李万芳
摘要:薄壁空心高墩作为桥梁工程的下部结构,其施工工艺复杂。结合昆独龙川特大桥空心高墩的施工,介绍了大桥薄壁空心高墩的施工方法,主要讨论了模板安装、钢筋加工、混凝土浇筑、拆模、养护等方面的施工技术。
关键词:薄壁空心高墩 墩身 施工技术
0 引言
本文主要研究空心墩施工技术,总结出空心墩施工关键工序的控制措施。从而达到墩身外观光滑,平整度及模板接缝满足质量验收标准、达到优质工程要求水准,并总结出空心墩施工的经验。
1 工程概况
昆独龙川特大桥起讫里程为DK195+826.24~DK204+
293.93,全长8.468km,中心里程为DK200+060.08。在DK202+268.14处跨越昆独龙川,川宽约1300m,流域面积F=145.09km2,流域长度L=18.97km,流域坡度I=9.1‰,设计流量为3363m3/s;在DK199+985.64处跨东胜物流园区道路,在DK201+100、DK201+118处跨既有包神铁路,在DK201+436.5处跨刘铜公路,在DK203+200处跨在建机场快速路,线路与规划机场快速路斜交。
2 桥梁空心薄壁墩施工顺序与施工方法
2.1 塔式吊机的选择 对于本桥40m高的桥墩,在施工过程中,塔吊机选择80m左右的重型机,对于这种塔吊机来说,其特点是能够满足多个桥梁桥墩施工。对于单幅或幅距比较远的桥梁,通常情况下选择多座轻型塔吊,根据桥梁的实际墩身的高度,这种塔吊机可以调至指定的高度,进而与桥墩的墩身进行连接。
2.2 加工制作钢模板 在40m左右的高墩使用的桥梁,其钢模板主要是分为:变形模板和定型模板。根据桥梁桥墩的实际情况,模板可以由正规厂家进行生产和加工,钢板厚度控制在5mm,在加工之前,对整座大桥的桥梁墩身一定要进行认真的分析和测量,这是因为模板的加工制作费用非常昂贵。在施工过程中,尽可能少地使用模板,进而减少整座大桥的施工费用,同时提供施工质量。
2.3 测量放线以及其准备工作 进行桥梁施工时,首先测量墩柱的中线和结构线,在测量过程中,确保中心线尺寸与墩柱四周边缘保持一定距离,该距离通常控制在15mm,在开始施工之前,需要清理干净桩顶。对于混凝土来说,如果在墩柱结构线以内,需要进行凿除,再整理和连接钢筋。
2.4 模板安装 墩身模板采用定形钢模板。模板安装前先清理混凝土表面,并做凿毛处理。检查好墩身预埋件是否遗漏,安装位置是否准确。检查无误后同时安装内模和外模。模板每2m一层,逐层加固逐层安装。模板安装采用汽车吊吊装,按模板编号进行拼装。
2.5 钢筋施工 进入加工场后,需要对钢筋进行除锈、调直处理,按照设计要求,进行下料,然后进行加工,同时将加工成型的钢筋进行分类,同时堆放整齐,吊运时应根据提升架运输能力将钢筋分类捆绑牢固吊运。
在对钢筋进行焊接和绑扎时,先接长竖向钢筋,然后对水平环筋进行绑扎,最后对内外钢筋网片之间的拉筋进行绑扎。安装钢筋的过程中,需要对钢筋保护层厚度进行严格控制,绑扎钢筋交叉点时,按照梅花形布置绑扣方向,确保箍筋与主筋相互垂直,在间距偏差方面,主筋控制在6mm,箍筋控制在10mm。绑扎完钢筋后,及时安装就
位各种预埋件、通风孔。然后做好隐蔽工程检查和质量评定。
桥墩中有二根接地钢筋,一端与承台中的环节钢筋相连,另一端与墩帽处的接地端子相连。墩帽上的接地端子采用桥隧型接地端子,设置在桥墩终点侧立面。
2.6 混凝土灌筑 混凝土施工前要认真检查拌合站、输送泵设备是否完好;检查模板内是否清理并用水冲洗干净;检查振捣器具、入模、振捣各部分工人是否就位。
混凝土浇筑前,需要清除干净模板内的杂物,同时洒水润湿模板面,确保模内不能存在积水。先均匀铺1~2cm厚的砂浆,该砂浆与混凝土的标号相同,灌注混凝土的过程中,从底处开始灌注,逐层升高,并保持水平分层。使用插入式振动器进行振捣,其分层厚度控制在30cm。以直线行列插捣时,振动棒移动的距离控制在作用半径的1.75倍,在振捣过程中,避免与钢筋发生碰撞。开动振动棒后,将其插入混凝土内,完成振捣后将其慢慢提出,不得在振动棒过快或停转后拔出机头,避免留下孔洞。振捣时以表面不再沉降,表面有少量气泡为宜,防止漏振和振捣过量。
每次灌筑完毕模板内混凝土后,顶面用抹子抹平拍严,防止顶面出现疏松混凝土。混凝土灌筑完初凝后,采用草帘进行覆盖,并对草帘进行洒水保持湿润,待混凝土终凝后,及时洒水养生且表面要凿毛清洗干净,保证施工缝质量。
3 空心墩顶实心段施工
墩顶空心段施工完成后,应拆除模板的内顶架、内模板及内吊架,用钢筋混凝土盖板将空心部分封闭,即可继续使用翻模完成实心段的混凝土施工。
钢筋混凝土盖板分预制和就地灌筑两种,预制钢筋混凝土盖板要满足设计要求,待墩壁混凝土强度达到10MPa后方可吊装入位。盖板与墩壁搭接不应少于30cm。施工实心段应设置三角支架,支架固定在墩壁内预埋的螺栓上,在支架上铺底模,灌筑混凝土。待墩帽混凝土达到一定强度再将支架拆除。
实心段三角支架如图1所示。
墩台的支承垫石和锚栓孔在墩台浇筑过程中一次浇筑、预留到位。采取跟踪测量和精确定位措施严格控制其位置和标高。
4 保障措施
4.1 精度保障 由于墩高限制,墩身不可能一次浇筑成型,需多次并分段浇筑完成。这样精度控制尤其重要,浇注完承台混凝土后,利用护桩恢复墩中心,通过大桥控制网对其进行校核,准确放出墩身大样,然后进行立模、在桥墩中心处设置一直径为40cm的混凝土圆台,将墩中心准确地定位在预埋的钢筋上。
4.2 安全保障 适宜高空作业的人员登高作业时必须佩戴好安全防护措施,安全带要扣在人体上方牢固处;高处作业的平台、过道、斜坡等地点装设安全防护栏,并设防护网;遇有大风天气应停止高空作业。
5 墩身主要施工质量通病及预防措施
该桥薄壁空心墩墩身砼质量控制尤为重要,针对墩身主要施工质量通病,施工中采取了如下质量控制和预防措施。
5.1 跑模 现象:某部位的模板受水泥混凝土拌合物的侧向压力的影响发生整体的移位,导致结构物侧面发生倾斜,底面下垂或下挠。危害:轻者结构物尺寸、规格、形状发生改变,重者造成浇注失败。预防措施:①采用穿墙对拉螺杆拉紧墙身中间,进一步承担混凝土的侧压力。②混凝土浇注过程中,派专人对模板支撑情况进行随时的检查。
5.2 胀模 现象:局部模板在水泥混凝土侧压力的影响下偏离平面,或者局部模板变形,出现鼓出现象。增大了结构物截面尺寸。危害:降低了结构物或构件混凝土面的平整度,造成竖直度超标。对于架设的支承面或者缝隙等,通常会出现不平、相顶等缺陷。预防措施:①墩柱模板,可在模板外设立支撑固定,并设对拉螺栓加固。②定型组合钢模,应按模板长方向错缝排列。③加强模板的端头及拐角处的支撑及连接。
5.3 漏浆 现象:水泥混凝土浇注过程中,从模板接缝处漏出水泥浆。危害:轻者在混凝土表面产生麻面,模糊结构物边棱线;重者产生蜂窝、露筋等。治理方法:①对于拼缝过宽的定型组合钢模板之间,侧模与底模相接处,采用夹垫薄泡沫片,薄橡胶片,并用U型卡扣紧,防止接缝漏浆。②端模及截面尺寸改变处,加设对拉螺栓拉紧。
5.4 混凝土层隙或夹渣 现象:有条状缝隙,并存有木屑或泥灰,称为层隙。混凝土底表面内有集中灰、泥、成渣状,用硬物可清下,称为夹渣。危害:混凝土层隙会削弱受力结构、构件、墙壁的受力截面积,大大降低结构的抗震能力。夹渣会削弱结构主筋的混凝土保护层,加速结构主筋的锈蚀,降低混凝土结构的耐久性。预防措施:在墩柱模板底部预留清渣口,待用水或压缩空气清理完成后,再将清渣口封闭。
6 结束语
由于该桥薄壁空心墩墩身施工方法的合理选择及现场有效的施工质量控制,墩身砼质量达到了设计标准,并经检测满足规范要求,该桥工期得到了保证。
参考文献:
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