某预应力混凝土桥梁墩台施工研究
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇某预应力混凝土桥梁墩台施工研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要:随着科学技术的进步,施工机具、设备和建筑材料的发展,桥梁施工技术不断改进、提高而逐步发展和丰富起来。本文以实证的方法主要对桥梁墩台的施工技术进行了研究,对相关工程建设有借鉴作用。
关键词:桥梁;墩台:施工
中图分类号:U443.22
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2010)07-0180-02
1 前言
桥梁墩台施工是桥梁工程施工中的一个重要部分,其施工质量的优劣,不仅关系到桥梁上部结构的制作与安装质量,而且对桥梁的使用功能从使用寿命和日常维护也关系重大。因此,墩台的位置、尺寸和材料强度等都必须符合设计规范要求。在施工过程中,首先应准确地测定墩台位置,正确地进行模板制作与安装,同时采用经过正规检验的合格建筑材料,严格执行施工规范的规定,以确保施工质量。
2 工程概况
某大桥是一座跨越黄土冲沟的桥,该桥为黄土地基桥,高90m,且为大跨预应力混凝土连续梁。桥长370.32m,桥面纵坡13%(上坡),
桥跨组合为!孔32m预应力混凝土简支梁十【63m+2×84m+63m】预应力混凝土箱型连续梁+1孔32m预应力混凝土简支梁。
桥墩台结构:1号墩为双柱式矩形实体混凝土桥墩,墩高26.5m,2,3,4,5号墩为圆空心厚壁混凝土高墩,无隔板,墩高分别为6。、81、71及34m;桥台为耳墙式:墩台基础为方形挖孔桩基础。
3 墩台模板
本桥采用JPM―1型爬模模板,爬模的特点是设计由爬模自身支承的接料平台,简化了人推小车在三角支架步行板上散布混凝土的工序,减轻了劳动强度,缩短了浇筑混凝土的时间。模板组成中有三角支架,它既可以作竖带,加强模板刚度,又可以安装内外对拉螺栓、斜拉索具,确保立模稳固,还可以作脚手架。用减少圆周模板块数及调整相邻模板板翼搭接量的办法,达到桥墩收坡目的。该爬模构造简单,零部件品种少,易加工制造,一般修配厂就能制作。操作简便,施工速度快,每天可完成1.14m高节段墩身混凝土施工。易保证工程质量和施工安全。利用缆索吊机提升接料平台,不需另配爬升设备。可利用爬模施工墩身实体段及墩帽,对建造较高的桥墩较为经济。
根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的规定,模板的设计与施工应符合如下要求:
1)具有必须的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构物各部形状、尺寸准确;
2)尽可能采用组合钢模板或大模板,以节约木材、提高模板的适应性和周转率:
3)模板板面平整,接缝严密不漏浆;
4)拆装容易,施工时操作方便,保证安全。
4爬模结构设计
每套模由内外钢模板、三角支架、对拉螺栓、拆模吊篮、护拦、斜拉索具及安全网等组成。模板由2.5mm厚钢板和50×50×5角钢级焊而成,后背设有加劲肋,板面的两侧和下部比加劲肋边框大一些,大出的部分叫板翼,两侧板翼可供与两侧模板搭接用,下部板翼可供与下节模板搭接用。两侧板翼上下部分另设有长形孔,供对拉螺栓穿过。外模板高1.19m,宽0.42m。支承接料平台支腿的内模下缘肋框上,焊有规格相同的反置角钢。板面具有与墩身直径相适应的曲率,三角支架由角钢制作,上面设置有内外拉环,其竖向角钢长度与模板相适应,上下部各设对拉螺栓孔一个,墩内三角支架隔一个省掉一个三角支架的水平撑和斜撑,而只保留竖撑。对拉螺栓用直径14mm圆钢加工制作,安装支腿的模板用直径18mm对拉螺栓,它穿过混凝土空心支撑和内外钢模板,三角支架的钻孔,拧紧两端螺母后,就固定了内外模板的相对位置。斜拉索具两端设挂钩,中间配有开式索具螺旋扣,用来调整固定内外模板位置。吊篮用直径16mm圆钢制作,主要。用于拆模作用。每套爬模分三层:中层支架挂上吊篮,可供人员拆除下层支架及模板,上层外侧支架上铺设步行板,周边装设护栏,以增加施工人员的安全。中层内模下缘边框上,安装有支腿,支腿的固定依靠扣压支腿的螺栓压力,支腿的上面安装30号工字钢制作的平台纵梁,平台纵梁上面安装12号工宇钢制作的平台横梁,平台横梁上面铺设4cm厚步行板。
5 墩台身施工
5.1 桥墩下部实体段施工
模板用JFM-1型爬模的个模板,安装外侧三角支架,模板位置用内外斜拉筋代替斜拉索具来固定,模板外侧加用钢筋箍。模板和钢筋安装完毕,经检查合格后,用缆索吊机吊运混凝土灌筑。
5.2 空心墩爬模施工
(1)爬模工艺流程
采用JPM-I型爬模施工本桥高桥墩,一个很重要的问题是如何提高桥墩施工速度,缩短工期,我们采取的办法是:采取普通硅酸盐水泥。并在混凝土中加入早强剂三乙醇胺,还合理安排施工程序和劳动力组织。从而实现了最快可以每天条一节墩身的施工速度。
(2)爬模施工工艺
打好下部三节空心墩身后,就可以按下面所讲的方法进行循环施工。每打一节墩身(即一个循环)的工艺如下:
①提升接料平台:
A、松开接料平台上部结构与支腿的连结件,用缆索吊车将接料平台上部结构提升大于一节模板的高度。
B、用4组人,每组3人,提升4个支腿:将扣压支腿的螺栓松开,提升支腿一节模板高度,使之落于第N+2节模板加固后的下边框上,再用扣压支腿的螺栓把支腿与模板紧固。
C、接料平台上部结构落于新架立的4个支腿上,并联结牢固。
D、其它支腿也提高一节模板高度。
②模板拆除及其同步工作:
A、将悬挂于第N节支架的吊篮连同步行板、安全网提升挂于第N+I节支架吊环上,并将其上的活动挂钩挂于第N+I节三角支架斜撑上,以防吊篮侧向游动,安全网一侧拴于吊篮靠近墩壁的立筋上,另一侧拴于三角支架护栏座上。
B、拆第N节模板:分4组同时作业,自墩身圆周对称的两点开始,每点由两组人员沿相反方向作业,内外模板及配件同步拆除,下面人员站在吊篮内,用专用扳手卸下对拉螺栓螺母,用提升挂钩,分次挂住拆下的斜拉索具、三角支架、模板,上面人员随即一件一件地提升上去,放在第N+2节三角支架上,另有人清除模板上的污垢。拆下的对拉螺栓收集回去,进行丝扣整修、套丝。
C、调制与墩身一致的水泥砂浆,堵实对拉螺栓孔。
D、喷养护液。
③在新打混凝土达到1.2MPo时,混凝土连接面凿毛和清刷,与焊接竖筋和绑扎水平筋工作同时交叉进行。
④模板安装工作:
A、在模板上涂脱模剂,将混凝土空心支撑和对拉螺栓运到工作平台上。
B、安装吊线器:把吊线器接入到接料平台中心处,绞动其上的小绞车把大线坠提起,移动吊线器位置,使线坠尖对准设置在桥墩底部的中心点,然后固定吊线器。
C、根据灌注段内壁周长,计算出内模板块数和搭接量,并用笔将其位置划在己经打好混凝土的内模板上,然后按此位置立内模,(若上下层模板块数相等,可节省此量测工作),外模板与内模板对应即可。
D、立模型:a、新立内外模板各一块,竖到第N+2节模板上,使新立内外模板的下板翼插到第N+2节模板内,将一对穿套着混凝土空心支撑的对拉螺栓分别安装在模板两侧板翼的上下长形孔内。b、再取内外模板各一块竖到第N+2节模板上,并按搭接量与先放置的模板搭接,板翼的长形孔口卡在对拉螺栓上,取内外三角支架各一个安装到对拉螺栓上,(内侧三角支架与单角钢竖带间隔设置),与模板板翼密贴,安上对拉螺栓螺母,拧紧,以上工作由3个人操作。c、内外侧各设一个人将斜拉索具安装到新立三角架上,并用一端固定在吊线器中心轴上的钢尺,测量外侧外侧模距离,使之与设计的墩身外么尺寸相符,然后拧紧斜拉索具,并测量内模板位置,将内模板也调整到设计位置。d、以上是五个人一组的立模作业,可为4组,自墩身圆周对称的两点开始作业,自每点向相反方向作业,直到安装合拢,合拢的那块模板要贴靠在相邻模板翼的外侧,便于拆模。
E、模板全部立完后,再检查校正一遍内外模板位置。
F、在模板与钢筋间,垫上等于钢筋的净保护层厚度的砂浆垫块。
G、在上层外侧三角支架上安装护栏和铺步行板。
⑤钢筋、模板检查校正作:由施工单位技术人员和质量检查人员检查连接面的凿毛、清刷情况和钢筋及模型施工质量,工人校正处理好后,再由工程监理人员检验。
⑥混凝土灌注
A、灌注前,在靠近模板的混凝土面上铺一层厚2-3mm、宽2cm纯水泥浆,并在整个混凝土上表面铺一层厚1.5cm砂浆。
B、用缆索车吊运搅拌均匀的混凝土,倒在靠近模型的接料平台上,用铁锹铲至模型,(也可以直接用吊斗倒入模型一部分)。用两个插入式振捣器进行捣固。
⑦其它事项
A、由于桥墩收坡,横断面由大到小,接料平台纵梁在施工50%高度左右,气割下一段长度,以适应变小的墩身截面尺寸,再用此接料平台施工下个桥墩时,电焊接长到所需长度。
B、施工第一节空心墩身也用爬模施工,但要在基础顶面埋设连接斜拉索具的地锚环,需要架设临时接料平台承接混凝土。
C、依次施工第二节和第三节空心墩身,除节省了拆模工序外,其它工序施工同上述施工工艺。
(3)质量及安全措施
①质量控制的技术措施:
A、为了保证上、下两节墩身的连接质量,下节混凝土顶面的凿毛和清刷工作务必作到标准,并严格检查。
B、焊绑钢筋和内外模板安装完毕,应进行全面质量检查,检查合格后,方可进行下一道工序施工。
C、为了减少上下节墩身灌注段由于模板搭接引起的错台量,模板沿圆周方向搭接时,要始终保持左压右(或右压左)。
D、为保证墩身厚度误差小于允许误差值,混凝土空心支撑长度的计算要准确、长度施工误差不应大于士2mm。
E、为防止施工人员在三角支架上作业时,引起模板变形,影响混凝土质量,要将斜拉索具拧紧。
F、每打10节墩身,用经纬仪和水平仪检查一次模型中心和水平。
②安全措施:
A、教育全体职工树立安全第一的思想,自觉遵守各项安全规定,针对各项工序特点,进行安全技术教育和技术交底。
B、墩上作业人员,属于高空作业,一定严格遵守高空作业的有关安全操作规程。吊篮要安置稳定,防止游晃,上面步行板要固定住。爬模下部一定要拴好安全网,除接料平台上的作业人员外,要拴好安全带。墩上作业人员要戴好安全帽。
C、要严格执行起重作业安全操作规程,缆索机的信号指挥和传递要明确,各种起重机械、设备设专人检修,保持完好状态。
D、每次立模前,都要检查对拉螺栓丝扣和斜拉索具丝扣,如有滑扣,及时更换。
E、由于接料平台支承在爬模模板上,所以不得加大规定的混凝土吊斗重量。
5.3 JPM-I型爬模的优点及改进工作
JPM-l型爬模技术是从冷却塔的弼模技术,引来,在接料平台上作了突破性改革,由落地式脚手架改为支承在模板上的接料平台,由使用手推车走三角架步板散布混凝土,改为用缆索吊机吊运混凝土吊斗直接散布混凝土,减少了三角支架的施工荷载,因而还应该减小三角支架和模板边框材料规程变小,重量变轻,就可以将每节模板高度加高到1.5m左右,还能适应人力拆安的重量要求。另外,平台纵横梁制作成可以随着墩径变小而收缩的,支腿材料规格变小。
以上所分析的是用JPM-I型爬模发挥了很大优越性,笔者通过自己主持过的数座桥滑模施工和数座桥组合钢模板的优缺点,兼顾安全、质量、施工速度、经济效益,应选用空心高墩模型种类。滑模施工中,收坡的桥墩表面容易出现明显的沟槽,不收坡的桥墩表面容易出现明显的沟槽,不收坡的桥墩表面可以作到表面无沟槽,滑模滑提升中容易扭转,但圆形墩滑模的扭转,对外观无影响,所以,不收坡的圆形墩可以使用滑模。
6 结束语
在本项目中我们经过对空心高墩施工多种方案的选比,确定采用JPM-I型爬模并对其接料平台进行了重大改进。改进后的接料平台与墩身内径一样大,支承在中层模板结构上,每打一节墩身,用缆索吊机提升一次,可将吊斗内混凝土直接落到接料平台上,节省了平推车散布混凝土工序,比原翻模方案少用20%的人力,提高进度一倍。