閱讀 4990 次 淺談玉皇閣特大橋薄壁空心墩施工工藝及質量控制要點
摘要:介紹陜西銅川市玉皇閣特大橋薄壁空心墩施工技術控制要點及方法...
淺談玉皇閣特大橋薄壁空心墩施工工藝及質量控制要點
龐建輝1 駱福前2 王小英3
(1銅川市公路管理局 銅川 727031
2陜西省現代建筑設計研究院 西安 710048
3銅川市公路管理局中心試驗室 銅川 727000)
隨著我國交通事業的發展,預應力連續剛構橋的建設突飛猛進。由于其變形小、結構剛度好、行車平穩舒適、伸縮縫少、養護簡單、抗震能力強、經濟性好等特點,近幾年在我國得到了廣泛的應用。陜西省境內已有數座高墩大跨徑連續剛構橋相繼建成,在建的同類橋型也有多座。為了更好的控制作為連續剛構橋控制性的墩身施工質量,下面就銅川市玉皇閣特大橋薄壁空心墩的施工工藝及要點淺談如下。
一 、工程概況
銅川市玉皇閣特大橋工程全長11.587公里,其中特大橋長1276m,橋跨組合為(6×20)+3×(3×40)+(75+4×140+75)+(4×20)m,主橋為預應力混凝土連續剛構(聯長710m),三向預應力體系,引橋采用40 m及20 m預應力混凝土連續箱梁。主橋下部主墩高72~88m,采用雙肢薄壁空心墩,斷面尺寸為2×6.5×3.0m,橫橋向壁厚兩個邊主墩為110㎝,三個中主墩為90㎝,縱橋向壁厚三個中主墩及高度相對較小的16號邊主墩(高72m)為60㎝,20號邊主墩(高88m)為70㎝。主墩承臺厚度均為4m,平面尺寸兩個邊主墩為16.7×16.7m,三個中主墩為16.7×12.2m。橋梁設計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級。
二、薄壁空心墩的施工工藝
薄壁空心墩的施工工藝流程如下圖所示。
1.薄壁空心墩施工的關鍵工序是模板翻升。
(一)、翻模結構
翻模在總體結構上由工作平臺、吊架、模板系統和附屬設備等部分組成。每層高度3m或6m,每次以3m或6m循環交替翻升。
翻模的基本原理是:將工作平臺與模板焊成一個整體,在墩身澆筑完成并達一定強度后,在平臺上懸掛吊架,施工人員在吊架之上進行最下一層模板的拆卸,用塔吊提升、安裝、鋼筋起吊等作業。混凝土的澆筑、搗固、鋼筋安裝等作業則在工作平臺上進行。
(二)、模板拆除
1.翻模拆除與組裝順序相反。拆除工作在頂層混凝土施工完成后進行;平臺上堆放的材料和機具必須在模板拆除前先清理干凈;拆除工作必須嚴格對稱進行,邊拆邊運。
混凝土的拆模時間應考慮拆模混凝土強度要求和氣溫環境等情況,必須有利于混凝土強度的正常增長,即拆模時混凝土的溫差不能太大。拆模強度控制在5MPa和澆筑混凝土30h以上。
2.拆模與翻升
(1) 模板解體。模板視現場情況可解體為若干大塊翻升,如主墩(每一個支墩)可以分成4塊翻升。解體前先在平臺上懸掛吊架,操作人員在吊架內用塔吊掛鉤吊住模板(為保證安全,用倒鏈將最下層模板與上一層模板緊拉,防止模板松動時傷人),然后拆除拉筋、圍帶等。
(2) 模板翻升。用塔吊將最下一層模板落地后,進行打磨和維修整理,上脫模劑。然后用塔吊將修整處理后的模板吊到原最上一層模板上,操作人員在最上一層的施工平臺上進行組裝。
(3)檢查模板組裝質量和與平面位置,檢驗合格后方可安放撐木,擰緊拉筋。
(三)墩身橫隔板施工
施工過程中,應在墩身橫隔板下邊適宜高度預埋施工托架預埋件。其上分布型鋼作為縱橫分配的支撐梁,再在其上安裝橫隔板底模和側模支架。安裝底模時二者之間采用砂筒調整底模標高,使其與橫隔板梁底設計線型一致。側模支架安裝時與分配梁有效連接,確保支架穩定及受力。要按設計要求對墩身橫隔板托架進行等載預壓48h-72h,以消除非彈性變形,測定彈性變形量,根據變形量測結果設置預拱度。
底模、側模、內模均采用鋼模。所有模板、鋼筋及其他機具均由塔吊提升。安裝鋼筋的同時安裝精軋螺紋粗鋼筋和波紋管。精軋螺紋粗鋼筋和波紋管的位置嚴格按設計要求安裝,確保精軋螺紋鋼筋定位準確并與錨墊板垂直。特別要注意檢查壓漿管和排氣管是否密封暢通,應檢驗確保無誤后方可澆筑混凝土。
精軋螺紋粗鋼筋進行單端對稱張拉錨固,張拉力為57噸。應對張拉后的粗鋼筋用不同顏色油漆標識,防止漏張。擰緊螺母應使用專用工具。預應力張拉應在混凝土強度達到設計強度的90%后進行。 張拉程序為:0 初應力(初應力=10%δcon) δcon持荷2min錨固。張拉時應以張拉應力和伸長量實行雙控,伸長量(3.56㎜/m)。伸長量的量測按規范要求控制。精軋螺紋粗鋼筋的質量控制按照設計和規范要求進行,張拉機具油表、千斤頂等必須全部標定。張拉完成后要及時壓漿。壓漿采用M40水泥漿。水泥漿水灰比宜為0.40-0.45;水泥漿稠度宜控制在14-18S之間。根據試驗,水泥漿可加入適量的膨脹劑,其自由膨脹率宜小于10%。壓漿應緩慢均勻進行,且不得中斷。壓漿48小時內,結構混凝土的溫度不得低于5℃,否則應采取保溫措施。當氣溫高于35℃時,壓漿宜在夜間進行。壓漿完成后要及時進行封錨,防止雨水銹蝕精軋螺紋鋼筋。
三、質量控制要點
(一)鋼筋加工及安裝
1、基本要求
鋼筋的外觀質量和物理力學性能必須符合JTJ 041-2000《公路橋涵施工技術規范》和JTG F80/1-2004《公路工程質量檢驗評定標準》的質量要求。
2、實測項目
表5-1-1 鋼筋安裝實測項目
項次 |
檢查項目 |
規定值或
允許偏差 |
檢查方法和頻率 |
權值 | ||||
1△ |
受力鋼筋間距
(mm) |
兩排以上排距 |
±5 |
尺量:每構件檢查2個斷面 |
3 | |||
同排 |
梁、板、拱肋 |
±10 | ||||||
基礎、錨碇、墩臺、柱 |
±20 | |||||||
灌注樁 |
±20 | |||||||
2 |
箍筋、橫向水平鋼筋、螺旋筋間距(mm) |
±10
|
尺量:每構件檢查5~10個間距 |
2 | ||||
3 |
鋼筋骨架尺寸 |
長 |
±10 |
尺量:按骨架總數30%抽查 |
1 | |||
寬、高或直徑 |
±5 | |||||||
4 |
彎起鋼筋位置(mm) |
±20 |
尺量:每骨架抽查30% |
2 | ||||
5△ |
保護層厚度
(mm) |
柱、梁、拱肋 |
±5 |
尺量:每構件沿模板周邊檢查8處 |
3 | |||
基礎、錨碇、墩臺 |
±10 | |||||||
板 |
±3 | |||||||
注:小型構件的鋼筋安裝按總數抽查30%。
表5-1-2 鋼筋網實測項目
項次 |
檢查項目 |
規定值或允許偏差 |
檢查方法和頻率 |
權值 |
1 |
網的長、寬(mm) |
±10 |
尺量:全部 |
1 |
2 |
網眼尺寸(mm) |
+10 |
尺量:抽查3個網眼 |
1 |
3 |
對角線差(mm) |
15 |
尺量:抽查3個網眼對角線 |
1 |
受力鋼筋焊接(直螺紋連接)或綁扎接頭應設置在內力較小處,并錯開布置,兩接頭間距離不小于1.3倍的搭接長度,配置在搭接長度區段內的受力鋼筋,其接頭的截面面積占總截面面積的百分率,應符合表1-3的規定。表1-3搭接長度區段內受力鋼筋接頭面積的最大百分率.
表5-1-3 搭接長度區段內受力鋼筋接頭面積控制
接頭形式 |
接頭面積最大百分率(%) | |
受拉區 |
受壓區 | |
主鋼筋綁扎接頭
主鋼筋焊接接頭 |
25
50 |
50
不限制 |
注:①焊接接頭長度區段內是指35d(d為鋼筋直徑)長度范圍內,但不得小于500mm,綁扎接頭長度區段內是指1.3倍搭接長度;
②在同一根鋼筋上應盡量少設接頭;
③裝配式構件連接處的受力鋼筋焊接接頭,可不受本條限制。
④綁扎接頭中鋼筋連接處的橫向凈距不小于鋼筋直徑且不應小于25mm;
3、直螺紋連接,應保證剝肋鋼筋有效絲數不少于12絲,且上、下鋼筋連接應順直,直螺紋連接套的材料宜用45#優質碳素結構鋼材。
(1)連接套
① 直螺紋連接套的材料宜用45號優質炭素結構鋼材或其他經試驗確認符合要求的鋼材。連接套的受拉承載力不應小于被連接鋼筋的受拉承載力標準值的1.10倍。
② 連接套由批準的定點廠家提供,廠內加工,且應有產品合格證;兩端錐孔應有密封蓋;套筒表面應有規格標記。進場時承包人應進行復檢。
鋼筋直螺蚊接頭的技術要求,應符合現行JG 163-2004《滾軋直螺紋鋼筋接頭接頭》和JGJ 107-2003《鋼筋機械連接通用技術規程》的規定。
接頭端頭距鋼筋彎曲點不得小于鋼筋直徑的10倍;
錐直螺紋接頭施工時有關材料、加工、操作、質量檢驗應符合現行JG 163-2004《滾軋直螺紋鋼筋接頭接頭》和JGJ 107-2003《鋼筋機械連接通用技術規程》的規定。
(2)鋼筋錐螺紋加工
① 鋼筋錐螺紋絲頭的錐度、牙形、螺距等的加工必須與連接套的規格相一致,且經配套的量規檢測合格。
② 加工鋼筋錐螺紋時,應采用水溶性切削潤滑油;當氣溫低于0℃時,應摻入15%-20%亞硝鈉。不得用機油作潤滑液套絲。
③ 操作工人應按《鋼筋錐螺紋接頭技術規程》(JGJ109-96)的要求逐個檢查鋼筋錐螺紋絲頭的外觀質量。
④ 已檢驗合格的錐螺紋絲頭應加以保護。鋼筋一端錐螺紋絲頭應戴上保護帽,另一端可按規定的力矩值擰緊連接套,并按規格分類堆放整齊。
(3)鋼筋連接
① 連接鋼筋時,鋼筋規格和連接套的規格應配套,并確保鋼筋和連接套的絲扣干凈完好無損。
② 采用預埋接頭時,連接套的位置、規格和數量應符合圖紙要求。帶連接套的鋼筋應固定牢,連接套的外露端應有密封蓋。
③ 連接鋼筋時,應對正軸線將鋼筋擰入連接套,然后必須用力矩板手擰緊接頭。接頭擰緊值應符合表5-1-4規定的力矩值,不得超擰。
④ 力矩板手的精度為±5%,要求每半年用扭力儀檢測一次。
表5-1-4 接頭擰緊力矩值
鋼筋直徑(mm) |
16 |
18 |
20 |
22 |
25~28 |
32 |
36~40 |
擰緊力矩(N·m) |
118 |
145 |
177 |
216 |
275 |
314 |
343 |
(二)混凝土墩身施工
1、混凝土施工必須符合JTJ 041-2000《公路橋涵施工技術規范》和JTG F80/1-2004《公路工程質量檢驗評定標準》的技術要求。
2、不得出現空洞和露筋現象。
3、實測項目
表5-2-1 墩、臺身實測項目
項次 |
檢查項目 |
規定值或允許偏差 |
檢查方法和頻率 |
權值 |
1△ |
混凝土強度(MPa) |
在合格標準內 |
按JTG F80/1-2004附錄D檢查 |
3 |
2 |
斷面尺寸(mm) |
±20 |
尺量:檢查3個斷面 |
2 |
3 |
豎直度或斜度(mm) |
0.3%H且不大于20 |
吊垂線或經緯儀:測量2點 |
2 |
4 |
頂面高程(mm) |
±10 |
水準儀:測量3處 |
2 |
5△ |
軸線偏位(mm) |
10 |
全站儀或經緯儀:縱、橫各測量2點 |
2 |
6 |
節段間錯臺(mm) |
5 |
尺量:每節檢查4處 |
1 |
7 |
大面積平整度(mm) |
5 |
2m直尺:檢查豎直、水平兩個方向,每20m2測1處 |
1 |
8 |
預埋件位置(mm) |
10或設計要求 |
尺量:每件 |
1 |
注:H為墩、臺身高度
表5-2-2 柱或雙肢薄壁墩身實測項目
項次 |
檢查項目 |
規定值或允許偏差 |
檢查方法和頻率 |
權值 |
1△ |
混凝土強度(MPa) |
在合格標準內 |
按JTG F80/1-2004附錄D檢查 |
3 |
2 |
相鄰間距(mm) |
±20 |
尺或全站儀測量:檢查頂、中、底3處 |
1 |
3 |
豎直度(mm) |
0.3%H且不大于20 |
吊垂線或經緯儀:測量2點 |
2 |
4 |
柱(墩順高程(mm) |
±10 |
水準儀:測量3處 |
2 |
5△ |
軸線偏位(mm) |
10 |
全站儀或經緯儀:縱、橫各測量2點 |
2 |
6 |
斷面尺寸(mm) |
±15 |
尺量:檢查3個斷面 |
1 |
7 |
節段間錯臺(mm) |
3 |
尺量:每節檢查2~4處 |
1 |
注:H為墩身或柱高度。
四、結束語
經過工程實踐證明,細化施工步驟,控制過程管理,將極大的促進工程質量的有效提高,便于技術管理,更有利于規范一線工人的施工作業。通過以上分析,希望能給大家在同類橋梁施工中起一點借鑒作用,使施工過程更加便捷,確保工程質量。
參考文獻:
(1)《公路橋涵施工技術規范》(JTJ041-2000)
(2)《公路工程質量評定標準》(JTG F80/1-2004)
聯系人:駱福前 電話:13572813530
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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