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水利工程中桥梁承台的施工技术方法

2011-04-10永城市水利局

河南水利与南水北调 2011年12期
关键词:外加剂围堰基坑

□王 欣 □鞠 勇(永城市水利局)

一、围堰及开挖方式的选择

当承台位置处于干处时,一般直接采用明挖基坑,并根据基坑状况采取一定措施后,在其上安装模板,浇筑承台混凝土。

如果承台位置位于水中,一般先设围堰(钢板桩围堰或吊箱围堰)将群桩围在堰内,然后在堰内河底灌注水下混凝土封底,凝结后,将水抽干,使各桩处于干处,再安装承台模板,在干处浇筑承台混凝土。

对于承台底标高位于河床以上的水中,采用有底吊箱或其他方法在水中将承台模板支撑和固定。如利用桩基或临时支撑直接设置,承台模板安装完毕后抽水、堵漏,即可在干处灌注承台混凝土。

承台模板支承方式的选择应根据水深、承台的类型、现有的条件等因素综合考虑。

二、围堰

围堰的形式根据地质情况、水深、流速、设备条件等因素综合考虑。

三、开挖基坑

基坑开挖一般采用机械开挖,并辅以人工清底找平,基坑的开挖尺寸要求根据承台的尺寸、支模及操作的要求、设置排水沟及集水坑的需要等因素进行确定。

基坑的开挖坡度以保证边坡的稳定为原则,根据地质条件、开挖深度、现场的具体情况确定,当基坑壁坡不易稳定或放坡开挖受场地限制,或放坡开挖工作量大时,可按具体情况采取固坑壁措施,如挡板支撑、混凝土护壁、钢板桩、锚杆支护、地下连续壁等。

基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的措施,如截水沟等。

当基坑地下水采用普通排水方法难以解决,可采用井点法降水,井点类型根据其土层的渗透系数,降水的深度及工程的特点进行确定。

四、承台底的处理

(一)低桩承台

当承台底层土质有足够的承载力,又无地下水或能排干时,可按天然地基上修筑基础的施工方法进行施工。当承台底层土质为松软土,且能排干水施工时,可挖除松软土,换填10~30cm厚砂砾土垫层,使其符合基底的设计标高并整平,即立模浇筑承台混凝土。如地下水无法排干时,用静水挖泥方法换填水稳性材料,立模灌筑水下混凝土封底后,再抽干水浇筑承台混凝土。

(二)高桩承台

当承台底以下河床为松软土时,可在板桩围堰内填入砂砾至承台底面标高。填砂时视情况决定可抽干水填入或静水填入,要求能承受灌注混凝土的重量。当底层土承载力小于承载要求,而围堰内水不易排干,填砂砾尚不能支承底混凝土的重量时则应考虑提请监理和设计单位进行变更设计或降低承台到能承受封底混凝土重量的土层上,或提高承台采用吊箱围堰施工。

五、模板及钢筋

在设置模板前应按前述做好承台底的处理,破除桩头,调整桩顶钢筋,做好喇叭口。模板一般采用组合钢板,纵、横楞木采用型钢,在施工前必须进行详细的模板设计,以保证使模板有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠的承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构各部形状、尺寸的准确。模板要求平整,接缝严密,拆装容易,操作方便。一般先拼成若干大块,再由吊车或浮吊(水中)安装就位,支撑牢固。

钢筋的制作严格按技术规范及设计图纸的要求进行,墩身的预埋钢筋位置要准确、牢固。

六、混凝土的浇筑

混凝土的配制要满足技术规范及设计图纸的要求。为改善混凝土的性能,根据具体情况掺加合适的混凝土外加剂,如减水剂、缓凝剂、防冻剂等。

混凝土的拌和采用拌和站集中拌和,混凝土罐车通过便道运输到浇筑位置。采用溜槽、漏斗或泵车浇筑,也可由混凝土地泵直接在岸上泵入。

混凝土浇筑时要分层,分层厚度要根据振捣器的功率确定,要满足技术规范的要求。

大体积混凝土的施工除遵照一般混凝土的要求外,施工时还应注意以下几点:

水泥要选用水化热低、初凝时间长的矿山水泥,并控制水泥用量,一般控制在上300kg/m2以下。

砂选用中、粗砂,石子选用0.5~3.2cm的碎石和卵石。夏季砂、石料堆可设简易遮阳棚,必要时可向骨料喷水降温。

外加剂可选用复合型外加剂和粉煤灰以减少绝对用水量和水泥用量,延缓凝结时间。

按设计要求敷设冷却水管,冷却水管应固定牢固。

如承台厚度较厚,一次浇筑混凝土方量过大时,在设计单位和监理同意后可分层浇筑,以增加表面系数,利于混凝土的内部散热。分层厚度以1.5m左右为宜,层间间隔时间5~14d之间,上层浇筑前,应清除下层水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土面层,并进行湿润、清洗。

七、混凝土养生和拆模

混凝土浇筑后要适时进行养生,尤其是体积较大,气温较高时要尤其注意,防止混凝土开裂。混凝土强度达到要求后方可进行拆模作业。

八、深水承台施工的注意要点

第一,深水桩基础的承台一般均为大体积钢筋混凝土施工,必须进行温控防裂措施。

第二,混凝土中可掺入粉煤灰,当加入粉煤灰后其强度龄期可按60d或90d计,这样更合理。

第三,处于最低水位以下的承台,特别是设计以围堰作为模板时,由于承台的施工偏差难以控制,所以必须在施工时考虑相应的控制措施。

第四,浇筑水下封底混凝土可以直接泵送,亦可以按灌注水下混凝土的导管法进行。对于重要的、大体积的承台最好不要采用普通泵送混凝土,应采用水下不离析混凝土为宜。采用导管法时要注意扩散范围,经验值可取6m。

第五,对围堰封底应全断面一次连续浇筑完成,并在整个封底混凝土初凝前浇筑完成。

第六,承台混凝土浇筑采用低热水泥和良好的粗、细骨料,掺加合格的粉煤灰和适当的外加剂,使拌和物具有和易性好、可泵性好、初凝时间长、坍落度损失小等特性。

第七,混凝土浇筑应一次连续完成。对于二次浇筑的施工缝,除凿毛外还应增设凹型滑槽,并埋设槽钢或工字钢,以增强其整体性。分层浇筑时,上下层浇筑间隔不能过长,以免后浇的混凝土出现裂缝。

九、施工中常见的承台吊模缺陷原因分析及防治措施

高桩承台由于在水中或虽在陆上但离原地面有一距离,搭支撑架不经济,就采用吊模的办法,常发生吊杆松弛,底模下沉的现象。

(一)原因分析

一是模板设计的安全系数不够,支承系统不能承受承台混凝土和施工作业的全部重量,产生过量的挠度,甚至模板搁栅断裂;二是底模搁栅未采用纵、横两道与基桩夹紧;三是吊杆紧固不够或电焊强度不足。

(二)防治措施

合理的模板设计是确保模板安全使用的关键。吊杆宜与基桩主筋电焊,并确保焊接质量。

承台施工是整个工程施工的薄弱环节,承台处理不好,会给工程留下质量和安全隐患,最终带来难以估量的后果。因此,在施工中要制定切实可行的施工方案,确保承台施工各项指标符合技术规范要求,为工程下一步开展打下良好的基础。

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