桥梁承台及其墩身施工实践策略探析
2013-12-29马明明
摘 要:本文作者结合自身多年的现场施工经验,就桥梁承台及其墩身的施工技术及过程控制进行叙述,以便同行间交流。
关键词:桥梁 承台 墩身 施工实践
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(a)-0077-02
1 工程概况
某特大桥主墩基础采用单墩16根深为53 m的φ1.25 m钻孔灌注桩,承台尺寸12.5 ×12.5×3.0 m,加台尺寸6.6×9.4×2.0 m,墩身为圆端形实体墩,高为8.5 m(含1 m高顶帽)。边墩A81#和A84#基础采用单墩10根深为49 m和50 m的φ1.0 m钻孔灌注桩,承台尺寸7.1×10.4×2 m,加台尺寸3.7×7.4×1 m,墩身为圆端形实体墩,高分别为9 m(含3 m高顶帽)和10 m(含3 m高顶帽)。
2 承台施工技术
2.1 承台钢筋混凝土施工
人工用风镐凿除桩头,使基桩顶部露出新鲜混凝土面,桩基埋入承台长度及桩顶主筋锚入承台长度须满足设计要求。桩基检测合格后,浇灌混凝土垫层,立模绑扎钢筋,按照设计施作综合接地钢筋与沉降观测标。将承台的主筋与伸入承台的桩基钢筋连接,底面每隔50 cm于主筋底交错位置垫一混凝土垫块,侧面每隔80 cm于主筋外侧交错位置垫一混凝土垫块,以保证浇筑混凝土时钢筋保护层厚度。
模板采用大块钢模,模板安装前后对模板进行调试,在模板上均匀涂刷脱模剂。混凝土从2#拌和站由混凝土运输车运到浇筑现场,溜槽入模或使用混凝土泵车,分层浇注,分层厚度≤30 cm。分层间隔浇筑时间不超过试验所确定的混凝土初凝时间,以防出现施工缝。混凝土振捣采用插入式振捣棒,混凝土振捣过程中,应避免重复振捣,防止过振。应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,防止在振捣混凝土过程中产生漏浆。在工程施工中采用插入式振捣棒时,应符合下列规定:采用插入式振捣棒振捣混凝土时,插入式振捣棒的移动间距不宜大于振捣棒作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度宜为50~100 mm,与侧模应保持50~100 mm的距离。表面振捣棒的移动距离应能覆盖已振动部分的边缘。应避免碰撞模板、钢筋及其他预埋部件。每一振点的振捣延续时间宜为20~30 s,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度,防止过振、漏振。混凝土振捣完成后,应及时修整、抹平混凝土裸露面,待定浆后再抹第二遍并压光。抹面时严禁洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。混凝土浇筑完毕后及时用塑料布或土工布覆盖,加强保温、保湿养护,延缓降温速率,加强施工中的温度监测和管理,及时调整养护措施。经质量验收合格后,即可按设计要求回填基坑。
2.2 施工关键技术
鉴于本工程承台为大体积混凝土,为降低混凝土内部温度,减小内部和表面温差,控制混凝土内外温差小于20 ℃;预埋循环冷却水管和温度传感组件,通过测温点测量,掌握内部各测点温度变化,加快内部冷却水的循环,控制温差,防止开裂。循环水管埋设见图1。
(1)砼控制。选用水化热较低的水泥、优质的砂石料,并在混凝土中掺加必要的掺合料和专用复合外加剂,选择高性能耐久混凝土配合比。计量准确,搅拌均匀,适当延长搅拌时间。
(2)控制混凝土的入模温度和环境温度。不能使用新出窑的水泥,确保使用的水泥经过一段时间的冷却。高温季节施工时,对砂、石料和水泥等原材料进行遮盖,采用低温水搅拌并尽可能在傍晚或夜间浇筑混凝土,从而降低混凝土的拌和温度。同时砼浇筑完成初凝后要及时覆盖塑料布或土工布等物,并洒水保持表面湿润。其目的有二:一是对砼进行养护;二是减少砼表面与砼内部温差,使砼形成一个较为均匀的温度场。
(3)现场监测砼内部温度。为现场掌握砼内部温度的变化,在砼内部埋设了测温元件。包括DC-2型便携式建筑电子测温仪以及测缝计、应变计等,对砼内部所需参数进行观测,并将观测结果用于指导施工。承台测温孔的布置方式见上图所示。
(4)拆模。当砼养护3天,砼内部温度基本稳定,且砼强度达到设计强度的80%后,可拆除模板,拆模时须防止碰坏承台砼。由于承台砼为大体积砼,施工必须高度重视,加强监控和指导,防止温度裂缝的出现。项目部与施工队必须有专人值班,确保后勤;技术人员必须跟班作业,进行技术指导与监控,施工人员必须分工明确,责任到人。
(5)检验标准。承台的允许偏差和检验方法应符合下表的规定(如表1)。
3 墩身施工技术
双线矩形桥墩采用特制钢模板拼装,一次整体浇筑成形,混凝土通过泵送入模,墩身模板和钢筋采用汽车吊垂直吊装作业,墩身浇筑完成后先带模浇水养生,拆模后覆塑料膜养生。本工程对于桥梁墩身所采取的施工工艺见图2所示。
(1)模板及支架安装。模板采用大块整体钢模,由专业厂家生产制造,模板表面平整,尺寸偏差符合设计要求,具有足够的强度、刚度、稳定性,且拆装方便接缝严密不漏浆。模板采用吊车配合人工安装,确保轴线、高程符合设计要求后加固,保证模板在灌注混凝土时受力后不变形、不移位。模内干净无杂物,拼合平整严密。支架的立面、平面安装牢固,并能抵挡振动时偶然撞击。支架立柱在两个互相垂直的方向加以固定,支架支承部分安置在可靠的地基上。模板检查合格后,刷脱模剂。
(2)钢筋施工。运到现场的钢筋须有出厂合格证,表面洁净,使用前将表面杂物清除干净,钢筋平直,无局部弯折,各种钢筋下料尺寸符合设计及规范要求,钢筋集中制作、现场人工绑扎,按照设计施作综合接地。墩台身钢筋与承台或基础锚固筋按规范和设计要求焊接牢固,形成一体;基底预埋钢筋须位置准确,满足钢筋保护层的要求;钢筋骨架绑扎适量的垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。
(3)墩身接地端子。墩身综合接地钢筋严格按照《京沪桥通-22》图布置,即:接6563113c06b249ed3ad05fa9e4fa34e62b335b5427a77ec054666e7509d3c36f地钢筋利用墩身竖向主筋(本段墩身主筋直径≥20 mm,满足总截面≥200 mm2的规定),并无需改变结构钢筋;沿墩立面中心对称预置2根竖向接地钢筋,N1上端采用接地端子与梁上的接地系统相连接,下端与承台环型接地钢筋N2焊接;N1接地钢筋伸入顶帽中,要与顶帽钢筋焊接形成电气回路,N1伸入承台与承台顶、底层钢筋网焊接形成电器回路;接地钢筋之间全部采用焊接连接,钢筋焊接要求双面焊焊缝长度不小于5d,且不小于100 mm;单面焊时,不小于10 d,且不小于200 mm,d为钢筋直径;焊缝厚度不小于4 mm;接地钢筋网应保证各点电气连接贯通,砼浇筑前应逐个测试无误后方可施工;接地钢筋露出砼以外部分需进行锌铬涂层防锈处理;不锈钢接地端子采用材质为GB00Cr17Ni14M02,其外露面应保证与砼表面平齐,条件允许情况下,建议连接端子外露面高出砼表面1~2 mm为宜,接地端子和连接钢筋需进行锌铬涂层防锈处理;每个接地连接端子内设M16内螺栓,为防止掉入杂物可先拧上螺栓;对于用做综合接地的钢筋,施工时应采用油漆涂刷做好标识以备核查。
(4)墩身沉降观测标。墩身沉降观测标由套筒和螺杆组成,预埋时将螺杆拆下,套筒抵紧模板,并与墩身钢筋焊接牢固,防止移动。拆模后,找出套筒,装上螺杆,并焊接牢固,防止被人拆走。为防止混凝土进入套筒内,在套筒内填塞黑心棉,拆模后用铁钩掏出。沉降观测标的位置见《京沪桥通-32》。
(5)混凝土浇筑。混凝土采用自动计量集中拌和站拌和,混凝土输送车运输,混凝土泵车泵送,漏斗配合减速串筒入模。浇筑前对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净;模板缝隙填塞严密,脱模剂涂刷均匀。浇筑时检查混凝土的和易性和坍落度。混凝土分层浇筑厚度不超过30 cm,用插入式振动器振捣密实。混凝土的浇筑连续进行,如因故必须间断时,其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间,并经试验确定,若超过允许间断时间,须采取保证质量措施或按工作缝处理。
在混凝土浇筑过程中,随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔、预埋支座的位置是否移动,若发现移位时及时校正。注意模板、支架等支撑情况,专人检查,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。混凝土浇筑完成后,及时用塑料薄膜包裹并洒水保湿养护。
4 结语
承台及其墩身是桥墩的主体,同时是支撑和传递桥梁上部荷载的构造物,是桥梁结构中十分的重要的一部分,为确保桥梁的质量,在施工的过程中一定要加强各个施工环节的控制与管理。
参考文献
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