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上海长江隧桥空心薄壁墩的施工技术

2014-09-20

建筑施工 2014年3期
关键词:劲性墩身薄壁

中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司 上海 200070

1 工程概况

2 空心薄壁墩施工方案概述

浅滩段墩身均为现场浇筑,空心薄壁墩墩身高度较大,且施工环境恶劣多变、风力大,加上承台顶面施工活动空间极其有限,所有的钢筋加工、模板制作、混凝土拌合供电等均依靠陆地上的加工厂和混凝土拌合站[1-4]。

空心薄壁墩均采用分节浇筑,顶部曲线段一次浇筑,墩身顶部以下的直线段采用分次浇筑。墩身采用翻模法进行施工,模板数量按照能够同时满足2 座最高墩身的施工要求来配备。

图1 浅滩段桥梁标准断面(单位:cm)

墩身每套模板有高3 m标准模板和非标准调整高及1 节高7 m变截面模板。根据墩身高度,标准段每节浇筑6 m,每次浇注下一节混凝土时,拆除已浇节段下部的高3 m模板,另一节高3 m模板紧固在墩身上,作为下一节基础接头模板(简称为基模)。把拆下来的和另一节高3 m模板再安装在保留在墩身上的基模上,连接固定好后这样又构成一个浇筑高度6 m模板。当墩身直线段剩余高度不足3 m或6 m时,用非标准高度模板(按实测高度制作),安装方法与其它模板一样[5]。单个墩身最后一节浇高7 m,利用一节弧形模板。

墩身施工配置1 台履带吊,履带吊停放在右幅工作平台上,负责左幅墩身的施工任务。为加快施工进度,待左幅承台施工完毕且混凝土达到设计强度后,立即组织进行左幅墩身施工。左幅承台、墩身施工完成后再进行右幅承台墩身施工。

空心薄壁墩施工流程如图2所示。

图2 空心薄壁墩施工流程

3 空心薄壁墩施工工艺

3.1 墩身施工前准备

在第1节墩身开始施工前,用常规测量仪器在承台上测出墩身顺桥向、横桥向的轴线和平面轮廓线。用风动机对墩身截面范围内的混凝土面进行二次凿毛处理(在第1次凿毛已在承台混凝土强度达到10 MPa时进行),并用淡水将结合面清洗干净,同时对墩身模板底口水平连接缝范围内的混凝土面进行整平。与此同时,对预埋钢筋进行表面清洁工作。

3.2 墩身钢筋施工

墩身竖向主筋分节绑扎,采用滚轧直螺纹接头连接工艺,这样可以大幅度减少接头的占用时间,提高墩身钢筋的绑扎速度。墩身竖向主筋绑扎时利用劲性钢骨架进行定位和稳固,墩身模板安装好后,拆除劲性钢骨架,周转使用。

墩身竖向主筋在施工基地钢筋加工场内下料,接头上的丝头套好塑料保护套后绑扎成捆运往施工现场使用,箍筋、架立钢筋等在陆地上的加工厂下料,运往现场绑扎[6]。

钢筋劲性钢骨架采用整体式框架,分节加工制作,现场根据钢筋竖向接长高度来确定劲性钢骨架所需的拼装节数。骨架制作完成后,在水平横杆上用油漆画出对应的墩身竖向主筋的位置,即钢筋间距刻度。

测绘标准制修订流程是测绘标准制修订管理平台的主要业务,通过本平台,标准申请用户可以实现标准提案、标准草案、标准征求意见稿、标准送审稿、标准报批稿、标准发布稿等信息的录入、修改、查询和浏览,标准管理员可以实现标准的审核、修改、查询和浏览。测绘标准制修订流程见图3。

劲性钢骨架分节高度为1.8 m(人体引体爬高合适高度),竖杆采用Φ80 mm壁厚5 mm的钢管,各向横杆采用Φ60 mm壁厚5 mm的钢管,各向斜杆为Φ40 mm壁厚5 mm的钢管,其具体结构形式如图3所示。

图3 空心薄壁墩钢筋施工劲性骨架结构

钢筋劲性钢骨架分节间的竖杆、第1节段竖杆与墩身混凝土内的预埋件均采用法兰螺栓连接。预埋件也采用Φ80 mm壁厚5 mm的钢管,设同类型的法兰接头,为确保埋设精度预埋件依靠定位架来定位。

钢筋劲性钢骨架的分节单元利用履带吊提升拼装,拼装过程中应控制好下放速度,接头即将靠拢时利用抗风缆来控制其摆动的幅度,缓缓下放,接头靠拢时立即插上接头螺栓并固定。

3.3 墩身模板施工

空心薄壁墩外模采用钢模,内模采用现场加工的木模。墩身模板均采用钢模板,由专业公司加工,这样更有利于控制墩身的线形和外观。内模板采用木模,内模板在现场加工成型,并在现场进行试拼。

墩身钢模板支立前认真清洗干净,涂刷脱模剂,在拼装时采用双面胶海绵止浆垫夹在模板接缝处以防漏浆。模板支立前精确放设结构外轮廓线并将基底精确找平,找平误差控制在2 mm内,保证模板拼装后的垂直度符合规范要求。模板拼装采用人工配合汽车吊机,在模板设计时考虑机械吊装。每吊装1 节模板即检查一次模板的垂直度及几何形状,无误后方续拼上层。模板支立完成后紧固各加固螺栓。

墩身钢模外侧采用Φ320 mm钢管和20#槽钢组成的空间网状联结体作为外围施工平台,这样更有利于人员操作及保证支架体系的稳定。

墩身混凝土分3 节浇筑施工,即直线段2 节、顶部曲线段为1 节。墩身模板安装采用履带吊作为提升动力。

当第1节墩身混凝土浇筑完毕,混凝土强度和养护期达到拆模条件时,拆除底层标准节模板(若仅1 层或非组合模板则不拆),非标准高度模板留在墩身上不拆除,作为第2节墩身模板的基础模板。第2节墩身浇筑完成,具备拆模条件时,拆除非标准底部标准节(若非组合模板则不拆),非标准高度模板留在墩身上不拆除,作为墩身曲线段模板的基础模板。第2节墩身模板和曲线段模板的安装方法与第1节墩身第2层模板的安装方法一样。

墩身翻模施工流程如图4所示。

3.4 混凝土施工

结合本标段墩身高度变化(10~14 m)、空腔截面变化的特征,分3 次浇注,拼接缝设置在墩顶下2.3 m、直线段与曲线段衔接处。分段浇注时间不得过长,以确保每次浇筑的混凝土面表观色调一致,这样可以保证墩身外形美观要求。

混凝土由拌合站拌制,采用汽车泵泵送入模。要求混凝土可泵性强,和易性好,根据不同季节控制混凝土的坍落度。混凝土经串筒入模,混凝土自由落体高度不大于2 m。混凝土浇注采用分层法,每层厚度不大于30 cm。

3.5 空心薄壁墩的测量监控

空心薄壁墩采用现浇工艺,墩身模板安装精度为轴线偏位:±20 mm,顶面高程:±10 mm,垂直度:0.3%h且不大于20 mm(h为墩身高度)。

4 结语

上海长江隧桥B1标空心薄壁墩采用了分节现浇翻模方案施工,克服了墩身高度较大、施工环境恶劣多变、风力大等困难,保质、保量地完成了工期节点要求。通过检验,空心薄壁墩质量达到设计规范的要求,其施工工艺还可以推广应用到其他类似工程中,具有较好的应用前景和推广价值。

图4 空心薄壁墩翻模施工流程示意

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