空心薄壁墩3篇.doc

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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流空心薄壁墩3篇.精品文档.浅析空心薄壁高墩的施工和质量控制2012-07-24 15:00【大 中 小】【打印】【我要纠错】摘要:根据厂溪特大桥空心薄壁高墩的施工情况,对空心薄壁高墩的翻模模板、施工质量、线型控制、混凝土外观等进行了归纳分析和总结。一、工程概况厂溪特大桥位于宣汉县厂溪乡,是万源(陕川界)至达州(徐家坝)高速公路跨越小河沟的一座特大桥,本桥梁全长707m,主墩(3、4号)采用5米厚承台下设8根直径2.2米的挖孔桩基础,空心薄壁墩高度分别为84.0、72.3米,墩身混凝土设计标号为C40,上部采用连续刚构跨度为95+180+95米

2、。二、施工方案本桥施工现场通过修筑施工便道,解决地面水平运输问题,并在各个墩台位置平整出满足施工的场地。对于本桥高墩施工的垂直运输问题,考虑到该桥墩高,钢筋用量大、模板的调运周转频繁,在每个主墩的轴线中间设置一台塔式起重机,并配备一台工业电梯作为施工作业通道。采用QTZ63型塔式起重机,回转半径为50 m,起重重量6t,能够满足施工要求。砼的输送采用HBT80砼输送泵。三、墩身模板设计与制作墩身模板在充分考虑技术经济合理性后,采用翻模施工,将外模施工平台支撑于外模板的横肋上,工作平台随外模标准节一起提升,施工人员在内外模施工平台上进行模板安拆、钢筋安装、混凝土施工等。通过计算。模板高度为2.2

3、5m,模板横向主肋采用16槽钢,中竖向主肋采用8槽钢,中横主肋采用10mm扁钢,纵横向边主肋采用角钢80808,面板采用6mm钢板。内外模板通过 20对拉杆连接,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75755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。模板高度的选定:因墩身高,综合考虑了节段施工时间、机具长度及钢筋配料和砼施工缝的数量,确定模板分为3节,每节高度为2.2

4、5m.每节由4块整体式大块模板组拼而成。施工时,每次浇注2节模板的高度,即每次翻2节模板,浇筑4,5m高的砼。四、空心薄壁墩的质量控制(一)薄壁空心墩的测量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

5、。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,即标高及线型控制,为下次立模提供数据参考,发现模板偏位之后应立即对模板轴线进行调整,为了不造成线形的不美观,调整不能一次性到位,调整方法为逐渐垫高模板偏向例的模板,慢慢进行调整。(二)外观质量控制高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:高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,采取了以下措施:1、采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂、掺和料,确保外观的一致性。2、针对混凝土泵送难、和易性差、颜

6、色灰白的问题,调整混凝土配合比,在保持原来配合比、坍落度的前提下,采用“双掺”技术,增加适量粉煤灰和减水剂,这使得混凝土的颜色更均匀,和易性更好。3、水平施工缝凿毛处理,在每板混凝土施工后,均留下一道水平施工缝,当混凝土终凝前,即可由人工在内外模外侧,由近及远绕周圈凿混凝土表面浮浆。在待再立模前清扫干净即可。4、浇筑混凝土前,先对上次施工顶面人工凿毛,对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查、整理,清除杂物,用高压水冲洗干净,模板间和下部嵌塞海绵条以防漏浆。5、混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注,每层30cm,采用插入式振捣棒星型振捣,要求移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模应保持51

7、0cm的距离;插入下层混凝土510cm操作严格遵守快插慢拔要求,避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。6、提高立模精度,改用厚10mm的海绵胶皮处理接缝,保证接缝严密。7、尽可能安排在下午或夜晚温度较低时安排混凝土浇注施工,减小混凝土的坍落度损失。8、混凝土浇注时,混凝土面低于模板面10cm,保证混凝土面的连续性。9、为确保墩身外观质量,模板翻升到位后,必须对模板进行彻底的清理、调直、修补和加固。10、混凝土浇筑完成后,未拆模前,应在养护期间经常使模板保持湿润,拆模后立即进行薄膜覆盖,每36小时洒水一次,以保持混凝土表面湿润,养护期不少于7d.混凝土强度达到2.5Mpa前,不得使其承受行人、运

8、输工具、模板、支架及脚T架等荷载。11、拆模后及时修复表面缺陷,保证墩身颜色一致、棱角分明。五、墩身施工线型控制(一)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: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,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:1)喷水降温法:通过安装在内外翻

9、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)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。选择在日出前后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。具体实施方法为:在每天上午6:30左右,沿墩身横、纵方向两条中心线。在翻模下口精确安放水平尺,用全站仪进行测量,用此位置的日照偏差,作为待施J:墩身部位模板的日照偏差,在模板中线调整中予以消除,以达到克服温差影响的目的。2、风力、机械振动和施工偏载风力、机械振动和施工偏载

10、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。(二)墩身施工过程监控桥墩施工监控是本桥施工监控的重要内容之一。在桥梁的施工过程中,桥墩的空间位置受施工测量、日照、混凝土的收缩和徐变,以及主梁的合拢顺序等多种因素控制。在墩身施工过程中应积极与现场监控组密切配合,协助完成现场相关数据的采集工作。六、结语高墩施工中除了进行严密的劳动组织外选用合理的施工工艺十分重要。厂溪特大桥的空心薄壁高墩施工中采用塔吊结合翻模技术,效果显著,主要体现在施工速度快、

11、施工质量好、工程成本低。经济效益显著。墩身的垂直度测量,需要采用精密测量仪器完成,高墩施工要求具备良好的混凝土垂直输送设备,高墩混凝土要求具有良好的和易性。在本工程施工过程中,进度和质量均达到了很好的效果。薄壁空心墩施工的质量控制要点(仅根据薄壁空心墩的施工特点来编写,其他如钢筋工程、混凝土工程等等监理要点请参照其他相关技术规范、规程,在此不重复列出。)一、材料控制1、水泥主要控制:合格证、复检报告、包装的误差、使用的有效期、现场堆放的防潮防腐措施;2、钢材主要控制:合格证、复检报告、外观的清洁、现场堆放的防潮防腐措施、成品的制作尺寸;3、砂石主要控制:粒径、含泥量、杂质含量、强度、密度、级配

12、;4、砼主要控制:原材料计量、水灰比、搅拌时间、振捣、养护。二、模板施工方案一般要求:(1)必须要审核施工单位的专项施工方案。(2)模板要求具有必需的强度、刚度和稳定性,能可靠的承受施工过程中产生的各种荷载,保证结构物几何尺寸准确;制作简单,拆模方便,拆卸时能尽量减少模板和杆件的损伤,以提高模板使用的周转率;模板板面平整,接缝严密,不漏浆;施工时,操作方便,保证安全。(3)提升模板提升模架其结构应满足使用要求。大块模板应用整体钢模板,加劲肋在满足刚度需要的基础上应进行加强,以满足使用要求。根据不同的模板模型施工工艺,监控要点如下:1、滑模采用滑升模板时,除应遵守现行液压滑动模板施工技术规范(G

13、BJ113)外,还应遵守下列规定:1)滑升模板的结构应有足够的强度、刚度和稳定性,模板高度宜根据结构物的实际情况确定,滑升模板的支承杆及提升设备应能保证模板竖直均衡上升。滑升时应检测并控制模板位置,滑升速度宜为100300mm/h。2)滑升模板组装时,应使各部尺寸的精度符合设计要求。组装完毕须经全面检查试验后,才能进行浇筑。3)滑升模板施工应连续进行,如因故中断,在中断前应将混凝土浇筑齐平。中断期间模板仍应继续缓慢地提升,直到混凝土与模板不至粘住时为止。2、翻模、爬模 (1)模板在灌注砼前务必保护处理好板面,模板表面除锈,涂刷润滑油,防止模板与砼不脱离现象出现,涂油时要涂摸均匀,达到模板表面油

14、光但无油痕为准,不得漏涂。模板开始使用后每次混凝土浇筑完毕必须对模板筒进行清理。在模板就位前认真涂刷脱模剂。(决不允许在模板就位后刷涂刷脱模剂,防止污染钢筋与混凝主接触面)。(2)浇筑砼前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑砼时必须由模板支设班组设专人看模护模,随时检查支撑是否变形、松动。(3)爬升及翻转模板模板、模架爬升或翻转时结构的混凝土强度必须满足拆模时的强度要求。(4)砼吊斗严禁冲击顶模,造成模板几何尺寸不 准,变形。(5)砼强度达到10MPa时,爬模才可爬升(避免爬锥拔出)。三、绑扎钢筋和埋设预埋件在模板未滑升前,绑扎钢筋和埋设预埋件,方法和要求与普通木模板施工相同。水平钢筋绑扎

15、是在工作平台以下进行,垂直钢筋可以随时接长。为了固定垂直钢筋的相互位置,可对工作平台上部的钢筋用钢箍或水平钢筋临时固定。预埋件的埋设应待混凝土灌筑到预埋件所在标高时进行埋设,预埋件可利用周围钢筋来固定位置,当墩壁不设钢筋时,也应在预埋件周围临时插入少量钢筋以固定其位置,防止因模板滑升而使预埋件移位。1、质量控制:(1)钢筋种类和性能检验检查钢筋的种类、直径、外形应符合设计和技术规范要求,抽样分别进行拉伸试验、弯曲试验和可焊性试验,通过验证机械性能符合要求后才使用。(2)钢筋的配料加工检验钢筋的配料加工检验,主要是鳞片状锈斑清除是否干净,调直是否符合要求,下料长度是否符合要求,弯曲角度和形状是否

16、符合要求。(3)钢筋的冷加工检查冷拉前,按控制应力先作拉伸试验,取平均伸长率作为单控指标,若试验值低于规定的最低值,采用规定最低值控制,大于规定的最高值,则应重新审定这批钢筋。冷拉速度和持荷时间应符合要求I级钢筋可采用8%的冷拉率。采用冷拉率和冷拉应力双控冷拉时,冷拉到控制应力而冷拉率未超过允许值为合格,若钢筋已达到允许冷拉率而拉应力小于控制应力,则钢筋降低强度使用。冷拉后,检查钢筋表面,不得有裂纹或局部劲缩现象。抽样按规范进行拉伸和冷弯试验,结果应符合冷拉钢筋的要求。冷拉钢丝的加工,应根据钢材强度、伸长率和设备条件选择拉拨次数,对经冷拨的钢丝,检查其外观,直径偏差,抗拉强度及伸长率。(4)钢

17、筋焊接的检查接触点焊的钢筋片或骨架中的交叉钢筋,焊接制度应符合要求,通常采用通电流密度大焊接时间短的强制度,焊机功率不足钢筋直径大时用弱制度,电流密度小,通电时间长。通电时间,电极压力和电极接触表面直径应根据焊机上的参数选用。焊接完毕后,检查焊接的尺寸,焊点外形和压入深度,应符合规范要求。接触对焊钢筋加工,根据钢筋种类和直径不同以及焊机功率大小选用焊接工艺,对焊的伸长度,闪光留量、预势留量、顶锻留量、闪光速度、顶锻速度和顶锻钢筋强度,冷弯时不得在焊缝处或热影响区断裂,外侧横向裂缝不得超过0.15mm或不得出现裂缝。采用电弧焊时,检查所选用的焊条是否与钢筋种类相适应,焊缝长度符合要求,钢筋接头轴

18、线对正,焊缝饱满。取样进行拉伸试验,断口在焊缝外且呈塑性断裂为合格。四、墩身混凝土的灌筑、捣固与模板滑升混凝土必须分段、分层、均匀对称地灌筑,随灌随捣。每灌一层,混凝土表面应基本上保持在同一水平面上,每层灌筑厚度为 2030cm。不应从一端开始绕行灌筑,以防模板变形走动。在混凝土灌筑的同时,应随时清理粘在模板内表面的砂浆,以免结硬后增加滑升摩阻力,影响混凝土表面的光滑。千斤顶或油管接头处如有漏油滴在混凝土中或钢筋上时,应及时清除干净,并采取措施,防止渗漏。混凝土的捣固应力求均匀密实,注意勿碰撞模板、顶杆和钢筋。当采用插入式振动器时,振动棒不可插入过深,防止下层已凝结的混凝土受到破坏。滑模施工是

19、灌筑混凝土和提升模板交替进行的,灌筑、滑升可以分为初灌、初升,随灌、随升,末灌、末升,三个阶段。(1)混凝土初灌和模板初升:从滑模组装检查完毕,插入第一节顶杆,开始灌筑混凝土到试升模板,称为初灌、初升阶段。混凝土灌筑前先将基底清理干净,然后先灌一层厚23cm 配合比为1:1 的水泥砂浆,然后再按分层要求灌筑混凝土,经33.5h灌筑到6070cm 厚时,即可初升模板25cm;提升时模板发出“沙沙”声,用手指按压脱模的混凝土基本上按不动,(混凝土强度达到0.20.5MPa),即可正常灌筑滑升。模板初升的作用是防止混凝土与模板粘结,检查滑模部件的工作情况,观察脱模后的混凝土是否达到脱模强度。(2)正

20、常灌筑、滑升。即以正常灌筑速度灌筑一层混凝土,随即滑升模板2030mm,使灌筑混凝土的厚度与每次滑升高度相等。模板滑升速度的快慢直接影响着混凝土的施工质量和施工速度。实际滑升速度应根据混凝土的凝结速度、脱模强度、施工季节和昼夜气温变化、劳力配备和混凝土运输等因素全面考虑。在常温条件下,每次滑升间隔不宜超过1h,以防止混凝土与模板粘结。在混凝土灌筑与模板滑升中,应经常检查混凝土的质量,有无拉裂和坍塌现象,如有蜂窝、麻面等缺陷时,应及时抹面修补。(3)混凝土末灌和模板末次滑升。当混凝土灌筑过程中停工时间超过初凝,或混凝土灌筑距设计标高1m 左右时,应将灌筑速度逐渐放慢,将模板调平,在灌完最后一层混

21、凝土后,按设计要求预埋接头钢筋,停工后应每隔一定时间(一般30min至1h)将模板滑升510cm,直至模板与混凝土间有了间隙不会粘住为止。五、顶杆接长及脱模后混凝土的抹面、养生1、顶杆的接长是随着模板的滑升经常进行的工作。工具式顶杆的接长是在千斤顶以上510cm处,以丝扣连接;非工具式顶杆接长是在原支撑顶杆顶部进入千斤顶下卡头时,将新顶杆插入千斤顶穿心孔中,互相顶牢,待接头滑出后进行绑条焊接。2、抹面:混凝土表面修饰应在混凝土脱模后立即进行。一般情况下,只须用铁抹子将表面抹压平整,修整好棱角,或刷一层纯水泥浆。由于模板接缝不平,灌筑捣固不细致,出现少量麻面、蜂窝时,应使用与混凝土配合比相同的砂

22、浆将其抹平。3、养护:脱模后的混凝土应根据气温情况及时进行浇水养护。养护水管可吊在内外吊架上围绕桥墩内外壁,由管上的细孔喷水。也可用人工浇水养护。4、混凝土达到拆模强度后,拆除模板,拔出支承顶杆,以砂浆封孔。六、施工测量与防偏纠偏在滑升过程中,为了保证桥墩中心符合设计要求,首先必须保证工作平台的水平。但由于种种原因,经常会使工作平台发生偏斜和扭转,因而使墩身偏斜,所以要加强施工中的测量工作,发现偏斜,随时纠正。1、施工测量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早上9:00以前或下午4点以后进行。(1)墩中心测量吊线锤法:在工作平台上对应于墩身中心点或四角预定点用铁丝吊挂重1525

23、kg的线锤,铁丝绕在小摇车上,随滑升、随放线。通过观测线锤与中心点或预定点的偏差,测出墩身中心偏移和扭转程度。如遇大风天气,可将线锤置于水中或油中以减少摇摆。经纬仪观测:利用经纬仪,根据地面所设控制点与模板画出对应标点进行测量,根据模板上对应点偏移情况计算出墩身中心的偏移和扭转。近年来,许多工程已应用激光准直仪来测量墩身中心偏差。它的原理是:铅直的激光束代表墩身准确中心所在位置,激光射到工作平台中心的接收靶上,接收靶上呈现明亮的红色光斑,根据光斑在接收靶上的位置,可直接观测桥墩中心偏移情况。(2)工作平台水平的测量水准仪抄平:在滑升过程中,于每根顶杆上每隔1m测一标高,作为滑升中控制千斤顶标高

24、的依据。水准管测量:在每个顶架上装一透明水准指示管与中心水箱连通。管上标有油漆刻度,安装时用水准仪将各管的零位抄成一致高度,当工作平台出现倾斜时,由于水的流动,就能在相应的水准管刻度上反映出来。(随着滑模施工的不断发展,观测和控制工作平台水平的方式也逐步向自动控制方向发展,如液压截流法、水位讯号自动调平装置等。它们不但可随时观测工作平台水平,而且在发现偏斜后能控制千斤顶的油路,达到自动调平。)2、防偏与纠偏(1)偏移原因和防偏措施滑模在滑升过程中由于以下一些原因会造成偏差。混凝土灌筑和捣固不是均匀对称进行,而是有高、有低,有多、有少;由于偏拉、偏砸和偏压,使模板一侧受力加大;由于千斤顶制造精度

25、不一致,或在使用过程中个别构造损坏,输入油管长短不一,局部严重漏油等,使各千斤顶爬升不同步;模板空升过大,使顶杆埋入混凝土内的长度相对减少,造成头重脚轻的现象,使模板左右晃动,产生偏移;由于局部荷载增加,使个别顶杆失去稳定而变形,造成滑模偏斜。防偏主要是严格执行施工操作要求,做到:施工前认真对每一台千斤顶进行检查,选择加工精度一致、爬行速度相同的千斤顶;液压管路应尽量做到管径一致,长短相同,油液畅通。施工中要加强对混凝土运输和模板滑升的指挥,防止偏拉、偏砸和偏压;混凝土灌筑和捣固要均匀对称,工作平台上必要的机具、材料应分散堆放,严格控制模板升空高度,经常检查千斤顶和液压系统的工作情况,对个别损

26、坏的构件及时更换,发现顶杆变形要及时处理。对模板的中心、水平,要勤观测、勤检查、勤调整。(2)纠偏纠偏工作要切实作到防偏为主,随偏随纠,以免造成严重的倾斜事故。一般墩身中心偏差10mm以内;工作平台水平差20mm以内,可暂时不调整。超过这个限度,则应加以纠正。纠正时,要首先找出墩身偏斜的原因,然后采取相应措施进行纠偏。纠偏方法最常用的是调整工作平台高差;通过调整千斤顶行程帽或由操纵台向指定方向多供油的方法,把墩身偏移方向一侧的千斤顶每次多升几毫米,逐步使墩身中心回到正常位置,再将工作平台调平。也可采取在工作平台较高一侧堆放重物或利用倒链滑车或卷扬机通过钢丝绳对工作平台施加水平外力等方法进行纠偏

27、。纠偏工作不能操之过急,应根据偏差大小分多次进行调整,避免墩身产生弯曲或将混凝土拉裂。对于模板扭转的纠正可用以下方法:将靠近转动方向一侧的千斤顶临时垫高,如果千斤顶的布置是在一根辐射梁的左右安放两个千斤顶时,可将模板转动方向一侧的千斤顶多提升一点。在有条件时,也可用倒链滑车或其他设备施加扭矩来纠正扭转。精轧螺纹钢79m空心薄壁高墩施工技术设计与研究 摘要:根据济邵高速公路大店河大桥主桥79m空心薄壁高墩的施工实践,对空心薄壁高墩施工中的新工艺、新技术的应用等进行论述,对空心薄壁高墩垂直度控制、测量监控等进行论述总结,供类似工程参考。 关键词:薄壁高墩 悬臂模板设计 直螺纹连接 高墩监控 施工技

28、术 1 前言 随着我国交通事业的大发展,特别是改革开放以来高等级公路建设的飞速发展,对路线指标的要求、造价与路线环境的配合日趋提高,桥梁结构正向大跨、薄壁、轻型、整体方向发展,高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥得到了广泛的发展。 以大店河大桥为研究对象,大店河大桥是河南省济(源)邵(原)高速公路河南省济源市通往山西省运城的高速公路的大桥,该桥全长738m,主桥桥跨结构为(66+12066)m预应力混凝土连续刚构,下部结构为矩形空心薄壁高墩,6墩高77.5m,7墩墩高79m,墩身截面尺寸6.66.0m,壁厚90cm;横隔板每隔26m设置一道。左、右幅墩身设置系梁1道。主要工程数量钢材1520t,C

29、50砼数量6800 m3。 2 空心薄壁墩的施工设计 2.1垂直运输机械选择 大店河大桥高墩施工的突出问题是垂直运输。由于高度和地形的限制,垂直运输采用履带式和轮胎式起重机无法满足施工要求,所以选择施工机械尤其重要。考虑到该桥主墩高、跨度大、钢筋用量大,每个主墩安装一台80型塔吊,安装一部施工电梯供人员上下,每个辅墩安装一台60型塔吊。 2.2 施工流程 承台施工预埋墩身主筋模板安装第一次砼浇筑第二节钢筋安装模板上升及安装加固砼浇筑横隔板施工墩身封顶施工左右幅联系梁施工 2.3 模板设计 主墩施工采用悬臂模板施工,分节浇注,每节高度4.5m,依次施工,6#墩分18次浇注,如下图21所示,高墩垂

30、直度采用全站仪在两岸山顶布置三角网进行控制。 2.3.1 外模模板 由于主桥墩为直方墩,截面没有明显的变化,结构简单,模板可以直接倒用,阳角处使用阳角斜拉座45斜向将两块模板拉接在一起,保证阳角处不漏浆。模板高度4.65m,浇筑高度4.5m,施工时上挑50mm,下包100mm,能有效的防止错台和漏浆,设置对拉拉杆,抵消砼的侧压力,防止跑模。 图21 模板施工流程图 图22 外模板设计图 模架结构如下图所示,为模板的基本组成部分,本工程采用斜撑式主背楞。如下图爬架主要由:斜撑主背楞、主梁三角架、吊平台等组成。外模面板均采用21mm厚的胶合板,内模设置对拉拉杆,抵消砼的侧压力。 图23 模板拐角加

31、固示意图 模架结构如图2-4示,模板的基本组成部分,本工程采用斜撑式主背楞。详细可参照悬臂模板设计方案。如下图爬架主要由:斜撑主背楞、主梁三角架、吊平台等组成。 图24 模板设计结构图 混凝土作用于模板的侧压力,根据测定,随混凝土的浇筑高度而增加,当浇筑高度达到某一临界时,侧压力就不再增加,此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过受力检算,均满足设计施工规范要求,可以使用。检算结果如下: 、墩身砼作用于模板的设计总荷载为52.3KN/m2; 、面板最大应力为7.59N/mm213N/mm2 、模板挠度为0.35mmw=0.7mm 、木工字梁

32、最大应力为5.8N/mm213N/mm2 、面板和木工字梁的组合挠度为0.847w=3mm 2.3.2 内模设计 内模采用P1512(150120cm)、P3012(30cm120cm)和PJG(异型模板)构成,变截面段模板采用木模加工。详见6、7墩内模支撑体系图。 图25 墩身内模异型模板示意图 2.4 钢筋直螺纹连接技术 墩身使用钢材1520t,其中主筋采用32螺纹钢,断面钢筋为365根,主筋连接采用新工艺直螺纹连接技术。钢筋的绑扎严格按图纸中的位置、间距以及规范中规定的允许误差进行。 2.4.1钢筋等强直螺纹连接技术概述 直螺纹套筒连接是通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹套管咬合形成整体的

33、一种连接方式。如下图所示: 图26 钢筋等强滚扎直螺纹联接标准接头示意图 2.4.2钢筋直螺纹连接的工艺流程 .所加工的钢筋应先调直后再下料,切口端面与钢筋轴线垂直,不能有马蹄形或挠曲。下料时,不得采用气割下料。 .加工丝扣的牙形,螺纹必须与连接套的牙形、螺距一致,有效丝扣内的秃牙部分累计长度小于一扣周长的1/2。 .已加工完成并检验合格的丝头要加以保护,钢筋一端丝头戴上保护帽,另一端拧上连接套,并按规格分类堆放整齐待用。 .钢筋连接时,钢筋的规格和连接套的规格一致,并确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。 钢筋直螺纹连接的工艺流程图 2.4.3 质量要求及检验 (1)、质量要求 需满足钢筋机械连

34、接通用技术规程(JGJ107-2003)滚压剥肋直螺纹连接验收标准; 、丝头:牙形饱满,牙顶宽度超过0.6mm,秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长。外形尺寸含螺纹直径及丝头长度应满足图纸要求。 、套筒:套筒表面无裂纹和其它缺陷,外形尺寸包括套筒内螺纹直径及套筒长度应满足产品设计要求。 、连接:连接是要确保丝头和连接套的丝扣干净、无损。被连接的两钢筋断面应处于连接套的中间位置,偏差不大于1p(p为螺距),并用工作扳手拧紧,使两钢筋端面顶紧。 (2)、质量检验 加工人员加工时逐个目测丝头的加工质量。检查标准应符合表2中的规定。每加工10丝头应用相应的环规和丝头卡板检测1次,并剔除不合格产品。自检

35、合格的丝头,再由质检人员对每种规格加工的丝头随机抽样检验,以一个工作班生产的丝头为一个检验批随机抽样10,且不得少于10个,按表2作钢筋丝头质量检查。如有一个丝头不合格,应加倍抽检,复检仍有不合格丝头时,即应对该批全数检查,不合格的丝头应切去重新加工,经再次检验合格后方可使用。已检验合格的丝头应戴上塑料帽或连接套和保护塞加以保护。 表2丝头检验标准单位:mm 项目 量具名称 要 求 外观质量 目测 牙形饱满,牙顶宽度0.6mm,秃牙部分累计长度不应超过一个螺纹周长。 丝头长度 卡尺 钢筋丝头螺纹的效旋合长度用专用丝头卡板检测,标准型接头的丝头长度公差为+1p,见图2. 螺纹中径 通端螺纹环规止

36、端螺纹环规 通环规能顺利旋入整个有效扣长度,而止环规旋入丝头的深度不大于3p(p为螺距)。见图3. 图27 钢筋丝头检查示意图 图28 主筋直螺纹连接 2.4.4 钢筋等强滚轧直螺纹连接技术优点 (1)接头强度高:等强级接头,100%发挥钢筋强度,能达到钢筋机械连接通用技术规程(JGJ-107-96)中A级接头标准。 (2)连接速度快:套筒短,螺纹扣数少,使用方便。连接时将套筒套在钢筋上用普通扳手拧紧即可,大大降低劳动强度,节约时间。 (3)应用范围广:适用钢筋任何位置与方向的连接,也可用于弯曲钢筋及钢筋笼不能转动的场合。 (4)适用性强:接头质量可靠,现场施工时,风、雨、停电状态,水下、超高

37、环境均适用。 (5)节材、节能、经济:在同等级的钢筋连接中,比传统焊接节省连接用钢材60%左右。 (6)适应环保要求:施工中无明火,在易燃、易爆、高处等施工条件下尤为安全可靠,可全天候施工。 2.5 混凝土施工 混凝土设计标号为C50高性能混凝土,由拌和站拌和,水平运输采用混凝土罐车,垂直运输采用80型输送泵。泵送入模,每次浇注高度4.5m,为防止混凝土离析,混凝土自由倾落高度不得超过2m。 2.5.1混凝土配合比设计 针对混凝土泵送难,和易性差,颜色灰白的问题,施工中优化了混凝土配合比,在保持原来配合比、坍落度的前提下,采用“双掺”技术,增加适量粉煤灰和减水剂,这使得混凝土的颜色更均匀,和易

38、性更好。 2.5.2混凝土的浇注 浇注混凝土前,先将墩身内杂物清理干净。混凝土的振捣采用插入式振动器,振动器的移动距离不超过振动器作用半径的1.5倍,与侧模保持50100mm的距离;混凝土分层浇注,每层厚度控制在2030cm,每放一层料时先将料扒平再开始振捣,振捣顺序为:先振捣倒角处,再从两边向中间振捣,振捣时间控制在20s左右,以混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆为准。在混凝土的振捣过程中有现场技术人员严 格控制。为保证混凝土的外观质量,在混凝土的浇注过程中进行混凝土的质量控制,保证混凝土具有良好的和易性、流动性,并控制混凝土的坍落度基本相同,以保证混凝土表面颜色一致;混凝土浇注

39、过程中有专人看护模板,防止螺栓松导致跑模影响混凝土质量。 3 高墩垂直度控制及施工监控 施工难度大,技术要求高,如何控制高墩的垂直度就成为控制施工质量的重中之重 由于墩身是在动态中成型,而且是高空作业,施工精度控制十分复杂,墩身过大的偏差势必对该桥的性能和线形有着较为显著的影响。为此必须对高墩施工的精度给予足够的重视,以确保主梁的最终顺利合拢。 3.1高墩垂直度测量 现在常用的高墩垂直度测量控制方法主要有两种:其一是采用全站仪平面测量控制;其二是激光垂准仪全站仪联合测量控制方法。根据我部及项目的实际情况,采用第一种进行测量控制。其方法是: 1、建立桥梁施工测量控制网。 薄壁高墩控制测量根据设计

40、院交桩橛点进行大地四边形网进行控制,控制网见图31 (测量控制网和高墩测量控制示意图),经过反复联测,该控制网能满足二等导线网联测的要求。高墩墩身控制采用在承台顶面放出墩身四个角点(A、B、C、D)进行模板控制点,模板安装完后,在对四个角点、轴线控制测量点(Z1、Z2、H1、H2)检查测量,根据理论放线坐标进行放线,求出实际的偏差值x、y,要求满足x2mm,y2mm,每节测量消除测量误差积累。 图31 测量控制网和高墩测量控制示意图 3.2影响高墩测量精度的因素及控制方法 影响高墩施工精度的因素主要是自然因素和人为因素两类,自然因素主要指风载、太阳辐射及升温、降温造成的温度荷载;人为因素主要指

41、施工过程中工人的操作不当等,以及材料、施工设备等的不对称放置从而对墩身产生不对称荷载,致使墩身产生挠曲变形,从而使墩身轴线发生偏差,影响墩身的施工质量。 3.2.1由自然因素产生的轴线偏差 1)风载引起的墩身轴线偏差分析 当墩身较高时,整个墩身结构的刚度相对而言就变得较小。当结构承受水平方向的外力时将会引起过大的水平位移,从而对墩身的施工精度产生较大的影响。在最不利风载作用下可使墩顶产生较大位移,表1为某桥墩身结构在不同高度时的计算最不利墩顶位移值。 2)日照温差作用引起的墩身轴线偏差分析 有关日照温差作用对高墩施工精度的影响,国内尚缺乏这方面的研究资料,不过可从其他相似结构的实测资料来分析,

42、如高烟囱的实测资料,由表2可知,由于日照温差效应引起的结构物中心偏移值不容忽视。偏移值的大小与结构物的柔度系数和温差成正比,墩身结构的截面尺寸直接决定着其柔度系数,从大店河大桥6号墩身温差实测资料来看,最大温差可达23 ,势必引起墩顶较大的位移偏差,因此必须对日照温差效应给予足够重视 3)自然因素引起的墩身轴线偏差的控制方法 墩身轴线放样时选择在无风或微风时刻,以减小因风载引起的轴线偏差;为了避开日照温差效应引起的墩身弯曲变形,测量时间规定在上午6:309:00,下午5:007:00,施工过程还可以采用水雾降温法以减小由日照温差引起的轴线偏差。 3.2.2 由人为因素引起的墩身轴线偏差的控制方

43、法 人为因素主要是由于混凝土浇筑不同步,模板安装加固不到位,及其施工机械、钢筋材料等造成偏载引起,消除这些因素,主要断面砼施工必须同步进行,浇筑砼前必须对模板进行检查复核,测量轴线是否准确,四个角点是否满足测量偏差要求,不断复核,不断调整纠偏。 3.3高墩施工监控 主桥高墩在墩身施工过程中,影响因素较多,为了保证墩身施工质量,需对墩身不利截面混凝土应力进行监测,同时要考虑到墩的自身弹性和非弹性压缩变形以及温度、风力、上部施工等荷载对墩的影响。 3.3.1高墩垂直度监控 主桥6、7墩高度都较大,在施工过程中,墩身垂直度的控制是一个值得关注和重视的问题。墩柱垂直度质量控制对于结构线形、变位、施工安

44、全、T构合拢、结构内力等都有重要意义,在施工过程中必须对墩身垂直度进行监控。测试方法:每20m高度作一监测断面,每监测断面在墩的桥轴线方向和横向的几何中心设置一个测点,实测墩的垂直度。采用全站仪控制模板的四角坐标及墩身纵横向轴线偏差。 3.3.2墩身关键截面应力测试 计算分析表明,墩底截面为关键截面,需测试墩底截面在主梁T构施工阶段各施工段悬臂灌注混凝土前后及施工临时荷载下的受力变化,实现体系两悬臂的自平衡,控制墩底倾覆弯矩,指导悬臂施工,保证施工体系的安全。在桥梁合拢前后墩底截面测试可以给合拢体系转换后桥梁结构的应力重分布分析提供数据。测试方法: 在每个主墩上选取承台以上不同高度的墩身变截面

45、处埋设钢弦应变计进行应力监控。以测试在施工荷载下,特别是混凝土浇筑、梁体预应力张拉阶段(监控部位桥墩)、合拢前后的受力变化,以指导悬臂施工及桥梁合拢。 3.3.3标高、墩顶位移测试 通过墩顶位移测试,结合对墩身应力及温度变化的测试,分析高墩墩顶温度荷载位移效应。结合施工控制计算,综合分析合拢次序对高墩墩顶位移的作用,适时会同设计,提出建议的调整方案,为施工措施(是否施加预顶力或预拉力及施加的时机)提供依据。 对各主墩墩顶埋设位移长期观测点,采用进口的徕卡1102型全站仪进行监测,提供予设测点的空间坐标。观测时间分为高墩建成后0#段浇筑前、施工T构合拢前、后。如图32所示: 单位:cm 图3-2

46、 墩身应力测点布置大样图 在每个主墩距承台顶4.5米处埋设钢弦应变计4只,全桥共埋设钢弦应变计16只。墩身温度测点布置图。 单位:cm 图3-3 墩身温度测点布置大样图 选取其中的一个主墩,在埋设钢弦应变计的截面位置上布设温度测点,另在空心墩内外各布置气温观测点1个,全桥共计22个温度测点。 4 总结 在高墩施工中正确选用合理的施工工艺十分重要。大店河大桥采用悬臂爬模施工是一种新的施工工艺,它具有操作方便,易掌握,成本低,工期短,安全等特点。高墩主筋使用直螺纹联接技术,具备连接方便、强度高、节约材料、降低成本、节能环保的新工艺,值得推广。施工中,严格按照高墩施工测量精度控制轴线偏差,垂直度控制、应力监控,成功地完成大店河大桥薄壁高墩的施工。实践表明,大店河大桥空心薄壁高墩施工技术是成功的,可供类似桥梁施工作参考。

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