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中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)108-0085-02
1工程概况
汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段第8标段起讫里程为K142+000-K151+000,于K146+841处设短链缩短12.938m,线路全长8.987km。线路起点位于五华县华阳镇中心南侧的古塘角村,路线向西经华南村曾岭下、洋飞角、新阳村阳坪岭,再向西经华阳镇坪南村新坑,米潭村万屋场,终点位于紫金县敬梓镇洋高村。全线采用120km/h设计时速的六车道高速公路技术标准,整体式路基路面宽34.5m,车辆设计荷载为公路-Ⅰ级。
为了加强本项目工程建设管理,消除质量通病,确保工程质量和施工安全,根据国务院《建设工程质量管理办法》和交通部颁发的《公路工程质量管理办法》等国家现行法律、法规以及广东省交通运输厅质量管理相关文件精神。并且立足于“预防为主,先试点”的原则,确保我合同段内的墩柱工程质量符合设计要求及技术标准,我标段选定了高楼大桥5#-1墩柱为我标段墩柱的首件开工工程。
2 参加首件墩柱施工主要人员及主要机械
本工程施工专业队伍、施工机械已进入施工现场,人员、机械满足施工需求。
3 墩柱施工过程
1)高楼大桥5-1墩柱首件工程工程于2013年10月15日报批,于2013年10月22日开始施工,钢筋、模板安装前,先对墩柱中心及桩顶高程进行复测并进行找平处理,然后进行墩柱钢筋、模板安装,完成后进行自检,自检合格后报请监理工程师验收,并申请砼浇筑。混泥土浇筑于2013年10月26日完成。
2)施工放样
桩基检测完毕之后,及时清理桩头,对桩顶预留钢筋进行调直,测量班精放墩柱中心点位,并在桩顶面上打点,用红油漆标识。对桩顶混凝土进行凿毛处理,同时保护好已放样出的中心点。
3)支架搭设
在墩柱钢筋、模板安装前,搭设施工支架,提供墩柱施工工作平台。对桩位周边的地面进行清理平整,场地平面平整完后,进行支架的搭设工作。支架搭设采用Φ48*3.5mm钢管扣件脚手架,间距70cm,高度150cm,加设剪刀撑,脚手架的搭设是安全施工重点控制工序,经验算支架稳定性满足施工要求。
4)钢筋制作及安装
钢筋由我标段1#钢筋加工场集中加工,平板车运送至施工点。墩柱纵向钢筋与桩基钢筋连接采用双面焊接,加强箍圈的制作采用双面焊,接头质量要符合设计和规范要求,应避免最大应力处设置接头,,焊缝长度不小于5d,钢筋的焊接接头面积在同焊接长度区段内不大于总面积的50%(焊接区段内是指35d长度范围内),箍筋采用点焊。
确保钢筋安装位置、根数、钢筋型号、连接工艺符合设计和规范要求。每道工序完成后须多次复核及验收,经质检员自检合格后,报现场监理工程师验收,验收合格后方可进入下道工序施工。
钢筋外观表面应洁净,加工前应将钢筋表面漆皮、鳞锈、油渍等清除干净。
安装钢筋时,先确定墩柱中心点位,采用机械、人工配合,将桩基预留钢筋与墩柱钢筋笼纵向钢筋采用双面焊接,通过柱加强筋连接成形。通过吊车调整钢筋笼中心位置。采用吊线锤对墩柱中心进行对中,调整钢筋笼平面位置,焊接保护层定位钢筋头,钢筋头靠近模板一侧须打磨,使其保护层控制在±5mm之内。
钢筋正式焊接时严格按双面搭接焊工艺要求操作,焊工必须持有上岗证,并指定二名焊工负责焊接,按规定频率取样进行接头抗拉性能试验。
5)墩柱模板安装
高楼大桥墩柱模板采用组合钢模板,由专业厂家设计和制作,现场安装。模板主要采用2m高/节的大块模板,配以少量0.5m高、1m高的矮模板用于调节。钢模板的组装采用螺栓连接,可按照施工要求,调节模板高度。为使墩柱模板有足够的刚度,保证墩柱混凝土的外观质量,钢模面板采用6mm厚钢板制作,外壁采用10cm的槽钢加肋。模板使用前须打磨,要求内表面光滑无锈。
5-1墩柱高度为8.450m,采用一次性浇筑,墩柱模板在安装前应由测量班对轴线和墩柱平面位置及标高进行复核,经复核无误后,报现场监理工程师验收,验收合格后方可进行模板安装。
模板安装前应在模板内侧涂一层脱模剂,脱模剂不可混用,以保证墩柱混凝土拆模后表面色泽一致,涂刷时要薄且均匀,避免对混凝土表面的污染。
墩柱模板安装完成后,应保证墩柱的设计尺寸及墩柱的竖向垂直度。为确保模板的竖向稳定性,在钢模外侧拉4根缆风绳将模板固定,以防砼浇筑过程中模板倾斜。墩柱模板与施工脚手架之间应相互独立,以避免在脚手架上人工操作时引起模板局部变形。
6)砼拌合物的控制
(1)混凝土原材料进场的质量控制
挑选生产能力强、质量信誉好、水泥颜泽美观的水泥供应厂家,从而保证水泥质量,对砂、碎石原料进行严格挑选,确保干净、无杂质,砂选用颜色较浅的中砂,含泥量控制在2%以内,同时加强碎石筛分检查,确保良好级配。
(2)严格控制混凝土配合比设计
在中心试验室的具体指导下,由工地试验室按有关技术规范进行计算和试验,完成配合比设计,并在施工过程中经常检查。施工前,拌和站的电子计量装置经过了计量部门的核准和标定,并进行了计量测试(试拌),确保计量精度。拌和前对沙石进行含水量检测,并相应调整配合比。
(3)严格控制混凝土坍落度
混凝土坍落度过大,难以将水分完全排出而产生较多气泡,将坍落度控制在120mm~160mm,在拌合站和浇筑现场均随时进行坍落度检查,不符合要求时,及时优化配合比。
7)混凝土的浇筑与振捣
(1)浇筑前应由质检工程师对支架、模板的稳定性进行检查,模板内应无杂物、积水。
(2)控制混凝土下料方向,使砼堆积在模板中间,避免模板边石子聚集,振捣不足,水泥浆不能很好的包裹石子,造成麻面。
(3)混凝土的振捣采用插入式振捣器振捣,混凝土浇注应连续进行,混凝土振捣依次顺序进行,插入范围不得超过振动范围2/3,同时加强模板周边的振捣,与侧模应保持5cm~10cm的距离,避免漏振。控制浇注分层厚度,保证在30cm一层。振捣遍数为2遍。
(4)插入式振捣器的操作:快插慢拔,并插入下层混凝土10cm,确保上下层混凝土紧密结合;严禁振捣器碰撞钢筋、模板及预埋件;振捣时间为每插点20s左右(混凝土坍落度较小时适当延长),做到不欠振、不过振,对每一振点,必须确保该点混凝土振捣密实。密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆;并将混凝土内靠近模板边的气泡振出混凝土外,或引到振动棒周边排出,同时注意不要振动过度,防止混凝土表面出现砂面。振捣器拔出混凝土时速度要慢,保证振动棒周围的空气能够跟随振动棒引出。
8)墩柱模板的拆除
墩柱模板在砼浇筑24小时后拆除,拆模时应防止损坏砼表面及其棱角,卸落支架时应对称均衡有序进行。模板拆除过程中,不能猛烈敲打和强扭,拆模时严禁随意抛掷,模板下落时设置缓冲支垫防止模板碰撞变形。模板拆除下来后,要维修整理,分类妥善存放,模板清洗以及涂刷隔离剂,以备重复利用。
9)混凝土养生
墩柱的养生采用塑料薄膜覆盖,水桶滴水养护,确保砼面经常处于湿润状态,墩柱砼拆模后的养生时间不少于7天。使混凝土在拆模之后保持连续湿润,避免形成干湿循环。
4 分析及结论
通过对高楼大桥5-1墩柱首件工程的施工过程来看,我标段所采用的墩柱施工工艺满足施工的要求。
我部根据《公路工程质量检验评定标准》进行检测,检测结果显示,高楼大桥5#-1墩柱的混凝土28天抗压强度39.1MPa,设计30. MPa,符合设计要求,合格率为100%;模板接缝平整、严密,支撑系统稳定、牢固,符合设计及规范要求;结构尺寸正确,混凝土面平顺、颜色基本一致,符合设计及规范要求。
通过高楼大桥5-1墩柱首件工程施工,加深了全体参建人员对桥梁墩柱施工工艺的理解,增强了其质量意识。同时在施工过程中也存在一些问题,针对问题我们通过讨论,提出了改进措施。在后续桥梁墩柱施工中我们将发扬首件工程中的优点,不断改进和优化施工方案,杜绝在首件工程中的问题再次发生。
同时通过对高楼大桥5-1墩柱混凝土成品进行检测,其各项指标符合设计及《公路桥涵施工技术规范》的各项规定及《公路工程质量检验评定标准》的要求。能够指导后续施工。
参考文献
[1]汕湛高速揭博项目T8标两阶段施工图设计.
[2]广东省高速公路施工标准化管理文件.
[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011).
Abstract: introduces ZhuHai, Guangdong LNG a dock project pier construction technology and technical measures, focusing on the template of the large volume pier construction program.Keywords: large volume pier; Anti-hanging system; side mold
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1 工程概况
广东珠海LNG一期工程码头工程共有3个大体积钢管桩支承墩台,4个靠船墩,8个系缆墩及4个钢栈桥支墩。墩台为现浇C40钢筋混凝土结构,钢管桩伸入墩台1倍钢管桩桩径,钢筋在钢管桩处断开与焊接在钢管桩上的钢套环焊接。墩台的尺寸及桩间距如表1所示。
表1 上部现浇墩台及横梁情况一览表
2 施工工艺
2.1墩台底模设计与安装
2.1.1底模设计
本工程墩台桩间距大, 墩台相对施工水位高差大,给施工带来极大难度, 因此考虑墩台分二层浇注, 第一层为80cm, 第二层为120cm。根据混凝土分层厚度, 进行受力计算选用底模系统所用材料, 底模系统计算主要包括以下两点:
①. 选定施工方案
采用反吊系统在钢管桩上搁置横担用拉杆反吊底模。
②. 受力计算
底模系统计算步骤:
混凝土浇筑分层验算主梁强度及刚度、稳定性计算(主梁上的主要荷载有:底模自重、钢筋重量、第一层混凝土重量、倾倒及振捣混凝土产生的垂直力、施工人员及施工机械荷载和侧模板重量)次梁计算扁担梁及吊杆受力计算
经过计算。反吊底模系统材料选用如下:
主梁:双拼Ι40a工字钢(两型钢之间的拼缝根据所选吊底螺栓的大小确定)。
次梁:Ι22a工字钢,间距40cm。
横担:双拼Ι30c工字钢。
2.1.2底模制作与安装
在桩顶挂吊篮作为操作平台,横担梁摆放到位后,用Φ16圆钢 “U”型卡卡住横担梁,并与桩内壁焊接固定,防止一侧主梁固定后横担梁倾斜。用Φ32mm精轧螺纹钢作为吊底螺栓。垫片采用200×200×18mmQ345钢板,每根吊筋两端锁精轧螺纹钢专用螺帽。吊底螺栓外套Φ100mmPVC管(一方面可以将螺栓周转使用,另一方面可以作为拆底预留孔)。
图1 底模反吊系统示意图
图2 桩顶横担梁加固图
主梁采用双拼Ι40a工字钢,缀板为240×120×10mm钢板,间距2m。主梁需要连接时同一根主梁连接处严禁在同一断面。主梁拼缝需坡口满焊,然后双面采用连接板焊接。
图3 主梁连接示意图
吊安主梁时,先将主梁首尾两端吊挂在扁担梁上,安装完两端吊底螺栓后拆除吊挂钢丝绳,测量配合,施工人员用手扳葫芦调整主梁,然后补齐中间吊底螺栓。由于桩基存在平面扭角,与主梁之间不可能紧贴,因此基桩与主梁之间用木楔子垫实。
次梁摆放时应避开主梁缀板,避免次梁高低不平。次梁的长度应根据主梁排架间的跨度选择,保证次梁端部均搁置在主梁上。次梁与主梁点焊连接,点焊时同一根次梁均点焊同一侧下边缘,以利于次梁拆除。
铺底楞为80×80mm方木格栅,用14#铅丝与次梁捆绑固定。上铺钉20mm厚竹胶板,作为底模。
底模与桩、竹胶板之间拼接应紧密,用三层板铺钉在缝隙处。底板四周沿模板边线钉三角木条,三角条下压海绵条止浆,侧面钉Φ25mm塑料软管止浆。
图4 底模四周止浆示意图
底模安装完成后进行标高复测, 对偏差超出允许范围进行调整, 并对底模系统进行检查, 确保底模安全可靠。
2.2侧模设计与安装
2.2.1侧模结构形式
侧模是保证混凝土外观质量的关键,既要满足强度、钢度和平整度,还应便于吊装、拼组重复使用,因此,侧模采用轻型钢模板。
根据墩台结构尺寸确定单片模板尺寸,面板采用5mm 冷轧板,[8@600mm 作为横向加劲肋,∠50×50×5@300mm 作为纵向加劲肋,外侧间距@1000mm 设纵向[8背带。
2.2.2侧模安装
墩台混凝土采用模板一次支立分层浇筑的工艺,根据分层的厚度在模板上焊接限高铁三角,侧模底口利用同一根底层钢筋两端各焊接螺栓对拉固定,且在钢管桩周围的对拉螺栓应与钢管桩焊接牢固,上口与就近钢桩对拉,模板边安装边对正找直,单片模板正位后,内侧用拉杆将模板竖背带与钢桩顶焊接牢固,防止浇筑过程中模板外倾。
图5 侧模板加固示意图
浇筑完第一层混凝土后,即拆除底模,侧模板靠与混凝土之间的磨擦力固定于墩台上,拆底模前必须将侧模底口螺栓重新拧紧。
2.3大墩台钢筋笼安装
墩台的钢筋布置由纵横向整体钢筋箍和侧壁水平箍组成。安装后形成底板双向筋、面层双向筋、侧壁竖向筋和侧壁水平筋。
墩台钢筋分两次绑扎,顺序如下:
底板下层钢筋和错开一定高度的侧壁钢筋底板上层钢筋和错开一定高度的侧壁钢筋桩顶加强筋按混凝土分层高度安装侧壁水平钢筋顶板下层钢筋和对接侧壁钢筋顶板上层钢筋和对接侧壁钢筋安装上部侧壁水平钢筋
2.4混凝土施工缝处理
分层混凝土顶面在混凝土初凝后,采用压力大于2.5mpa高压冲洗泵冲刷混凝土表面,冲开上部浮浆,以露出1/3碎石面为宜。下一次混凝土浇筑前均匀铺同强度水泥砂浆以加强新老混凝土的结合。
2.5墩台底模拆除
底层混凝土浇筑完毕,待强度达到设计强度100%时方可开始底模板拆除。
2.5.1 用钢丝绳一端套入主梁下横担Φ36圆钢(底模支立时钢丝绳一端套入横担圆钢后,将圆钢与主梁底部点焊,另一端通过Φ100mm预留孔外露在外),另一端通过手拉葫芦挂在墩台顶面预埋Φ25拉环上,随后手拉葫芦将钢主梁拉紧。同样方法将每组所有主梁均在基桩处用2个手拉葫芦拉紧。
图6 钢丝绳吊底处详图
预埋拉环随主梁布置,埋入方向与拉索方向基本一致。
2.5.2 专人统一指挥,多人同时缓慢松动手拉葫芦,让底模在重力作用下缓慢平稳下放,下放前在钢丝绳侧混凝土面上做好标尺,确保下放步调一致,当底模下降到距离墩台底1.5m时停止下放同时固定好手拉葫芦。底模下放过程中,下面严禁有任何作业人员或工作船通过。
图7 拆底示意图
2.5.3 工作人员进入下放的底模,底板打捆利用吊机从边缘起吊。用撬棍将次梁上的焊点松动,然后将次梁捆牢由吊机带劲顺底木模滑至墩台边缘,方驳吊机吊起放在运输方驳上。
2.5.4 施工人员将主梁一端连接吊具,由吊机带劲后,工作人员将自制自动脱钩一端与吊底钢丝绳相连,另一端通过钢丝绳与手拉葫芦相连,手拉葫芦挂在预埋拆底拉环上,待此手拉葫芦带劲后,松开原吊底手拉葫芦和钢丝绳。施工人员用小锤将自动脱钩打开,主梁即可落入水中。方驳吊机后移吊起放在运输方驳上。
图8自制自动脱钩图
图9 自动脱钩安装图
3 几点体会
3.1 侧模采用大片钢模板,钢度大,拼组方便,对保证混凝土外观质量起到了很好的作用,同时利用侧模与混凝土之间的摩擦力来支承侧模自重保证后续混凝土浇筑,取得了成功。在选择侧模底口螺栓时除了满足混凝土浇筑过程中侧压力的要求外还应该满足:N模板<αμnT
式中:N模板———单片模板自重;
α———安全系数;
μ———钢与混凝土之间的磨擦系数;
n———单片侧模板底口螺栓个数;
T———单个底口螺栓设计拉力。
3.2 吊底螺栓选用精轧螺纹钢较普通螺栓重量降低,方便安装。
3.3吊底螺栓外套ф100mm 塑料管,浇筑完第一层混凝土即拆除底模,吊底螺栓、吊架、底模均可重复使用,提高了施工材料的周转效率,降低了施工成本。
3.4用手拉葫芦下放底模的施工工艺,既降低了施工材料的损耗,又保证了拆底的安全。
3.5本工程墩台施工投入方驳吊机2艘,运输船2艘,模板配置时充分考虑各墩台的周转使用,减少模板修改量,墩台施工均如期完工。
通过对高桩码头墩台结构几个主要施工控制点的分析论证,并采取了相应的施工技术措施,为类似的工程施工提供参考借鉴。在广东珠海LNG码头墩台的实际施工中,达到了安全、经济、高效、适用的效果,取得了较好的经济效益。
1、高墩柱桥梁滑模施工前的准备工作
(1)施工人员是高墩柱桥梁的主要施工方,施工前,工区应对其进行认真的技术交接,将施工的整个预期操作过程告知施工人员,使施工人员对竖直度的控制及观测有详细的了解,对每个施工环节都应切实掌握。最后由施工人员根据相关技术规范编制科学、合理的施工方案,并交给监理进行审批;
(2)机械设备及原材料的要准备充分。砂、碎石、水泥和钢筋等原材料的选取要符合质量检测标准,进入现场后还要进行相关的检验,合格后方可用于施工建设。大桥2号和3号墩进行施工时要进行如下机械装备:2套模板,2台砼运输罐车,5个振捣棒,1筋机,2台钢筋切割机,电焊机4台及1台塔吊;
(3)施工前要对桥梁墩柱的试验配合比、测量放样和相关施工工作的准备情况做详细地检查和测试。
2、桥梁高墩柱滑模施工时的技术控制措施
(1)滑模施工中要对钢筋的绑扎和加工进行技术控制。施工中对钢筋的下料要根据相关的图纸设计,桥梁混凝土浇筑平行作业及钢筋的安装在很大程度上影响到了滑模的质量,所以滑模施工过程中,应对钢筋的安装进行严格的跟班质量测试,测试模式应按照隐蔽施工工程进行,合格后方可验收。滑模技术具有很高的要求,出现问题后不易修复,因此施工中应设置专人对钢筋的连接质量、间距、保护层及规格型号进行定期的检查,以便及时对可能出现的问题进行修复,从而保证钢筋的安装施工符合相关规范和质量要求;
(2)滑模施工中要对模板的安装进行技术控制。模板安装是钢筋绑扎完成后的第二道工序,模板的安装质量对滑模的施工质量具有很大的影响,拼装前,应先采用相应工具将模板表面进行磨光处理,待清除干净后,方可添加脱模剂;模板的安装要达到一定的技术标准,模板的垂直度、各部分尺寸、水平标高以及轴线位置都要经过严格的检查;拼装过程中要对模板的接缝进行控制,接缝过大会影响后续的施工操作,由经验得知,应控制模板接缝小于1毫米;
(3)滑模施工中要对混凝土的分层和振捣进行技术控制。确保桥梁混凝土的浇筑质量关键要保证混凝土的分层和振捣操作质量。桥梁滑模施工时,应对混凝土按照分层形式进行均匀浇筑,确保混凝土的各层面都保持水平,浇筑时应对浇筑方向进行定期变换,并严格控制混凝土分层厚度。对2号及3号桥梁高墩柱进行滑模施工时,应控制其混凝土分层厚度保持在250毫米左右。最后应严格根据相关操作规范和施工技术要求对滑模混凝土进行振捣,并对振捣过程进行严密监控,以保证桥梁混凝土的浇筑质量;
(4)滑模施工中要对滑模的垂直度、水平度及中心线进行技术控制。施工中对滑模的垂直度控制措施:悬挂垂直线于工程关键部位,设置专业的测量人员对其垂直度进行定期观测,通常以每天2次为宜,以保证滑模垂直度符合相关设计规范;施工中对滑模的水平控制措施:千斤顶具有同步器结构,施工中可采用此结构对滑模的水平度进行控制,并用水准管对其进行严格测量,以便检查滑模的水平度是否符合设计要求;施工中对滑模的中线控制措施:悬挂垂线于工程的关键部位,施工中根据垂线位置对滑模进行中线控制,并对模板的边线进行严格的测量和监控,通常以每天2次为宜,及时处理监控中出现的问题,确保工程中心线垂直,不发生倾斜或偏离。
(5)滑模施工中要对混凝土的表面进行休整和养护。施工中混凝土的凝结时间不是固定的,它要受到外加剂及周围环境气温的影响,因此滑模施工中,很难找到滑升速度和混凝土凝结时间的最优结合点。因此应对混凝土的表面施工质量进行严格控制,施工中要根据相关操作规范和施工技术要求对混凝土模板棱角部位进行合理地休整。桥梁高墩柱的截面高度较高,面积较大,砼的质量很难单纯依靠洒水覆盖养生来保证,针对这种情况,可采用对墩柱进行均匀喷洒养护剂的方式来进行养护,墩柱是由滑模施工完成的,均匀喷洒养护剂既能保证混凝土表面不被养护水冲走,又能确保砼的内在施工质量。
3、桥梁高墩柱滑模施工中的技术控制体会
(1)充分做好桥梁高墩柱滑模施工的准备工作,对施工方案的可行性、机械组合方式以及人员配置要进行严格的检验和审核;
(2)钢筋的制作及安装都要进行严密的监控,钢筋的下料要根据图纸的技术要求,严格控制其加工质量;严格控制施工中钢筋保护层的施工厚度,施工中要对其进行适时的定位监测;
(3)施工中要注重对模板进行定期检查,尤其是对模板接缝的检查,尽量避免模板出现漏浆和错台现象,严格控制模板的安装和拼接,以确保砼的外观施工质量;
(4)加强对工程整体垂直度的检查,桥梁高墩柱施工工程一旦出现质量问题,后果不宜处理,因此测量人员应对高墩柱的整个施工过程进行跟踪测量,对出现的问题能够进行及时处理;
(5)对砼的施工管理工作及施工工艺要加强控制,不要随意更改塌落度、施工配合比、质地、品种及材料规格等技术的控制标准;
(6)桥梁高墩柱滑模施工中要高度重视施工安全管理工作,施工对塔吊等高空作业机械要进行定期检修,高空作业人员应佩带必要的安全防护设施,确保施工安全。只有保证了施工安全,才能保证整个施工工程的顺利进行。
总结:
随着桥梁事业的飞速发展,滑模施工工艺在高墩柱施工过程中也得到了广泛应用,滑模施工技术的应用大大提升了桥梁结构的质量,但由于设计及设备上的原因,其工程运用还存在一些缺陷,这就容易导致桥梁质量得不到有效保证。本文简要提出了几点高墩柱滑模施工的技术控制措施,并总结出了几点施工体会,桥梁高墩柱滑模施工中,要严格按照相关技术规范进行操作,才能确保桥梁质量。
一、城际轨道交通工程实例简介
广东珠三角城际轨道交通工程桥梁段的墩柱大部分采用单墩,墩柱以流线”Y”型独立墩为主,分为矩形墩,圆端墩,圆墩三种形式,每种墩均有4米高的“Y”型墩帽;跨越道路地段采用框架墩,以保障道路畅通;矩形单墩,按照墩高分为三种型式:A1、A2、A3,A1型墩墩柱立柱矩形截面为1.8m×3m,墩帽顶截面为2.4m×5.4m,曲线型变化,正面形成“Y”型墩柱。A2型墩墩柱立柱矩形截面为2.4m×3m,墩帽顶截面为2.4m×5.4m,曲线行变化,适用于墩高大于8米,不大于12米的桥墩; A3型墩墩柱立柱矩形截面为3m×3.8m,墩帽顶截面为3m×5.4m,曲线行变化。圆端墩只有一种形式B1,用于标段内过河流段桥墩,墩柱截面形式为2.4m×5.4m,圆端半径1.2m,墩帽顶部截面2.4m×8.7m,圆端半径1.2m。框架墩型为两截面形式为2.2m×2.5m的直壁方墩,上架横梁。
二、“Y”型墩柱设计情况
“Y”型墩柱在高架区间设计最为常见;横桥向直线段宽一般大于2.2m,墩顶即”Y”字最顶宽度一般大于2.8m;顺桥向直线段宽一般大于4m,墩顶即”Y”字最顶宽度一般大于6m;墩柱钢筋保护层一般设计为3.5cm。
三、“Y”型墩柱施工工艺
1. 墩柱施工工艺
在承台施工时,首先测量放样,定位、安装墩柱直线段预埋筋,预埋筋的安装位置与墩柱直线段主筋钢筋位置对应一致,纵横中心轴线也必须与墩柱纵横中心轴线相互对应一致。承台施工完成,墩柱根部范围凿毛,清除灰尘和混凝土浮浆。然后搭设配合墩柱施工的辅助脚手架,绑扎墩柱钢筋骨架和墩帽“Y”型钢筋,安装保护层垫块,安装预埋件,安装模板,浇筑混凝土,混凝土养护。
2.工艺流程图
3.墩台施工容许误差
四、导致墩柱钢筋骨架偏心的主要因素
1.墩柱预埋筋定位控制措施不当,钢筋固定不牢固,在承台浇筑、振捣混凝土时,预埋筋发生移位,连接后续墩柱钢筋骨架出现偏心。
2.墩柱较高,墩柱钢筋骨架竖向主筋垂直度控制难度大,尤其是竖向钢筋接长焊接的位置。
3.“Y”型墩柱墩帽钢筋骨架向外分散,大头朝上,变截面段即顶部钢筋重量占整个钢筋骨架的比重较大,如果墩柱直线段钢筋垂直度控制不好,或钢筋骨架绑扎期间对称两侧受力不均,就会造成整个钢筋骨架偏心,严重时甚至会使钢筋骨架倾斜或倾倒。
五、“Y”型墩柱钢筋骨架偏心控制措施
针对以上分析“Y”型墩柱钢筋骨架产生偏心的原因,制定切实可行、合理有效的控制措施。
1.防止墩柱预埋筋偏心控制
为避免承台混凝土浇筑时使墩柱预埋筋移位或变形,施工时可根据墩柱直线段的主筋设计加工一套闭合的钢构箍圈,每套箍圈可分为内套箍圈和外套箍圈,外套箍圈设计半径和边长等于墩柱平面边缘线减去保护层厚度,内套箍圈半径和边长等于外套箍圈内径减掉墩柱直线段主筋直径或减掉主筋直径+5mm。承台混凝土浇筑前,用内外箍圈将墩柱预埋筋套在中间固定,同时采用钢管配合可调动的顶托,将箍圈的四个边固定支撑与承台钢模板连接在一起,可避免墩柱预埋筋在承台混凝土浇筑振捣过程发生偏心和移位。
2.钢筋骨架垂直度的控制
一般来讲,从两方面进行控制钢筋骨架的垂直度,一是墩身预埋筋定位准确,提供测量放线,精确定位预埋钢筋位置,并且固定牢固,保证在浇筑混凝土时不发生移位。二是在安装上部钢筋时使上下连接筋位于同一条轴线上,这就需要对钢筋搭接部分进行预弯,确保在进行搭接时钢筋同轴,同时做好上部钢筋固定措施,不至于造成搭接后的钢筋骨架发生偏移或倾斜,常规做法是在墩身钢筋骨架范围内搭设支撑脚手架,起到稳定作用。
3.墩柱钢筋骨架整体偏心控制措施
利用辅助施工脚手架增加钢管横撑,固定整体钢筋骨架。采用该方法,首先要保证辅助施工的脚手架的稳定。脚手架按双排搭设,一般按排距0.6m,立杆间距0.9m,横杆间距1.2m搭设成一个围绕墩柱的矩形框架,四面增加剪刀撑增强脚手架的整体性,落地杆落在承台顶面,增大脚手架的受力面积,增强脚手架的整体稳定性。对于较高墩柱,为增强脚手架的稳定性,还可在脚手架的外侧四侧增加缆风绳。脚手架搭设好后,在绑扎墩柱钢筋过程,逐步增加固定横撑,固定墩柱钢筋骨架。墩柱钢筋直线段绑扎高出承台顶面3米时,在3米位置增加一圈钢管横撑,形成“井”字形固定框架,将墩柱钢筋进行固定,钢管横撑与脚手架相连。如此操作,在直线段由承台顶面往上,每隔3米增加一圈钢管横撑。钢筋骨架绑扎完毕,绑扎钢筋保护层垫块,进行模板安装,模板由墩柱底部往顶部一节一节安装,安装过程,遇固定横撑影响模板安装时,拆除影响模板安装的横撑,其它横撑不动。如此往复,逐节安装模板,逐圈拆除固定横撑,切不可在安装模板时一次性拆除固定横撑,一次性拆除横撑后,安装模板时,钢筋骨架如遇碰撞,就会发生偏斜甚至倾倒。
六、总结
在”Y”型墩柱施工质量控制方面,钢筋骨架偏心最难控制。钢筋骨架偏心导致墩柱钢筋一侧露筋而对应另一侧保护层过厚,更甚至一旦偏心超标导致模板安装困难等,如不采取合理控制措施,仅靠保护层垫块调整,在面对钢筋密度大、吨位大的钢筋骨架上,垫块起不到明显的效果。所以通过学习和总结,制定了以上的控制措施,用于施工现场,能够较好的实现控制目标,避免了钢筋骨架偏心问题,确保了整个墩身钢筋骨架的混凝土保护层,试验后采用超声波检测保护层证明了上述措施的科学性和可行性,能有效的避免骨架偏心导致后续隐患。同时对钢筋骨架倾斜和倾倒也起到了有效的控制,避免了施工过程中因钢筋骨架倾斜、倾倒引发的安全事故。