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摘要:桥梁工程质量的好坏直接关系到成桥的使用效果,进而会影响到整条公路的使用效果。在桥梁工程建设中,处于下部结构的承台施工具有重要的意义,要加以重视。本文从承台的施工过程入手,对重要步骤进行了技术分析,提出了一些合理性施工技术方案。
关键词:承台钢筋模板混凝土
桥梁承台是桩与柱或墩联系的部分。承台把几根,甚至十几根桩联系在一起形成桩基础。而基础是桥梁下部结构的重要组成部分,基础工程在桥梁结构物的设计与施工中,占有极为重要的地位,它对结构物的安全使用和工程造价有很大的影响。
一、围堰及开挖方式的选择
(一)当凉台处于干处时,一般直接采用明挖基坑,并根据基坑状况采取一定措施后在其上安装模板,浇筑承台混凝土。
(二)当承台位于水中时,一般先设围堰(钢板桩围堰或吊箱围堰)将群桩围在堰内,然后在堰内河底灌注水下混凝土封底,凝结后,将水抽干,使各桩处于干处,再安装承台模板.在干处灌筑承台混凝土。
(三)对于承台底位于河床以上的水中.采用有底吊箱或其他方法在水中将承台模板支撑和固定,如利用桩基,或临时支撑。承台模板安装完毕后抽水,堵漏,即可在干处灌筑承台混凝土。
(四)承台模板支承方式的选择应根据水深、承台的类型、现有的条件等因素综合考虑。
二、挖基和排水
挖基施工尽量安排在枯水或少雨季节进行。施工前按计划投入劳力、材料、机具,根据工程的施工期限、工地环境及地质情况,基坑拟用机械进行开挖,在机械开挖不到的部位由人工突击挖除,及时检验,随时进行基础浇筑。对埋置深度较大的基础,要采取连续作业的方法。
基坑排水采用集水坑与集水沟排水的方式,集水沟沟底低于基坑底面,集水坑深应满足抽水机吸水要求,并用竹筐围护,防止吸水龙头堵塞。配备的抽水设备能力,一般大于总渗水量1.5~2.0倍,水泵宜大小搭配适当,抽水机根据基坑深度及吸程大小分别安装在适当位置。土质基坑用挖掘机配合人工开挖(作业时),坑壁坡度根据地质情况确定,一般土为1:0.75~1:1之间。开挖过程中,须加强排水,尤其是在雨天不允许基坑内积水,开挖至距基底20cm时,由人工清理至设计标高。石质基坑采用挖掘机开挖,无法松动时,采用小型松动爆破配合开挖,挖至设计标高后,凿出新鲜岩面,用砂浆找平。开挖完成后,各项指标符合要求即可进行基础砼施工,如承载力达不到设计要求,应按监理工程师批复方案处理。
三、基底检验及处理
(一)基底检验
基坑施工是否符合设计要求,在基础浇筑前应按规定进行检验。其目的在于:确定地基的容许承载力的大小、基坑位置与标高是否与设计文件相符,以确保基础的强度和稳定性,不致发生滑移等病害。基底检验的主要内容包括:检查基底平面位置、尺寸大小,基底标高;检查基底土质均匀性,地基稳定性及承载力等;检查基底处理和排水情况;检查施工日志及有关试验资料等等。
(二)基底处理
天然地基上的基础是直接靠基底土壤来承担荷载的,故基底土壤状态的好坏,对基础及墩台、上部结构的影响极大,不能仅检查土壤名称与容许承载力大小,还应为土壤更有效的承担荷载创造条件,即要进行基底处理工作。
四、钢筋制作及安装
(一)钢筋加工
钢筋在钢筋房集中统一制作成半成品,运输到现场安装。根据图纸设计要求,钢筋工长应熟悉图纸进行钢筋抽样,抽样完毕后,方可交付钢筋工下料。在钢筋下料过程中,应严把质量关。而且质量员应不定期抽查后台下料长度与钢筋工长料单长度比较,误差大于规范要求的应重新制作。钢筋在下料时,要严格按照设计规范进行,而且钢筋梁锚固长度应符合规范要求。成品堆放应标明所用部位、长度、规格。
(二)钢筋绑扎
用粉笔在砼垫层上按设计要求划出间距,逐个进行绑扎。底面钢筋采用砼垫块进行支垫,确保砼底面保护层厚度。钢筋接头按照设计和规范要求采用套筒、焊接或绑扎连接,焊接或搭接长度满足设计和规范要求,同一截面钢筋接头数量应满足设计和规范的要求。绑扎钢筋时应满绑,不得缺扣或漏绑。钢筋骨架绑扎注意绑扎方法,宜采用十字扣绑扎法,不得采用顺扣,防止钢筋变形。
五、模板施工
(一)模板设计
模板一般采用组合钢模,纵、横椤木采用型钢,在施工前必须进行详细的模板设计,以保证使模板有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠的承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构各部形状、尺寸的准确。模板要求平整,接缝严密,拆装容易,操作方便。一般先拼成若干大块,再由吊车或浮吊(水中)安装就位,支撑牢固。
(二)立模
加工好的承台模板运到现场,涂刷脱模剂,按模板支撑结构示意图设置支撑拼装模板。拼装模板时应注意保证拼缝的密封性,防止漏浆。为保证模板的整体稳定,在模板的每个支撑点上打入1m长的8型钢,作为加大支撑的措施。
六、混凝土施工
(一)优化混凝土配合比
掺入适量优质粉煤灰,减少水泥用量,即减少混凝土水化热。可采用双掺技术:
1.掺入适量的减水剂,节省水泥用量,同时推迟水泥水化热释放,在一定程度上降低水化热引起的升温。
2.掺入II级粉煤灰,替代一部分水泥,降低水泥水化热,同时改善混凝土和易性、流动性及可靠性,为施工带来了方便。
(二)混凝土浇筑
采用一辆拖泵,一辆汽泵同步浇筑施工。拖式泵前端软管接长,前接串筒,串筒出料口处混凝土堆积高度不宜超过1.0米。混凝土按一定厚度、顺序、和方向分三层浇筑,应在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土。上下层同时浇筑时,上层和下层前后浇筑的距离应保持在1.5m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时,应从低处开始逐层扩展升高,保持水平分层。混凝土浇筑时,采用插入式振捣器振实。插入式振捣器移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍;与侧模应保持50~100mm的距离;插入下层混凝土50~100mm,每一处振动完毕后边振动边徐徐上提,避免振动棒碰撞模板及其它预埋件。对每一振捣部位,须振捣密实即混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。混凝土浇筑完后,立即进行混凝土裸露面修整、抹平,待收浆后再抹第二遍并压光处理。
(三)混凝土测温 混凝土在浇筑时,覆盖住冷却管并振捣完毕后,即可通水;循环冷却水的流量控制在1.2~1.5m³/h。24h通水降温,通水时间要达到14d。冷却管通水后,技术人员跟班作业,随时量测冷却管的进出水温度及通过测温管量测混凝土不同位置及深度的温差。将量测数据收集、汇总进行对比分析,发现问题及时处理。
(四)表面覆盖蓄热养生
大体积混凝土内外温差根据体积大小和温度梯度不同,一般控制在25~30℃不会出现裂缝。当承台混凝土灌注后,内部温度虽然采取措施仍可上升到60℃以上,而混凝土表面随气温变化可能造成内外温差超过控制范围。为了控制内外温差,一方面采取措施降低内部温度,另一方面提高混凝土表面温度减少混凝土内外温差,即通过在混凝土表面覆盖撒热水,提高表面温度。
(五)养护
养护主要是起到保湿和保温作用,保温的主要目的是减少砼表面的热扩散,降低表面的温度梯度,防止产生表面裂缝;保湿的主要目的是防止砼表面出现收缩裂缝。砼浇注完成后即用两层草袋在上表面覆盖并洒水养护。因四周钢模板散热系数大,也要用草袋提前覆盖保温,避免表面温度梯度过大。
参考文献:
1. 岑国基、邱岳:《桥梁桩基承台设计》,《廣东公路交通》,2000年第C00期。
2. 李文会:《桥梁桩基承台的受力分析》,《都市快轨交通》,2005年第3期。
3. 李欣 欧阳琼:《桥梁承台大体积砼的施工温控》,《公路与汽运》,2004年第3期。
关键词:承台钢筋模板混凝土
桥梁承台是桩与柱或墩联系的部分。承台把几根,甚至十几根桩联系在一起形成桩基础。而基础是桥梁下部结构的重要组成部分,基础工程在桥梁结构物的设计与施工中,占有极为重要的地位,它对结构物的安全使用和工程造价有很大的影响。
一、围堰及开挖方式的选择
(一)当凉台处于干处时,一般直接采用明挖基坑,并根据基坑状况采取一定措施后在其上安装模板,浇筑承台混凝土。
(二)当承台位于水中时,一般先设围堰(钢板桩围堰或吊箱围堰)将群桩围在堰内,然后在堰内河底灌注水下混凝土封底,凝结后,将水抽干,使各桩处于干处,再安装承台模板.在干处灌筑承台混凝土。
(三)对于承台底位于河床以上的水中.采用有底吊箱或其他方法在水中将承台模板支撑和固定,如利用桩基,或临时支撑。承台模板安装完毕后抽水,堵漏,即可在干处灌筑承台混凝土。
(四)承台模板支承方式的选择应根据水深、承台的类型、现有的条件等因素综合考虑。
二、挖基和排水
挖基施工尽量安排在枯水或少雨季节进行。施工前按计划投入劳力、材料、机具,根据工程的施工期限、工地环境及地质情况,基坑拟用机械进行开挖,在机械开挖不到的部位由人工突击挖除,及时检验,随时进行基础浇筑。对埋置深度较大的基础,要采取连续作业的方法。
基坑排水采用集水坑与集水沟排水的方式,集水沟沟底低于基坑底面,集水坑深应满足抽水机吸水要求,并用竹筐围护,防止吸水龙头堵塞。配备的抽水设备能力,一般大于总渗水量1.5~2.0倍,水泵宜大小搭配适当,抽水机根据基坑深度及吸程大小分别安装在适当位置。土质基坑用挖掘机配合人工开挖(作业时),坑壁坡度根据地质情况确定,一般土为1:0.75~1:1之间。开挖过程中,须加强排水,尤其是在雨天不允许基坑内积水,开挖至距基底20cm时,由人工清理至设计标高。石质基坑采用挖掘机开挖,无法松动时,采用小型松动爆破配合开挖,挖至设计标高后,凿出新鲜岩面,用砂浆找平。开挖完成后,各项指标符合要求即可进行基础砼施工,如承载力达不到设计要求,应按监理工程师批复方案处理。
三、基底检验及处理
(一)基底检验
基坑施工是否符合设计要求,在基础浇筑前应按规定进行检验。其目的在于:确定地基的容许承载力的大小、基坑位置与标高是否与设计文件相符,以确保基础的强度和稳定性,不致发生滑移等病害。基底检验的主要内容包括:检查基底平面位置、尺寸大小,基底标高;检查基底土质均匀性,地基稳定性及承载力等;检查基底处理和排水情况;检查施工日志及有关试验资料等等。
(二)基底处理
天然地基上的基础是直接靠基底土壤来承担荷载的,故基底土壤状态的好坏,对基础及墩台、上部结构的影响极大,不能仅检查土壤名称与容许承载力大小,还应为土壤更有效的承担荷载创造条件,即要进行基底处理工作。
四、钢筋制作及安装
(一)钢筋加工
钢筋在钢筋房集中统一制作成半成品,运输到现场安装。根据图纸设计要求,钢筋工长应熟悉图纸进行钢筋抽样,抽样完毕后,方可交付钢筋工下料。在钢筋下料过程中,应严把质量关。而且质量员应不定期抽查后台下料长度与钢筋工长料单长度比较,误差大于规范要求的应重新制作。钢筋在下料时,要严格按照设计规范进行,而且钢筋梁锚固长度应符合规范要求。成品堆放应标明所用部位、长度、规格。
(二)钢筋绑扎
用粉笔在砼垫层上按设计要求划出间距,逐个进行绑扎。底面钢筋采用砼垫块进行支垫,确保砼底面保护层厚度。钢筋接头按照设计和规范要求采用套筒、焊接或绑扎连接,焊接或搭接长度满足设计和规范要求,同一截面钢筋接头数量应满足设计和规范的要求。绑扎钢筋时应满绑,不得缺扣或漏绑。钢筋骨架绑扎注意绑扎方法,宜采用十字扣绑扎法,不得采用顺扣,防止钢筋变形。
五、模板施工
(一)模板设计
模板一般采用组合钢模,纵、横椤木采用型钢,在施工前必须进行详细的模板设计,以保证使模板有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠的承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构各部形状、尺寸的准确。模板要求平整,接缝严密,拆装容易,操作方便。一般先拼成若干大块,再由吊车或浮吊(水中)安装就位,支撑牢固。
(二)立模
加工好的承台模板运到现场,涂刷脱模剂,按模板支撑结构示意图设置支撑拼装模板。拼装模板时应注意保证拼缝的密封性,防止漏浆。为保证模板的整体稳定,在模板的每个支撑点上打入1m长的8型钢,作为加大支撑的措施。
六、混凝土施工
(一)优化混凝土配合比
掺入适量优质粉煤灰,减少水泥用量,即减少混凝土水化热。可采用双掺技术:
1.掺入适量的减水剂,节省水泥用量,同时推迟水泥水化热释放,在一定程度上降低水化热引起的升温。
2.掺入II级粉煤灰,替代一部分水泥,降低水泥水化热,同时改善混凝土和易性、流动性及可靠性,为施工带来了方便。
(二)混凝土浇筑
采用一辆拖泵,一辆汽泵同步浇筑施工。拖式泵前端软管接长,前接串筒,串筒出料口处混凝土堆积高度不宜超过1.0米。混凝土按一定厚度、顺序、和方向分三层浇筑,应在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土。上下层同时浇筑时,上层和下层前后浇筑的距离应保持在1.5m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时,应从低处开始逐层扩展升高,保持水平分层。混凝土浇筑时,采用插入式振捣器振实。插入式振捣器移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍;与侧模应保持50~100mm的距离;插入下层混凝土50~100mm,每一处振动完毕后边振动边徐徐上提,避免振动棒碰撞模板及其它预埋件。对每一振捣部位,须振捣密实即混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。混凝土浇筑完后,立即进行混凝土裸露面修整、抹平,待收浆后再抹第二遍并压光处理。
(三)混凝土测温 混凝土在浇筑时,覆盖住冷却管并振捣完毕后,即可通水;循环冷却水的流量控制在1.2~1.5m³/h。24h通水降温,通水时间要达到14d。冷却管通水后,技术人员跟班作业,随时量测冷却管的进出水温度及通过测温管量测混凝土不同位置及深度的温差。将量测数据收集、汇总进行对比分析,发现问题及时处理。
(四)表面覆盖蓄热养生
大体积混凝土内外温差根据体积大小和温度梯度不同,一般控制在25~30℃不会出现裂缝。当承台混凝土灌注后,内部温度虽然采取措施仍可上升到60℃以上,而混凝土表面随气温变化可能造成内外温差超过控制范围。为了控制内外温差,一方面采取措施降低内部温度,另一方面提高混凝土表面温度减少混凝土内外温差,即通过在混凝土表面覆盖撒热水,提高表面温度。
(五)养护
养护主要是起到保湿和保温作用,保温的主要目的是减少砼表面的热扩散,降低表面的温度梯度,防止产生表面裂缝;保湿的主要目的是防止砼表面出现收缩裂缝。砼浇注完成后即用两层草袋在上表面覆盖并洒水养护。因四周钢模板散热系数大,也要用草袋提前覆盖保温,避免表面温度梯度过大。
参考文献:
1. 岑国基、邱岳:《桥梁桩基承台设计》,《廣东公路交通》,2000年第C00期。
2. 李文会:《桥梁桩基承台的受力分析》,《都市快轨交通》,2005年第3期。
3. 李欣 欧阳琼:《桥梁承台大体积砼的施工温控》,《公路与汽运》,2004年第3期。