浅议特大桥梁工程上部结构施工技术
王长城
河南中原高速公路股份有限公司;河南省郑州市450000摘
要:随着社会经济的不断增长,建筑工程技术的不断发展,我国的高
速公路、铁路建设也在飞速发展,主要表现在大型工程项目的建设的日益增多。本文从施工技术角度,就特大型桥梁工程施工进行相关探讨。
关键词:桥梁;钢筋;混凝土;施工;
1.承台、明挖基础施工
基础施工工序:测量放线→开挖承台→草袋围堰或放坡开挖→凿除桩头→桩基检测→测量放线→安装模板→水泥砂浆封底→绑扎承台钢筋→验收后按大体积混凝土施工→浇筑承台混凝土→养护。1.1测量放线
布置控制网点,用全站仪对基坑进行定位,做好护桩,以便基坑开挖完毕后进行基坑位置的控制及恢复,做好详细记录,水平仪抄平原地面高程,确定开挖深度。以上放样均通知监理参加并以书面形式上报测量结果。1.2基坑开挖
基坑开挖采用人工配合机械放坡开挖,放坡坡度1:0.75。(1)开挖验算:
基坑开挖深度最大为3米,地质钻探资料显示主要为软塑粉质黏土,内摩擦。
角α=23,粘聚力c=2kpa。
对于简单边坡,考虑滑动面可通过下面方法取出最危险滑动面:基坑若采用1:0.75放坡:可取φ=53
。
a=28
。
b=38
。
根据三角关系可以知道:R=3.79m时为最危险滑动面。,J为水的渗流力,单位体积渗流力j=γsinφ,安全系数f=抗滑力/滑动力
f=(Wcosφtanα+clR)/(Wsinφ+γhsinφ)
f=(6.49+2×5.3×3.79)/(19.6+20.4)=1.14>1.1
满足要求,故采用1:0.75开挖是可行的。(2)开挖施工
首先测量定出承台位置及基坑开挖线(每侧在承台线位外侧1.0m)放坡位
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置,然后采用挖掘机进行基坑开挖,人工清理基底;可能有水时应备足抽水设备,开挖过程中安排技术人员跟班作业,控制开挖深度、记录开挖的地层地质情况,确保基础底层纵横向均进入持力层不小于0.5m,地质资料与实际不符时,迅速与设计单位联系,以便妥善解决;开挖至设计高程后立即报现场监理并并进行基底承载力检验,检验合格后方可以进行下一道工序。
基坑开挖过程中,在坑底基础范围之外设置集水坑并沿坑底周围开挖排水沟,使水流入集水坑内,用抽水机排出坑外。1.3凿除桩头及垫层施工
(1)凿除桩头
基坑开挖完成后,人工配合空压机、风镐将桩头沉渣及浮浆全部凿除至新鲜砼面,并使桩顶高于承台底设计标高15cm,空压机使用3.5m空压机。
(2)垫层施工
垫层施工根据设计要求,采用级配碎石垫层,垫层施工时要加强基坑排水,保证基坑内无积水。1.5钢筋加工及安装
(1)钢筋加工总体要求
钢筋在加工场地集中加工,切筋机切断,弯筋机弯制;钢筋采用双面搭接焊,搭接长度不小于5倍钢筋直径。承台钢筋先加工成单根,然后运到垫层上安装成型。
(2)钢筋加工、焊接、安装的注意事项钢筋的加工、焊接及安装符合下列规定:
a.检查进场钢筋的出厂质量证明书,并及时进行原材料二次复检;b.不同等级规格的钢筋分别堆放,钢筋挂牌标识明晰;
c.加工钢筋时,清除表面油渍、漆污等,钢筋调整平直,无局部弯折。加工后的钢筋分批堆放,并注明使用部位及数量;
d.钢筋焊接接头不设置在承受应力最大处,同一截面受力钢筋其接头的截面积占受力钢筋总面积,在受拉区不超过50%。两钢筋接头相距不小于50cm;
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e.钢筋绑扎前检查模板的位置及尺寸是否符合设计,要求模板安装牢固,内无杂物;钢筋的交叉点用铁丝绑扎牢固。
f.为保证保护层厚度,在钢筋与模板间设置混凝土垫块,垫块与钢筋扎紧,并交错布置。绑扎完毕后质检员对钢筋规格、型号、数量、间距、保护层厚度、焊接接头位置进行检查,填写隐蔽工程检查记录,报请监理工程师检查,合格后方可浇筑混凝土。1.6模板安装
采用3015标准钢模板配合120×150cm定型钢模板组装,模板表面清洁无污垢、无锈和油渍,安装时应刷涂脱模剂。模板采用拉筋、钢管及木方支撑组合加固,横向每隔1m设一道钢管和拉筋,竖向每块模板设两道钢管和拉筋。模板加固完毕,平面位置、结构尺寸正确,预埋桥墩护面筋符合设计要求,并报请监理检查合格后,进行砼浇筑。1.7墩台身护面钢筋预埋
按照施工图的要求,在护面筋的位置搭设钢管脚手架,水平钢管用扣件与竖直钢管相连。桥墩护面钢筋固定在水平钢管脚手架上。1.8混凝土浇筑
混凝土采用自动计量集中拌和站拌合,搅拌运输车运输,吊车吊装入模。插入式振捣棒振捣。其材料要求同钻孔桩。浇筑前对模板、钢筋骨架、预埋件、模板加固等加以检查,质量合格后浇筑混凝土。混凝土浇筑采用分层浇筑法,每层厚度为30cm。混凝土浇筑连续进行,避免中途停顿。否则按有关规定对施工缝进行处理后再浇筑下一层混凝土。基础与墩台身之间的砼接缝,因墩台身护面钢筋已经能够满足接缝要求,可不再预埋接缝钢筋。
2.桥墩施工
2.1桥墩施工工序
当承台混凝土达到设计强度的70%后,方可进行墩台身施工。墩身、墩帽施工:承台顶面凿毛清洗→脚手架安装→整体吊装墩身、墩帽钢筋→安装模板→一次性浇筑混凝土→养护→拆模板。
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2.2桥墩身结构
墩身结构形式统一,全部为圆端形实心桥墩。使用定型钢模板组织流水作业,桥墩可一模到顶,实现整体一次灌注成型,以确保桥墩内实外美。墩身模板分节为1.7m+n×1.5m+尾节,1.7m节为墩帽及托盘长度,1.5m节为墩身基本节,尾节长度为0.3m或0.8m或1.3m。每节模板分为8块,圆端和平面处各4块,每块面积2~3m。
墩身施工配备墩身模板2套,其中包括1.5m节15套,1.7m节、0.3m节、0.8m节、1.3m节各2套;为保证墩身结构尺寸、中线位置,模板安装前利用经纬仪和水准仪在承台上精确测量放样,精确控制墩身轴线和标高。2.3钢筋制作、绑扎
钢筋具备出厂质量合格证并经复检质量合格后方可使用。钢筋在钢筋加工场地集中加工,采用切断机切断、调直机调直、弯曲机弯制。钢筋在承台上进行现场绑扎、焊接,将承台顶面冲洗干净、进行混凝土结合面凿毛,清除表面浮浆。钢筋连接采用双面搭接焊。绑扎焊接完毕并经监理工程师检验质量合格后,进入下一道工序施工。2.4桥墩模板
桥墩模板采用定型大块平板和半圆形钢模组合而成,法兰连接,模板每隔0.6~0.8m增加一道加强肋板,采用环形箍筋加固,墩帽模板采用定型钢模板组拼,整个桥墩一模到顶,墩身、顶帽混凝土一次连续灌注成型。
模板安装:模板安装时,确保中线、水平精度,模板间连接缝加橡皮垫保证密贴、不漏浆。模板采用内撑法加固,外侧用钢脚手架和圆木支撑稳固,防止出现偏斜。模板组装完毕、加固时,用经纬仪、水准仪检查、校正模板中线和标高,使垂直度、标高和各项尺寸达到要求,墩帽预埋件和预留孔位置、深度正确。2.5混凝土浇筑
(1)墩身混凝土一次浇筑成型:
墩身为大体积砼,施工中进行温度控制,保证内外温差在25度以内,防止结构产生裂缝;配合比设计时,尽量降低水泥用量,减小水化热,碎石采用连续级配,掺入少量外加剂,节约水泥用量。
混凝土采用拌和站集中拌合,混凝土输送车运送,汽车吊吊装,漏斗、串筒入模,分层浇筑,每层厚度为30cm。
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(2)振捣方式及要求:
混凝土的振捣采用插入式振捣棒振捣,其要求如下:
a.插点按梅花型布置。振捣在浇筑点和新浇筑混凝土面上进行,振捣器插入时要快插慢拔,以免产生空洞;
b.振捣器要垂直地插入混凝土内,并要插入至前一层混凝土50~100mm,以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好;
c.振捣器移动间距不得超过有效振动半径1.5倍;d.插入式振捣器避免与钢筋和预埋构件相接触;
e.模板角落以及振捣器不能达到的地方,辅以插钎振捣,以保证混凝土密实及其表面平滑。
(3)振捣注意事项:
a.不能在模板内利用振捣器使混凝土长距离流动或运送混凝土,以致引起离析;
b.混凝土振捣密实的标志是混凝土停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦。混凝土捣实后,不得受到振动。
c.墩身混凝土浇筑过程中经常检查拉筋、型钢带木的加固情况,防止出现跑模、胀模现象;
d.支承垫石钢筋骨架先绑扎成型,墩身施工时预埋,待墩身混凝土强度达到2.5MPa之后再浇筑支承垫石。支承垫石一次成型,严格按规范和设计要求控制垫石标高和预埋螺栓孔尺寸。2.6混凝土的养生
混凝土浇筑完成后,待混凝土终凝表面收浆后马上进行养生。养生采用塑料布密封养生。养生最少保持21天或按监理工程师指示的天数。养生期间,混凝土强度达到2.5MPa之前,避免其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。养生用水采用施工用水。塑料布采用大幅宽塑料布。相邻塑料布至少重叠150mm,并用胶带、玛蹄脂、胶水或其他方法紧密粘合,使整个混凝土表面形成完全防水覆盖。固定塑料布不被风吹移动。养生期内塑料布损坏时,立即修补该部分,不使用丧失保水性能的塑料布。
3.桥台施工
(1)桥台台身、前墙、台帽及加台做成整体,模板采用定型钢模板或大块
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竹胶板,混凝土采用拌和站集中拌合,混凝土输送车运输,汽车吊吊装、串筒入模,插入式振动器捣固的方法施工。
(2)台身施工前,将基础顶面冲洗干净,混凝土基础顶面凿除浮浆,整修连接钢筋;模板采用对拉螺杆加固,内部方木支撑,外侧用钢管脚手架和圆木支撑稳固。
(3)桥台台顶、道碴槽采用组合钢模或竹胶板施工,泄水孔、预埋螺栓固定在道碴槽钢筋上,外露部分固定在内外模板上,防止灌注混凝土时振捣偏移;支承垫石一次成型,严格按规范和设计要求控制垫石标高和预埋螺栓孔尺寸。
(4)桥台施工完后,采用覆膜、洒水养护,达到规定强度后,及时回填台后填土,并进行护锥施工。结束语:
关于桥梁工程上部结构的施工,一定要仔细审查图纸,加强技术交底资料及会审,严格按照相关施工组织设计进行施工;若遇到变更的地方,一定要报到监理及有关单位审批,审批之后方可施工。同时,要树立安全、高效的意识,确保工程质量的前提下,节省工期,为业主创造更大的效益。
参考文献:
[1]《浅谈顺德水道特大桥承台钢套箱施工技术》;李奕源;《城市建设理论研究》2012年第2期;
[2]《浅谈市政桥梁工程中的扩大基础施工技术控制措施》;张彬,张会权;《科技创新导报》2011年第34期;
[3]《常兴渭河特大桥大体积砼施工技术浅析》;张翼;《职业技术教育》2012年第5期。
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浅议特大桥梁工程上部结构施工技术
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作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
王长城
河南中原高速公路股份有限公司城市建设
Chengshi Jianshe yu Shangye Wangdian2013(1)
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