摘 要:本文作者結合自身多年的現場施工經驗,就橋梁承臺及其墩身的施工技術及過程控制進行敘述,以便同行間交流。
關鍵詞:橋梁 承臺 墩身 施工實踐
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(a)-0077-02
1 工程概況
某特大橋主墩基礎采用單墩16根深為53 m的φ1.25 m鉆孔灌注樁,承臺尺寸12.5 ×12.5×3.0 m,加臺尺寸6.6×9.4×2.0 m,墩身為圓端形實體墩,高為8.5 m(含1 m高頂帽)。邊墩A81#和A84#基礎采用單墩10根深為49 m和50 m的φ1.0 m鉆孔灌注樁,承臺尺寸7.1×10.4×2 m,加臺尺寸3.7×7.4×1 m,墩身為圓端形實體墩,高分別為9 m(含3 m高頂帽)和10 m(含3 m高頂帽)。
2 承臺施工技術
2.1 承臺鋼筋混凝土施工
人工用風鎬鑿除樁頭,使基樁頂部露出新鮮混凝土面,樁基埋入承臺長度及樁頂主筋錨入承臺長度須滿足設計要求。樁基檢測合格后,澆灌混凝土墊層,立模綁扎鋼筋,按照設計施作綜合接地鋼筋與沉降觀測標。將承臺的主筋與伸入承臺的樁基鋼筋連接,底面每隔50 cm于主筋底交錯位置墊一混凝土墊塊,側面每隔80 cm于主筋外側交錯位置墊一混凝土墊塊,以保證澆筑混凝土時鋼筋保護層厚度。
模板采用大塊鋼模,模板安裝前后對模板進行調試,在模板上均勻涂刷脫模劑。混凝土從2#拌和站由混凝土運輸車運到澆筑現場,溜槽入模或使用混凝土泵車,分層澆注,分層厚度≤30 cm。分層間隔澆筑時間不超過試驗所確定的混凝土初凝時間,以防出現施工縫。混凝土振搗采用插入式振搗棒,混凝土振搗過程中,應避免重復振搗,防止過振。應加強檢查模板支撐的穩定性和接縫的密合情況,防止在振搗混凝土過程中產生漏漿。在工程施工中采用插入式振搗棒時,應符合下列規定:采用插入式振搗棒振搗混凝土時,插入式振搗棒的移動間距不宜大于振搗棒作用半徑的1.5倍,且插入下層混凝土內的深度宜為50~100 mm,與側模應保持50~100 mm的距離。表面振搗棒的移動距離應能覆蓋已振動部分的邊緣。應避免碰撞模板、鋼筋及其他預埋部件。每一振點的振搗延續時間宜為20~30 s,以混凝土不再沉落、不出現氣泡、表面呈現浮漿為度,防止過振、漏振。混凝土振搗完成后,應及時修整、抹平混凝土裸露面,待定漿后再抹第二遍并壓光。抹面時嚴禁灑水,并應防止過度操作影響表層混凝土的質量。混凝土澆筑完畢后及時用塑料布或土工布覆蓋,加強保溫、保濕養護,延緩降溫速率,加強施工中的溫度監測和管理,及時調整養護措施。經質量驗收合格后,即可按設計要求回填基坑。
2.2 施工關鍵技術
鑒于本工程承臺為大體積混凝土,為降低混凝土內部溫度,減小內部和表面溫差,控制混凝土內外溫差小于20 ℃;預埋循環冷卻水管和溫度傳感組件,通過測溫點測量,掌握內部各測點溫度變化,加快內部冷卻水的循環,控制溫差,防止開裂。循環水管埋設見圖1。
(1)砼控制。選用水化熱較低的水泥、優質的砂石料,并在混凝土中摻加必要的摻合料和專用復合外加劑,選擇高性能耐久混凝土配合比。計量準確,攪拌均勻,適當延長攪拌時間。
(2)控制混凝土的入模溫度和環境溫度。不能使用新出窯的水泥,確保使用的水泥經過一段時間的冷卻。高溫季節施工時,對砂、石料和水泥等原材料進行遮蓋,采用低溫水攪拌并盡可能在傍晚或夜間澆筑混凝土,從而降低混凝土的拌和溫度。同時砼澆筑完成初凝后要及時覆蓋塑料布或土工布等物,并灑水保持表面濕潤。其目的有二:一是對砼進行養護;二是減少砼表面與砼內部溫差,使砼形成一個較為均勻的溫度場。
(3)現場監測砼內部溫度。為現場掌握砼內部溫度的變化,在砼內部埋設了測溫元件。包括DC-2型便攜式建筑電子測溫儀以及測縫計、應變計等,對砼內部所需參數進行觀測,并將觀測結果用于指導施工。承臺測溫孔的布置方式見上圖所示。
(4)拆模。當砼養護3天,砼內部溫度基本穩定,且砼強度達到設計強度的80%后,可拆除模板,拆模時須防止碰壞承臺砼。由于承臺砼為大體積砼,施工必須高度重視,加強監控和指導,防止溫度裂縫的出現。項目部與施工隊必須有專人值班,確保后勤;技術人員必須跟班作業,進行技術指導與監控,施工人員必須分工明確,責任到人。
(5)檢驗標準。承臺的允許偏差和檢驗方法應符合下表的規定(如表1)。
3 墩身施工技術
雙線矩形橋墩采用特制鋼模板拼裝,一次整體澆筑成形,混凝土通過泵送入模,墩身模板和鋼筋采用汽車吊垂直吊裝作業,墩身澆筑完成后先帶模澆水養生,拆模后覆塑料膜養生。本工程對于橋梁墩身所采取的施工工藝見圖2所示。
(1)模板及支架安裝。模板采用大塊整體鋼模,由專業廠家生產制造,模板表面平整,尺寸偏差符合設計要求,具有足夠的強度、剛度、穩定性,且拆裝方便接縫嚴密不漏漿。模板采用吊車配合人工安裝,確保軸線、高程符合設計要求后加固,保證模板在灌注混凝土時受力后不變形、不移位。模內干凈無雜物,拼合平整嚴密。支架的立面、平面安裝牢固,并能抵擋振動時偶然撞擊。支架立柱在兩個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。模板檢查合格后,刷脫模劑。
(2)鋼筋施工。運到現場的鋼筋須有出廠合格證,表面潔凈,使用前將表面雜物清除干凈,鋼筋平直,無局部彎折,各種鋼筋下料尺寸符合設計及規范要求,鋼筋集中制作、現場人工綁扎,按照設計施作綜合接地。墩臺身鋼筋與承臺或基礎錨固筋按規范和設計要求焊接牢固,形成一體;基底預埋鋼筋須位置準確,滿足鋼筋保護層的要求;鋼筋骨架綁扎適量的墊塊,以保持鋼筋在模板中的準確位置和保護層厚度。
(3)墩身接地端子。墩身綜合接地鋼筋嚴格按照《京滬橋通-22》圖布置,即:接6563113c06b249ed3ad05fa9e4fa34e62b335b5427a77ec054666e7509d3c36f地鋼筋利用墩身豎向主筋(本段墩身主筋直徑≥20 mm,滿足總截面≥200 mm2的規定),并無需改變結構鋼筋;沿墩立面中心對稱預置2根豎向接地鋼筋,N1上端采用接地端子與梁上的接地系統相連接,下端與承臺環型接地鋼筋N2焊接;N1接地鋼筋伸入頂帽中,要與頂帽鋼筋焊接形成電氣回路,N1伸入承臺與承臺頂、底層鋼筋網焊接形成電器回路;接地鋼筋之間全部采用焊接連接,鋼筋焊接要求雙面焊焊縫長度不小于5d,且不小于100 mm;單面焊時,不小于10 d,且不小于200 mm,d為鋼筋直徑;焊縫厚度不小于4 mm;接地鋼筋網應保證各點電氣連接貫通,砼澆筑前應逐個測試無誤后方可施工;接地鋼筋露出砼以外部分需進行鋅鉻涂層防銹處理;不銹鋼接地端子采用材質為GB00Cr17Ni14M02,其外露面應保證與砼表面平齊,條件允許情況下,建議連接端子外露面高出砼表面1~2 mm為宜,接地端子和連接鋼筋需進行鋅鉻涂層防銹處理;每個接地連接端子內設M16內螺栓,為防止掉入雜物可先擰上螺栓;對于用做綜合接地的鋼筋,施工時應采用油漆涂刷做好標識以備核查。
(4)墩身沉降觀測標。墩身沉降觀測標由套筒和螺桿組成,預埋時將螺桿拆下,套筒抵緊模板,并與墩身鋼筋焊接牢固,防止移動。拆模后,找出套筒,裝上螺桿,并焊接牢固,防止被人拆走。為防止混凝土進入套筒內,在套筒內填塞黑心棉,拆模后用鐵鉤掏出。沉降觀測標的位置見《京滬橋通-32》。
(5)混凝土澆筑。混凝土采用自動計量集中拌和站拌和,混凝土輸送車運輸,混凝土泵車泵送,漏斗配合減速串筒入模。澆筑前對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查,并將模板內的雜物、積水和鋼筋上的污垢清理干凈;模板縫隙填塞嚴密,脫模劑涂刷均勻。澆筑時檢查混凝土的和易性和坍落度。混凝土分層澆筑厚度不超過30 cm,用插入式振動器振搗密實。混凝土的澆筑連續進行,如因故必須間斷時,其間斷時間小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間,并經試驗確定,若超過允許間斷時間,須采取保證質量措施或按工作縫處理。
在混凝土澆筑過程中,隨時觀察所設置的預埋螺栓、預留孔、預埋支座的位置是否移動,若發現移位時及時校正。注意模板、支架等支撐情況,專人檢查,如有變形,移位或沉陷立即校正并加固,處理后方可繼續澆筑。混凝土澆筑完成后,及時用塑料薄膜包裹并灑水保濕養護。
4 結語
承臺及其墩身是橋墩的主體,同時是支撐和傳遞橋梁上部荷載的構造物,是橋梁結構中十分的重要的一部分,為確保橋梁的質量,在施工的過程中一定要加強各個施工環節的控制與管理。
參考文獻
[1]謝萬青.高架橋梁墩身施工方法探討[J].科技資訊,2011(8):118~119.
[2]吳逢懷.橋梁施工中裂縫的處理與控制[J].科技資訊,2011(10):31~33.
[3]陳亞力.高速公路橋梁墩帽施工技術[J].科技資訊,2011(4):57~58.