大桥墩柱施工方法及工艺分析

大桥墩柱施工方法及工艺

本桥墩柱均为空心墩,主墩为双薄壁空心墩,为横向变截面矩形墩,墩高约73~78米;次主墩为单薄壁空心墩,为等截面矩形墩,墩高约14~33米。因墩柱较高,拟采用翻模进行施工。主墩采用2套模板,次主墩采用1套模板,每套模板配置3节,节长2.25米。在1#~3#墩的两幅桥中间位置各设置一台125塔吊,在塔吊旋转臂上安装探照灯,保证夜间施工照明。4#墩采用25吨汽车吊施工。人员上下采用爬梯。

1模板制作及安装

由于墩身较高,为了减少支撑数量,设计外模采用组合型大块带桁架钢模板,利用桁架进行自身支护,而不需单独另加支撑。面板厚度为6mm,加劲肋采用∠75×75×6mm角钢,间距为50cm,每间隔1.0m设一道水平桁架,桁架采用三角形式由[10槽钢加工而成。上下节模板之间采用螺栓法蓝连接,法蓝由∠100×100×8mm角钢与模板焊接而成。为了拼缝严密,法蓝采用榫口形式,即法蓝与面板边缘相互错开。为了减轻单块模板的重量,可考虑将模板和桁架设计成分离的,先进行模板的吊装就位,然后安装水平桁架,二者通过Φ24mm的高强螺栓连接。内模也采用大块刚模板,面板厚度为4mm,加劲肋为∠65×65×6mm角钢,间距为50cm,为了便于拆卸,其中三片竖向法蓝设计成倒角形式。模板标准节段模板由专业模板厂家加工,确保线形流畅。

模板的设计加工要力求装拆简单、接缝紧密、不漏浆。各向尺寸精确,表面平整,并要有足够的强度和刚度,以免在砼浇注中产生变形。并经试拼检验后,方可使用。模板标准节段高度为2.25m,每节分6~8片,重量以便与运输为准。为了增加模板的整体稳定和减少内撑的数量,内外模板之间利用Φ28mm的高强螺栓进行对拉,对拉螺栓孔按梅花形布置,间距为1.5m。为了确保空心壁厚,螺栓预留孔采用壁厚2mm、直径32mm的钢管将模板撑紧。

模板起吊通过塔吊或汽车吊进行,在安装模板时,应防止模板移位、凸出或偏斜。每节模板就位后都要对轴线偏位、相邻两板块的高低差、顶面水平的高低等偏差情况及时检查调整。内模利用Φ60钢管两端通过顶托支撑。为了防止爆模,增加模板的径向承载力,每间隔2m用钢丝绳通过5T的手拉葫芦将模板环向拉紧。

2钢筋的制作和绑扎

钢筋在加工前,应将钢筋表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净,对弯折的钢筋进行调直。依据图纸设计进行下料,弯制加工,并按图纸钢筋编号对钢筋分类编号存放。在钢筋的绑扎中,钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实,必要时可用点焊焊牢。为保证保护层厚度,在钢筋与模板间设置同标号的混凝土圆形垫块。为加快竖向钢筋接长速度,采用墩粗直螺纹钢套筒连接。

3砼搅拌、运输

水平运输采用砼罐车运输,垂直运输用内燃式输送泵。对砼倾注高度超过2m的,采用串筒下料,防止砼骨料分离。

4墩身砼浇筑

在浇筑砼之前,要对支架、模板、钢筋做进一步检查,对模板上的杂物、积水和钢筋上的污垢再进行清理;模板如有缝隙的,应填塞严密;对模板有漏刷脱模剂的进行补刷。

由于墩身砼采用串筒下料。砼的浇筑过程中,要按一定的顺序和方向分层进行,振捣方式采用插入式振动器。分层厚度不应超过30cm,其移动间距不能超过震动棒作用半径的1.5倍,靠近模板震动时要保持5cm至10cm的间距。操作时应注意快插慢拔,以保证砼的震捣密实。施工中注意各种钢筋及铁件的预埋。每次的浇注高度为4.5m,混凝土面要低于模板顶面20cm左右,以便于下次接高模板时,拼缝严密。对施工缝的处理,先凿除施工接缝面上的水泥砂浆薄膜、松动石子和松弱混凝土层,并用水冲净、湿润(不存积水),灌筑前在横向施工缝处先铺一层厚约15mm,采用与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。

由于空心薄壁墩施工容易出现表面裂纹,因此必须控制拆模时间和加强砼的前期养护。具体措施为:每次浇注砼前,用毛毡将模板包裹,气温高时喷水将毛毡湿润;每次砼施工完毕后,当砼强度达到设计强度的80%后才拆除模板,并用塑料薄膜将墩身包裹,并设专人负责向里注水养护。拆模仅拆除浇注段下部二节模板,预留上部一节模板,然后拼装上节模板,如此循环下去。

5实体段施工

桥墩下部实体段模板利用翻模的外模,第一层模板组装精度要求较高,外模立好后,要严格检查平面尺寸和标高,并用拉筋对拉固定,防止跑模,确认各方面无误后方可灌注混凝土。

上部实体段采用托架法施工,这种方法安装简便,拆卸容易,先在墩内预留拆卸架预埋件,然后安装托架,在托架上安装纵梁、横梁、模板、最后封顶。拆卸时,安装拆卸架,操作人员在拆卸架上可将封顶材料全部拆卸,最后拆下拆卸架。灌注顶帽混凝土时要一次连续完成,灌注完成后,及时复测垫石及预留孔的位置和标高,压光垫石平面,加强养护。

6横系板施工

在施工横系板顶节墩身时,事先安设预埋牛腿预埋件,待顶节墩身达到一定的强度后安装牛腿支架,在牛腿支架平台上安装横系板模板,然后绑扎钢筋、浇注混凝土。

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