集中拌和, 输送泵直接泵送入模浇筑, 洒水养生。墩身几何尺寸为4.0 m (纵向) ×7.0 m (横向) , 四角为R=20cm倒圆角, 主墩壁厚70cm, 为单室型, 副墩壁厚5 0 c m, 为双室型。
2施工工艺流程
2.1搭设可提升钢管模架
空心薄壁墩施工支架采用型钢和扣件式脚手架组合搭设的可提升移动模架, 主要作用是为施工作业提供工作平台、固定接长钢筋及安装固定混凝土输送泵管。支架分外支架和内支架两种, 内外支架均从墩身底部即承台顶面开始搭设。首先, 在浇筑0~6m墩身时, 在4m高处7m面预埋8根φ40钢管, 如图1所示。待浇注6m~1 0 m墩身时, 提升脚手架至4m高度, 在预留钢管内插入φ32精轧螺纹钢承受整个脚手架的重量。外支架先用型钢纵横搭设三层, 第一层横向放置于墩身预留孔钢棒之上, 承受整个支架的重量;第二、三层纵横向放置, 模架钢管焊于型钢上, 模架由里外两排钢管搭设而成, 里排即靠墩身一排, 距离墩身混凝土表面50cm, 两排之间间距70cm, 用横向短杆连接加固, 立杆间距为1.1m, 水平杆每1m一道, 辅以剪刀撑加固杆件, 整个外支架形成框架结构, 非常牢固可靠, 如图2所示。内支架采用落地式支架, 根据内部空间尺寸, 适当调整杆件间距。另外, 增加一些加固短杆件, 固定在墩身混凝土表面。使支架与墩身形成一个整体, 增加其稳固性和可靠性, 整个模架高12米, 重6吨, 随着墩身的增高同步提升, 每次提升4米, 采用四个10T倒链同步人工提升。
支架外侧面悬挂安全网, 工作平台上铺脚手架板, 方便使用。因一个墩的施工期较短, 并考虑该桥墩身并非特别高的具体情况, 未设施工电梯, 在支架一角设有人工爬梯。内支架在墩顶实体段完成之前拆除;外支架在墩身、垫石等施工全部完成后拆除上部4 m, 其余用作安装托架及模板施工平台。
说明:1.本图尺寸均以米计。2.本图为示意图。
2.2起重设备
高墩台施工方法中有自带起重体系和外配起重设备两种。我们所用翻模施工法自身不带起重提升系统, 一切施工机具及材料的高空运送均靠外配起重设备完成。考虑到该桥跨径90m, 相邻两桥墩对角线最大间距约18m, 在保证安全的前提下尽量发挥吊机的功能, 综合多种因素, 选配了63型塔吊作为空心墩施工的起重设备, 这种塔吊有效作业半径为50m, 高度40m以内不用扶臂, 一台塔吊同时可以完成二个墩身施工的各种起重作业, 大大提高了塔吊的工作效率。
塔吊的起重作业主要包括钢管支架材料的运送;墩身钢筋的起吊;模板的拆卸、翻升及安装就位;混凝土输送泵管的安装, 以及其他各种施工器具的运送等。
2.3钢筋
空心薄壁墩主筋为沿竖向布设的Φ2 8 m m二级钢筋, 其接头采用搭接电弧焊, 施工中12m定尺的Φ28钢筋一截为二, 将钢筋及加工机具用塔吊吊至工作平台上, 现场对焊施工, 每次接长钢筋骨架为6.0m;Φ14mm构造钢筋用绑扎的方式与主筋相连, 构成钢筋网架, 网架焊接及绑扎完成后在内外两侧均绑扎与保护层厚度相同的塑料垫块, 以固定钢筋网架在模板内的位置, 保证保护层厚度符合规范要求。
说明:1.本图尺寸除钢筋直径及型钢尺寸外, 余均以米计。2.图中型钢均符合国家标准。3.本图为示意图。
2.4模板构造及翻模施工过程
a、模板构造
每套模扳由三层模扳组成, 每层高2m, 墩身截面尺寸7 m*4 m, 墩身平面由6块模扳组成。
墩、台侧模板的荷载主要有新浇混凝土对侧面模板的压力和倾倒混凝土时产生的水平荷载。泵送混凝土灌筑施工, 用插入式振捣器捣固时新浇混凝土对模板的侧压力可用公式
Pmax=0.22rt0K1K2V1/2计算。
P m a x—新浇砼对模扳的最大侧压力 (K P a) ;
V—混凝土浇筑速度, 取1 m/h;
t0—新浇混凝土初凝时间, 取3h;r—混凝土容重, 取2 5 K N/m3;K1—外加剂修正系数, 取1.2;K2—砼坍落度影响修正系数, 取1.15;
代入公式计算得出Pmax=22.8KPa。
根据上述计算, 模板加工采用6 m m厚普通钢板作为面板, 横竖用8#槽钢, 间距40cm作为相应的加劲构件。但我们在模板设计中除考虑满足上述压力要求外, 重点考虑到高空作业及安全的要求, 增加模板刚度和整体强度, 合理加大模板尺寸, 减少块数, 简化模板高空组装和加固的程序及工作量, 并保证模板在反复周转使用过程中不变形、不损坏、强度不降低等要求, 横向选用两条8#槽钢背部焊接, 两端焊接10mm厚钻眼钢板作为一根抱箍肋带, 竖向选用两条8#槽钢背部焊接, 两端焊接10mm厚钻眼钢板作为一根肋带, 保证模板不变形并有足够的强度。虽然模板的重量增加了, 但连同加固体系总体重量并未增加, 施工中安全、可靠且高效。
模板分内模和外模两部分。根据墩身外形尺寸, 外模共有A、B、C三种型号, 模板高度均为2.0m。A型模板为3.3×2.0m的长方形, 一端带R=20cm四分之一圆弧的大块平面模板;B型模板为3.6×2.0m的长方形, 一端带R=2 0 c m四分之一圆弧的模板;C型模板为3.3×2.0m的长方形模板。里面空心部分是组合钢模, 倒角部分采用木模。模板设计和加工中遵循多通用、少异形;大尺寸、少品种的原则。整层模板设计为大块平面模板加弯角模板的组合方式。组装非常简便, 并有效保证了空心墩的外形尺寸。模板之间螺栓连接, 加固时在模板外侧安装槽钢横竖肋带, 横向肋带每层模板安装两道, 竖向肋带每块安装两道, 并穿φ18螺栓加固。这种模板在空中作业时不但操作程序非常简便, 而且安全可靠。
b、模板翻升施工过程
第一次安装全部三层模扳, 浇筑墩身6 m高, 以后每次翻升下面的二层, 每次浇筑墩身高度4 m, 循环施工, 直至整个墩身施工完成。
翻模施工法的模板翻升施工过程:
(1) 开始施工时, 在承台顶面将上述三层一套的模板安装并加固, 浇筑混凝土完成第一次6m高墩身的浇筑;
(2) 从下向上逐层拆除最下面的两层模板即第一层、第二层, 将最上面第三层模板保留不拆, 每拆除一层模板翻转至最上面一层模板之上安装并加固, 再次浇筑混凝土前特别注意再次拉紧作为承重模板的底层模板, 以免灰浆灌入由于混凝土收缩产生的缝隙中, 影响成品混凝土外观质量。所有模板加固好之后, 完成第二次4.0m高墩身的浇筑;
(3) 重复上述过程, 逐层拆除下面三层模板, 翻升、安装并加固, 浇筑墩身混凝土;完成第三次4.0m高墩身混凝土的浇筑;
(4) 多次循环上述翻升施工过程之后, 接近墩身设计高度时, 通过测量对浇筑高度进行调整, 完成一个墩身混凝土施工过程。
翻模施工依靠自身的优势, 外部塔吊的强大起重能力, 充足的混凝土拌合输送能力, 施工速度快、效率高, 平均4-5 d完成一个循环, 43m高的桥墩在40d左右就可以完成。
2.5混凝土施工
混凝土采用集中拌和, 混凝土输送泵直接泵送至工作面, 插入式振捣器振捣。混凝土配合比的设计:C40混凝土由工地试验室进行配合比设计, 其28天抗压强度达到49.8MPa, 混凝土坍落度为12cm~16cm, 每立方米混凝土材料用量为:水:水泥 (42.5级) :砂:碎石:混合材料:减水剂=71:189:364:576:26:2.14 (Kg) , 该配合比满足设计及施工要求, 使用情况良好。
混凝土拌和:使用PLD800型电子配料机按重量比控制原材料的掺配量, J S-1000型强制式搅拌机集中拌和, 每小时可拌合混凝土40m3, 60型混凝土输送泵将混凝土输送至工作面;混凝土浇筑:混凝土由输送泵泵送入模后, 用插入式振捣器振捣。按照对称、均匀、分层的原则浇筑, 每层约3 0 c m。施工中除按规范取样外, 重点监测混凝土坍落度, 以防因坍落太小或因坍落度太大而发生泵管堵塞和混凝土离析等情况发生。
2.6施工测量
该桥墩身施工测量的关键是控制墩身的垂直度, 施工通过两个基准点用全站仪对墩身各点坐标控制, 并用全站仪测量墩身高程。首次架立模板前, 用全站仪将墩身四角坐标定点在承台顶面, 即外模板的架立边线, 然后根据外模架立线量测出内模线, 支模板严格依线施工。模板安装后, 用揽风绳固定模板顶部, 然后用全站仪测量模板顶部四角坐标, 同时调节揽风绳, 使模板顶角坐标与墩身四角坐标一致, 保证墩身的垂直度符合设计及规范要求, 调整完成经验收后即可进行混凝土施工;以后每次翻模完成后均用全站仪检测并用揽风绳调节顶面四角坐标。当模板安装到墩身顶部时, 除检测坐标外, 还精确测出顶面标高, 弹线以示混凝土施工顶面位置, 保证了墩身位置和高度的准确。
3施工安全保证措施
墩身施工主要是高空作业, 施工中除按规范悬挂安全网、佩戴安全带、安全帽、制定各项操作规程、规章制度严格按操作规程施工和经常对施工人员进行安全教育等措施外, 还在施工方案的制订中充分考虑了安全施工。
(1) 钢管支架布置时充分考虑施工安全的要求, 采用多种措施加强支架的安全性和可靠性。
(2) 模板设计时适当增加钢板厚度, 加大尺寸, 减少接缝, 这样既降低了加固工作量, 又增大了加固模板工作的安全系数, 设备和人员的安全保证都得到了加强, 并提高了生产效率。
(3) 起重设备与工作架脱离, 形成独立的体系, 所起重量经过计算在安全范围内;起重机的操作人员均培训上岗, 严格按操作规程进行起重作业, 保证起重作业安全进行。
(4) 混凝土集中拌合并采用输送泵施工, 既加快了施工速度又减少了因混凝土频繁起吊而造成的安全隐患, 同时施工质量也得到了有效的保证。
4结论
4.1塔吊提升翻模施工法的优点
(1) 方法简单, 没有复杂的机电系统, 易操作, 实用可靠, 减少了因设备故障影响施工质量和进度的概率, 混凝土外表美观;
(2) 施工速度快, 有起重设备和混凝土拌合输送设备的保证, 施工速度是很快的, 每4d可以完成一个循环, 4 3 m高的墩身40d左右即可完成, 充分发挥了设备的能力;
(3) 设备的通用性强, 塔吊和支架等设备都并非该方法所专用, 尤其是模板部分, 针对不用形状和几何尺寸的桥墩或其他构造物均有很高的重复使用价值, 因此大大降低了工程成本, 是一种比较经济的施工方法;
(4) 多个墩可进行流水作业, 提高了塔吊和混凝土拌和及运输设备等的利用效率。
(5) 可提升模架结构简单, 且材料用量比较少, 随着墩身提升, 使用较为方便, 施工人员在模架内施工安全有保障。
4.2该施工方法有待改进的方面
(1) 支架系统需要改进, 可提升模架的高度和钢筋的接长高度以及每次的提升高度需要综合考虑, 合理计算。
(2) 采用可提升钢管模架作为施工平台, 模架随墩身提升后, 当桥墩高度超过5 0米后, 需要设置施工电梯, 供施工人员上下, 确保施工安全。
结束语
分析空心薄壁墩施工质量与安全控制 篇10
1 工程概况
本论述所涉及的施工的两座大桥基本情况如下:设计荷载为公路—Ⅱ级, 设计洪水频率1/100, 桥面宽度为0.5m防撞护栏+9.0m行车道+0.5m防撞护栏, 行车道路拱为1.5%。K15+746.3大桥, 3~50m预应力砼简支T梁桥, 横断面由两片中梁和两片边梁组成, 全长160m, 位于三条冲沟交汇处, 沟底基岩已出露, 沟内无长流水, 也无岩隙渗水, 桥孔及桥高布置不受洪水位影响, 最大墩高为29m, 采用空心薄壁墩, 桥墩基础为直径1.5m灌注桩, 最大桩长为35m, 桥台伸入两岸15m左右, 采用长49m、45m的桩柱式台。K18+855大桥, 3~40m预应力连续箱梁桥, 横断面由1片中梁和两片边梁组成, 全长129m, 所处冲沟深达40m, 沟口宽85m, 沟内无长流水, 桥孔及桥高布置不受洪水位影响, 墩高最高27m, 最小为25m, 采用空心薄壁墩, 桥墩基础为直径1.5m灌注桩, 最大桩长为42m, 桥台伸入两岸10m以上, 采用桩柱式台。
2 施工质量控制
2.1 施工机械
两座大桥虽然跨径、施工难度较大, 但工程量相对较少, 选择合理的薄壁空心墩施工机械对降低工程成本、加快施工进度、更好的保证施工质量、安全尤为重要。
考虑到塔吊安拆、搬运的不便、工期的要求, 每座大桥各设置一台塔吊:由于桥墩较高, 钢筋用量大、模板调运周转频繁, 两个桥台位于沟壑岸上、两个桥墩位于深达30多米的沟壑中, 沟内无水, 在两个桥墩之间设置一台塔式起重机, 作为钢筋、模板、砼的垂直运输工具, 投入比较合理、经济、高效。
薄壁空心墩设计钢筋用量大, 其中Ф28、Ф20的主筋受压钢筋全部采用钢筋直螺纹套筒连接。为方便施工, 套丝机成本不高, 决定购买了一台。
根据工程需要, 每座桥配备了砼拌合站1台, 钢筋弯曲机2台, 调直机、切断机各1台, 电焊机3台。
2.2 施工人员安排
不论是50m的简支T梁桥、40m的先简支后连续的连续箱梁、30m左右的薄壁空心墩, 还是四五十米长的桩基施工, 施工工艺与质量控制, 公司非常重视, 安排有多年桥梁施工经验的技术总工与质检负责具体进行施工控制。
2.3 墩身模板设计与制作
现浇混凝土工程, 模板所占费用比例, 支拆用工量较大, 空心薄壁墩支架搭设所用材料、人工也较大。因此模板的选用、设计对节约材料, 降低工程成本关系重大。薄壁墩施工常有以下几种施工方法: (1) 搭设落地脚手架施工法; (2) 滑模施工法; (3) 提升模板施工法; (4) 爬模施工法; (5) 翻模施工法。
结合大桥工程量 (每桥只有两个墩) , 工期、质量、安全综合考虑, 对每种施工方法作以分析:
(1) 搭设落地脚手架施工法。该施工方法使用脚手架特多, 成本高, 施工缓慢, 随着墩高高度的增加材料用量倍增, 公司无脚手架, 需要外租。
(2) 滑模施工法。滑模由提升架、模板、工作台、提升系统组成, 工期快, 但必须耗用大量滑升支承杆材料, 成本较高, 施工组织困难, 而且公司没有此设备, 需要外租。
(3) 提升模板施工法。该施工方法控制容易, 但也必须耗用大量的提升和施工定位的劲性骨架材料, 且施工速度较慢, 劳动强度较大, 工期不易把握。
(4) 爬模施工法。该施工方法实现了节段施工流水作业, 劳动强度小, 施工控制方便, 但爬升结构体系复杂, 工序较繁琐, 成本也较高。
(5) 翻模施工法, 成本低, 施工控制和安全保证较难。
结合本大桥施工特点和公司现有材料情况, 且从降低成本、方便施工出发, 技术部决定选择, 翻模施工法, 加强施工技术控制与安全措施就能解决施工工艺的不足。
模板高度1.5m, 每次支3节共4.5m, 为了较少施工缝每次浇注4.5m高的砼, 模板横向主肋、纵向主肋均采用槽钢, 为了方便安拆, 内外模四角做成30cm宽的角型, 且内膜角型契口做成梯形;面板采用6mm钢板。内外模通过20对拉杆连接, 内外模设置了工作台, 在支架处铺设固定竹板或木板形成连续通道。
2.4 薄壁空心墩的施工
在承台施工时严格预埋桥墩钢筋, 为了固定模板的方便, 预埋固定模板钢筋, 满足钢筋同一截面连接数符合规范的要求, 承台表面凿毛、清洗干净, 做好与薄壁墩的连接面。
2.4.1 精确测量放样
在桥梁附近选定、预设三个控制点, 经过严格复测, 精度满足要求后作为桥梁控制点, 在测量放样时固定控制点、并用其他两点校核, 不能经常转、引控制点。准确放出薄壁墩的四个角, 用钢尺校核, 弹出墨线, 控制模板位置。
2.4.2 钢筋制作与安装
墩柱钢筋采用钢筋直螺纹套筒连接, 钢筋两端套丝, 丝口长4cm, 接头统一采购长度为8cm。按规范要求主筋接长时在同一断面内的接头数量不超过该断面主筋数量的50%。由于主筋较多, 设计3根为一束, 在施工承台预埋墩柱钢筋时, 每束3根钢筋露出承台顶面长度分别控制为3m、4.5m、6m, 按计算的钢筋长度加工好钢筋长度。钢筋连接时用钢筋扳手旋紧。两座大桥在设计时桥墩最下面5m范围内设计了冷轧带肋焊接钢筋网, 注意准确安装防裂钢筋网片。钢筋安装时控制好主筋接头、主筋间距、箍筋间距与数量。
2.4.3 安装模板
模板在使用前进行严格检查, 模板各部位几何尺寸、平整度、等满足设计及规范要求, 首先对模板进行预拼装, 正确无误后方可进行立模。每次安装模板前应先清除模板表面和接缝处的水泥沙浆等附着污物, 清理干净后, 在模板表面均匀涂刷脱模剂, 并涂抹均匀。模板利用塔吊进行提升与安装。拉杆用PVC管做套管, 一方面便于拉杆的重复利用, 另一方面可以避免拉杆在拔出时对混凝土表面造成损伤。模板的固定和调整通过拉杆和两层模板之间的连接螺栓实现。在浇筑底部两节墩柱混凝土时, 模板的校正采取拉缆风绳的方式, 从第四节开始, 模板的校正通过模板间的连接螺丝调整。
2.4.4 混凝土的浇注
模板安装完成后, 经验收合格满足规范要求后, 进行混凝土浇筑。混凝土标号C30, 严格按照配合比进行, 混凝土采用塔吊吊装、吊到墩柱上面的工作平台, 人工铲运通过串筒入模, 每次混凝土的分层厚度均控制在30~40cm之间, 沿墩身均匀浇注, 采用插入式振动棒振捣, 按平行式布置振捣点, 振捣点间距不大于40cm, 距模板边缘保持5~10cm。振捣以混凝土表面停止下沉、不冒气泡、表面平坦、泛浆为止。每次在浇筑上一节段混凝土时, 对上一节段的混凝土凿毛, 要求为凿至新鲜混凝土为止。预先用清水充分润湿下一节段顶面凿毛部分混凝土, 为了接缝美观、要求砼面表面平坦、砼面低于模板面, 接缝避开模板接缝。当砼达到设计强度75%后, 拆除模板, 接高竖向主筋, 绑扎箍筋, 然后进行上一节段模板的安装。混凝土浇完后, 立即覆盖进行养生。施工时注意下面5m范围内钢筋网片的安置、墩底1.5m实体过渡段的浇注、通气孔、泄水孔的预留。
2.5 薄壁空心墩的质量控制
2.5.1 薄壁空心墩的测量控制
空心薄壁墩由于采用翻模施工, 模板的固定主要靠“自身箱型结构固定”, 不能借助外界支架来固定, 不像柱式墩靠风绳就能调整竖直度, 为确保薄壁墩竖直度的控制, 应做好:
在承台施工前, 首先放出墩身的四个角、用墨线弹出纵横轴十字线, 准确定位墩身预埋钢筋。在第一次立墩身模板时, 模板位置严格按照墨线就位, 测模板顶面高程, 然后利用铅垂线法测量模板的竖直度。第二次立模时重复第一次的工序, 但还要对第一次进行检测, 以便随时调整, 随着墩身高度的增加, 用全站仪配合铅垂线进行校核、控制竖直度。每次测量时间固定在温度、阳光等气候因素影响较小的每天的每天早上9:00以前或下午4点以后进行。
2.5.2 砼外观质量控制
薄壁墩施工由于多次立模, 多次浇注, 容易引起外观质量下降。为了提高外观质量, 经多次探索, 施工中采取了以下措施:
(1) 采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂, 确保外观的一致性; (2) 砼浇筑每次浇注4.5m高, 为了避免跑模, 砼浇筑缓慢, 坍落度控制较难, 造成砼颜色不一致。加入减水剂, 可使砼的颜色更均匀, 和易性更好; (3) 提高立模精度, 每次砼浇筑顶面低于模板顶面, 保证接缝严密; (4) 气温较高时尽可能安排在下午或夜晚温度较低时浇注混凝土, 减小混凝土的坍落度损失; (5) 混凝土浇完后, 立即进行覆盖养护, 避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身; (6) 拆模后及时修复表面缺陷, 保证墩身颜色一致, 棱角分明。
3 影响高墩施工精度及其解决办法
薄壁空心墩设计, 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, 墩身的轴线就会发生弯曲和摆动, 使墩身处于一种动态之中。所以在墩身施工中需针对不同的情况采取相应的措施:
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, 其对墩身施工精度的影响很大, 而且其影响值随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。
在施工中拟采用以下方法进行控制:
喷水降温法, 通过安装在内外翻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。
在测量控制中确定一个基准温度和基准时间, 以消除温度变形对墩身成型精度的影响。选择在太阳直射前测量墩身的高度和平面位置, 以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均匀变化, 造成测量定位的困难。
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。为此采用刚度大的模板以提高模板整体的抗弯、抗扭强度;在施工作业平台上须定人定岗, 各司其责, 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, 造成模板倾斜。
4 安全控制方法
薄壁墩在稳定性方面主要通过拉杆的抗剪、混凝土与模板的粘结力、模板的整体受力来保证整个模板的稳定性。外模施工平台采用75×75×5角钢焊接成三角托架, 焊接于外侧模横肋上, 每个标准节外模安装一套, 在支架位置处连续铺设, 形成贯通通道, 并在外模上安装施工人员上下通道。在三角托架顶面密排5cm厚木板, 供施工人员作业、行走, 存放小型机具。
随时固定好连接的钢筋, 及时安装箍筋增强整个骨架的刚性, 避免风力及外界力的作用而弯曲变形。
按相关要求做好施工机具, 如塔吊、调直机、截断机、弯曲机等的施工安全。
5 结束语
本论述根据国道211线甜水堡至木钵段公路K5+746.3、K8+855大桥空心薄壁墩的施工情况, 对空心薄壁墩的钢筋绑扎、模板安拆、竖直度控制、砼外观、施工质量、安全等进行了分析和总结。
摘要:根据国道211线甜水堡至木钵段公路K15+746.3、K18+855大桥空心薄壁墩的施工情况, 对空心薄壁墩的钢筋绑扎、模板安拆、竖直度控制、砼外观、施工质量、安全等进行了分析和总结。
关键词:桥梁,空心薄壁墩,质量安全
参考文献
[1]郑益民.桥梁墩台施工技术要点[M].北京:人民交通出版社, 2004.
[2]交通部第一公路工程总公司.公路桥涵施工手册-桥涵 (上册) [M].北京:人民交通出版社, 2002.
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