
外坡比70:1双线圆端形空心桥墩
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王双树特大桥
外坡比70:1双线圆端形空心桥墩施工技术交底
1、工程概况及设计要求
双线圆端形桥墩墩高在21~30m之间的桥墩,墩结构形式均为外坡比70:1,内坡比35:1的空心墩,具体结构如图1、图2所示。
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图1、双线圆端形空心墩结构示意图(单位:cm)
图2、双线圆端形空心墩结构墩顶示意图(单位:cm)
根据通用图《双线圆端形空心桥墩(叁桥(2007)4332-I-B)》所示,
2、墩身施工
2.1、模板
2.2.1、墩身外模
双线圆端形空心墩外模系统采用翻模体系,为了保证双线圆端形空心墩墩身的外观质量,圆弧端采取一模到顶的方式。平面模板按3节加工,另外加工一节75cm高的调节模板。每节高度2.25m。具体见模板分层组装图7。
图5、70:1双线圆端形空心墩外模立面示意图
图2 70:1双线圆端形空心墩外模平面示意图(单位:cm)
模板加工成3节,每节高度2.25m,根据模板尺寸,混凝土分节浇筑,每节浇筑4.5m高。墩身顶部300cm一次性浇注,所以至墩身顶部采用调节块,具体模板分节及混凝土分节浇注尺寸如下图所示:
王双树共有三个25.5米高墩身,圆弧段模板采用一模到顶,2.25米高模板10节,3米高模板1节,圆弧段采用2个1/4拼装成半圆。平模共加工6节,每节高度为2.25米,每个墩身需要3节。共需浇筑11次混凝土,模板周转如下:
图3、模板分层图(单位:cm)
2.1.2、墩身内模(数据不准)
空心墩内模为可调节钢模,可充分保证浇筑混凝土的结构尺寸符合设计要求。双线圆端形空心墩内模采取一次提升的方式进行。由于空心墩内部结构也为圆端形,为了保证可调节出的形状符合内部结构,每块模板加工的尺寸宽为40cm左右,并且分块模板半径按内尺寸的折中半径加工,精度要求的非常高,故模板的加工难度较高。每次提升内模时内部半径不断减小,则每浇一次4.5m高度抽掉一小块模板。为使模板分块数量减少,尽量减少模板之间的拼缝,设计时按照每次减少的宽度的倍数多加工成整体模板,内模在抽条的同时,进行模板的替换即可解决拼缝过多的问题。以内坡比为80:1内模为例,模板共分为A、D、E、F、O、N共计6类模板。各类模板尺寸参数表见下表:
| 模板类型 | 加工半径(cm) | 上口尺寸(cm) | 下口尺寸(cm) | 加工块数 |
| 内A | 170cm | 104.3 | 106.6 | 16 |
| 内D | 170cm | 18 | 18 | 24 |
| 内E | 170cm | 9 | 9 | 8 |
| 内F | 170cm | 4.5 | 4.5 | 8 |
| 内错动N | 170cm | 18 | 18 | 8 |
| 内脱模O | 170cm | 18 | 18 | 4 |
浇筑
| 编号 | 模板 上口弧长 | 模板 下口弧长 | 设计上口 直径 | 设计下口 直径 | 设计上口 弧长 | 设计下口 弧长 | 模板弧长 上口误差 | 模板弧长 下口误差 |
| 1 | 471.20 | 480.40 | 301.25 | 307.00 | 473.20 | 482.23 | 2.00 | 1.83 |
| 2 | 480.20 | 4.40 | 307.00 | 312.75 | 482.23 | 491.27 | 2.03 | 1.87 |
| 3 | 4.20 | 498.40 | 312.50 | 318.25 | 490.87 | 499.91 | 1.67 | 1.51 |
| 4 | 498.20 | 507.40 | 318.25 | 324.00 | 499.91 | 508.94 | 1.71 | 1.54 |
| 5 | 507.20 | 516.40 | 323.75 | 329.50 | 508.55 | 517.58 | 1.35 | 1.18 |
| 6 | 516.20 | 525.40 | 329.50 | 335.25 | 517.58 | 526.61 | 1.38 | 1.21 |
| 7 | 525.20 | 534.40 | 335.00 | 340.75 | 526.22 | 535.25 | 1.02 | 0.85 |
| 8 | 534.20 | 543.40 | 340.75 | 346.50 | 535.25 | 544.28 | 1.05 | 0.88 |
| 9 | 543.20 | 552.40 | 346.25 | 352.00 | 543. | 552.92 | 0.69 | 0.52 |
| 10 | 552.20 | 561.40 | 352.00 | 357.75 | 552.92 | 561.95 | 0.72 | 0.55 |
| 11 | 561.20 | 570.40 | 357.50 | 363.25 | 561.56 | 570.59 | 0.36 | 0.19 |
| 12 | 570.20 | 579.40 | 363.25 | 369.00 | 570.59 | 579.62 | 0.39 | 0.22 |
| 13 | 579.20 | 588.40 | 368.75 | 374.50 | 579.23 | 588.26 | 0.03 | -0.14 |
| 14 | 588.20 | 597.40 | 374.50 | 380.25 | 588.26 | 597.30 | 0.06 | -0.10 |
内模在现场拼装成大块整体吊装。整套内模并用可调桁架调节内模半径。可调桁架如图8所示。
图8、内模可调桁架图
内模具体尺寸及结构样式见附图22~32。
2.2、钢筋及预埋件安装
由于墩身内主筋采用Φ16钢筋,钢筋刚度较小,所以钢筋每次接长4.5m。接长时,采用双面搭接焊,焊缝长度不小于8cm。主墩主筋采用定位钢筋辅助安装,每隔2.25m加工定位框,施工时必须充分保证钢筋的净保护层厚度。
主筋定好位后,在主筋上标记出箍筋的水平位置,从下至上绑扎水平箍筋,水平箍筋绑扎至混凝土浇注面以上2~3层。
墩身内检查设备预埋件:墩身内检查设备预埋件见图《双线圆端形空心桥墩》(叁桥(2005)4206-B)。墩身施工过程中,根据施工情况,墩内检查梯及平台可紧跟焊接,做为施工人梯。另墩帽施工时,墩顶空心墩位置预埋牛腿做为支架支撑,具体见附图33~34。
2.4、模板拼装
外模拼装在钢筋安装完成后,利用塔吊或吊车进行吊装。模板拼装工艺如下:
(1)、模板安装前,须对模板进行清理,涂涮脱模剂;模板法兰位置,阴阳接缝处的水泥浆须清理干净,以确保拼缝整齐,无错台。
(2)、先安装圆端模板,后安装正面平模。
(3)、模板拼缝间,须贴双面胶带止浆条,防止漏浆,影响外观质量。
(4)、实心段采用可焊套筒拉杆,空心段采用穿心拉杆。原设计提供的螺栓拉杆改为套筒拉杆,以便减少拉杆数量。空心段,拉杆外侧采用PVC管,以便混凝土浇筑完成后,可拆卸循环利用。
(5)、首节模板拼装时,须严格控制模板标高。首节模板安装前,先放出墩身界线,再施工1~2cm砂浆找平层,以方便模板安装。注意严格控制砂浆找平层不能侵入墩身范围。施工完毕后,予以凿除。
内模拼装要点如下:
(1)、内模拼装成整体后,根据外模拉杆的位置,设置内模拉杆孔,安装拉杆。拉杆固定采用套筒取代螺栓。
(2)、内模下口包住已浇筑的混凝土10cm,内模与已浇筑的混凝土之间贴一层海棉双面胶防止漏浆。
(3)、在墩身内搭设脚手架,内模靠拉杆及墩内脚手架支撑和固定,脚手架必须紧跟施工进度,以保证施工人员的安全和方便施工。
2.5、墩身混凝土施工
墩身混凝土采用分节浇筑,每节浇筑高度为4.5m。具体施工顺序图见图3
(1)、卧泵管的布设:卧泵管通过墩内搭设脚手架或沿塔吊拼接至相应高度。
(2)、每次安装模板前,用人工将下层混凝土顶面进行凿毛处理。
(3)、墩身临时人洞的设置:为方便施工,在墩身空心段倒角位置设置一临时人洞,以便墩身预埋件的焊接、墩身内垃圾的清理,待施工完成后,再封闭临时人洞。人洞尺寸为50cm×100cm,人洞位置如图9所示。人洞位置四周钢筋须打弯,经凿后够塔接长度,以便以后搭接补强钢筋。
(4)、混凝土的布料及振捣:混凝土布料须用串筒,防止水泥浆在施工过程中污染模板,影响外观质量。串筒数量根据浇筑部位和浇筑方量现场确定。混凝土浇筑采用分层浇筑,每层厚度按30cm控制。施工过程中,拌和站发生故障时,须放慢布料速度,布料厚度减薄,避免浇筑过程中出现冷缝。振捣遵循“快插慢提”的原则,严禁漏振或少振。
(5)、拼缝及拉杆眼的处理:模板拆除后,安设吊篮,及时处理墩身施工缝位置的浮浆,并用水泥砂浆封堵墩身内外拉杆眼。同标号水泥砂浆须掺白水泥调色,确保混凝土色泽的一致。
(6)、养生:由于水源缺乏,养生用水困难。拆模后,须及时喷射养护剂养生,无养护剂,不具备养生条件,严禁浇筑混凝土。墩身施工时,现场须放置同条件养生的试件,并做好温度记录。
(7)、在墩底实体段顶设排水坡,利用临时人洞排水,施工完毕后进行封堵。
2.6、通风孔设置
施工时,在离地面5m以上,每隔5~10m高度在墩身周围交错布置带有安全防护设施的通风孔,直径20cm。安全网采用φ8或φ6的钢筋焊接。通风孔采用φ20cm的PVC管成型,在护面筋位置焊接定位筋固定,通风孔外圈采用φ8或φ6螺旋筋加强,防止应力集中开裂,螺旋筋用φ8或φ6钢筋制作。通风孔的布置如图10、图11所示。
图10、27m双线圆端形空心墩通风孔及临时人洞布置图(单位:cm)
注:其它墩高通风孔布置,参见本图。
图11 通风孔安全网及螺旋加强筋布置图(单位:cm)
4、安全生产与环境保护
在翻模过程中,高空作业频繁,必须注意施工安全
1、作业人员戴安全帽、穿防滑鞋、系安全绳、不得带病作业。
2、在墩身周围10m范围内划定安全区,严禁非作业人员进入。
3、大风、暴雨和雷电天气应停止施工,切断电源,保护好各种设备。
4、起重机操作人员首先培训考核,持证上岗。起重机作业有专人指挥,禁止司机个人进行高空作业。定期检查起重机的限位开关,钢丝绳、卡环、附着臂,有损坏者及时更换,不能带故障运行。
5、起重机扒杆旋转范围,禁止司机任意转动吊装大臂,禁止超负荷起吊。起重机顶部与大臂前部均设置信号。
6、调运大模板和各种钢筋、挂架、泵送管道等要由模板工班长指引调运顺序、堆放位置。
7、施工完成后,认真清理场地,恢复工地环境。
5、质量标准及检验方法
8.1、钢筋加工允许偏差和检验方法:
| 序号 | 名 称 | 允许偏差(mm) | 检验方法 |
| 1 | 受力钢筋全长 | ±10 | 尺 量 |
| 2 | 弯起钢筋的弯折位置 | 20 | |
| 3 | 箍筋内净尺寸 | ±3 |
| 序号 | 名 称 | 允许偏差(mm) | 检验方法 | |
| 1 | 受力钢筋排距 | ±5 | 尺量,两端、中间各1处 | |
| 2 | 同一排中受力钢筋间距 | ±10 | ||
| 3 | 分布钢筋间距 | ±20 | 尺量,连续3处 | |
| 4 | 箍筋间距 | 绑扎骨架 | ±20 | |
| 5 | 焊接骨架 | ±10 | ||
| 6 | 弯起点位置(加工偏差±20抱含在内) | 30 | 尺量 | |
| 7 | 钢筋保护层厚度c | c≥35mm | +10 -5 | 尺量,两端、中间各2处 |
| 8 | 25mm<c<35mm | +5 -2 | ||
| 9 | c≤25mm | +3 -1 | ||
| 序号 | 项目 | 允许偏差mm | 检验方法 |
| 1 | 前后、左右距中心线尺寸 | ±10 | 测量检查每边不少于2处 |
| 2 | 表面平整度 | 3 | 2m靠尺检查不少于5处 |
| 3 | 相邻模板错台 | 1 | 尺量检查不少于5处 |
| 4 | 空心墩壁厚 | ±3 | 尺量检查不少于5处 |
| 5 | 同一梁端两垫石高差 | 2 | 测量检查 |
| 6 | 预埋件和预埋孔位置 | 5 | 纵横两向尺量检查 |
| 序号 | 项目 | 允许偏差mm | 检验方法 | |
| 1 | 前后、左右边缘距设计中心线尺寸 | ±20 | 测量检查不少于5处 | |
| 2 | 表面平整度 | 5 | 2m靠尺检查不少于5处 | |
| 3 | 空心墩壁厚 | ±5 | 尺量检查不少于5处 | |
| 4 | 支承垫石顶面 | 高程 | 0 -15 | 测量检查 |
| 中心位置 | 15 | |||
| 6 | 预埋件和预埋孔位置 | 5 | 测量检查 | |
| 位置 | 名称 | 高度 | 数量 |
| 外模 | 标准1/4圆弧模板 | 2.25米 | 40块 |
| 外模 | 1/4圆弧模板 | 3米 | 4块 |
| 外模 | 平模 | 2.25米 | 12块 |
| 外模 | 平模 | 0.75米 | 2块 |
| 内膜 | 可调半径1/4圆弧模板 | 2.3米 | 8块 |
| 内膜 | 平模 | 2.3米 | 8块 |
| 倒角模板 | 50cm*100cm | 1套 |
