大干沟双线特大桥连续钢构工程空心墩施工技术
2015-05-30申杰
申杰
摘要:本文通过对大干沟双线特大桥工程进行简单介绍,同时对空心墩施工技术进行阐述,并提出相应的政策建议,为连续钢构工程施工提供参考依据。
关键词:空心墩 连续钢构 工程施工
1 工程概况
大干沟双线大桥的难点工程是(68+128+68)m连续
刚构桥,它跨越大干沟,主墩墩高达103m,采用悬臂灌注施工,施工难度较大。主桥上部结构为(68+128+68)m预应力混凝土箱梁连续刚构,单箱单室变高度、变截面箱梁,梁体全长265.5。桥梁结构采用C55混凝土。箱梁中墩梁高9.8m,跨中梁高5.4m,其余梁段梁底按2次抛物线变化。箱梁顶板厚50cm,底板厚48-100cm。箱梁顶宽11.3m,底宽7m,翼缘板长度2.15m。箱梁浇筑分段长度依次为:13m长0号段+5×3m+5×3.5m+6×4m,中跨合拢段长2m,无边跨合拢段,边跨现浇段长5.75m。主桥上部构造采用三向预应力,箱梁纵向钢束采用17-15.2钢绞线,采用M15A-17圆塔形锚具,外径Φ104mm、内径Φ90mm波纹管成孔,大吨位群锚体系;顶板横向钢束采用4-15.2钢绞线,采用BM15-4扁形锚具(张拉端)和BM15P-4扁形锚具(固定端);竖向预应力筋采用Φ32精轧螺纹钢筋,YGM-32锚具,Φ42波纹管成孔。主桥连续刚构箱梁均采用挂篮悬臂浇筑。
主桥下部结构:19号、20号桥墩为主桥桥墩,墩身采用空心薄壁墩,顺桥向厚9m,横向宽18.33m。承台尺寸为15.8×24.8×5.0m、15.8×30×5.0m,承臺下顺桥向设置15、18根2.5m的桩基。18、21号边墩为厚9.9m的实心薄壁墩,承台尺寸为13.6×17.5×3m,承台下顺桥向设置16直径1.5m的桩基。
2 空心墩施工
空心墩采用大块钢模板施工,在施工过程中,通过分次浇筑的方式对空心墩底部和顶部的实心部分进行处理,每次浇筑墩身的最大高度控制在9m,为了确保同一墩身两次混凝土的浇筑时间不超过3天,在施工中需要加强施工组织。对于墩身,其外侧模板一般选用大块钢模板,内侧选用定型钢模板,根据地形、墩高等条件,借助汽车吊、塔吊等方式对墩身钢筋、模板等进行垂直提升,由混凝土泵或泵车泵送供应混凝土。施工时根据设计要求对钢筋、混凝土采取相应的防腐措施。空心墩施工工艺流程详见下图1。
2.1 模板工程
在空心墩施工过程中,通常情况下,选用大块整体钢模作为墩台身外模模板,选用6mm厚钢板对面板进行处理,采用10mm钢板对加劲肋进行处理。在模板加工过程中,需要安排专业工程师进行全程跟踪,同时采取相应的措施,进一步确保面板、平整度等符合质量要求。
模板进入现场后,通常情况下需要进行清理、打磨,并且涂刷脱模剂,确保模板无污痕,同时在模板上覆盖塑料薄膜。在对立模进行操作前,通常需要进行试拼处理,并且平整度需要控制在3mm范围内,通过内撑、外加拉杆的方式对模板进行加固。对于空心薄壁来说,其误差通常控制在5mm。对于内模来说,每隔3m需要开设天窗,进而在一定程度上为混凝土的捣固提供便利。在对支架进行搭设时,在两个垂直方向上需要进行固定处理,并且需要在牢固的地基上设立用作支承的支架。采用搭设碗扣支架的方式对墩台空心内的顶部进行处理,安装好支架后,需要对轴线、高程等进行检查。
2.2 制备钢筋
在制备钢筋的过程中,需要遵守下列要求:进入现场的钢筋需要有相应的出厂合格证;钢筋表面要整洁、无弯折,使用前清除干净表面的油腻、鳞锈等。
在安装钢筋的过程中,需要按照相应的安装规范和设计要求,牢固连接承台与墩台基础锚固筋,在一定程度上使其成为一个整体;准确预埋基底钢筋,不断满足钢筋的需要,对于墩身钢筋与预埋钢筋,通常情况下需要按照50%接头错开的方式进行处理;由于墩身钢筋规格多、数量大,在这种情况下,为了确保施工精度和绑扎质量,通常情况下需要在固定胎架上绑扎钢筋。
2.3 浇注混凝土
在施工过程中,混凝土的浇筑需要分为墩底实体段、墩身空心薄壁、墩顶部实体段。浇筑过程中使用的混凝土一般利用自动计量拌和站进行生产,同时选择输送车运输和泵送。在浇筑混凝土之前,通常情况下需要对支架、模板、钢筋等进行检查,同时将模板内的杂物、积水等清理干净;对混凝土的均匀性、坍落度等进行检查。
在分层浇筑过程中,通常情况下将混凝土的厚度控制在30cm;振捣混凝土一般选择振动器。连续浇筑混凝土,在浇筑过程中,如果因故必须间断,在这种情况下,需要采取措施对间断时间进行严格的控制,对于间断时间通常需要经过试验进行确定。
2.4 空心墩施工工艺流程
2.4.1 基本段施工
在空心墩施工过程中,所谓基本段实际上就是下部实心段。在下部实心段施工时,后续的施工通常情况下受外模支立质量的影响和制约。在这种情况下,对外膜进行支立时,要确保支立尺寸的准确性。
2.4.2 安装翻模
①搭设平台吊装的脚手架。在施工过程中,需要在实心段上及墩身四周,通过短钢管搭设脚手架平台,对整体吊装的平台进行安放,其搭设高度一般超过实心段2.5m。②平台的组装、吊装。③安装预埋件及液压设备。预埋件及液压设备的位置要准确,同时确保平台的平衡性,避免在施工过程中出现麻烦。④翻模的组装。对于内外模板来说,通常情况下需要各设三层,按顺序、部位对翻模进行组装。组装时,严密控制模板间缝隙,同时按照设计尺寸对内外模板进行校正,并设置相应的拉筋和撑木。
2.4.3 制作钢筋
按照设计图对钢筋进行严格的绑扎,采用双面搭接焊的方式对钢筋接头进行处理。
2.4.4 灌注混凝土
在拌和站,混凝土按配合比进行拌和后,用大料斗由塔吊进行运输,然后将混凝土卸放在平台上,通过人工方式将混凝土送至模板内。对称卸放混凝土,在平台上,按四等份分别设置四个卸料平台,在一定程度上确保平台的平衡性。
2.4.5 平台提升
组装好翻模后,在混凝土灌入达到一定高度后对平台进行第一次提升(提升高度一般控制在0.8m),提升时间一般选在混凝土初凝后,终凝前,按照千斤顶的1~2个行程控制提升高度。
对于第二次,以及以后每次提升,通常情况下,每小时进行一次提升,当混凝土表面发硬时,在这种情况下,每次的提升时间控制在半小时。当混凝土终凝后,一般每间隔4~6小时进行一次提升;组装完模板后,在灌注混凝土之前需要进行一次提升,检查套管是否被粘住,在对下一板混凝土进行浇筑前,需要对套管进行清洁处理,并涂油。
2.4.6 模板翻升
第一、二节段混凝土强度达到10MPa时,拆除该节段模板,利用内外固定架和塔式起重机、手动葫芦将其翻升至第四节段,依此循环向上。
模板解体:对于模板来说,可以根据实际情况,将其分为若干个大块整体翻升,在灌注最上层模板混凝土过程中,提前组织开展此工作。
2.4.7 墩顶实心段及托盘、顶帽的施工
墩顶实心段施工时,通常情况下需要拆除内模及内吊架,然后安装过梁和底模,最后对实心段外模进行安装。
在墩帽施工过程中,托盘、顶帽一般需要分两次施工;每次进行施工时,需要按照装模板高度提升平台高度,再安装托盘,然后进行相应的绑扎钢筋、灌注混凝土操作。
2.4.8 翻模拆除
在对平台进行拆除时,需要利用短钢管搭设脚手架平台,并且将液压平台设置在脚手架平台上,松开套管与平台之间的螺栓,在顶杆上倒置千斤顶,将顶杆依次抽出;拆除平台上所有设备,将套管与平台的螺栓全部松掉,利用塔吊整体吊装,最后拔出套管。
参考文献:
[1]徐玥,孔庆祥.马桑树二号双线大桥高墩翻模施工工艺[J].铁道建筑,2011.
[2]乔树苗.空心墩台施工中存在问题浅析[J].科学之友,2010.
[3]章韵.宝日格1号特大桥空心墩施工方法[J].浙江建筑,2014.