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关于装配式桥墩施工的相关分析

2019-07-16陈近民

智能城市 2019年11期
关键词:杯口墩身墩柱

陈近民

(重庆市设计院,重庆 400015)

桥梁工程墩台施工内容较多,包括定位、测量放样、基础施工、模板支架施工、混凝土浇筑等。对于桥梁墩台施工方式,可分为就地浇筑以及拼接预制两种,前者施工方式便捷,技术难度小,但是施工工期较长,而拼接预制施工方式有利于加快施工进度,减小劳动强度,提供墩台施工效益。

1 装配式桥梁桥墩特点

在预制装配式桥梁工程施工中,所有构件都是在工厂流水线上制造的,有利于对构件制造质量进行有效控制。在将所有构件运输至施工现场后,只需采用安装和连接施工技术,施工效率较高,同时,还能够有效减少对于周边生态环境的不良影响。桥墩一般为钢筋混凝土结构,在上下连接施工中,可采用钢筋定位法,用炮筒进行连接,然后从侧壁灌注砂浆材料,对于桥墩以及盖梁,也可采用上述连接方式。

2 装配式桥墩施工技术

2.1 柱式墩台施工技术

在装配式柱式墩台施工中,对于桥墩,可分解为多个构件,对于各个构件,可在工厂集中预制,然后运输至施工现场安装成为桥墩。在预制构件安装前,还需要对杯口的高度、宽度以及长度等进行校核,对于杯口与预制构件之间的接触面,需进行凿毛处理,对于埋件,也需要进行除锈处理,并对安装位置进行校核,在校核完成后即可安装。在预制桩安装完成后,采用硬木楔进行固定处理,并采用斜撑保证桩体稳定性,然后及时浇筑杯口混凝土,当混凝土硬化后,即可拆卸斜撑。在预制盖梁安装施工前,对于接头混凝土面,需进行凿毛处理,对墩台柱进行固定和支撑。在盖梁就位后,需要对其轴线以及各个结构尺寸进行检查,在检查合格后,即可对其进行固定处理,并进行接头混凝土浇筑施工。

2.2 预应力混凝土装配墩施工技术

装配式预应力混凝土墩是由基础结构、实体墩身以及装配式墩身所组成的。在装配墩施工前,对混凝土构件进行检验,确保其外观和尺寸符合质量标准。在构件预制中,在墩身浇筑过程中,应根据装配构建孔道预留张拉孔道以及工作孔。装配墩身是由四种不同形状的构件所组成的,包括基本构件、隔板、顶板以及顶帽。实体墩身可作为装配墩身与基础之间的连接构件,其作用是对预应力钢筋进行锚固,同时对装配墩身的高度进行调节。在墩身装配施工过程中,必须严格控制预应力混凝土装配墩的安装质量,对于水平拼缝,可采用水泥砂浆进行填缝处理,保证施工精准度。

2.3 无承台大直径钻孔埋入空心柱墩施工技术

无承台大直径钻孔埋入空心柱墩施工技术可将控制桩与钻孔成桩技术的应用优势进行集合,承载力强,施工方式便捷,施工速度较快,被广泛应用于土质地基施工中。无承台大直径钻孔埋入空心桩墩系是由钢筋混凝土桩墩节、吊拼墩节、预钻孔等所组成的。在各项工序施工中,应严格依据以下要求:(1)成孔深度应略大于设计深度要求;(2)在预制桩节施工中,必须严格依据施工规范加强质量控制;(3)在桩壁混凝土浇筑中,要求加强混凝土浇筑施工质量控制,在桩底以及桩节之间的交界位置,可采用小石子抛填的方式作为过渡段。

3 桥梁工程概况

在某高速公路特大桥梁工程引桥施工中,采用排柱式桥墩施工方案,并应用预制桥面板装配式结构,对于桥墩预制结构,可在工厂预制,然后运输至施工现场进行安装,对于预制桥面板,可在施工现场进行吊装施工。通过应用预制装配式施工方式,施工机械化水平较高,有利于加快施工进度,同时减小劳动强度,符合节能环保施工理念。在该桥梁工程下部结构施工中,对于桥墩,采用预制圆形空心截面墩结构形式,在预制墩施工中,采用旋转离心以及现场拼装施工工艺。

4 墩底连接构造形式

在桥墩预制墩柱与承台的连接施工中,可采用现浇式和承插式两种形式,其中,在现浇式施工中,可在承台顶部以及预制墩身底部预留钢筋,在墩身吊装完成后,即可在施工现场进行钢筋材料绑扎和焊接施工,然后再设置承台以及连接段模板,最后,对于墩柱底部以及承台,可同时进行混凝土浇筑施工。在上述施工方式的应用中,预制桥墩以及承台的吊装难度比较大,并且连接部位施工复杂。在承插式施工技术的应用中,首先将预制构件插入至承台预留孔中,在底部铺设砂浆材料,然后向周边位置填筑混凝土材料,在这一施工方式的应用中,如果预留孔周边混凝土振捣不密实,则会影响桥墩与承台之间的连接质量,进而影响桥梁工程抗震性能和抗剪性能。

在该桥梁工程施工中,对于预制墩柱,采用现浇杯口以及承台连接方式,在墩底以及承台之间,要求预留杯口式安装岛。对于预制圆形空心桥墩,可在工厂制作完成,预制墩的直径和壁厚分别为1.2 m和25 cm。

对于预制圆形空心桥墩钢筋材料,可采用旋转滚焊施工方式,焊点焊接质量较高。桥墩可在离心机上旋转成型,有利于保证预制墩混凝土分布的均匀性,同时混凝土结构强度较高,可靠性好。

对于预制墩底的安装岛,可采用环形结构形式,安装岛高度为1.0 m,壁厚0.4 m,内径1.2 m。在墩柱安装中,其埋入杯口的深度为1.0 m,能够有效避免在吊装过程中柱体倾覆。在混凝土承台浇筑施工前,首先对安装岛杯口的钢筋进行绑扎,然后将杯口钢筋伸入至承台中锚固。在预制墩柱底侧位置,可设置锯齿形剪力纹,同时,还需要对其表面进行拉毛处理,可增强其与杯口混凝土的咬合度,将墩柱与承台进行有效连接,如图1所示。

图1 墩底连接构造

5 装配式桥墩施工技术要点

5.1 工艺流程

该桥梁工程装配式预制空心桥墩安装施工工艺流程如图2所示。

图2 安装施工工艺流程

5.2 桥墩承台施工

对于桩基位置,可根据该桥梁工程设计图纸进行定位,并对承台位置进行计算和放样,然后再开挖基坑。当基坑开挖至基底后,即可进行垫层浇筑,在垫层上进行测量防线,确定承台轴线以及标高。对于墩柱的中心点,可采用全站仪进行放样,并做好标记,确定定位墩以及安装岛钢筋位置,以此为依据即可支设模板,并进行钢筋绑扎。在钢筋绑扎完成后,组织技术管理人员进行验收,验收合格后即可进行承台混凝土浇筑施工。

5.3 定位墩施工

在承台施工完成后,需要对其顶面进行全面清扫和冲洗,对于顶面标高,需进行复测,并根据高差对调平层厚度进行计算。在调平层施工中,可采用C30细石混凝土,在混凝土浇筑施工过程中,采用水平尺进行找平处理,确保预制桥墩墩底以及承台接触面的平整度。

调平层浇筑施工完成后,对于墩柱中心点需进行放样,根据该桥梁工程设计图纸对定位墩的钢筋进行复核,然后再安装定位墩模板,最后进行混凝土浇筑和振捣密实处理。在定位墩浇筑完成后,应及时进行洒水养护,在本工程施工中,可采用包裹土工布的养护方式。在定位墩混凝土结构养护完成后,要求采用全站仪对墩柱的中心点进行测量放样,对顶面标高进行检查,并做好标记,可采用墨斗弹出十字线,然后延长至承台边缘,便于确定墩柱吊装位置。

5.4 预制墩吊装就位

在承台和定位墩混凝土达到龄期后,即可进行预制墩调运和安装施工。在本工程施工中,可采用70 t汽车吊,根据设计图纸确定起吊位置,然后采用帆布吊带进行绑扎处理,然后起吊,避免对侧壁混凝土造成损伤。在将预制空心墩柱吊起后,将墩柱底套在定位墩上,然后调整平面位置。

在安装施工前,组织测量人员确定墩柱中心线,并画出预制墩外部的圈线,然后采用墨斗弹线延长至承台边缘,在四周为止确定墩柱边缘的控制点,控制点与设计图中控制点的误差应控制在10 mm以内。

对于安装垂直度,可采用经纬仪进行控制。本工程选用2台经纬仪,二者之间呈90°,与墩柱之间保持20 m以上距离。将竖向十字丝对准墩柱下口的边缘,经纬仪沿垂直方向向上扫动,对墩身进行调整,使得墩身边线保持垂直,最后,采用垂直度测定仪进行复核。

5.5 安装岛混凝土浇筑

在进行安装岛混凝土浇筑施工前,首先需设置好缆风绳,将其一端拴在墩柱顶部的预留钢筋上,而另一端则需要打入土层的地锚中。本工程所用地锚是由4跟Φ28 mm的螺纹钢焊接制作而成的,地锚长度为3 m,与地面之间保持45°角,并打入至坚硬的土层中。在各个墩柱上,均需要设置3根缆风绳,各个根缆风绳与地面之间保持45°角。如果缆风绳安装有偏差,则需要及时对其进行调整。

本工程所用模板为带坡脚钢模板,在安装岛外,可采用土工布包裹的方式进行养护。当安装岛混凝土结构强度达到工程设计值后,即可解除预制墩缆风绳。

6 结语

采用空心柱墩施工技术方案,对于墩柱可采用现浇杯口以及承台连接方式,在具体的施工过程中,需注意合理预留安装岛位置,并对墩柱进行准确的测量放样,加强墩柱与承台之间的连接效果,保证桥墩施工质量。

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