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行业动态

猴子河特大桥主墩承台大体积混凝土施工

时间:2012/12/25 8:59:04 来源:中国公路网 点击次数:4865
   猴子河特大桥左、右线主桥均为4×50m+(115+220+115)m+5×50m连续刚构,两岸引桥为50m 先简支后连续T 梁,最大墩高135m,是厦蓉高速公路格都段施工难度较大的主要控制性工程之一。其主墩(左线4#、5# 墩,右线5#、6# 墩)采用双薄壁+单空心薄壁组合桥墩,过渡墩采用空心薄壁墩,基础采用挖孔灌注桩基础及钢筋混凝土承台,主墩每墩有直径2.5m 桩基20根,主承台平面尺寸30×20.5m,高度6m,C40 混凝土总体积为3690m3,属于大体积混凝土施工。本文结合左线4# 墩承台进行阐述。4# 墩承台施工工序主要为:测量放样、基坑开挖、凿桩头封底、钢筋和冷却管安装、模板安装、浇筑混凝土、拆模及养护、基坑回填。

  基坑开挖

  4# 墩承台基坑由于位于半山坡上,边坡坡度较大,且根据承台尺寸,开挖深度在10m 左右。根据地形条件,考虑到边坡稳定性,基坑边坡采用2 级防护,第一级坡率为1:0.5,坡高6m,采用浆砌片石挡墙防护;第二级坡率1:0.5,根据地形采用单锚索礅防护。由于承台底标高距离谷底比较高,为了提高基底的承载能力和防止滑坡,施工时还在基地底部挖设台阶,台阶上布置间距为50cm×50cm 的直径28mm 的钢筋锚杆,挖表部分用C25 混凝土浇筑回填找平,以提高整个基底的稳定性。

  桩头凿除

  垫层混凝土施工完成并具有一定强度后,立即组织充足的人员设备进行桩头凿除,桩头凿除时,要控制好标高,桩头应伸入承台15c m,在空压机等机械凿除剩余10c m 时,改用人工凿除,以免机械作业对桩头造成破坏,影响桩基质量。凿好的桩要求桩顶平整,断面碎石出露均匀,凿除桩头完成后,将伸入承台的桩身钢筋清理整修成设计形状,对桩基的偏位情况进行检测,复测桩顶高程,待检测合格后进行承台钢筋的施工。

  承台钢筋及冷却管的加工与安装

  钢筋在进场前必须进行检验,检验合格才可进场使用。在钢筋安装前,由测量班放线确定承台的轮廓线。

  根据测量班的施工放样,用墨线弹出承台轮廓线,根据图纸尺寸预留保护层厚度并将承台底部主筋位置用墨线标识在垫层混凝土上。

  根据标识的墨线,安放承台底部主筋,要求位置准确,同一截面内钢筋接头数量不得超过总数量的50% ;桩基钢筋嵌入承台部分按设计要求做成喇叭型,然后根据钢筋原材长度与图纸设计长度并结合规范要求,在满足设计、规范要求的同时,尽量减少钢筋损耗,合理搭配钢筋,错开接头位置,确定钢筋的下料长度,按照施工图纸完成箍筋和架立筋的安装。为了提高钢筋骨架的整体性和稳定性,左线4# 墩承台的四边上分别安装有角钢,其中一种角钢A 是浇筑桩基时预埋的,每棵桩基预埋4 根角钢,预埋深度不小于2m ;一种角钢B 是在承台6m 高度范围内呈2 层水平布置在承台边缘,这样可使承台侧面竖向钢筋点焊于角钢B 上,以增加竖向稳定性;还有一种角钢C 是布置与角钢A 成垂直排列,分别沿顺桥向和横桥向用螺栓或者焊接在角钢A 上,角钢安装时应保证其横向和竖向的精度,以便更好的定位承台钢筋。

  按照图纸要求和审批的施工组织设计,在计算好的位置安装冷却管,冷却管水平布置于混凝土不同层面内,每隔2m 用8 钢筋安装一道加固筋固定在承台钢筋上,要求加固牢靠;

  冷却管本工程采用直径32m m 的标准铸铁水管,管与管之间丝扣连接接头处要缠绕止水带并固定牢靠,防止因碰撞而损坏冷却水管。冷却管安装完成后,进出水口做好标识以辨别其位置并作通水试验,漏水的地方作标记马上处理,以防止在浇筑过程中因漏浆造成管道堵塞影响通水。由于4# 墩承台混凝土采用3 次浇筑完成,故冷却管需要安装3 次,这样对混凝土内部的温度控制有利。

  模板表面应平整,内侧线型顺直,内部尺寸符合设计要求。模板安装前,必须打磨干净并在模板内表面涂刷脱模油,保证拆模顺利并且不破坏混凝土外观,模板底采用水泥砂浆封底并调节平整度至设计高程。

  由于承台几何尺寸较大,安装模板时要求支撑稳固,模板上下采用螺栓连接,纵横采用20 钢筋焊接在承台主筋及桩基钢筋上,并穿过螺栓孔进行内拉,外侧抵在平台的预埋钢筋头上并配合支撑方木固定,以避免模板在浇筑混凝土过程中的变形和移位。在模板与模板的接头处,应采用海绵条或者棉麻絮填塞,防止浇筑过程中的漏浆现象。模板及支撑加固牢靠后,应对平面位置和保护层厚度进行检查,符合规范要求且报现场监理工程师同意后方能浇筑混凝土。

  混凝土的浇

  筑由于左线4# 墩承台混凝土方量有3690m3,浇筑过程采用分3 次浇筑、每次浇筑2m 的组织模式。

  混凝土在浇筑过程中应注意每次分层摊铺厚度不宜大于40c m,前后两层的间距在1.5m 以上。混凝土的振捣使用直径为50c m 的插入式振捣器,振捣时移动间距不得超过振捣器作用半径的1.5 倍,与侧模应保持5c m ~ 10c m 的距离,插入下层混凝土5cm ~ 10cm,振捣密实后徐徐提出振捣棒,应避免振捣棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件,造成模板变形、预埋件移位等。

  开始施工下一层混凝土时,应在两层混凝土之间进行二次振捣,二次振捣的时间以在下层混凝土初凝前、振捣棒拔出后原位孔洞能立即恢复为准,以排除混凝土内部多余的水分和气泡,提高混凝土的密实度。为防止漏振和过振,混凝土密实的标志是混凝土面停止下沉,不再冒出气泡,表面呈平坦、泛浆。在混凝土浇筑过程中,为防止模板爆模,应安排人员专门负责对模板的观察,一旦出现模板变形或模板外支撑发生变化,立即停止混凝土浇筑,采取措施进行加固,确保承台施工质量。为了检测混凝土浇筑完成后内部和表面的温差,需要在承台混凝土底部、中部和顶部预留一定数量的测温孔,测温孔孔径在5c m左右,可采用薄壁钢管。埋设时,须将钢管外部涂刷机油或混凝土隔离剂,并于混凝土初凝时将钢管埋入混凝土中,待混凝土终凝后,将管内灌注清水,顶部采用棉布包扎封顶,封顶应于承台混凝土顶面齐平。

  由于是采用分次浇筑完成的模式,故每次浇筑完毕后,需要在承台表面覆盖塑料薄膜和稻草进行外部保温,同时内部采用安装的冷却循环水管通过循环水降温,这样通过内外温控措施,使得混凝土内外温差尽可能小,防止温度裂缝的产生。第二次浇筑时需要间隔7 天左右使得混凝土达到一定强度后进行,浇筑时应首先在第一次浇筑的顶面凿毛,并把凿除混凝土清理干净,使得上下层混凝土能够更好的黏结,其余浇筑工程同上,第三次浇筑亦如此。

  混凝土的养

  护大体积混凝土容易出现裂缝,其主要原因在于混凝土内部与表面及外部环境温度梯度过大,由此产生的温度应力超过混凝土内外的约束力。为减小温度应力,需要在每次浇筑混凝土初凝前覆盖一层塑料膜,在塑料薄膜上方加盖一层稻草袋。浇筑完成第二天即开通冷却循环水,循环水管入口与自来水管相连,每个循环系统分别设置阀门控制,并根据情况设置加压管道泵,使得在混凝土中循环后的水可以排至混凝土表面供混凝土保温、养护,控制混凝土中心与表面及表面与环境温差在规定范围之内。当混凝土降温趋于平缓,入水温度和出水温度接近时(一般是在混凝土养生达到14 天左右)停止冷却水循环。

  冷却管使用完毕后清除孔内积水及时灌浆封孔,并将伸出承台顶面部分予以截除。

  混凝土浇筑完成后,应设专人负责并按有关规定做好测试记录,可通过电子测温仪、水银温度计,测得混凝土表面温度、环境温度、混凝土内部的温度、混凝土底部温度,并读取数值,在混凝土浇筑完成后的5 天内,每隔2 小时采集数值并检查一次并加以复核。混凝土表面与大气温差不超过20℃,进水口与出水口的温差控制在10℃左右。当混凝土抗压强度达到2.5M P a 后即可拆模。混凝土拆模后,即可选用合格的填料及时进行回填。

  

  论左线4# 墩承台施工中,严格按照相关规范从原材料、工序、组织出发,精密部署,严控施工质量,采取混凝土在施工过程和养生阶段内部和外部的温度控制,有效解决了大体积混凝土的水化热问题,防止了温度裂缝的产生,使得施工质量得到了保证。

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