公路橋梁大體積承臺(tái)施工技術(shù)
2017-02-27
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,公路橋梁建設(shè)逐漸增多,大體積承臺(tái)在工程中的出現(xiàn)也越來越頻繁,大體積承臺(tái)具有結(jié)構(gòu)厚、體形大、鋼筋密、混凝土用量多、工程條件復(fù)雜等特點(diǎn),很容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。因此,在橋梁大體積承臺(tái)施工過程中,必須要加強(qiáng)施工質(zhì)量控制與管理,合理安排施工方法,特別是應(yīng)注意施工過程中的溫度控制,確保工程質(zhì)量。本文結(jié)合工作實(shí)例,對(duì)公路橋梁大體積承臺(tái)施工技術(shù)談一些看法。
一、工程概況
某高速公路特大橋主橋墩承臺(tái)平面尺寸為29.6×19.2米,高5米,承臺(tái)混凝土約2828m3。本工程屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu),在施工時(shí)采用合理的混凝土配合比如采用低水化熱水泥、摻粉煤灰、礦粉及外加劑等技術(shù),以及布設(shè)冷卻水管和測(cè)溫元件等措施,用來控制和降低混凝土產(chǎn)生水化熱,避免因水化熱過大造成混凝土內(nèi)外溫差過大引起混凝土開裂破壞。
二、大體積承臺(tái)施工技術(shù)要點(diǎn)
1、基坑開挖
井點(diǎn)降水滿足施工要求后,經(jīng)測(cè)量室測(cè)放開挖邊線后采用挖掘機(jī)進(jìn)行基坑開挖。當(dāng)承臺(tái)基坑開挖至設(shè)定尺寸,并保證基底四周應(yīng)大于承臺(tái)平面尺寸0.5-1.0米?;铀闹苓€應(yīng)設(shè)置排水溝集水坑,防止雨水和地表水流入基坑。開挖基坑時(shí)的土應(yīng)堆放在基坑1.5m以外并整平,除回填需用土外,其余的土及時(shí)運(yùn)走?;禹斆鎽?yīng)盡量避免動(dòng)載或大的靜載。開挖時(shí)要注意保護(hù)樁頭、鋼筋及未聲測(cè)的聲測(cè)管。
2、樁頭處理及聲測(cè)
根據(jù)實(shí)際情況鑿除樁頂超封部分的混凝土,露出新鮮混凝土面。樁頭混凝土鑿除之前由測(cè)量室提供一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),由施工人員進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量,并在每個(gè)鉆孔樁設(shè)計(jì)樁頂以下5cm處做記號(hào),鑿除混凝土?xí)r可以以此固定點(diǎn)作為參照點(diǎn)進(jìn)行施工,并且鑿除混凝土至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上5-10cm時(shí)停止機(jī)械施工改為人工鑿除,以免破壞有效樁體。同時(shí)混凝土鑿除時(shí)防止損傷鋼筋和聲測(cè)管,鑿除完成后,進(jìn)行樁位測(cè)量和樁頂標(biāo)高測(cè)量,清除鋼筋上粘附的混凝土和坑內(nèi)廢渣。為不影響承臺(tái)施工,除個(gè)別齡期不到的鉆孔樁外,大部分樁應(yīng)在承臺(tái)開挖前完成聲測(cè)工作。待所有鉆孔樁聲測(cè)完成,并確定樁身完好后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行承臺(tái)鋼筋的安裝工作。
3、基底處理
基底的平面位置、尺寸、高程、基地處理等情況進(jìn)行檢驗(yàn)。基底地質(zhì)承載力應(yīng)符合要求,如不符合應(yīng)及時(shí)對(duì)基底進(jìn)行夯實(shí)等處理,其中鉆孔樁樁頭鑿除的混凝土可以作為承臺(tái)基地處理材料,將其加以鏟平,在處理好的底面鋪墊一層不少于5cm厚的碎石墊層,再用10cm厚的細(xì)石混凝土澆筑找平,混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后可以作為承臺(tái)的底模。
4、鋼筋加工、安裝
?。?)鋼筋加工前應(yīng)進(jìn)行配料計(jì)算,下料要有配料單,承臺(tái)鋼筋采用閃光6對(duì)焊焊接(技術(shù)可行時(shí)采用滾軋直螺紋連接),鋼筋接頭錯(cuò)開布置,對(duì)于焊接接頭在接頭長度區(qū)段內(nèi)同一根鋼筋不得有2個(gè)接頭,同一截面的鋼筋接頭面積不超過鋼筋總面積的50%。對(duì)焊接頭的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于該級(jí)別鋼筋的規(guī)定值,并至少應(yīng)有2個(gè)試件斷于焊縫以外,且程塑性破裂。
?。?)鋼筋在車間加工為半成品,運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后綁扎成型,綁扎成型的鋼筋品種、規(guī)格、間距、形狀、接頭及焊接等均要符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求。
?。?)鋼筋綁扎時(shí),同時(shí)要將冷卻管安裝好,并通水檢查。
?。?)架立角鋼施工。由于主橋承臺(tái)中間沒有設(shè)計(jì)架立鋼筋,因此為了固定中間及頂層網(wǎng)片鋼筋采用∠63進(jìn)行支撐,角鋼按照2m間距設(shè)置。
?。?)承臺(tái)混凝土澆筑前預(yù)埋墩身的接頭鋼筋,接頭按要求錯(cuò)開布置。鋼筋保護(hù)層采用用細(xì)石混凝土墊塊,其強(qiáng)度不小于45Mpa,每平方米放置4個(gè),確保保護(hù)層厚度。承臺(tái)頂層鋼筋安裝完畢后,進(jìn)行墩身預(yù)埋鋼筋施工。墩身預(yù)埋鋼筋預(yù)先按照設(shè)計(jì)圖紙長度進(jìn)行合理分段下料,并使用模具進(jìn)行定位,最后在預(yù)埋鋼筋頂層及底層分別綁扎定位鋼筋進(jìn)行定位。
?。?)預(yù)埋件、接地線、測(cè)溫元件預(yù)埋施工。承臺(tái)施工時(shí)應(yīng)按照要求預(yù)埋各種預(yù)埋件,其中包括墩身施工支架預(yù)埋件,鋼梁架設(shè)時(shí)的支架預(yù)埋件;同時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)要求預(yù)埋測(cè)溫元件(測(cè)溫管)、接地線等。
5、模板制造、安裝
模板要有足夠的強(qiáng)度和剛度,拼縫嚴(yán)密、不漏漿,面板平整、光潔。承臺(tái)模板主要采用大塊竹膠模板,承臺(tái)圓弧倒角可采用鋼模模板確保承臺(tái)外觀8質(zhì)量。模板制造完成后要進(jìn)行預(yù)拼檢驗(yàn),安裝側(cè)模時(shí),應(yīng)防止模板移位凸出,可在模板外設(shè)立支撐固定,模板設(shè)對(duì)拉筋固定,對(duì)拉鋼筋一部分利用承臺(tái)主筋焊接螺桿,一部分重新設(shè)置對(duì)拉鋼筋間距0.8×0.8m左右,拉桿外測(cè)帶雙帽。模板安裝完成后,要檢查其平面位置及頂面標(biāo)高,保證承臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸。模板涂刷脫模劑時(shí),外露混凝土面模板應(yīng)采用同一品牌的優(yōu)質(zhì)脫模劑。施工過程中要注意保護(hù)鋼筋,不得污染鋼筋。模板安裝完畢后,測(cè)量室將對(duì)模板軸線偏位、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核及測(cè)量,合格后投入使用。測(cè)量模板時(shí)在模板四周設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn),并在承臺(tái)中間部位也設(shè)置標(biāo)高點(diǎn),以方便承臺(tái)混凝土澆注過程中的標(biāo)高控制。
6、混凝土澆注
因?yàn)橹鳂虺信_(tái)面積及方量較大,施工時(shí)考慮采用兩臺(tái)混凝土輸送泵機(jī)同時(shí)澆注,并且在承臺(tái)上或承臺(tái)外安裝兩臺(tái)布料機(jī)方便混凝土澆注施工?;炷劣蓴嚢柢囘\(yùn)送到墩位,倒入輸送泵進(jìn)行泵送澆注,混凝土的運(yùn)輸能力應(yīng)滿足初凝和澆注速度的需要,使?jié)沧⒐ぷ鞑婚g斷,混凝土運(yùn)到澆注地點(diǎn)后應(yīng)保持良好的和易性和規(guī)定的坍落度。當(dāng)傾落高度超過2m時(shí),應(yīng)通過串筒或振動(dòng)溜管等設(shè)施下落。混凝土澆筑要分層進(jìn)行,采用斜向分層,由一端向另一端澆筑,每層厚度不超過30cm,上層混凝土的澆筑應(yīng)在下層混凝土初凝前進(jìn)行?;炷琳駬v采用直徑50mm、75mm等插入式振動(dòng)器。插點(diǎn)距離為其作用半徑的1.5倍,插入深度應(yīng)進(jìn)入下層混凝土5-10cm,振搗棒應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋,混凝土隨灌隨振搗,避免漏振、欠振或過振,每一振搗部位達(dá)到混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、表面平坦泛漿后才徐徐提出振動(dòng)棒?;炷翝沧⑦^程中,安排專人負(fù)責(zé)巡查模板,確保澆注萬無一失。
7、拆模及養(yǎng)護(hù)
當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于2.5Mpa,且其表面及棱角不因拆模而受損時(shí),方可拆除側(cè)模,同時(shí)拆除模板時(shí)注意保護(hù)混凝土,防止破壞表面,重復(fù)使用的模板拆除后要檢查、維修,模板拆除后,混凝土面要及時(shí)采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)不少于10天(養(yǎng)護(hù)溫度10-20℃)。冷卻管被混凝土埋沒3個(gè)小時(shí)后即開始通水,冷卻水使用干凈的井水,冷卻管通水后,冷卻水就不再中斷,直到混凝土處于降溫階段,冷卻管出口的水溫與氣溫之差小于5oC后方才停止通水。
8、大體積混凝土施工溫控措施
(1)適合泵送施工的混凝土配合比,水泥采用保水性好、泌水性小的品種;泵送混凝土入泵坍落度宜在180-220mm。并且采用有利于降低大體積混凝土水化熱的配合比。采取“雙摻”措施:摻加粉煤灰、礦粉來改善混凝土的和易性、減少水泥用量來降低水化熱。并采用具有緩凝作用的減水劑,初凝時(shí)間宜在10-12小時(shí),減緩澆筑速度,以利于散熱。
(2)選用級(jí)配良好的骨料,并嚴(yán)格控制砂、石子含泥量,降低水灰比。并且施工時(shí)加強(qiáng)振搗,以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。
(3)布設(shè)冷卻水管,在內(nèi)部通循環(huán)水,冷卻并降低承臺(tái)內(nèi)部溫度。
?。?)嚴(yán)格控制入?;炷翜囟?,冬季要提高混凝土出機(jī)溫度,泵送管沿線保溫,并在外部加強(qiáng)保溫或升溫來減少內(nèi)外溫差。
?。?)分層澆筑混凝土,每層澆筑厚度控制不大于60cm,以加快熱量的散發(fā),并使溫度分部較均勻,同時(shí)便于振搗密實(shí),以提高彈性模量。
(6)加強(qiáng)溫度管理,混凝土拌制時(shí)溫度要低于25℃;澆筑時(shí)要低于30℃。澆筑后控制混凝土與大氣溫度差不大于20℃,混凝土本身內(nèi)外溫差在20℃以內(nèi);加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)過程中的測(cè)溫工作,發(fā)現(xiàn)溫差過大,及時(shí)覆蓋保溫,使混凝土緩慢地降溫,緩慢地收縮,以有效降低約束應(yīng)力,提高結(jié)構(gòu)抗拉能力。
三、結(jié)語
總之,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的特定條件,對(duì)不同體積的承臺(tái)制定不同的澆筑方案和技術(shù)措施,能有效地降低泵送大體積混凝土內(nèi)部的最高溫升,消除冷縫現(xiàn)場(chǎng),確保施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐宏安、盧國國,橋梁大體積承臺(tái)施工技術(shù)研究,《城市建設(shè)理論研究》2012年第3期.