重庆川九建设有限责任公司 重庆市 渝北区
摘要：作为路桥施工最常见的材料,混凝土应用较多。随着社会经济的快速发展,对基础设施提出了更高的要求。大体积承台混凝土施工是桥梁工程建设的主要内容,其特点为结构厚度大、混凝土量多等,在施工环节大体积混凝土因水化热影响,极易出现内外温差过大现象,进而产生裂缝。如无法控制施工质量,将对工程使用寿命造成严重影响。为此,必须做好施工准备、混凝土施工、测温等整个环节的各项工作,并且采取相应的防护措施,保障施工人员的人身安全,不断促进公路建设事业的发展,实现国民经济的快速增长。
关键词：桥梁承台；大体积混凝土；施工技术
1工程概况
某桥梁工程起止桩号为K3+300~K5+000总长度为1700m,其中1297m为桥梁长度,403m为引线路基,且另外设置了2151.3m临时便线工程。本桥梁桥面宽度为38.5m,预应力混凝土斜拉桥为其主桥类型。桥梁承台总数为64个,都为大体积混凝土。因施工现场地质情况,在施工过程中应做好混凝土防裂控制工作,避免贯穿性温差裂缝产生,尽可能降低混凝土干缩裂缝,提高承台混凝土整体性。
2施工方法
2.1基坑支护及降水
(1)钻孔灌注桩:沿基坑开挖线在外侧布置53根钻孔灌注桩,桩径Φ1000mm,桩间距1400mm。3#墩有效桩长17m,采用水下砼浇筑,砼强度等级为C30。灌注桩钢筋笼主筋为12Φ25mm,加强筋为Φ20mm@2000,箍筋加密段为Φ8mm@100,其余为Φ8mm@150。
(2)锚杆:采用Φ28mm钢筋1根作为锚杆,施工中倾角为15°,水平间距1200mm。锚杆应加设预应力,通过试验及验算,其锁定值为120kN。为利于锚杆固定,每道锚杆上加设平行布置的2根扣在一起的[25b槽钢作为腰梁。
(3)灌注桩桩顶设一道断面尺寸为120×60cm(宽×高)的钢筋砼冠梁,,冠梁配筋主筋为8Φ25mm,箍筋Φ8mm@200,砼强度等级为C30。
(4)为防止地下水绕流,高压旋喷桩必须进入基坑底以下2m,注浆施工时,成孔至设计深度后,喷射注浆至地下水位标高以上0.5m即可。
(5)根据基坑开挖深度,坑内地下水必须降至基坑底以下1m才可满足要求,所以降水井深度应比基坑底深2m以上。降水井成孔直径为600mm,成孔后下入直径300mm的无砂砼滤管,然后在周围封填砾料,砾料直径为1~2mm,成井后应立即进行洗井,并试抽水。
2.2基坑开挖
开挖的外运土方需分两步倒运,先将开挖土方临时存放在河堤处或基坑旁空地,再外运土方至指定弃土场地。基坑开挖采用人力配合挖掘机的方式。3#基坑开挖为不放坡开挖,采用先机械后人工的方式进行开挖,在距承台底标高还有1m时,改用人工清理土方直至开挖完成。为保护坑壁,基坑四周坑壁1m范围内采用人工开挖并清理坑壁。开挖出的土方要及时运出施工场地,为避免影响边坡稳定,禁止土方堆积坑壁四周。
2.3基底处理
在基坑开挖完成后,需对基底进行封底施工。本工程采用碎石和水下砼各10cm厚进行基坑封底施工,下层为碎石,上层为水下砼。封底施工中对基底进行抄平,控制好基底标高,顶面标高为承台底面标高。
2.4凿除桩头
完成封底混凝土施工后,其强度较高,此时需及时凿除桩头,尽可能减短该施工时间。此阶段应做好标高控制工作,要求向承台内伸入桩头10cm左右,先通过红漆将标记准确标注到桩头,在剩余10cm凿除时,需选用人工方式,防止机械设备损坏桩头,对桩基质量造成不利影响。结束上述作业后,必须及时检测桩基偏位情况,待检测质量无误后,即可进行下一工序施工。
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2.5安装承台模板
第一,安装垂直面承台模板。完成承台钢筋安装后,即可安装承台垂直面模板。一般选取大块组装钢模板用于垂直面模板安装,事先应打磨好模板,保证模板表面不存在浮锈,并擦拭干净。随后均匀涂抹脱模剂。安装时,应在基坑内准确安放模板,并安装。待轴线、高程检查无误后,即可按照内拉外撑的原则进行加固施工,一般选取Φ12钢筋拉筋,以0.8m作为同层相邻拉筋间距。选取钢管、方木等作为外撑施工,要求将两道外支撑设置到相邻拉筋中间相同间距位置,模板安装后,应保证其稳固、顺直,避免混凝土浇筑时模板因受力出现变形、位移现象。
第二,安装两个斜面模板。为便于浇筑混凝土,应选取木模板作为两个斜面模板,当浇筑高度达到3.3m时,即可安装模板。
(1)完成承台钢筋安装后,根据1m×1m间距在承台斜面面层钢筋上进行模板支撑筋焊接施工,随后将Φ16钢筋焊接到支撑筋顶部位置,以此充分支撑斜面模板。
(2)事先根据0.8m×0.8m间距在承台斜面面层钢筋上将拉筋焊接好,以此有效加固模板。
(3)在模板上通过手枪钻进行钻孔,保证拉筋能由模板孔内顺利穿入。
(4)浇筑高度达到3.3m时,即可安装斜面模板,加固时可选用加固卡扣,利用支撑筋与拉筋的相互作用稳固模板,一般可同时进行混凝土浇筑与模板安装加固施工。
2.6混凝土施工
通常在拌和站集中进行混凝土拌和施工,由于混凝土方量较大,浇筑时间久,必须做好施工控制工作。要求先详细检查模板、钢筋的部件,及时清理干净模板内的杂物。根据施工现场实际情况,需分层浇筑混凝土,各层浇筑厚度为0.4m,顶端一层浇筑厚度为0.5m。按照4m间距在承台上部钢筋网上进行浇筑孔设置,数量为18个,5.7方位各个浇筑孔用混凝土浇筑量。浇筑时,为避免出现胀模、爆模等问题,必须时时观测模板情况,如出现变形等现象,需及时暂停浇筑施工,并选取加固措施,保证承台施工安全。
选用插入式振动器施工,需向下层混凝土插入5cm~10cm距离,且在振动器作用半径1.5倍以内控制移动间距,振动器应与侧模保持一定安全距离。完成各层振动作业后,需将振动棒慢慢地提出,防止模板等部件被碰损。振动结束后,应保证混凝土表面泛浆、无气泡冒出,具有良好密实度。混凝土初凝后及终凝前应做好收光抹面施工,并根据施工天气情况,确定养生周期,一般可控制在14d以上,要求以洒水覆盖养生为主。
2.7温控监测
因大体积混凝土具有较大结构尺寸,水泥水化热将大幅度提升混凝土温度,如无法及时将热量散发出去,极易产生过大内外温差,进而产生混凝土体积变化差异,制约混凝土各部位,导致其无法自由伸缩。因温度变形作用,将产生极大拉应力,引发裂缝问题。为此,必须做好温控监测工作。主要对浇筑体表面温差、降温速率等进行监测。浇筑混凝土后,每天监测次数需控制在4次以上。测量入模温度时,则各个台班需控制在两次以上。按照设计要求,合理布设监测点。要求在0.3℃以内控制测温误差。
结论
综上所述,高墩大体积混凝土承台施工质量直接地影响到桥梁结构使用寿命和运营安全性,制定科学合理承台大体积混凝土施工方法对桥梁基础施工质量有着非常重要的影响[6]。通过甜永高速公路TYKZ3合同段大体积承台施工技术及成功经验分析研究,为后续同类工程施工提供技术参考借鉴,从而提升大体积混凝土施工质量控制效果,为国民经济发展提供有力的保障。
参考文献
[1]胡坤,封金财,杨兆.高温冻土抗拉强度试验研究[J].岩石力学与工程学报,2017(S2):4267-1275.
[2]李招.大体积承台水化热分析及温度控制[J].工程建设与设计,2017(04):151-152.
[3]种连红.铁路客运专线(72+128+72)m连续梁大体积承台施工技术[J].施工技术,2016(S2):277-281.
[4]冯平.桥梁工程中大体积承台混凝土施工技术探讨[J].住宅与房地产,2017(06):239.
论文作者:周开鹏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
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