范志远
(中铁十二局集团 第四工程有限公司,陕西 西安 710021)
该桥位于东水泉~丰宁属中山区,海拔高度在650 ~1 700 m 之间,地形起伏较大,沟谷下切强烈。山坡自然坡度为15° ~40°,大部分基岩裸露,局部山坡脚覆盖新黄土质粉土,分布无规律,厚度差异较大。主要河流有滦河、潮河,河谷宽阔,河床内覆盖第四系卵石土、碎石土及砂类土。本区地下水为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。孔隙潜水主要赋存于潮河河谷、山间谷地的第四系松散砂、卵砾层中,水位埋深1.0 ~15 m,主要靠河流、大气降水补给,水量颇丰,是当地生活、生产主要用水。
该地属于中温带半干旱半湿润大陆季风型山地气候区,年平均气温为7.2 ℃,最热月平均气温为22.6 ℃,最冷月平均气温为-10.7 ℃,年极端最高气温为40.5 ℃,年极端最低气温为-28.1 ℃。土壤冻结时间为11 月中旬至次年4 月底,最大冻结深度1.40 ~1.99 m。降水分布不均,六月至九月为雨季;年平均降水量457.4 mm,其中夏季降水量为303.4 mm,占全年总降水量的三分之二,主要集中在七月、八月份。
(1)基坑开挖过程中,注意保护基础边坡,如基础深度超过3 m 以上,就必须对边坡进行分级开挖或设置钢筋网片喷射砼进行保护,基础底部设置积水坑,及时抽排基坑中积水。⑵严格进行基坑隐蔽工程检查,按设计及规范要求进行基底处理。⑶钢筋、模板的制作安装按设计、规范进行。注意与墩台预埋筋连接良好。
(1)模板设计有足够的刚度,面板统一采用优质冷轧钢板,选择具有相应施工资质及丰富施工经验的模板厂家加工制造,确保面板焊接拼缝严密平整,表面平整光滑。保证模板支撑牢固,横竖缝排列有序,连接紧密,保证板缝不漏浆。并设专人在砼灌注过程中加强检查、调整,以保证砼建筑物形状、尺寸和相互位置的正确。
(2)在墩身施工时,通过浇筑试验墩验证模板的工艺是否符合要求、混凝土的配合比及施工工艺是否满足要求、脱模剂的性能是否能够保证外观质量满足要求。
(3)全桥墩身使用同厂家、同品种的水泥、粗细骨料、外加剂、脱模剂,对于一个单墩尽量使用同一批号的水泥。石子用干净水二次冲洗确保混凝土颜色一致。
(4)混凝土全部采用全自动配料搅拌系统生产,混凝土搅拌运输车运输。
(5)墩身砼水平分层进行灌捣,厚度为30 ~40 cm(即插入振动器作用部分长度的1.25 倍),且一次连续灌注。如因故中途停灌,灌注面立即整理成水平面,严格禁止斜面接缝。
(6)严格控制砼坍落度,砼自由倾落高度超过2 m 时,用滑槽、串筒等灌注,防止砼离析。砼适当振捣,既要防止振捣不足,也要防止振捣过量,以砼不再下沉、表面开始泛浆、不出现气泡为度。浇注混凝土坚持动态质量控制和“三方值班制”(分项工程施工负责人、技术和试验人员),人、机、料、工、环有一不具备,质检工程师不得签开盘令。
(7)加强混凝土养护,防止产生表面裂纹。对已完混凝土进行包裹,后续工序施工模板严密,避免漏浆,使用清洁用水进行养生,保护已完混凝土结构不受污染。
(8)尽量避免在墩身上安设预埋件,如确实需要,要征得监理工程师同意并尽可能采用预留孔洞等措施以减小对混凝土外观的影响。
(1)混凝土养护。混凝土浇筑完后应及时进行养护,表面采用洒水和塑料布覆盖湿润养护。进入冬季和夏季施工时,按冬、夏季混凝土施工要求采取相应措施。
(2)拆模时要严格按程序进行,严防损伤墩、台的棱角。
基础施工模板采用组合钢模,混凝土拌合站集中拌制,混凝土输送车水平运输,插入式振动器振捣。基础开挖前进行基坑定位放线。放线时要根据基础的大小、深度、边坡坡度、基坑土质、水文等决定。同时要估计到土质的变化,对有可能加深的基坑开挖尺寸要适当加大。
施工方法、工艺说明如下:
(1)基坑开挖。①明挖基础施工最大限度地采用机械开挖。基坑顶做成2%反坡,并疏通排水渠道,疏导水流,防止雨水或其它地表水汇集浸入基坑。基坑顶缘动载或较大静载距坑顶1.0 m 以外,防止塌壁。②机械开挖基坑预留20 ~30 cm 人工清底,以免扰动地基,基坑设置排水沟和集水井,及时清除积水。基坑排水采用汇水井法排水。开挖中抽水不间断进行,抽水能力选择为抽水量的1.5 ~2 倍。为防止排出的水回流、回渗,用胶管或水槽引远。
(2)基底检验及基底处理①基底检验。基坑开挖过程中,随时注意地质情况的变化,并与设计图纸相比较,若发现同设计情况存在偏差,报请设计代表进行处理后施工。基坑开挖后,对天然基底进行检验,合格后才能进行基础施工。基底检验的内容为:基底平面位置、尺寸大小、基底标高、基底地质情况。基底地质即均匀性、稳定性、承载力是否符合设计要求。②基底处理。基底地质情况与设计相符时,将表面松裂碎石块清除并清理平整、冲洗干净。基底地质情况与设计不符时,则检查判定地基承载力能否满足需要和保证墩台的稳定,当不能满足需要时,与设计人员协商确定处理方法。
(3)绑扎钢筋
钢筋在加工场集中加工,运至现场绑扎,钢筋的加工和绑扎严格按照设计和施工规范规定施工。主筋采用闪光对焊,钢筋绑扎完后,经监理工程师检验合格后,方可进行下一道工序的施工。
(4)模板施工。基础模板使用组合钢模,根据基础几何尺寸进行拼装,采用钢管脚手架及对拉螺栓等连接构件进行加固。
(5)混凝土施工。基础混凝土施工由拌合站集中拌合,混凝土输送车运输,采用输送泵入模,插入式振捣器振捣。振捣器振捣时要插至前一层混凝土,以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好。
(6)拆模及回填。混凝土浇筑完经养护至一定强度后拆模,待混凝土强度达到设计要求,并经监理工程师认可后,按设计要求及时回填。
根据设计,梁家营大桥墩台为实体墩台,采用大块整体钢模施工,墩高10 m 以下一次立模浇筑成型,墩高10 m 以上分两次浇筑。
3.2.1 施工方法、工艺说明
为保证桥墩达到内实外光,线条流畅、棱角分明的效果,采用精加工钢模板一次浇筑成型,不设对拉杆。实体桥墩先浇筑墩身,再浇筑托盘,最后进行垫石施工。钢筋在预制场集中预制,用汽车吊垂直运输,现场绑扎焊接。砼拌合站集中拌制、砼搅拌运输车运输,混凝土输送泵浇筑,插入式捣固器振捣。桥墩模板委托专业模板公司进行制造,每节模板的高度,考虑同一截面形式的不同墩身高度的模数进行确定。模板的设计和制造做到“组合合理,互换性好,刚度足够,安拆方便”。混凝土采用泵送入模,分层一次浇筑至托盘下20 cm,分层厚度30 cm,采用插入式捣固器振捣,第二次浇筑托盘及垫石,吊车配合安拆模。覆膜洒水养护。
具体工艺说明如下:
(1)测量定位。施工前在基础顶面放出墩内外轮廓线的准确位置。
(2)钢筋的制备。钢筋有出厂合格证,钢筋表面洁净,使用前将表面油腻、漆皮、鳞锈等清除干净,钢筋平直,无局部弯折。采用机械拉伸方法调直钢筋时,Ⅰ级钢筋的伸长度不大于2%。钢筋的弯制和末端符合设计及规范要求。钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。各种钢筋下料尺寸符合设计及规范要求。
(3)模板及支架安装。墩柱模板拟采用定制钢模板,由模板厂加工而成,分弧型模板、平模板两种类型。钢板与角钢、扁钢之间以焊接而成,并抛光打磨,细小瑕疵用铁腻子修复平整。钢板之间用螺栓连接。螺栓之间间隔不大于500 mm。两竖边框上设置Φ20 吊环,焊接在周边框的角钢上。墩柱模板下口100 mm 处,间隔200 mm 布置塑料垫块,原基层混凝土面必须保证平整、坚实。人工配合吊车将钢模板搬运至柱钢筋一侧,竖立并合闭模板。把所有的柱模板的接缝统一为一个方向,用螺栓连接紧固角钢肋。模板安装采用汽车吊辅以人工进行。立模前模板内侧除锈,上脱模剂。模板接缝用双面胶带,以防止漏浆。吊装墩身模板时注意安全。立完模后用钢丝绳配调节器初步拉紧,然后再测量复核,通过调节器进行小范围纠偏。保证墩柱在水平方向误差控制为:X 方向≤10 mm,Y 方向≤10 mm,墩柱高程误差控制为Z ≤±5 mm。测量定位后吊装模板,相临两块模板用螺栓连接,拼缝用粘胶式泡沫条,接缝内贴胶带。安装好后检查轴线、高程,符合设计要求后,用钢管构件搭架在两个互相垂直的方向加以固定,为保证模板在灌筑混凝土过程中不变形、不移位,在钢管支架外侧增设斜向支撑。模板检查合格后,刷脱模剂。成型安装:墩身与基础锚固筋按规范和设计要求连接牢固,形成一体。预埋钢筋位置准确,满足钢筋保护层的要求,墩身钢筋与预埋钢筋搭接接头按50%截面错开配置。钢筋骨架绑扎适量的垫块,以保护钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。
(4)墩身混凝土浇筑浇筑混凝土使用的脚手架采用扣件式钢管支架,以便人员与料具上下且必须保证安全的原则搭设。混凝土采用自动计量拌合站集中拌合,混凝土输送车运输,通过漏斗串筒入模,混凝土输送泵灌注,混凝土分层浇筑,层厚不超过30cm,插入式振捣器捣固,振捣定人定位。在模板内部画线,浇筑时控制混凝土表面标高与设计一致。过渡墩托盘先浇筑台阶下整体托盘混凝土,并注意相应钢筋的预埋,然后再浇筑台阶混凝土。灌注支撑垫石小石子混凝土前,先把盖梁、台帽混凝土表面凿毛并清刷干净。
3.2.2 施工要求与注意事项
浇筑前,对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,参与混凝土作业人员,在进入浇筑面之前,一律换水鞋进入,以免将泥砂带入仓内,对模板内尘土、木屑、锯沫等可先用高压水或高压风清洗干净,对有积水处可用干布擦干;确保模板内无杂物、积水,钢筋上的污垢清理干净;模板缝隙填塞严密;浇筑前,检查混凝土的和易性和坍落度;混凝土浇筑连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。允许间断时间按技术规范的规定,若超过允许间断时间,按施工缝处理;在混凝土浇筑过程中注意观测所设置的预埋螺栓、预留孔、支撑垫石的位置是否移动,若发现移位及时校正,模板、支架等支撑如有变形、移位或沉陷立即校正并加固,处理后方可继续浇筑。
针对实际桥梁工程进行的技术方案分析,涉及桥梁施工的大部分工作,为相关工程科学分配工序,保障施工过程安全有序提供了参考。