時間:2022-07-13 15:46:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇墩柱施工總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】”Y”型;墩柱;鋼筋骨架;偏心;控制措施
一、城際軌道交通工程實例簡介
廣東珠三角城際軌道交通工程橋梁段的墩柱大部分采用單墩,墩柱以流線”Y”型獨立墩為主,分為矩形墩,圓端墩,圓墩三種形式,每種墩均有4米高的“Y”型墩帽;跨越道路地段采用框架墩,以保障道路暢通;矩形單墩,按照墩高分為三種型式:A1、A2、A3,A1型墩墩柱立柱矩形截面為1.8m×3m,墩帽頂截面為2.4m×5.4m,曲線型變化,正面形成“Y”型墩柱。A2型墩墩柱立柱矩形截面為2.4m×3m,墩帽頂截面為2.4m×5.4m,曲線行變化,適用于墩高大于8米,不大于12米的橋墩; A3型墩墩柱立柱矩形截面為3m×3.8m,墩帽頂截面為3m×5.4m,曲線行變化。圓端墩只有一種形式B1,用于標段內過河流段橋墩,墩柱截面形式為2.4m×5.4m,圓端半徑1.2m,墩帽頂部截面2.4m×8.7m,圓端半徑1.2m。框架墩型為兩截面形式為2.2m×2.5m的直壁方墩,上架橫梁。
二、“Y”型墩柱設計情況
“Y”型墩柱在高架區間設計最為常見;橫橋向直線段寬一般大于2.2m,墩頂即”Y”字最頂寬度一般大于2.8m;順橋向直線段寬一般大于4m,墩頂即”Y”字最頂寬度一般大于6m;墩柱鋼筋保護層一般設計為3.5cm。
三、“Y”型墩柱施工工藝
1. 墩柱施工工藝
在承臺施工時,首先測量放樣,定位、安裝墩柱直線段預埋筋,預埋筋的安裝位置與墩柱直線段主筋鋼筋位置對應一致,縱橫中心軸線也必須與墩柱縱橫中心軸線相互對應一致。承臺施工完成,墩柱根部范圍鑿毛,清除灰塵和混凝土浮漿。然后搭設配合墩柱施工的輔助腳手架,綁扎墩柱鋼筋骨架和墩帽“Y”型鋼筋,安裝保護層墊塊,安裝預埋件,安裝模板,澆筑混凝土,混凝土養護。
2.工藝流程圖
3.墩臺施工容許誤差
四、導致墩柱鋼筋骨架偏心的主要因素
1.墩柱預埋筋定位控制措施不當,鋼筋固定不牢固,在承臺澆筑、振搗混凝土時,預埋筋發生移位,連接后續墩柱鋼筋骨架出現偏心。
2.墩柱較高,墩柱鋼筋骨架豎向主筋垂直度控制難度大,尤其是豎向鋼筋接長焊接的位置。
3.“Y”型墩柱墩帽鋼筋骨架向外分散,大頭朝上,變截面段即頂部鋼筋重量占整個鋼筋骨架的比重較大,如果墩柱直線段鋼筋垂直度控制不好,或鋼筋骨架綁扎期間對稱兩側受力不均,就會造成整個鋼筋骨架偏心,嚴重時甚至會使鋼筋骨架傾斜或傾倒。
五、“Y”型墩柱鋼筋骨架偏心控制措施
針對以上分析“Y”型墩柱鋼筋骨架產生偏心的原因,制定切實可行、合理有效的控制措施。
1.防止墩柱預埋筋偏心控制
為避免承臺混凝土澆筑時使墩柱預埋筋移位或變形,施工時可根據墩柱直線段的主筋設計加工一套閉合的鋼構箍圈,每套箍圈可分為內套箍圈和外套箍圈,外套箍圈設計半徑和邊長等于墩柱平面邊緣線減去保護層厚度,內套箍圈半徑和邊長等于外套箍圈內徑減掉墩柱直線段主筋直徑或減掉主筋直徑+5mm。承臺混凝土澆筑前,用內外箍圈將墩柱預埋筋套在中間固定,同時采用鋼管配合可調動的頂托,將箍圈的四個邊固定支撐與承臺鋼模板連接在一起,可避免墩柱預埋筋在承臺混凝土澆筑振搗過程發生偏心和移位。
2.鋼筋骨架垂直度的控制
一般來講,從兩方面進行控制鋼筋骨架的垂直度,一是墩身預埋筋定位準確,提供測量放線,精確定位預埋鋼筋位置,并且固定牢固,保證在澆筑混凝土時不發生移位。二是在安裝上部鋼筋時使上下連接筋位于同一條軸線上,這就需要對鋼筋搭接部分進行預彎,確保在進行搭接時鋼筋同軸,同時做好上部鋼筋固定措施,不至于造成搭接后的鋼筋骨架發生偏移或傾斜,常規做法是在墩身鋼筋骨架范圍內搭設支撐腳手架,起到穩定作用。
3.墩柱鋼筋骨架整體偏心控制措施
利用輔助施工腳手架增加鋼管橫撐,固定整體鋼筋骨架。采用該方法,首先要保證輔助施工的腳手架的穩定。腳手架按雙排搭設,一般按排距0.6m,立桿間距0.9m,橫桿間距1.2m搭設成一個圍繞墩柱的矩形框架,四面增加剪刀撐增強腳手架的整體性,落地桿落在承臺頂面,增大腳手架的受力面積,增強腳手架的整體穩定性。對于較高墩柱,為增強腳手架的穩定性,還可在腳手架的外側四側增加纜風繩。腳手架搭設好后,在綁扎墩柱鋼筋過程,逐步增加固定橫撐,固定墩柱鋼筋骨架。墩柱鋼筋直線段綁扎高出承臺頂面3米時,在3米位置增加一圈鋼管橫撐,形成“井”字形固定框架,將墩柱鋼筋進行固定,鋼管橫撐與腳手架相連。如此操作,在直線段由承臺頂面往上,每隔3米增加一圈鋼管橫撐。鋼筋骨架綁扎完畢,綁扎鋼筋保護層墊塊,進行模板安裝,模板由墩柱底部往頂部一節一節安裝,安裝過程,遇固定橫撐影響模板安裝時,拆除影響模板安裝的橫撐,其它橫撐不動。如此往復,逐節安裝模板,逐圈拆除固定橫撐,切不可在安裝模板時一次性拆除固定橫撐,一次性拆除橫撐后,安裝模板時,鋼筋骨架如遇碰撞,就會發生偏斜甚至傾倒。
六、總結
在”Y”型墩柱施工質量控制方面,鋼筋骨架偏心最難控制。鋼筋骨架偏心導致墩柱鋼筋一側露筋而對應另一側保護層過厚,更甚至一旦偏心超標導致模板安裝困難等,如不采取合理控制措施,僅靠保護層墊塊調整,在面對鋼筋密度大、噸位大的鋼筋骨架上,墊塊起不到明顯的效果。所以通過學習和總結,制定了以上的控制措施,用于施工現場,能夠較好的實現控制目標,避免了鋼筋骨架偏心問題,確保了整個墩身鋼筋骨架的混凝土保護層,試驗后采用超聲波檢測保護層證明了上述措施的科學性和可行性,能有效的避免骨架偏心導致后續隱患。同時對鋼筋骨架傾斜和傾倒也起到了有效的控制,避免了施工過程中因鋼筋骨架傾斜、傾倒引發的安全事故。
【參考文獻】:
關鍵詞:蓋梁;方案設計;應力計算;效益
Abstract: for hemp Wang Tuo 2 Bridge capping beam construction program analysis, calculation and evaluation of economic effects. Include: hold the hoop construction method improvement program design; analysis of the principle of force, to demonstrate the feasibility of holding the hoop construction method; calculation, checking the status of the hoop and I-beam beam force; on the acquisition, construction effects and economic benefits summary.
Key words: cap beam; program design; stress calculation; effectiveness
中圖分類號: TH123+.4文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1 工程概況
項目麻王坨2#大橋下部結構為雙排式圓柱形墩柱,樁間系梁聯結,墩頂設蓋梁聯結,墩柱基礎采用樁基礎,墩柱直徑均為1.8m,中心距6.6m;蓋梁長10.9m,寬2.0 m,高1.5m,墩中心至蓋梁邊為2.15m,混凝土量32.7m3,墩柱平均高28m,跨度7×30m,縱坡0.4%。大橋共28個墩柱,14片蓋梁。河道段蓋梁離地較高,一般為16—34m,橋墩在兩側山坡上,跨越2條鄉村小路,地形較復雜,施工難度較大,在蓋梁實際施工中采用抱箍法無支架施工。
2 抱箍法施工蓋梁的介紹
2.1 抱箍法的力學原理
抱箍法的力學原理是利用在墩柱上的適當部位安裝抱箍并使之與墩柱夾緊產生靜摩擦力,來支撐抱箍以上施工支架、蓋梁自重以及其他荷載的重量。抱箍的形式必須根據墩柱的大小、間距、蓋梁的大小確定。
⑴箍身的結構形式。抱箍安裝在墩柱上時必須與墩柱密貼。由于墩柱截面不可能絕對圓,各墩柱的不圓度是不同的,即使同一墩柱的不同截面其不圓度也千差萬別。因此,為適應各種不圓度的墩身,抱箍的箍身宜采用不設環向加勁的柔性箍身,即用不設加勁板的鋼板作箍身。這樣,在施加預拉力時,由于箍身是柔性的,容易與墩柱密貼。在施工當中,為保證密貼的效果更佳明顯,一般在抱箍與柱子之間墊以橡膠帶。
⑵連接板上螺栓的排列。抱箍上的連接螺栓,其預拉力必須能夠保證抱箍與墩柱間的摩擦力能可靠的傳遞荷載。因此,要有足夠數量的螺栓來保證預拉力。如果單從連接板和箍身受力來考慮,連接板上的螺栓在豎向上最好布置成一排。但這樣一來,箍身高度勢必較大,尤其是蓋梁荷載很大時,需要的螺栓較多,抱箍的高度將很大,將加大抱箍的投入,且過高的抱箍也會給施工帶來不便。因此,只要采用厚度足夠的連接板并為其設置必要的加勁板,一般均將連接板上的螺栓在豎向上布置成兩排。這樣做在技術上是可行的,實踐也證明是成功的。
2.2 抱箍的結構設計
⑴側模與端模支撐。側模為特制大鋼模,面模厚度為δ6mm,肋板高為10cm,在肋板外設2[12背帶。在側模外側采用間距1.2m的2[12作豎帶,豎帶高1.8m,在豎帶上下各設一條Ф20的栓桿作拉桿,上下拉桿間間距1.7m;端模為特制鋼模,面模厚度為δ6mm,肋板高為10cm。在端模外側采用間距1.2m的2[12作豎帶,豎帶高1.6m;在豎帶外設Φ48的鋼管斜撐,支撐在橫梁上。
⑵底模支撐。底模為特制拼裝鋼模,面模厚度為δ6mm,肋板高為10cm。在底模下部采用間距0.4m的[16型鋼作橫梁,橫梁長4.0m。蓋梁懸出端底模下設三角支架支撐,三角架放在橫梁上。橫梁底下設縱梁。橫梁上設鋼墊塊以調整蓋梁底的安裝誤差。
⑶縱梁。在橫梁底部采用I40a工字鋼連接形成縱梁,長14m,一邊一根位于墩柱兩側,中心間距200㎝,縱梁下為抱箍。
⑷抱箍。本工程采用20mm厚的A3鋼板制作抱箍,抱箍高度為50cm,每個抱箍由兩個半圓弧形鋼板組成,采用M28的高強螺栓連接,每半個抱箍連接處,上、下各焊一塊350×150×20mm的水平鋼板,作為承重牛腿,在上、下水平板之間設置四道豎向加勁板,以增強承重牛腿的剛度。抱箍緊箍在墩柱上產生摩擦力提供上部結構的支承反力,是主要的支承受力結構。為了提高墩柱與抱箍之間的摩擦力,同時對墩柱砼面保護,在墩柱與抱箍之間設一層2—3mm的橡膠墊,縱梁與抱箍之間采用U型螺栓連接。
3應力驗算
3.1荷載計算
a)混凝土荷載:鋼筋砼重力密度取26kN/m3,本工程蓋梁砼均為32.7m3,墩頂混凝計7.6 m3,則由工字鋼承擔的砼總重力為:G1=(32.7-7.6)*25=652.6kN;
b)模板荷載:G2=59 kN,(根據模板設計資料);
c)施工荷載與其他荷載:G3=25kN;
d)工字鋼荷載:G4=73.84×14×2×9.8/1000=20.3kN;
e)抱箍荷載:G5=1.2kN(根據模板設計資料);
蓋梁長L為10.9m,寬b為2.0m,兩條工字鋼共同承受荷載,對其中一條工字鋼進行驗算即可,取1.2的安全系數。
因此縱梁荷載集度為Gz=1.2(G1+G2+G3+G4)/L/2
=41.7kN/m。
單個抱箍上荷載Qb=1.2(G1+G2+G3+G4+G5)/2
=454.86kN
3.2工字鋼梁應力驗算
取140a工字鋼,則E=2.1×105MPa,Ix=21714㎝4,w=1085.7㎝3,施工過程中最不利荷載時假設,立柱間距為6.6m。
⑴工字鋼應力驗算
δ=M/w≤[δ]
式中:M——受力彎矩,取最大彎矩Mmax;
w——截面抵抗矩;
[δ]——允許應力,查規范得210MPa。
經計算得
Mmax=130.68MPa≤[δ]=210MPa,滿足要求。
⑵撓度驗算
施工過程中,撓度最大發生在跨中,
[f]=a/400=0.0165m,fmax>[f],不滿足要求。
【關鍵詞】滑模施工;滑翻結合施工;改進
1. 工程概況
杭瑞高速貴州境思遵六標天池特大橋起點樁號為K180+481.25,終點樁號為K181+620.75,橋跨全長1139.5m,跨徑組合為(12×40+65+120+65+12×40)m,主橋上部結構為65+120+65m三跨預應力混凝土變截面連續剛構,左右幅分離布置。
主墩采用雙墻式+單薄壁組合墩,13、14號主墩墩高分別為88m和94m。剛構組合墩的單、雙高度基本按黃金分割線比例進行分隔,雙墻式高度分別為28m和34m,單肢高度為60m。雙墻式采用實心矩形截面,橫橋向寬6.5m,縱橋向寬1.5m;單肢采用等截面矩形空心墩,墩身橫橋向寬6.5m,順橋向寬6.5m,標準段壁厚為0.8m;主墩墩身采用C50混凝土。
2.滑翻結合施工原理及優缺點
2.1滑翻結合方案的選用
本工程中,原來選用的是滑模施工方案,在13#墩左幅實心段的澆筑中,使用的即是滑模施工。本滑模的平臺系統的主要分組成部分為:
模板、桁架和提升牛腿。模板通過連接件固定在桁架上再和提升牛腿連結起來。
滑模施工有以下幾個要求:
①有健全的生產組織機構,緊湊的施工組織安排。
②混凝土有較好的工作性能。
③混凝土施工必須連續作業。
④各千斤頂的行程必須一致,以免造成墩柱傾斜,扭轉。
在13#左幅墩柱3米實心段澆筑完畢后,經理部召開了總結大會,在會上提出了以下幾點:
①本工地緊挨湘西,地形高低起伏不平,密布崇山峻嶺,因此大電經常有故障,很多時候在毫無通知的情況下就停電了,而且一旦有故障維修不方便。因此本條無法解決。
②現場的拌合站為舊拌合站,故障比較多,一旦故障維修耗費時間,而備用拌合站生產能力有限,平均每10分鐘才能生產1方混凝土。而由于地形限制,本標縱向便道未能完全貫通,無法從別的拌合站調運混凝土,因此只要拌合站一出故障即無法正常供混凝土,造成混凝土施工突然停頓。
③由于混凝土所用得細骨料是機制砂,初凝時間極短,經過多次調整依然沒有改觀。混凝土工作性能差,導致模板所受側壓力相差大,同時模板與混凝土凝結力相差大,因此造成工作平臺偏向模板側壓力大的一側,同時在油壓相同的情況下,千斤頂的行程不一致。
為保證工期和提高墩柱內在及外在質量和控制成本,在總結了13#左幅墩柱3米實心段施工過程后,結合滑模施工特點和現場的實際情況,得出結論滑模施工工藝在本工程中無法繼續實施下去,因此決定改為滑翻結合的施工工藝。
2.2 滑翻結合體系組成及特點
2.2.1滑翻結合體系組成
由于本工程的滑翻結合體系是在滑模體系的基礎上改進而來,內模依然采用滑模,只是外模采用翻模。因此,本滑模體系的組成基本和滑模體系組成差不了多少,爬升系統和桁架的連接方式并無變化,只不過外模沒有固定在桁架上,外模采用花籃螺絲及吊桿吊在提升牛腿上,通過軸承活動可調節模板的水平移動,再通過調節螺桿頂在桁架上以保證模板尺寸。示意圖如下:
2.2.2滑翻結合工藝中模板施工步驟
① 外模:混凝土達到拆模強度后,松開滑竿螺絲,使外模懸吊體系松弛;反向擰調節螺母,使調節螺桿松開沒有頂住桁架。將模板往外拉,使之離開混凝土之后,模板就只用花籃螺絲吊著,將四面模板拆完后。提升桁架及外模,提到一定高度后將外模往里推,再調整花籃螺絲,使模板水平;再正向擰調節螺母,使調節螺桿與桁架頂住后,再微調花籃螺絲,將外模水平調精確后,再正向擰調節螺母,使調節螺桿與桁架頂緊。保證模板垂直而且模板與混凝土搭接部位不漏漿。
②內模:由于內模依然采用滑模施工,因此內模滑升需在混凝土剛初凝的時候,內模滑升不宜太快,嚴格控制滑升速度。每滑升20cm左右需用限位環調整一次千斤頂的行程,以消除千斤頂行程差,保證模板的垂直度,防止內模傾斜或扭轉,保證墩柱的壁厚和內腔的外形誤差在規范允許范圍內。
2.2.3滑翻結合施工工藝優缺點
由于本方案是在滑模施工工藝的基礎上改進而來,因此本方案在繼承了滑模施工工藝的一些優點的同時克服了滑模施工工藝的一些缺點,這些上文已有敘述,因此在這就不贅述了,下面就列一下鄙人愚見的幾個缺點。
①內模提升時間有一定的限制,不宜在混凝土凝固后提升。由于內模依然使用的是滑模,因此要求內模在混凝土初凝前提升完,這就要求有一個人專門控制內模的提升、同時對施工用電的要求比較高,要求內模提升前不能斷電,而現場發生過好幾次突然斷電現象,造成內模無法正常提升,只得重新割開內模,拆完內模之后又重新拼裝;對液壓管路維護要求也比較高,出現過提升內模過程中千斤頂壓力上不去從而耽誤了內模正常提升,只得將內模重新割開,拆完內模之后又重新拼裝,即耗費人工,又延誤了工期,從而增加了施工成本。
②由于內模需在混凝土初凝之前提升,擾動混凝土,在結構內部產生較多的微裂縫,使結構耐久性降低。
③對內模提升千斤頂行程差要求嚴格,因為內模千斤頂行程差一旦偏大的話,將造成內模傾斜、扭轉從而影響內腔幾何尺寸和墩柱壁厚,在本方案施工過程中一直在不停解決的就是內腔的扭轉和墩柱的壁厚問題,也就是內模的扭轉和傾斜問題。
④由于牛腿太寬,造成牛腿和主筋沖突,因此有牛腿的地方主筋垂直度一直無法保證而且主筋間距誤很不均勻,牛腿外側位置主筋密集,牛腿位置沒有主筋。
⑤模板太低,每次澆筑的高度有限,同時施工循環次數太多,即造成施工縫多,影響混凝土外觀,又影響進度。
⑥由于爬管預埋進混凝土內,因此增加了施工成本。
綜上所述,由于滑翻結合方案有以上缺點,滑翻結合方案要是可以改進一下,即可以克服以上缺點。而鄙人通過觀察請教其他工地的施工經驗和翻閱各類資料,發現以上問題完全可以克服。
3.滑翻結合施工工藝的改進
愚意以為,滑翻結合可做如下改進:將內外模均加高到2.5m。將內模固定桁架減小,內模不固定在桁架上,而是做成可收放式內模,內模也懸吊在牛腿上;內模通過幾排對拉桿配撐管(撐管長度等于壁厚)和外模對拉在一起,這樣外模的調節螺桿即可取消,支模板比較方便,可以杜絕內模傾斜和扭轉,保證了墩柱的壁厚和內腔的外形,同時減少了施工循環次數,減少了工作縫。將爬桿圍繞墩柱布設在混凝土外面,如此爬管可回收、牛腿可縮短,這樣既節約了成本,又方便施工。
3.1滑翻結合施工工藝改進的可行性
本改進方案的可行性主要取決于爬管體外布設的可行性,只要爬管體外布設可行則整個方案就可行。
3.2 滑翻結合工藝的改進方案
關鍵詞:高;施工;無支架;翻模;應用;優點;提高;節約;資源
1、前言
廈蓉高速公路AT7標央傳大橋2號、3號墩為矩形實體高墩,采用無支架翻模法進行施工。經過本工程實踐該施工方法操作簡單,投入少,效果好等的優點,經總結優化其優缺點進行改進,進而將其應用到更多的工程建設中。
2、施工工藝
廈蓉高速公路央傳大橋2號、3號墩設計采用雙柱式鋼筋混凝土矩形實體墩,人工挖孔樁基礎。墩身及樁基均采用C30鋼筋砼。墩柱高度為36~42米,墩身設二處變截面段,其墩頂順橋向寬度為1.6m,橫橋向為1.8m,下面兩節墩柱截面尺寸為別為1.6×2.2m、1.6×2.6m,雙柱凈距離5.05m。
兩排共8根墩柱,經分析比較后采用塔式起重機提升的無支架翻模施工法施工,每半幅的兩個墩柱作為一個作業面同時施工。
施工工藝流程:
3、翻模施工原理
墩柱模板由3節組成,每節模板高度為2米。墩柱第一次澆筑砼高度為6米,以后模板循環翻升澆筑砼高度為4米。
施工時第一節段模板立于地系梁之上,第二、三節段模板依次立于第一節和第二節模板上,測量定位后一次性澆筑高度6米的混凝土。混凝土達到拆模強度后拆除第一節和第二節模板,同時綁扎續接墩柱鋼筋,待將拆除的模板打磨好后用塔吊提升并安裝于第三節模板之上,此時荷載由未拆除的第三節模板傳至已硬化的墩身傳至墩底。依次循環向上形成拆模、翻升立模、鋼筋焊接綁扎、灌注混凝土、養生、測量定位的不間斷作業,直至墩頂高度。
4、施工方法
4.1、施工平臺的搭設
操作平臺分為模板操作平臺、鋼筋作業操作平臺和混凝土澆筑作業平臺三種。模板操作平臺搭設在模板外側,用型鋼或鋼管固定在模板外側,高度根據施工操作需要確定,主要用于模板安裝及拆除時供人員行走和堆放模板安裝用小型機具。鋼筋操作作業平臺設在鋼筋內外兩側,在鋼筋籠內側預埋四根鋼管做立桿搭設簡易支架,支架每隔1米設置水平橫桿,水平橫桿伸出鋼筋籠外1米左右搭設工作平臺,主要用于鋼筋焊接綁扎時人員行走和箍筋等的堆放,操作平臺寬0.5~1.0米。混凝土澆筑作業平臺設在模板頂上,用型鋼或鋼管將兩墩柱之間連接起來鋪上竹條板等作為平臺,用于混凝土澆筑時人員行走和小型機具的堆放。所有的施工平臺在凌空外側面設置高度1米的護欄,底部鋪設竹條板或模板,并在懸掛安全網。
4.2、鋼筋施工方法
鋼筋下料及彎制在鋼筋加工場內完成,檢查合格后運至施工現場吊裝焊接綁扎。砼澆筑完畢后,不能立即開始鋼筋作業,待砼終凝后再接長鋼筋。鋼筋用塔吊吊放至施工平臺臨時存放備用,鋼筋不宜一次將所用鋼筋全部存放在平臺上,應邊接長邊吊裝,同時應將鋼筋均勻的存放在平臺的四周。
鋼筋工在4到6人之間,分別站于模板兩側進行鋼筋制作。兩人一組進行相互幫扶施工。
由于方樁墩身鋼筋骨架整體施工難度大,所以鋼筋骨架要依照翻模法根據實際情況分段施工。在后段施工中考慮到高空作業的安全性、易操作性及鋼筋骨架的穩定性,需在第一段墩身澆筑之前豎向預埋鋼管并與墩身主筋固定。鋼管的埋置深度宜大于50cm,高度要高于鋼筋30~50cm。鋼管要隨鋼筋的續接而加長。
4.3、模板施工
模板采用定型鋼模,中間設置調節塊以滿足墩身側面截面尺寸的變化。每節模板的高度為2米,模板設計為主板5mm厚鋼板,連接筋為L80*80mm,縱橫筋分別為80槽鋼,5*80扁鋼。
墩柱模板采用翻模法爬升施工,每套翻模由三節模板組成(高度為6米)。模板采用塔吊提升安裝,安裝時采用“短包長”方案,模板之間的鏈接采用M18×50mm螺栓連接。模板第一次安裝三節6米,澆筑完砼后將底部2節模板拆下提升安裝至第3節模板上面,依次進行翻升模板直至結束。
4.4、混凝土施工
砼采用垂直提升設備(砼輸送泵或塔吊提升料斗)輸送砼至模板頂進行入模澆筑,澆筑時兩個墩柱同時交替放料、振搗。砼按水平分層澆筑,逐層振搗,每層厚度不得超過30cm,用插入式振動器振搗密實。混凝土澆筑完畢初凝后覆蓋灑水養生。
5、施工控制要點
5.1、模板控制要點
5.1.1、模板除滿足剛度、強度、穩定性等的要求外,在使用前要進行試拼裝,檢查斷面尺寸和表面平整度等符合要求。安裝前要打磨錚光并涂刷脫模劑。
5.1.2、第一節底部模板安裝時要用水準儀精確找平。
5.1.3、模板拼裝縫要嚴密不漏漿,平面接縫還要平整不得有錯縫。
5.1.4、模板安裝時,拉桿不宜拉的太緊,拉緊程度以保證模板不變形為宜。拉桿螺帽采用雙螺帽,以確保螺帽不滑絲。
5.1.5、每節模板安裝完成后要進行精確的糾偏定位量測。
5.1.6、每次澆筑混凝土后最上面一節模板留在墩柱上不得拆卸松動,做為上面模板的安裝基準面。
5.1.7、模板安裝、拆除作業時要嚴格遵守各類模板安全作業的要求。
5.2、混凝土控制要點
5.2.1、混凝土用水泥、砂石等材料應選用合格的優質產品。
5.2.2、優化混凝土配合比,并嚴格按照施工配合比拌制砼。
5.2.3、選用合適的合格外摻劑,并準確計量。
5.2.4、混凝土應分層澆筑,逐層振搗,分層厚度不大于30cm。振搗時要“緊插慢提”,同時掌握好每一插點的振搗時間,振搗上層混凝土時應插入下層混凝土10cm左右。混凝土振搗要適當,既要防止振搗不足,也要防止過振,以“混凝土不再下沉,表面泛漿、無氣泡,并將模板邊角填滿充實”為宜。
5.2.5、每段混凝土澆筑完成后應將散落的混凝土清理干凈,在混凝土終凝后將頂面鑿毛,并灑水養護。
5.3、鋼筋控制要點
5.3.1、制定合理的安裝順序和分節長度。
5.3.2、按照設計圖紙尺寸精確下料和彎制。
5.3.3、嚴格控制鋼筋間距及保護層厚度。
5.3.4、鋼筋必須分段施工分段綁扎,保證鋼筋籠的穩定性。
5.4、成品保護
5.4.1、拆模時選擇正確的拆模順序,不得用鐵棍等硬撬,以免損壞混凝土或使模板變形。
5.4.2、提升物體時要與墩柱保持一定的距離,不能撞擊已澆筑好的墩柱。
5.4.3、澆筑上段混凝土時避免對下段混凝土造成污染。
5.5.4、澆筑好的墩柱采用滴水保濕法或用薄膜包裹法養生,保證混凝土的強度。
6、施工總結與前景
近年來受西部大開發和國家加大基礎設施建設拉動內需的影響,西部地區的高速公路建設進入了高速發展的階段。而由于西部地區多高山峽谷,為了達到預定的技術指標,必然造成該地區高架橋的大量出現,高墩的施工又是高橋施工的重點和難點。無支架翻模法在高墩施工中的應用為高墩施工帶來了無限前景。通過本合同段該橋墩的施工得出無支架翻模法施工完全能滿足工程施工需要,其各項經濟技術指標亦能滿足規定偏差范圍,且具有以下優點:
6.1、有控制墩身偏心、扭轉和混凝土外觀質量好的明顯優勢。能夠隨時糾正墩身施工誤差,便于模板及時清理、修整、刷油,混凝土表面平整光潔。
6.2、適用于多種混凝土運輸和提升方式,施工速度快。對泵送混凝土施工,具有良好的適用性,能夠隨模板上翻同步接長泵送管道,提高混凝土灌注速度。
6.3、模板便于在施工現場制作,可重復利用,原材料易購置,成本低。
6.4、模板和內外作業平臺可一次安裝。
6.5、適用于多種測量定位方法,既可用2臺激光鉛直儀也可用全站儀和經緯儀定測墩身中心和控制扭轉,甚至利用垂線法就可控制墩身的垂直度。
6.6、對施工場地要求低,受地形限制少,能適應山區的施工。
結合工程實際情況,若將該法加以合理的優化就可用于各種形式的高墩施工;經設計優化若將高墩內部分鋼筋用勁性骨架替代,該法將會更安全、方便,成本也會更低。應用無支架翻模法施工能有效的提高施工效益,為企業和國家節約資源。
參考文獻
《公路工程技術標準》 JTJ001-97
《公路橋涵施工技術規范》JTJ041-2000
《橋涵》(上、下冊)007-11
《公路路基施工技術規范》JTG F10-2006
[關鍵詞]山區高墩施工 翻模施工 爬模施工 滑模施工
中圖分類號:P559.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)16-0384-01
隨著我國高速公路建設事業的發展,高速公路建設逐漸由平原地區向偏遠山區轉移。在山區高速公路橋梁施工過程中,高墩施工成為工程施工的關鍵環節之一,如何合理地選擇高墩施工方案已成為降低工程造價、縮短工期、保證高墩施工質量的關鍵。
1 山區橋梁高墩施工的特點
山區施工橋梁所占比例較大,大多數均為30m以上的高墩柱,具有以下特點:
(1)山區橋梁施工環境差,地面高度起伏變化大;交通不便,機械化作業程度低,機械利用率差,原材料匱乏且成本價格高;
(2)施工周期長。對于高空作業,模板的受力自成體系,從模板的受力性能考慮,高墩柱混凝土的一次澆筑高度一般為4~6m。對于30m以上高墩的施工次數至少在5次以上,最多的達到10多次,這樣每一根墩柱的施工周期相當長,受機械設備等因素影響,有的墩柱施工工期長達五六個月。
(3)模板和機械設備的投入大。由于單根高墩柱的施工周期長,且受工期的限制,各大橋的高墩柱只能采取平行作業,每根墩柱至少需配備6m高的模板,使其自成施工體系,這樣模板的投入比較大;高墩柱施工需配置大噸位的吊車或塔吊,但各橋高墩柱往往分散于不同的山溝內,致使吊車等設備很難相互調配使用,導致機械設備的投入也大。
(4)計量支付周期長,資金周轉壓力大。一根墩柱為一個分項工程,按業主的計量規定,必須整根墩柱完成且該墩柱最后一次混凝土的齡期達到28d才有計量資格。由于高墩柱的施工循環次數多、周期長,在相當長的時間內,雖然墩柱完成的延米數大,但其不符和計量原則的規定,大量的未完工高墩柱不能計量,施工單位墊付的資金不能回籠,而在墩柱施工的中后期,又開始了橋梁上構預制場的建設,更是需要大量的資金投入。(5)高墩施工測量要求高,定位控制難度大。
(6)高墩施工接縫的處理要求高。
(7)高空作業,施工安全系數低。
2 翻模法施工
翻模施工是指首先在承臺頂面將三節一套的模板安裝并加固,完成第一次墩身混凝土的澆筑;然后從下向上逐節拆除最下面的兩節模板,將最上面第三節模板保留不拆,每拆除一節模板翻轉至最上面一節模板安裝并加固,再次澆筑混凝土,如此循環重復以上過程。
2.1 翻模施工要點
2.1.1準備工作
(1)模板、支架設計和加工
每節模板高度控制在1.5米~3米之間,為與9米長的定尺鋼筋相適應,一般將模板設計成3米或4.5米高。為充分利用塔吊的提升能力,將每一面模板組成一整塊,拉桿的設置與模板的強度及剛度相適應,操作平臺設置在模板外側的肋上,一般設2層。
(2)塔吊、電梯的安裝
使用最大起重5~15t的自升式塔吊,如果考慮相鄰墩墩身施工使用,則相應加大塔吊起重能力。使用1~2t載重的電梯,電梯、塔吊基礎要根據設備使用要求和結構設置。電梯、塔吊升高時,要根據設備使用要求,設置附臂,將立柱固定于墩身上。
(3)混凝土攪拌、運輸設備,場內便道應能滿足施工要求。
2.1.2安裝加固第一層模板,澆注混凝土
在承臺上沿模板的底面用砂漿做3~5cm厚找平層。對墩身角點放樣,安裝加固模板。模板安裝前,應清理干凈,并涂脫模劑。安裝模板時注意接縫平整、嚴密,防止漏漿。緊固拉桿的螺栓,在模板內加內撐,保證混凝土尺寸。固定好模板后澆注混凝土,按照施工規范要求作業。
2.1.3模板的翻轉安裝
待混凝土強度達到2.5MPa時,即可拆除最下面兩節模板,將模板吊到模板修整處進行修整,待鋼筋安裝完畢,用塔吊將模板翻轉至上層安裝加固。
2.2 翻模施工的特點
(1)優點:使用塔吊配合翻模施工,不需要增加特殊設備,工藝可操作性強,不用連續作業,多個墩可以同時流水作業;混凝土外觀質量良好,墩身表面光滑平順;配合起重設備和混凝土拌合輸送設備,用于實心墩柱施工速度較快;能夠逐節校正墩身施工誤差,誤差不積累;設置安全操作平臺,保證了人員的安全。
(2)缺點:施工周期長,每個墩柱需翻轉次數多;因為模板節數過多,投入較大,人員、設備的效益難以發揮,而且整套模板的剛度不夠,穩定性較差,垂直度、軸線偏位標準難以保證,節數過少,澆筑一次混凝土的數量少、效益差;模板及機械設備利用率低,多個工作面同時施工需投入大量模板及機械設備,增加施工成本;塔吊施工過程中必須配備大型起重系統,自身沒有起重系統,并且其支架系統原始,且材料費用比較高,不夠經濟,使用起來也不是很方便;另外翻模提空太高,平臺穩定性較差,容易發生偏斜;模板周轉次數較多,容易產生變形。
3 爬模法施工
爬模,是一種適用于現澆鋼筋混凝土豎向或傾斜結構的模板工藝,具有大模板和滑動模板共同的優點,用途廣泛。
3.1 爬模施工工作原理
將工作平臺支撐于已達一定強度的墩身混凝土面上,以液壓千斤頂為動力提升工作平臺,達到一定高度后平臺上懸掛吊架,施工人員在吊架上進行模板的拆卸、提升、安裝以及綁扎鋼筋等作業。
3.2 爬模施工的特點
3.2.1爬模施工的優缺點
整個結構僅用一個液壓滑動模板,一次組裝,避免了翻模過程中模板的反復吊裝、拆卸;液壓升降系統提升速度快,爬升過程中不用再支模、拆模、搭設腳手和運輸等工作,混凝土保持連續澆筑,施工速度較快,可避免施工縫,同時具有節省大量模板、腳手架材料和勞動力,減輕勞動強度,降低施工成本,加快了施工的進度,提高了施工的質量;模板系統提供施工平臺,增加了施工安全系數。
但是,混凝土澆筑完成后,模板爬升需等到混凝土達到一定強度(8~10MPa),否則無法進行下道工序,耽誤工期。
3.2.2爬模與翻模、滑模的比較
(1)爬模與翻模比較:模板爬升由吊機提升、就位,易控制中心線,安全、可靠(特別是大風季節),外觀質量好;模板爬模提升就位所需時間短,節省機械及大量勞動力。
(2)爬模與滑模比較:節省鋼材,特別是墩柱的上端,不需為千斤頂受力增加粗工字鋼;混凝土表面無明顯的施工接縫、損傷及擦跡;千斤頂用量少。
4 滑模法施工
4.1 滑模施工要點
4.1.1灌注混凝土。滑模宜澆筑低流動度或半干硬性混凝土,澆筑時應分層、分段對稱地進行,分層厚度20~30cm為宜,每次滑升間隔時間≤2h,澆筑后混凝土表面距模板上緣的距離宜控制在10~15?cm。混凝土澆筑應在前一層混凝土凝結前進行,同時采用插入式振搗器進行搗固。振搗器插入前一層混凝土的深度不應超過5cm,避免振搗器觸及鋼筋、頂桿和模板,禁止在模板滑升時振搗混凝土。混凝土出模強度應控制在0.2~0.4MPa范圍內,以防止坍塌變形,出模8h后開始養生。
4.2 滑模施工特點
滑模施工是橋梁墩臺施工的先進工藝,反應了橋梁建設發展的方向和水平。施工中應正確組裝模板、控制好脫模強度。
滑模工藝以其使用周轉材料少、作業周期間歇短、速度快、一次成型、機械設備使用少、施工成本投入低、節約資源及安全、高效等優點,適用于施工場地狹小、混凝土結構設計高度較大的工程施工。
5 總結
在選擇高墩施工方案時,應根據山區高墩施工的特點及難點,結合工程本身的實際情況,對翻模法、爬模法及滑模法進行經濟比較及技術論證,選擇適合自己的施工工藝,降低施工成本,縮短工期,提高工程質量及施工安全。
關鍵詞:陡坡樁基;高墩立柱;施工安全控制
Abstract: the article introduces the mountainous area highway bridge construction characteristics, and expounds the bridge construction process mountains each part of the construction scheme selection, and introduced the construction control of high piers of the main points.
Keywords: steep pile foundation; High pier column; Construction safety control
中圖分類號:TV672文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,從公路建設角度考察,具有地形起伏變化大,水文地質條件復雜,氣候因素多變,人均耕地稀缺等特點,僅憑早期積累的平原微丘區高速公路施工管理經驗和技術水平是難以適應的。鑒于此,對山區高速公路施工管理進行充分探討很有必要,本文結合工程實例,重點從橋梁施工管理方面予以闡述。
1 山區高速公路橋梁建設的特點
總結山區高速公路橋梁建設常具有以下技術和施工特點:
㈠ 橋梁占路線總長比例大,路橋相間頻繁;
㈡ 橫斷面出現半路半橋形式;
㈢ 平縱技術指標降低,甚至取規范的極值;
㈣ 所采用的施工工藝較為成熟;
㈤ 橋位周圍自然地理環境差,地面起伏大,坡度多大于45°,部分達到
80°,局部形成峭壁懸崖或峽谷;
㈥ 相鄰墩柱(縱向、橫向)相對高差大,本工程柱高最小不到1.0 m,最高達45.2 m;
㈦ 施工環境惡劣,橋位偏僻,交通不便;
㈧ 機械化作業程度低,勞動力密集;
㈨ 多高空作業,本工程蓋梁頂至地面最大高差為達47.2 m;
㈩ 上部構造多采用無支架式施工方法,如預制安裝法、懸臂現澆法等。
2 山區橋梁施工方案的選擇
2.1 樁基、承臺(系梁)施工成孔工藝的選擇應根據地形、地質、水文、進場道路、施工場地等,因地制宜的選擇機械鉆孔或人工挖孔。有關資料指出,對地形復雜、地勢陡峭、進場道路狹窄、水源困難、地質條件較好,無地下水或少量地下水的樁基,宜采用挖孔灌注樁施工,這是符合客觀情況的。但同時,從安全角度考慮,人工挖孔深度不宜大于15 m。如前所述,本工程受各種條件限
制,所有樁基均采用人工挖孔工藝成孔,幾乎也是唯切實可行的成孔方法,這就要求特別重視施工安全,嚴格遵守人工挖孔的安全操作規程,并對可能出現的安全問題制定防范措施和應急預案。
當位于陡坡上的樁基上方邊坡巖體破碎易坍塌時,采用必要的防護加固措施,如用錨索、錨桿穩定山體。我們曾在修建一高架橋,多處陡坡大于60°,開孔時經常造成開挖上方是山體,下方則為鄰空面,無法有效護壁,孔口也不能形成安全的挖孔施工平臺。我們采用下述方法來處理:鄰空側裝外半圓模,靠山體側設錨桿置入山體,安裝護壁內鋼筋網,安裝孔內圓模,澆注20 cm原護壁混凝土,這樣拆除內模后,第1段護壁在陡坡上形成一個安全穩定的孔口平臺,保障了后續工作的進行。
進入巖層后需要爆破,遵循“多打眼少裝藥”原則,以達到松動巖層又不破壞山體穩定。對于幾處半路半橋地段,先施工緊靠橋梁的路基地段,后施工橋梁基礎,防止爆破失穩等不利因素對基礎的影響。
由于大多數樁基吊車不能靠近,人工成孔后在孔口搭設井字鋼管支架,在架內分節制作,用拉鏈葫蘆分節放入孔內。為縮短時間,接頭可采用直螺紋機械聯接,但應在運輸過程中保護好絲口。陡坡地段搭設的鋼管支架應設置支撐、風纜,保持支架的整體穩定。
山坡人工挖孔樁一般無滲水或滲水量小于6mm/min,可采用導管小坍落度混凝土干澆。滲水大于6 mm/min,必須用水下混凝土灌注。用法灌注,要求孔內水位大于6 m,不足時用水泵反灌水;同時隨著混凝土表面上升,山坡孔壁漏水嚴重,接近樁頂,孔內可能變成無水或少水,終灌后樁頂以下5m范圍內用振搗棒插搗,保證混凝土密實。
施工過程中,我們根據橫向陡坡實際地形,調整系梁底面高程,以山體上側的樁頂地面控制高程,盡量減少開挖山體。系梁調整后,山體下方需接長至地面以上的樁基,以立柱形式裝模澆筑樁身,確保外露體美觀。
2.2 立柱、蓋梁施工立柱頂距地面最大高差為45.2 m,立面以突變形式分級為 220 cm、 180 cm兩種圓柱墩。高墩鋼筋焊接、垂直運輸、裝拆模、操作人員上下靠整體支架,支架用 48×3 mm鋼管搭設,為提高穩定性,一排四根墩柱支架整體搭設,并輔以縱向風纜。見圖1。立桿設計為4×13根,步距1.50×2.00 m,遇墩柱位置適當調整,橫桿步距1.80 m,設置雙向水平桿,并適當布置剪刀撐,立桿下端20 cm設縱橫向掃地桿。支架不承受新澆混凝土重力,只考慮鋼管自重力、施工荷載及風荷載,重點驗算其穩定性。
圖1 立柱施工方式(單位:cm)
支架自重240kN,施工荷載取20 kN,每根豎柱承受荷載:(240+20)/52=5 kN。
所用ø 48×3 mm鋼管,A=424 mm² ,回轉半徑i=15.9 mm;按強度計算,豎柱的受壓應力為:σ=N/A=11.8 MPa,長細比:A=L/i=113.2
查《鋼結構設計規范》(GB50017―2003)附錄C,得 =0.541,則豎柱的受壓應力為:σ=N/(ø xA)=21.8 MPa
經驗算,支架的穩定性和強度滿足要求。
同樣,對于垂直運輸用鋼絲繩的選用,連接螺栓直徑的確定,也應進行驗算,首先從技術上保證安全性能符合規范要求。考慮人工裝模的限制,每節半弧圓鋼模設計高150 em,小型卷揚機(1 t以下)配合可裝拆模。
混凝土按兩種直徑分兩次澆筑。上一級支架應與已澆墩柱牢固連接,增強穩定性。經計算,認為用本模板體系可一次澆注兩根全高度單徑立柱(最高為25 m),但須注意以下幾點:① 模板單件強度、剛度必須合格,由正規廠家生產,水平連接法蘭用整體厚鋼板(δ≥16 mm);②豎向、水平聯接采用優質螺栓;③柱間橫向腰系梁同時澆筑,系梁模板要求剛度好,與左右兩立柱形成“H”形整體;④兩柱模頂設自制卡件一道,增強兩模間橫向穩定,設柱頂、柱腰風纜;⑤混凝土垂直運輸采用輸送泵,但要注意解除支架與模板之間所有聯系并保持大于或等于20 em的距離,避免輸送過程中的擺動引起模板的不穩。
蓋梁施工采用無支架式,原有支架只作為操作平臺。對于雙柱墩,我們采用預埋牛腿孔,穿 90mnl厚壁鋼管作為支承點,上托貝雷架承受模板、混凝土荷載。如圖2。
圖2 雙柱墩施工方式
對于獨柱墩,我們采用預埋牛腿+抱箍斜撐法施工,避免了高柱墩帽施工搭設支架,如圖3。加工抱箍應進行嚴格計算,制作規范,精確定位。抱箍也可代替預埋牛腿作為雙柱蓋梁的支承點。
圖3 獨柱墩施工方式
關鍵詞:斜彎橋;布設;要點設計;
Abstract: Based on the experience of many years engaged in the design of roads and bridges, and summarize the method of the oblique curved bridge laid paper mainly discussed some issues should be considered in the design of the the oblique curved beam bridge and attention analysis.Select the appropriate bridge design applications through the instance type arrangement, so reasonable skew bridge design,construction convenient, economic and beautiful.
Keywords: oblique and curved bridge; laid; Important design;
中圖分類號;U674.34文獻標識碼:A 文章編號:
引言
斜彎梁橋在實際應用中,不僅能夠很好的適應地形和環境的限制,而且由于其結構線條平順、流暢、明快,給人們生活也增添了很多美的享受。隨著高速公路及其它高等級公路的迅猛發展,因而出現很多斜彎坡橋,要求公路設計特別注意線形美觀。因此,由于其形狀的特殊性使許多設計者感到非常棘手,為斜彎坡橋其設計基本原理與普通橋梁并無多大差別。伴隨交通事業的快速發展,為適應地形、地物及其它要求,位于曲線中的預制梁橋,公路的平面線形以曲線為主。需要通過合理的布梁設計,來滿足線形要求,預制結構在橋梁工程中應用,標準化程度高、施工進度快的降低施工難度。
一、斜彎橋梁的一般布設
處于彎道中的斜交橋梁設計,一方面,應使橋梁結構簡單,構件類型少,尺寸統一, 便于機械化生產裝配, 便于施工,橋型布置應與路線線形協調一致,偏差小。另一方面, 應達到經濟、適用、美觀, 與周圍環境相協調。
橋梁布置孔數為1 孔~ 2 孔時, 墩臺一般采用平行布置, 上部預制構件采用平行布置, 主要優點是同一孔上部預制構件尺寸統一, 可減少模板型號, 施工方便。當橋梁處于曲線半徑較小的彎道上時, 采用平行布置會出現少許偏差, 對2 孔橋梁墩臺宜按折線形平行布置。但前后橋臺的軸線與路線的斜交角不同, 構造尺寸及斜角也不一致,但前后孔墩臺尺寸、支座位置、柱距均有差別,設計上相對繁瑣, 施工也不方便。
橋梁布置孔數多于3 孔時, 墩臺一般采用法向布置, 上部預制構件采用徑向布置, 即各片梁板軸線的端部分別位于同一半徑上, 此時, 同一孔的各片梁板布置不平行, 須由鉸縫寬度進行調整; 主要優點是下部構造尺寸統一, 即橋墩帽梁尺寸、支座位置、柱距均相同, 上部預制構件尺寸型號一般為單孔橋面布置梁板的片數, 因此, 橋梁布置孔數較多時, 墩臺宜采用法向布置, 既方便設計, 又便于施工。
對左右幅分離式斜彎橋的設計, 左右幅橋墩臺一般應分別進行設計, 特別是斜交角度大、曲線半徑相對較小時, 左右幅橋墩臺的尺寸將相差較大, 只能以不同的參數控制進行尺寸計算, 可推算左右幅橋各自的斜交角后, 進行簡化設計, 才能使左右幅橋墩臺布設的誤差相應減小, 更接近路線線形。
二、斜彎梁橋的結構設計
斜橋受“彎、剪”作用,而彎梁橋處于“彎、剪、扭”的復合受力狀態,故上、下部結構必須構成有利于抵抗“彎、剪、扭”的措施。
(1)斜彎梁橋的彎扭剛度比對結構的受力狀態和變形狀態有著直接的關系: 彎扭剛度比越大,由曲率因素而導致的扭轉彎形越大,因此,對于斜彎梁橋而言在滿足豎向變形的前提下,應盡可能減小抗彎剛度、增大抗扭剛度。所以在斜彎梁橋中,宜選用低高度梁和抗扭慣矩較大的箱形截面。
(2)在斜彎梁橋截面設計時,要在橋跨范圍內設置一些橫隔板,以加強橫橋向剛度并保持全橋穩定性。在截面發生較大變化的位置,要設漸變段過渡,減小應力集中效應。
(3)在進行配筋設計時要充分考慮扭矩效應,斜彎梁應在腹板側面布置較多受力鋼筋,其截面上下緣鋼筋也比同等跨徑的直橋多,且應配置較多的抗扭箍筋。
(4)城市立交橋中的斜彎箱梁橋中墩多布置成獨柱支承構造。在獨柱式點鉸支承彎連續梁中,上部結構在外荷載作用下產生的扭矩不能通過中間支承傳至基礎,而只能通過曲梁兩端抗扭支承來傳遞,從而易造成曲梁產生過大扭矩。為減小斜彎梁橋梁體受扭對上、下部結構產生的不利影響,可采用以下方法進行結構受力平衡的調整: ①為減小此項扭矩的影響,比較有效的辦法是通過調整獨柱支承偏心值來改善主梁受力; ②通過預應力筋的徑向偏心距來消除曲梁內某些截面過大的扭矩,改善主梁的受力狀態也是一種行之有效的辦法。預應力斜彎線梁往往產生向外偏轉的情況,這是由其結構特點造成的。預應力產生的扭矩分布和自重、恒載作用下的扭矩分布規律有著較大的區別,為調整扭矩分布,可在斜彎梁軸線兩側采用不同的預應力鋼束及錨下控制應力,構成預應力束應力的偏心,形成內扭矩來調整曲線梁扭矩分布;
摘要:文章以昆山市中環快速化改造工程南線S-1標段的施工為案例,闡述了路橋立柱模板施工的技術方案,供大家參考。
關鍵詞:路橋立柱;模板施工;施工方案
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A1 工程概況
昆山中環南線S-1標(起止里程MK0+460~MK3+199.6)包括主線高架2.472km,高新區立交、錦淞路菱形立交,東尤涇中橋、大虞河小橋;道路工程包括新建及改建地面輔道;排水工程包括雨水排管、集水井及雨水井等;附屬工程包括新建涵洞工程以及改移道路工程。主線高架采用實體雙柱式Y型墩。主線中置高架墩柱厚為1.9m,單肢墩身底寬為2m,墩頂寬度為2.3m,墩高約為6.3m~8.5m,墩頂向外延伸成弧線造型,墩柱頂部通過拱形橫系梁連接稱為整體;本段最高墩柱高度達25.861m,位于G312主線高架高新區立交跨江浦路東側MA66#墩。其中分幅邊置高架墩柱寬度為1.9m,單側墩底尺寸為2×1.9m,橋面寬度為22m段墩柱規格與南線主線相同。
2 施工技術方案
2.1總體設想。本工程立柱鋼筋施工主要采用鋼筋模塊化工藝安裝。即在鋼筋加工棚的鋼筋胎架上對立柱鋼筋進行分塊綁扎,并在胎架上進行立柱鋼筋的整體成型,后將鋼筋模塊采用平板車駁運至施工現場,采用50t汽車吊進行安裝。對于非模塊化施工的立柱模板采用25t汽車吊進行安裝。
立柱及系梁模板采用裝配式定型鋼模板組成。立柱砼采用商品砼,由輸送車送到現場泵車泵送入模。立柱高度小于12m時采用混凝土一次澆筑,大于12m的用兩次澆筑。為確保模板互換,模板節段分為0.5m、1m等規格,模板采用4單位板形式豎縫,原則上設在垂直橋方向位置。
2.2施工準備。(1)技術準備。技術人員要將模板吊裝的施工要點、注意事項等向全體施工人員作詳細的技術交底,做到按規范和施工方案施工。認真學習施工圖紙,研究立柱結構,并會同模板加工單位設計模板的結構和加工圖紙。對進場模板進行外觀質量檢驗,檢查材料出廠合格證,按設計和規范要求及時取樣復試。進行工程測量及有關施工技術資料交接、審核、確認。 (2)施工機械準備.本工程立柱鋼筋施工主要采用鋼筋模塊化工藝安裝。即在鋼筋加工棚的鋼筋胎架上對立柱鋼筋進行分塊綁扎,并在胎架上進行立柱鋼筋的整體成型,后將鋼筋模塊采用平板車駁運至施工現場,采用50t汽車吊進行安裝。對于非模塊化施工的立柱模板采用25t汽車吊進行安裝。
3 模板設計
3.1基本參數。柱截面寬度B方向斜拉螺栓數目:1;柱截面寬度B方向豎楞數目:7;柱截面高度H方向斜拉螺栓數目:1;柱截面高度H方向豎楞數目:12;斜拉螺栓直徑(mm):M30;
3.2柱箍信息。柱箍材料:槽鋼槽口水平[;截面類型:22a號槽鋼;鋼楞截面慣性矩I(cm4):2393.90;鋼楞截面抵抗矩W(cm3):217.60;柱箍的間距(mm):600;柱箍合并根數:2;
3.3豎楞信息。豎楞材料:槽鋼槽口水平[;豎楞合并根數:1;截面類型:8號槽鋼;鋼楞截面慣性矩I(cm4):101.30;鋼楞截面抵抗矩W(cm3):25.30;
3.4面板參數。面板類型:鋼面板;面板厚度(mm):6.00
4 模板加工制作
4.1模板制作。為確保模板制作的整體性,模板制作由具有定型鋼模板生產能力的專業生產廠家分段制作,并在制作完畢后運至工地現場,在運輸過程中應墊平、襯穩,疊堆時應用木方隔墊,運至現場后,應卸在平整堅實的地面上。另外,對于到達現場的模板應根據具體的規格對其進行驗收,并對模板進行試拼裝,檢查立柱模板的內表面的平整度、板面拼縫的嚴密性,立柱模板的幾何尺寸等。
4.2 定型鋼模板在加工時要關注的一些問題。(1)模板在制作時要做到通用性,即模板不論怎樣組合,其組合的結果都要達到外觀的要求。(2)鋼板的拼接要平整,所以對焊縫一定要做打磨工作。(3)要有一定的剛度,受力后不變形。(4)鋼模設置專用吊點,確保吊裝安全。
4.3 定型鋼模板在施工時要關注的一些問題。(1)支模前先在模內刷一層脫膜劑,立柱模板拼裝完成后,采用吊車把拼裝好的鋼模吊到綁扎好的立柱鋼筋外,按放樣的位置正確就位。(2)模板使用前必須經過監理部門組織的驗收,合格后方可使用。
5 模板加工及安裝質量保證措施
立柱采用定型模板,模板拼接處要求嚴密、平整、不漏漿、拆除方便。鋼模內模要求光滑平整,無電焊疤痕、裂痕等影響砼表面質量的雜物。模板在安裝前,要在模板上涂刷足隔離油或脫模劑。模板安裝安全措施如下:(1)必須經過專業培訓取得國家證書,必須嚴格執行“十不吊”,嚴禁酒后作業。(2)認真學習掌握安全作業交底。施工中檢查,施工后總結。(3)懸掛顯目安全宣傳牌,施工人員時刻明確安全施工規定。(4)嚴禁使用起重機進行斜拉,斜吊和起吊不明重量的物體,現場澆筑的構件或模板必須全部松動后再起吊。(5)起吊物應綁扎平穩、牢固,不得在重物上再堆放或懸掛零星物件。易散落物件應使用料斗吊裝,標有綁扎位置的物件應按標記綁扎后起吊,吊索與物體的夾角在45°-60°不得小于30°,吊索與物件棱角之間應加墊塊。(6)起吊荷載在達到額定的90%及以上時,應先將重物吊離地面20-50CM高時檢查起重機的穩定性,制動器的可靠性,物體的平穩性,綁扎的牢固性。(7)起吊過程速度應平穩、均勻、不得突然制動,左右回轉應平穩,當回轉未停穩前不得做反向動作。(8)禁止起吊物體長時間懸掛在空中,作業中突發故障應采取措施,將重物降落安全地區,關閉電源進行檢修,在突然停電時應將控制器撥到零位,斷開電源開關,采取措施使重物落在地面。(9)每班作業前,信號工應檢查吊索、吊具等有無安全隱患,鋼絲繩是否有斷股和銹蝕現象,吊勾、吊環是否有裂紋,磨損程度是否達到報廢標準。(10)汽車吊應有維修保養計劃,日常保養貫徹“、緊固、調整、清洗、防腐”十字作業法。(11)安全檢查人員要隨時對吊裝設備和吊運過程進行檢查、監督,發現安全隱患及時制止,杜絕違章事故發生。
【關鍵詞】斜拉橋;墩塔梁;固結施工
Abstract: this paper combining the p.i at road bridge main pier construction, tower pier beam consolidation construction scheme, construction technology and construction control key points, etc.
key words:cable-stayed bridge; Tower pier beam; Construction of the consolidation
中圖分類號:U441文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1工程概況
橋梁起點樁號為K0+974.40,終點樁號為K1+385.60,橋梁全長為411.20m,主橋為85m+120m獨塔雙索面預應力砼斜拉橋,采用扇形斜拉索布置,為墩、塔、梁固結的剛構體系,索塔總高度為65.17m。
2墩塔梁固結施工簡述
為保證成橋運營后墩塔梁受力集中部位應力分散均勻,不至產生非正常裂縫,在施工前我們做了精心的組織和方案準備,在施工時我們選擇了墩梁、塔梁共同澆筑以保證橫梁端砼的抗剪達到最佳效果(因墩身塔柱截面變化砼分兩層澆筑),為減小兩次澆筑砼的徐變差異,盡量縮短兩次澆筑砼的齡差,計劃五天實際六天完成(墩頂位置鋼筋波紋管道類別較多鋼筋波紋安裝用時較長)。橫梁下支架承載力滿足整個橫梁新澆砼及施工人員機具產生的荷載,第一次澆筑砼后,張拉部分預應力束將第二層的荷載均勻傳遞至支架。
3墩塔梁固結施工
墩身斷面尺寸為:3.5×6m設25×25cm倒角,左幅墩身高7m,右幅墩身高11m。塔柱斷面尺寸為:3×6m設25×25cm倒角,高度為65.17m。墩身、塔柱均為爬模法施工。索塔下橫梁為暗置于梁內寬1.5m的雙橫梁形式。橫梁底板長21.5m、底寬4.5m;頂板長22.0m、寬4.5m,梁面邊高4.035~中高4.222m。此次澆筑上層橫梁同時澆筑墩身及塔柱范圍內現澆梁段,C50混凝計587m3。第一層橫梁斷面積6.7m2,混凝土144.05m3,每延米混凝土重量約174kN/m,第二層斷面10.057 m2,每延米混凝土重量約261kN/m,上下兩層橫梁每延米重量約435kN/m,整個橫梁砼總重9367KN。
3.1支架受力驗算
索塔下橫梁支架搭設方案如下圖所示:
支架在左、右幅承臺上各設1個支點,在兩承臺之間搭設1個支點用貝雷架拼裝支腿,中間支點用14根鋼管樁作基礎,用貝雷架拼裝支腿。上置6組貝雷架作縱梁,縱梁上擺放25工字鋼作橫肋,鋪設25mm厚底模鋼板,施工下層中橫梁,下層中橫梁混凝土澆筑完成后,綁扎上層橫梁鋼筋及時澆筑上層砼。
3.1.1底模面板橫肋計算
因澆筑第二層橫梁時第一層橫梁的砼已經具有一定的強度,故底模面板和橫肋承擔的荷載只需計第一層的橫梁重量。
1、底模面板計算
中橫梁底模選用=12mm鋼板鋪設,最大均布荷載為45.0kPa,混凝土泵車輸送混凝土時產生的沖擊荷載2.0kPa,振搗混凝土時產生的荷載2.0kPa,鋼板的容許彎曲應力[σ]=180MPa,每米寬鋼板的抗彎模量W=24cm3,截面慣性矩I=14.4cm4,,安全系數k=1.3。
①抗彎計算:
底模橫肋工字鋼的最大凈間距為L,
L = 82 cm
②.撓度計算:
底模面板的容許撓度值=1.5mm,底模工字鋼的最大凈間距為L
L = 58 cm
選用I25工字鋼作為中橫梁底模橫肋,I25工字鋼翼板寬度b=11.6cm,則工字鋼的間距L工≤69cm。中橫梁底模用=12mm鋼板鋪設,鋼板尺寸為6m×1.5m,中橫梁底模長為21.5m。
工字鋼布置為:
6cm+60cm×35+38cm+6cm= 2150cm
共用橫肋工字鋼37根。
2、底板橫肋工字鋼計算
中橫梁底模橫肋選用I25工字鋼,最大間距L=60cm,其容許彎曲應力[σ]=180MPa,抗彎模量W=402cm3,截面慣性矩I=5023cm4。
①抗彎計算:
底模縱梁的最大凈間距為L,安全系數k=1.3。
L = 4.35 m
②.撓度計算:
底模橫肋的容許撓度值=3mm,底模縱梁的最大凈間距為L
L = 3.52m
實際取最大跨度為:1.5m,滿足要求。
3.1.2底模縱梁計算
底模縱梁擬選用貝雷架,單片貝雷的容許抗彎[M]=900kN-m,截面慣性矩I=250497cm4,支點計算跨徑L=7m,安全系數k=1.3,多片貝雷的組合系數k=0.8,橫向布置貝雷數量為N。
荷載計算:
中橫梁上下層混凝土每延米重量約435kN/m,內外鋼模、連接件及鋼楞每延米重量6kN/m,底模面板鋼板每延米重量4.3kN/m,底模橫梁工字鋼每延米重量4.9kN/m,6片貝雷架的縱向均布荷載為5.6kN/m,其他荷載較小不計。
累計均布荷載q = 435kN/m + 6kN/m + 4.3kN/m + 4.9kN/m
=455.8kN/m。
2.抗彎計算:
N = 5.04片
3.撓度計算:
底模縱梁的容許彈性撓度值=6mm。
N = 2.43片
綜合底板橫梁工字鋼和縱梁貝雷架的計算結果,縱梁擬使用6片貝雷架,間距: 15cm +90m + 120cm + 150cm + 120cm+ 90cm + 15cm = 600cm,能滿足要求。
3.1.3支點計算
底模縱梁縱向均布荷載為455.8kN/m。
支點受力計算:
支點受力簡化如下圖所示。
由∑MB = 0
FA×8.2=(455.8 kN/m×10.75m)×(10.75m÷2)
FA=3211.8 KN
由∑F = 0
21.5(m)×455.8(kN/m)= 2×3211.8 KN + FB
FB = 3376.1kN
中支點鋼管樁上橫梁計算
計算簡圖:
彎矩最大處為跨中截面,
M=562.7*3*3.4-(562.7*0.75+562.7*1.95+562.7*2.85)
=2616.5KN.m
安全系數為:4*900*0.8/2616.5=1.1
3.1.4基礎計算
兩個邊支點落在承臺上,由貝雷架組拼而成,共有8個支承點,平均每個支承點承壓為354kN,能滿足要求。t
l樁在土層中的長度,m;
τ與l相對應的各土層樁側極限摩阻力,Kpa.
共14根,承載力為14×460.6=6448.8KN安全系數為:6448.8KN/3376.1=1.91。
鋼管樁施工:
打樁振動錘使用90型中頻振動錘,激振力為570KN,振動錘在打樁過程應觀測其垂直度,打樁至設計深度后觀測其下沉速度為:0~5cm/min后停止打樁,經振動錘經驗公式計算單樁承載立完全滿足要求。
3.2支架搭設
在承臺和鋼管樁基礎頂面上,放出支架構件的中軸線。在現場花架將貝雷架拼裝成組件,吊裝就位。貝雷架層與層之間用U形卡或夾板或穿心螺栓固定。3個支架支腿安裝完成后,測量其頂高程,放置調高和落架楔塊,調節楔塊高度,吊裝支架縱梁就位,在縱梁下方安裝橫向穩定花架。擺放底模橫肋工字鋼,幫焊側向穩定角鋼,放出墩橫梁中心線和邊線,鋪設底模面板鋼板,與底模橫肋工字鋼電焊固定,焊接鋼板接縫并磨平。
3.3第一層橫梁鋼筋制作與安裝及模板安裝
3.3.1墩身內預埋件安裝
墩身鋼筋綁扎完畢后,預埋墩身修飾性圓弧倒角鋼筋,安裝墩身內橫梁波紋管,錨墊板,波紋管直線段每間隔一m用井字形鋼筋定位,錨墊板安裝用整體鋼模固定保證其位置滿足施工規范要求。
3.3.2鋼筋制作
鋼筋在加工場地嚴格按圖紙尺寸下料制作,擺放整齊,以備安裝使用。
3.3.3底腹板鋼筋綁扎(見下圖)
a.鋼筋接頭:Ⅱ級鋼筋直徑為16mm以內的采用綁扎接頭,對Ⅱ級鋼筋直徑大于16mm的,采用電弧搭接焊或閃光對焊。
b.鋼筋綁扎嚴格按圖紙尺寸施工,先底板后腹板,再安裝預應力管道。砼保護層墊塊采用三角PVC管墊塊,以保證砼保護層厚度。
3.3.4芯模安裝
芯模采用木模,采用下壓型鋼保證芯模不上浮。模板安裝完畢檢查其外觀尺寸和垂直度,上下口設置對拉螺栓加固。
3.3.5外模安裝
外模采用組合鋼模,接縫貼雙面膠用螺栓連接后用磨光機磨平保證其不漏漿和平整度,拼裝好后涂脫模劑進行安裝,模板安裝完畢檢查其外觀尺寸和垂直度,設置對拉螺桿加固保證澆筑構件尺寸。
3.3.6砼澆筑(見下圖)
因中橫梁處在索塔和墩身變截面位置砼澆筑分層澆筑,第一層澆筑高度為1.8m。
a.澆筑順序:先底板,再腹板,從中間向兩側對稱澆筑,以免支架沉降引起次內力。
b.砼澆筑采用砼輸送泵,要嚴格按照輸送泵的技術要求作業。
c.澆筑砼過程中,派專人對支架進行觀測,發現問題及時采取加固措施。
d.砼澆筑完畢,待強度達到0.5MPa后,進行灑水養護。
3.4第一層橫梁張拉
為保證第二次澆筑砼產生的荷載均勻傳遞至支架,第一次澆筑完砼后,張拉部分預應力束
圖中E2'鋼束采用分級張拉,在索塔處中橫梁澆筑完畢后第一次張拉,張拉控制應力為0.5fpk=930MPa,在整個橫梁澆筑完畢后進行第二次張拉,張拉控制應力為0.65fpk=1209MPa。當梁體砼強度達到設計規定的張拉強度(試壓與梁體同條件養生的試件)時,即可對橫梁橫向束進行張拉。箱梁預應力的張拉采用雙控,即以張拉力控制為主,以鋼束的實際伸長量進行校核,實測伸長值與理論伸長值的誤差不得超過規范要求,否則應停止張拉,分析原因并9加以調整后,方可繼續張拉。張拉的程序按技術規范要求進行張拉,按分段、分批、對稱的原則進行張拉。
3.5第二層橫梁鋼筋制作與安裝及模板安裝
3.5.1墩身內梁段支架搭設
第一層砼澆筑后在支架縱梁上用鋼管搭設墩身范圍內梁段支架,鋼管支架布設采用橫橋向間距60cm,順橋向間距60cm由引橋支架計算可知承載力滿足要求,梁段楞木橫縱均用10*10cm方木,竹膠板鋪設底模。
3.5.2鋼筋制作與安裝
鋼筋綁扎嚴格按圖紙尺寸施工,預留好索塔修飾圓弧倒角鋼筋和梁段預留鋼
筋,墩頂梁段波紋管通過較多,用井字形鋼筋每隔一米嚴格定位,為防止漏漿,在管道中放置抽拔管。因墩頂梁段先前于邊跨施工將邊跨腹板束固定端設置在梁段大樁號側,預留孔道待邊跨腹板束穿束,施工用預應力束YM15-9管道及ф32精軋螺紋管道待澆筑完砼后用特制小圓鏟清理孔道保證孔道暢通,砼保護層墊塊采用三角PVC管墊塊,以保證砼保護層厚度。
3.5.3模板安裝砼澆筑
內外模安裝、砼澆筑同第一層。
4施工總結
墩塔梁固結施工是本工程施工難度之一,墩塔梁砼的順利澆筑及支架變形滿足施工技術規范要求標志著此工序的順利完成,總結整個施工過程主要施工難點如下:
4.1橫梁兩端墩身塔柱外側模板的固定。施工中我們借助橫梁頂底板受力主筋設置通長對拉螺桿四層,通過計算滿足要求,完工后效果較好。
4.2第一層澆筑砼芯模上浮。因底板厚度為80cm新澆砼對芯模產生的浮力較大,在芯模頂部分段使用型鋼下壓,下壓型鋼兩端與底模工字剛連接固定芯模位置,拆模后測量底板厚度滿足要求。
4.3砼澆筑分層銜接。此次澆筑砼的面積較大、錨下砼較多、澆筑時候氣溫較高砼初凝時間縮短,為確保在上下層砼在初凝時間內連續澆筑,施工前對人員分工明確,安排兩臺輸送泵同時送料整個澆筑過程井然有序。
4.4橫梁底模與墩柱模板接縫處理。因橫梁支架搭設時支架端距墩柱模板50cm,該位置砼處于剪力最大處,此處底模的剛度要求較高,施工時采用小型鋼向支架設置斜撐,底模端鋼板與墩身模板焊接(墩身是采用爬模也能承擔一定豎向荷載),砼澆筑過程中通過觀測底模剛度滿足要求。
關鍵詞:橋梁下部結構;橋墩;橋臺;設計
Abstract: the structure of the bridge is the whole bridge is the important component of the quality of a direct impact on the cost and quality of the bridge, and other factors. In this paper the structure design of bridge, the problem of the detailed in this paper.
Keywords: bridge bottom structure; Bridge pier; The abutment; design
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號
我國經濟發展日益突飛猛進,交通建設也得到迅猛發展。各種各樣的大中橋、特大橋逐漸增多,而橋梁的下部結構也越來越被關注。橋梁下部結構考慮是否得當對工程造價、質量、工期及后期使用影響非常大。近年來,分離式下部結構的橋梁由于不均勻沉降引起的橋面開裂現象時有發生。為此,在橋梁整體設計中,必須考慮橋梁下部結構的各個因素,實現整個橋梁設計的優化。
1橋梁下部結構型式選用
鋼筋混凝土薄壁墩臺在填土較低以及河床較窄的情況下,為了縮短橋長、節約成本,不使臺前錐坡壓縮河床,可使用離河較近墩臺身直立的樁基薄壁墩臺,并設置支撐梁在墩臺下面,整個橋梁組成框架結構系統,同時利用兩端臺后的被動土壓力來維持穩定。
埋置式樁柱式橋臺該型式橋臺設于岸上臺身埋入錐形護坡中,有單排樁柱式與雙排樁框架式兩種。采用該型式橋臺,為保證路基穩定性,不能過多地壓縮橋長,不少工程對此有深刻的教訓。1.3柱式橋墩本型式橋墩有施工的簡便性和較廣的適應性,在軟基中是很好的選擇型式。分為:①帶蓋梁單排樁柱式橋墩,一般用于簡支梁橋;②不帶蓋梁獨柱式橋墩或排柱式橋墩,用于連續現澆箱梁。
在選用墩臺的時候,要考慮如下兩方面:①為了降低結構受到軟基位移的影響,在最大程度上縮減超靜定個數,適當地減少樁根數,同時加大樁距。②在樁底同基層表面相近時,承載力與設計規定接近,就不需要再伸入基巖;如果沒有充足的承載力,那么我們可以加大樁徑再算,最好把嵌巖柱樁換成摩擦樁。
2橋墩的設計
橋墩按其構造可分為實體墩、空心墩、柱式墩、框架墩等;按其受力特點可分為剛性墩和柔性墩;按其施工工藝可分為就地砌筑或澆筑橋墩、預制安裝橋墩;按其截面形狀可分為矩形、圓形、圓端形、尖端形及各種截面組合而成的空心橋墩。墩身側面可垂直,也可以是斜坡式或臺階式。
2.1橋墩的適用性
實體式重力墩自身剛度大,具有較強的防撞能力,但同時存在阻水面積大的缺陷,比較適合修建在地基承載力較高,覆蓋層較薄,基巖埋深較淺的地基上。實體式輕型墩臺圬工體積較小,抗沖擊力較差不宜用在流速大并夾有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰塊、漂流物撞擊的河流中,一般用于中小橋梁上。
薄壁空心墩一般采用強度高、墩身壁較薄的鋼筋混凝土構件。這種構件由于削減了墩身自重,減小了軟弱地基的負荷,減小了自身的截面尺寸,使結構在外觀上變得更加輕盈。
柱式橋墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式。它具有線條簡捷、明快、美觀,既節省材料數量又方便施工的特點,適用于橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋。設計人員應根據橋寬的需要以及地物地貌條件,把獨柱、雙柱和多柱等進行任意的組合。
2.2設計中應當注意的事項
高度于40m的橋墩多采用柱式墩(最常用)和Y型薄壁墩。前者有圓柱與方柱之分。外觀質量在圓柱施工中不難控制,和樁基也方便銜接,大多應用于平原地區。從美觀而言,方柱有視線誘導性和棱角,和上構梁體協調,相對美觀。以受力角度來講,在方柱與圓柱有相等截面積的條件下,方柱抗彎剛度要比圓柱大,受力較于圓柱更優。體系是連續剛構時,方柱能夠經過對兩個方向的尺寸進行調整,從而調整墩柱的剛度,滿足調整墩柱受力的需要。圓柱為各向同性,進行調整,其效果相對較差。方柱的缺點是墩柱和樁基間要經過樁帽連接,加之山區橋梁地面橫坡較陡,不僅增加了工程數量和柱帽結構,而且加大了挖方工程量。在設計中,選用方柱或圓柱要綜合考慮墩高、地形和上構結構形式。Y型墩薄壁是獨柱雙支座的一種墩型,相對美觀卻施工較復雜。由于墩高較矮時,既不美觀又未有簡便施工,很少使用。墩高較高時,Y型薄壁墩施工僅要一套模板,搭一個支架,在有大量模板需求和地面橫坡相對陡的山區橋梁,Y型薄壁墩有明顯勢此外使用雙柱墩時,因兩個墩柱高度相差大,線剛度EI,L差距大造成一個墩兩個墩柱受力有很大的不同,使用Y型薄壁墩就可避免以上缺陷。有人提出上部的Y型承托節約材料相對不多,施工也麻煩,最好設計成實體,這也是可以考慮的。無論外形怎樣,在墩高較高時,使用Y型墩薄壁是相對適合的。
3橋臺的設計
橋臺按其形式可劃分為重力式橋臺、輕型橋臺、框架式橋臺、組合式橋臺和承拉橋臺。
3.1橋臺的適用性
由于橋臺形式多樣化,下面就常用類型橋臺的適用性作一簡述,以供設計人員參考。U形橋臺構造簡單,基底承壓面大,應力較小,但圬工體積大,臺內填土易積水、結冰、凍脹,使橋臺結構產生裂縫。因此要注意中間填料要采用滲水性較好的土夯填,并做好臺背排水。
八字式和一字式橋臺適用河岸穩定,橋臺不高,河床壓縮小的中小跨徑橋梁,對于跨越人工河道的橋梁及立交橋亦可采用。薄壁式橋臺同薄壁式橋墩類同,可依據橋臺高度、地基強度和土質等因素選定。
4墩臺基礎設計
4.1基礎資料的調查
在墩臺基礎設計之前,除了應掌握有關全橋的資料,包括上部結構形式、跨徑、荷載、墩臺結構等及國家頒發的橋梁設計、施工技術規范外,還應注意地質、水文資料的搜集和分析,重視土質、建筑材料的調查和試驗。根據橋梁工程規模、重要性及架橋地點工程地質、水文條件的具體情況和設計階段確定取舍。
4.2墩臺基礎類型
基礎根據埋置深度分為淺基礎和深基礎。一般將埋置深度在5 m以內者稱為淺基礎;由于淺層土質不良,須把基礎埋置于較深的良好地層上,埋置深度超過5 m者稱為深基礎。基礎埋置在土層內深度雖較淺(不足5 m),但在水下部分較深,如深水中橋墩基礎,稱為深水基礎。除了深水基礎,公路橋梁及人工構造物最常用基礎類型是天然地基上的淺基礎,當需要設置深基礎時常采用樁基礎或沉井基礎。
4.3軟弱地基的處理
在搜集了墩臺設計所需資料后,我們根據作用在地基與基礎上的計算荷載的不同特性,以及各種荷載出現的幾率把作用荷載進行分類,并將實際可能出現的荷載組合起來,確定設計時的計算荷載。之后按其可能出現的最不利荷載組合情況進行驗算。確定了基底應力之后,我們即可根據收集到的地質資料選擇合適的持力層。如果地基承載力不夠時,那么就要對地基進行處理。
人工加固軟弱地基按其處理的基本原理大致可歸納為三類。第一類是挖除全部或部分軟弱地基土層,換填壓縮性低、強度高的土,稱為換土或墊層法。第二類是減小土體中的孔隙,使土密實,從而減小土的壓縮性,提高強度,有擠(壓)密法(如砂樁、夯實、振充碎石樁),砂井預壓固結法。第三類是在土中注入或添加凝膠劑,填充孔隙,增強土顆粒間的聯結而達到加固目的,可以稱為液灌注加固法。在選擇地基處理的方法時,我們不要盲目地進行選擇,應通過工程地質勘測和土工試驗,根據土層條件,結合上部構造物,當地有關條件及工程費用等,綜合考慮決定處理方案。
5結語
關鍵詞: 大體積混凝土;蓋梁鋼筋加;吊車吊裝;加固施工技術
中圖分類號:TV544+.91文獻標識碼: A 文章編號:
一、蓋梁定義
蓋梁指的是為支承、分布和傳遞上部結構的荷載,在排架樁墩頂部設置的橫梁。又稱帽梁。在橋墩(臺)或在排樁上設置鋼筋混凝土或少筋混凝土的橫梁。主要作用是支撐橋梁上部結構,并將全部荷載傳到下部結構。
二、鋼筋部件的加工
鋼筋要嚴格根據圖紙下料,鋼筋焊接采用閃光對焊,對焊時要根據規范進行,鋼筋加工采用先小部件加工,后采用對焊,如此可以使加工場地減小,而且可以分班組同時加工,工序互不干擾,使加工效率大幅提高。
三、鋼筋的拼裝
1.方法一:(分片吊裝)
先把鋼筋加工好的鋼筋焊接成鋼筋骨架片,而后在墩柱抱箍上搭設施工平臺,采用2 臺小型吊車將鋼筋骨架片逐片吊到施工平臺上,在施工平臺上逐片拼接,而后焊接上橫撐使之成為鋼筋骨架整體,最后在該鋼筋骨架上逐個安裝箍筋使之成為成品。
2.方法二:(兩次吊裝)
在地面上搭設腳手架支架用來支撐鋼架骨架,將鋼筋骨架形式上縱向剖開,加工成兩部分,采用兩臺吊車將2 部分分別吊到已搭設好的施工平臺上。而后焊接橫撐使其成為整體,最后在該鋼筋骨架上逐個安裝箍筋使之成為成品。
3.方法三:(整體吊裝)
在地面上搭設腳手架支架用來支撐鋼筋骨架,根據設計圖紙將鋼筋半成品在腳手架支架上整體拼裝成型,而后采用2 臺吊車將將鋼筋骨架整體吊到已搭設好的施工平臺上。
四、三種方法的比較
1.方法一:可以采用2 臺小型吊車進行吊裝,由于起吊的重量小,所以吊裝相對方安全、方便,但是因為該蓋梁設計斜角30 度,每次吊裝需花少許時間對每片鋼筋骨架片進行定位和焊接,隨后才可以解勾進行下一片的吊裝,所以整個過程需要吊車的配合,使施工成本加重,由于骨架上的箍筋還沒安裝,還需要4—5 人長時間進行高空作業,給施工安全帶來了非常大的隱患。
2.方法二:此法需要2 臺相對較大噸位的吊車吊裝,由于只吊裝兩次,這樣可以從某種程度上大大減少吊裝時間,節約吊裝成本,但由于縱向半邊的鋼筋骨架在加工上分別存在不通尺寸誤差,使吊裝上去的骨架在拼接上較為困難,需要較長時間來調整,施工難度相對較大,由于骨架上的箍筋還沒安裝,還需要4—5 人長時間進行高空作業,給施工安全帶來了非常大的隱患。
3.方法三:此法需要2 臺較大噸位的吊車進行吊裝,而且只需吊裝一次,在地面上加工鋼筋骨架相對較容易,整體外觀及尺寸均滿足要求,吊裝一次到位,吊裝時間最短,綜合吊裝成本最低,同時由于已經在地面上就安裝好箍筋,就可以大大的減少施工人員高空作業時間,很大程度上減少了安全隱患。
對于以上三種方法的比較,經過技術人員和現場施工人員的磋商,最后翼城立交橋蓋梁鋼筋施工采用第三種方法,現對采用2 臺大噸位吊車一次性吊裝鋼筋骨架。
五、方法三的施工技術要點闡述
1.要點闡述
(1)10.1t 鋼筋吊裝至9m 高的墩頂位置對鋼筋骨架的質量尤為重要鋼筋焊接綁扎施工是吊裝前的重中之重,鋼筋骨架施工前在一排墩柱的兩側選定地基堅固平整的地面作為施工面,蓋梁鋼筋邊緣距墩柱不能超過2m 搭設同蓋梁寬度同樣的鋼管架體,進行焊接綁扎,將事先做好的蓋梁骨架片逐一固定在做好的架體上,骨架片的主筋連接采用閃光對焊,彎起鋼筋與主筋連接采用雙面焊接每隔一米焊接一處焊接長度為鋼筋直徑的2.5 倍,不足一米按一米計算兩頭各焊,上層主筋與下層彎起鋼筋的連接采用單面焊接,焊接長度為鋼筋直徑的10 倍+1cm,由于是立焊為確保焊接質量,選定具有一定施工經驗的焊工進行作業;對于箍筋與主筋的綁扎墩頂位置先對箍筋初步綁扎,其余所有箍筋進行全部滿綁,考慮到吊裝后下落時墩柱伸入蓋梁的鋼筋與蓋梁箍筋能很好的調整。
(2)墩柱鋼筋施工前要充分考慮與蓋梁鋼筋整體骨架的間距問題調整好鋼筋間距,不要一味的嚴格按照圖紙施工可相應調整,保證蓋梁骨架下落正好墩柱主筋伸入。
(3)考慮鋼筋骨架吊裝后變形小,吊點位置必須確定好對吊點還要進行加固,吊點位置布置在蓋梁頂面的1/4 和3/4 處,每端用4 根9m 的鋼絲繩進行吊裝連接具體如上圖所示。
2.鋼絲繩的選定
當鋼絲繩與蓋梁的角度呈60 度時,對鋼絲繩的要求最低,及鋼絲繩承受的力最小,及每股繩所受的重量為1.26 噸,以5 倍的安全系數考慮,則每股繩承受的拉力為6.3 噸,查《實用五金手冊》應選用直徑11mm、截面積為43.85mm2 的鋼絲繩(6*19)。
3.吊車的選用
吊車根據兩臺吊起10.1 噸能力的吊車,由于吊裝的工作幅度較小,選用兩臺25 噸的吊車足以滿足吊裝要求。
關鍵詞:墩臺;定位和放樣;模板的安裝; 測量;養護
中圖分類號:U445.55+9文獻標識碼:A文章編號:
1.橋梁墩臺的概念及分類
墩臺是橋梁的重要組成部分之一,橋墩、橋臺及其基礎屬于橋梁的下部結構。它們將上部結構傳來的荷載及自重有效地傳給基礎,并分布到地基中去。橋墩一般指多跨橋梁的中間支撐結構物,它的基本作用在于支承著兩相鄰的橋跨結構。它除承受上部結構的荷載外,還要承受流水壓力、風力以及可能出現的地震力、浮冰、船只(車輛)和漂流的撞擊力等。
墩臺的施工方法與結構的形式有關,橋梁墩臺的施工主要有在橋位處就地施工與預置裝配兩種。橋墩,目前較多采用的是滑動模板連續澆筑施工,它對于高橋墩、薄壁直墩和無橫隔板的空心墩有較高的經濟效益。裝配式墩臺常在帶有橫隔板的空心墩,V形墩、Y形墩等形式中采用。以下為墩臺施工流程。
墩(臺)施工工藝流程:基礎頂面鑿毛清洗測量放線搭設腳手架鋼筋、模板制作{鋼筋綁扎、模板安裝}報監理驗收(合格)制作混凝土試件澆筑墩臺混凝土原材料檢測、混凝土拌制、運輸養護拆除模板、腳手架回填
2.墩臺的定位和放樣
墩臺施工前,必須測定墩臺的中心位置。測定的方法常用的不外直接丈量法和設角交會法兩種。
1)直接丈量法是在橋位已測定的控制樁之間用鋼尺沿橋位中線直接進行測量,根據各墩合的中心里程,定出地面的所在位置。適合于河道或水平坦的河道上采用。
如圖為直接丈量法測定墩臺中心位置:
施工準備:模板進場后為了保證墩身混凝土外觀質量,首先進行模板預拼裝,檢查模板各部分尺寸、模板接縫及平整度;模板試拼完后進行試驗墩澆注,根據試驗墩的澆注過程控制及試驗墩外觀質量總結經驗,對試驗墩出現的情況進行分析,為墩身全面施工奠定基礎。墩臺身施工前,應將基礎面沖洗干凈。砼的基礎要鑿除表面浮漿,整修連接鋼筋。在基礎頂面測定中線、水平、劃出墩臺底面位置。
放樣:測定了橋墩臺的中心位置后即可進行墩臺平面位置和尺寸的放樣。此次測量放樣分為兩部分:使用直接丈量法定出橋軸中心方向上橋臺、橋墩中心樁及若干樁樁點;用半測回法測出橋墩、橋臺的各控制點,畫出具體施工位置。臺帽放樣時,應注意不要以基礎中心線作為臺帽背墻線,澆筑前應反復核實,以確保墩、臺帽中心、支座墊石等位置方向與水平標高等不出差錯。
3.混凝土墩臺的施工
就地澆筑的混凝土墩臺施工有兩個主要工序:一是制作與安裝墩臺模板,二是混凝土澆筑。
墩臺模板根據《公路橋面施工技術規范》(JTJ041―89)的規定,模板的設計與施工應符合如下要求:a具有必須的強度、剛度和穩定性,能可靠地承受施工過程中可能產生的各項荷載,保證結構物各部形狀、尺寸準確;b盡可能采用組合鋼模板或大模板,以節約木材、提高模板的適應性和周轉率;c模板板面平整,接縫嚴密不漏漿;d拆裝容易,施工時操作方便,保證安全。
3.1模板安裝
鋼筋綁扎完畢檢驗合格后進行模板的安裝,模板拼裝之前先將模板磨光清除干凈,涂抹脫模劑,脫模劑采用新鮮機油,涂刷時要輕、薄、均勻,以保證混凝土表面顏色一致。模板拼裝完畢后,安裝內帶、穿入拉桿進行模板加固。模板表面平整,拼縫平整嚴密,不漏漿,必要時以雙面海綿膠填縫,保證結構外露面美觀,線條流暢。模板安裝完后對模板進行檢查。
拼裝式模板:是用各種尺寸的標準模板利用銷釘連接,并與拉桿、加勁構件等組成墩臺所需形狀的模板。拼裝式模板由于在廠內加工制造,因此板面平整、尺寸準確、體積小、重量輕,拆裝容易、快速,運輸方便。
3.2鋼筋的制作和安裝
按照現場所放的墩身中線、邊線和設計圖紙進行墩身鋼筋的制安。應預先在承臺施工時對伸入承臺內的墩柱鋼筋進行預埋,綁扎完畢后,應采取必要措施對預埋鋼筋位置進行加固,防止在承臺砼澆注過程中預埋鋼筋發生移動。 鋼筋制作安裝嚴格按設計圖紙、施工技術規范執行:墩柱鋼筋的主筋與箍筋按照正反扣交錯綁扎,鋼筋連接采用搭接焊,其中同一截面內的接頭數量不能超過50%。加工成形的墩柱鋼筋骨架長、寬、高、平整度及垂直度必須符合設計及規范要求。鋼筋安裝完成后,經監理工程師檢驗合格后,方可進行模板安裝。 墩身豎向鋼筋,采用搭接焊連接,搭接長度單面焊為10d、雙面焊為5d。并按要求將接頭錯開,施工時,先在長鋼筋上點焊一道箍筋,將主筋調整到位,然后以此為定位筋安裝其他鋼筋。
3.3預埋件
在施工墩臺身時,兩次灌注混凝土的交接面必須按規定埋設接茬筋。預埋件施工應注意以下幾點:
1)為保證預埋件位置正確,應對預埋件采取固定措施,以免振搗混凝土時發生移動;
2)預埋件下面及附近的混凝土應注意振搗密實,對具有角鋼錨筋的預埋件尤其應注意加強搗實;
3)預埋件在墩、臺帽上的外露部分要有明顯標識,澆筑至頂層混凝土時,要注意外露部分尺寸準確;
4)在已埋入墩、臺帽內的預埋件上施焊時,應盡量采用細焊條、小電流、分層施焊,以免燒傷混凝土。
3.4鑿毛
為了保證上下兩節段混凝土的良好的結合,待混凝土強度達到2.5Mpa 后進行人工鑿毛,鑿毛標準為,首先必須將混凝土表面的浮漿鑿掉,露出石子,鑿深1cm~2 cm,鑿完后用風槍先吹掉混凝土殘渣,再用高壓水沖洗干凈。保證鑿毛的混凝土面清潔。
4.模板拆卸和翻模
鑿毛完畢后,即可進行下一循環的鋼筋綁扎。鋼筋綁扎過程中,待澆注完混凝土達到拆模強度時后,可拆除底層模板。底層模板采用人工配合手拉葫蘆拆除,最上層一節模板不動,作為下一墩段的持力點,手拉葫蘆掛在上面,拆除的模板用鋼絲繩或手拉葫蘆直接吊在最上層一節模板上。當鋼筋綁扎完畢后,用汽車吊將模板安放到位。拆除的模板清除掉板面上的混凝土、涂刷脫模劑進入下道工序。至此,翻模施工完成一個循環。
5.拆模
當砼強度達到2.5Mpa以上時,方可拆除模板,拆模自上向下逐節拆除。拆除時先拆左右連接螺栓后拆上面的連接螺栓,單塊模板完全拆除連接方可起吊。模板拆除后,立即用塑料薄膜將墩身砼包裹嚴實,養護時間不少于14天。
6.養護
在砼澆筑完成并且初凝后,予以包裹灑水養護保證砼表面經常處于濕潤狀態為準,養生期最少保持7天。在砼表面蓋上保持濕潤的塑料薄膜等能延續保持濕潤的材料,養護用水及材料不能使砼產生不良外觀。
7.結束語
橋梁墩臺是施工是橋梁工程施工中的一個重要部分,施工質量的優劣,不僅關系到橋梁上部結構的制作與安裝質量,對橋梁的使用功隨也關系重大。因此,本文通過以上技術分析通過施工過程中,應先準確地測定墩臺位置,正確地進行模板制作與安裝,同時采用經過正規檢驗的合格建筑材料等,才能確保施工質量。
參考文獻:
[1]滬昆客專長昆湖南段CKTJ-Ⅷ標橋梁工程墩臺身施工方案.