公路桥梁大体积承台施工技术是什么?有哪些技术要点?请看鲁班乐标编辑的文章。
随着我国社会经济的飞速发展,公路桥梁建设逐渐增多,大体积承台在工程中的出现也越来越频繁,大体积承台具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土用量多、工程条件复杂等特点,很容易出现施工质量问题。因此,在桥梁大体积承台施工过程中,必须要加强施工质量控制与管理,合理安排施工方法,特别是应注意施工过程中的温度控制,确保工程质量。本文结合工作实例,对公路桥梁大体积承台施工技术谈一些看法。
一、工程概况
某高速公路特大桥主桥墩承台平面尺寸为29.6×19.2米,高5米,承台混凝土约2828m3。本工程属于大体积混凝土结构,在施工时采用合理的混凝土配合比如采用低水化热水泥、掺粉煤灰、矿粉及外加剂等技术,以及布设冷却水管和测温元件等措施,用来控制和降低混凝土产生水化热,避免因水化热过大造成混凝土内外温差过大引起混凝土开裂破坏。
二、大体积承台施工技术要点
1、基坑开挖
井点降水满足施工要求后,经测量室测放开挖边线后采用挖掘机进行基坑开挖。当承台基坑开挖至设定尺寸,并保证基底四周应大于承台平面尺寸0.5-1.0米。基坑四周还应设置排水沟集水坑,防止雨水和地表水流入基坑。开挖基坑时的土应堆放在基坑1.5m以外并整平,除回填需用土外,其余的土及时运走。基坑顶面应尽量避免动载或大的静载。开挖时要注意保护桩头、钢筋及未声测的声测管。
2、桩头处理及声测
根据实际情况凿除桩顶超封部分的混凝土,露出新鲜混凝土面。桩头混凝土凿除之前由测量室提供一个水准点,由施工人员进行水准测量,并在每个钻孔桩设计桩顶以下5cm处做记号,凿除混凝土时可以以此固定点作为参照点进行施工,并且凿除混凝土至设计桩顶标高以上5-10cm时停止机械施工改为人工凿除,以免破坏有效桩体。
同时混凝土凿除时防止损伤钢筋和声测管,凿除完成后,进行桩位测量和桩顶标高测量,清除钢筋上粘附的混凝土和坑内废渣。为不影响承台施工,除个别龄期不到的钻孔桩外,大部分桩应在承台开挖前完成声测工作。待所有钻孔桩声测完成,并确定桩身完好后,应及时进行承台钢筋的安装工作。
3、基底处理
基底的平面位置、尺寸、高程、基地处理等情况进行检验。基底地质承载力应符合要求,如不符合应及时对基底进行夯实等处理,其中钻孔桩桩头凿除的混凝土可以作为承台基地处理材料,将其加以铲平,在处理好的底面铺垫一层不少于5cm厚的碎石垫层,再用10cm厚的细石混凝土浇筑找平,混凝土达到一定强度后可以作为承台的底模。
4、钢筋加工、安装
(1)钢筋加工前应进行配料计算,下料要有配料单,承台钢筋采用闪光6对焊焊接(技术可行时采用滚轧直螺纹连接),钢筋接头错开布置,对于焊接接头在接头长度区段内同一根钢筋不得有2个接头,同一截面的钢筋接头面积不超过钢筋总面积的50%。对焊接头的抗拉强度不应低于该级别钢筋的规定值,并至少应有2个试件断于焊缝以外,且程塑性破裂。
(2)钢筋在车间加工为半成品,运至现场后绑扎成型,绑扎成型的钢筋品种、规格、间距、形状、接头及焊接等均要符合设计图纸和施工规范要求。
(3)钢筋绑扎时,同时要将冷却管安装好,并通水检查。
(4)架立角钢施工。由于主桥承台中间没有设计架立钢筋,因此为了固定中间及顶层网片钢筋采用∠63进行支撑,角钢按照2m间距设置。
(5)承台混凝土浇筑前预埋墩身的接头钢筋,接头按要求错开布置。钢筋保护层采用用细石混凝土垫块,其强度不小于45Mpa,每平方米放置4个,确保保护层厚度。承台顶层钢筋安装完毕后,进行墩身预埋钢筋施工。墩身预埋钢筋预先按照设计图纸长度进行合理分段下料,并使用模具进行定位,最后在预埋钢筋顶层及底层分别绑扎定位钢筋进行定位。
(6)预埋件、接地线、测温元件预埋施工。承台施工时应按照要求预埋各种预埋件,其中包括墩身施工支架预埋件,钢梁架设时的支架预埋件;同时要根据设计要求预埋测温元件(测温管)、接地线等。
5、模板制造、安装
模板要有足够的强度和刚度,拼缝严密、不漏浆,面板平整、光洁。承台模板主要采用大块竹胶模板,承台圆弧倒角可采用钢模模板确保承台外观8质量。模板制造完成后要进行预拼检验,安装侧模时,应防止模板移位凸出,可在模板外设立支撑固定,模板设对拉筋固定,对拉钢筋一部分利用承台主筋焊接螺杆,一部分重新设置对拉钢筋间距0.8×0.8m左右,拉杆外测带双帽。
模板安装完成后,要检查其平面位置及顶面标高,保证承台的结构尺寸。模板涂刷脱模剂时,外露混凝土面模板应采用同一品牌的优质脱模剂。施工过程中要注意保护钢筋,不得污染钢筋。模板安装完毕后,测量室将对模板轴线偏位、标高进行复核及测量,合格后投入使用。测量模板时在模板四周设置标高控制点,并在承台中间部位也设置标高点,以方便承台混凝土浇注过程中的标高控制。
6、混凝土浇注
因为主桥承台面积及方量较大,施工时考虑采用两台混凝土输送泵机同时浇注,并且在承台上或承台外安装两台布料机方便混凝土浇注施工。混凝土由搅拌车运送到墩位,倒入输送泵进行泵送浇注,混凝土的运输能力应满足初凝和浇注速度的需要,使浇注工作不间断,混凝土运到浇注地点后应保持良好的和易性和规定的坍落度。当倾落高度超过2m时,应通过串筒或振动溜管等设施下落。
混凝土浇筑要分层进行,采用斜向分层,由一端向另一端浇筑,每层厚度不超过30cm,上层混凝土的浇筑应在下层混凝土初凝前进行。混凝土振捣采用直径50mm、75mm等插入式振动器。插点距离为其作用半径的1.5倍,插入深度应进入下层混凝土5-10cm,振捣棒应避免碰撞模板、钢筋,混凝土随灌随振捣,避免漏振、欠振或过振,每一振捣部位达到混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面平坦泛浆后才徐徐提出振动棒。混凝土浇注过程中,安排专人负责巡查模板,确保浇注万无一失。
7、拆模及养护
当混凝土强度大于2.5Mpa,且其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆除侧模,同时拆除模板时注意保护混凝土,防止破坏表面,重复使用的模板拆除后要检查、维修,模板拆除后,混凝土面要及时采用塑料薄膜覆盖养护不少于10天(养护温度10-20℃)。冷却管被混凝土埋没3个小时后即开始通水,冷却水使用干净的井水,冷却管通水后,冷却水就不再中断,直到混凝土处于降温阶段,冷却管出口的水温与气温之差小于5oC后方才停止通水。
8、大体积混凝土施工温控措施
(1)适合泵送施工的混凝土配合比,水泥采用保水性好、泌水性小的品种;泵送混凝土入泵坍落度宜在180-220mm。并且采用有利于降低大体积混凝土水化热的配合比。采取“双掺”措施:掺加粉煤灰、矿粉来改善混凝土的和易性、减少水泥用量来降低水化热。并采用具有缓凝作用的减水剂,初凝时间宜在10-12小时,减缓浇筑速度,以利于散热。
(2)选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石子含泥量,降低水灰比。并且施工时加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。
(3)布设冷却水管,在内部通循环水,冷却并降低承台内部温度。
(4)严格控制入模混凝土温度,冬季要提高混凝土出机温度,泵送管沿线保温,并在外部加强保温或升温来减少内外温差。
(5)分层浇筑混凝土,每层浇筑厚度控制不大于60cm,以加快热量的散发,并使温度分部较均匀,同时便于振捣密实,以提高弹性模量。
(6)加强温度管理,混凝土拌制时温度要低于25℃;浇筑时要低于30℃。浇筑后控制混凝土与大气温度差不大于20℃,混凝土本身内外温差在20℃以内;加强养护过程中的测温工作,发现温差过大,及时覆盖保温,使混凝土缓慢地降温,缓慢地收缩,以有效降低约束应力,提高结构抗拉能力。
三、结语
总之,根据施工现场的特定条件,对不同体积的承台制定不同的浇筑方案和技术措施,能有效地降低泵送大体积混凝土内部的最高温升,消除冷缝现场,确保施工质量。
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