摘要:文章以無錫市錫山區(qū)興塘大橋主橋?yàn)楸尘敖榻B了大體積承臺(tái)的施工方案和工藝流程。簡要闡述了該橋承臺(tái)施工中需考慮的因素和處理方法,并通過與一次整體澆注比較總結(jié)了承臺(tái)分層澆注的優(yōu)點(diǎn)和不足。
關(guān)鍵詞:承臺(tái);施工;
1、工程概況
興塘大橋位于無錫市錫山區(qū)東亭鎮(zhèn),興塘大橋主橋?yàn)橹谐惺焦傲轰摻Y(jié)構(gòu)組合體系,拱肋軸線采用外傾的空間二次拋物線線形,與豎向 夾角20°,呈蝶形拱。該橋主 墩 承 臺(tái) 長36.4m、寬 8.4m、高3m,基 礎(chǔ)為直徑1.5m的群樁基礎(chǔ) ,承臺(tái)位于河水中在水面以 下0.85m,河水對(duì)混凝土不具腐蝕性,承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。該橋的特點(diǎn)是承臺(tái)體積大,屬 大 體 積 混 凝 土 施 工,需要采取一定的溫控措施,施工期短,并且施工工期影響到鋼結(jié)構(gòu)各工序安裝,所以主墩承臺(tái)的施工成為了本橋施工工期的關(guān)鍵工序之一。
2、承臺(tái)施工方案的選擇和主要施工過程
2.1承臺(tái)施工方案的選擇
根據(jù)周圍環(huán)境和自然條件,為保證承臺(tái)施工工期以及 在 施 工 中 的 安 全,經(jīng) 多 方 案 比 較,選 擇 采 用 木 樁 圍堰,在每個(gè)樁基上澆注小承臺(tái),再在小承臺(tái)上擱置矩形梁,梁上放置預(yù)制混凝土板做為底模,承臺(tái)分水平兩層澆注的施工方案。
2.2承臺(tái)施工工藝流程
2.2.1工藝流程
木 樁 圍 堰→ 澆 注 小 承 臺(tái) 、 打 設(shè) 鋼 管 樁→安 放 矩 形梁→安放預(yù)制混凝土板→綁扎承臺(tái)鋼筋→立承臺(tái)側(cè)模→承 臺(tái) 第 一 次 混 凝 土 澆 注(1.2m 高)→混 凝 土 養(yǎng) 護(hù) 、鑿毛 →綁 扎 承 臺(tái) 頂 層 鋼 筋 網(wǎng) 片→承 臺(tái) 第 二 次 混 凝 土 澆 注(1.8m 高)→養(yǎng)護(hù)→拆除側(cè)模。
2.2.2承臺(tái)圍堰施工
在 樁 基 施 工 同 時(shí) 進(jìn) 行 圍 堰 排 架 的 施 工 ,從 河 水 深度 、 流 速 、 通 航 、 地 質(zhì) 和 經(jīng) 濟(jì) 角 度 等 方 面 考 慮 ,采 用15cm 的 圓 木 進(jìn) 行 圍 堰 施 工,其 兩 層 排 架 間 距 ≥2.5m,每 層 排 架 木 樁 間 距 為 50cm,距 承 臺(tái) 邊 緣 的 最 小 凈 距 為2m。振動(dòng)錘施打,入土即持力層深度不少 于4m,沿兩層排架間內(nèi)壁插入竹筏至河床底20cm 左 右,并在排架轉(zhuǎn)角處留 20cm 間隙 ,采用擠淤法在排 架間回填素土至河面以上60cm 且填實(shí)。
2.3承臺(tái)底模支撐梁、板施工經(jīng)過多方面討論,為保證承臺(tái)混凝土澆注施工一次性成功,采用兩次澆注,即分兩次加載,第一次荷載重量為761.3t,第二次荷載重量為1141.9t。
2.4模板制作安裝
用8cm 厚的預(yù)制板作為承臺(tái)底模,側(cè)模采用鋼模和竹膠板組合。底板間的縫隙用高標(biāo)號(hào)砂漿填平處理,圓弧部分側(cè)模采用鋼模,其他部分側(cè)模為竹膠板。模板制作好后對(duì)其強(qiáng)度、剛 度 和 穩(wěn) 定 性 進(jìn) 行 試 驗(yàn),能承受施工過程中的各項(xiàng)荷載 ,保證結(jié)構(gòu) 各部 位 形 狀 、尺寸。
2.5承臺(tái)混凝土澆注
根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境 ,此橋一個(gè)承臺(tái)共732m3、平面面 積約244m2,屬于大體積墩臺(tái)基礎(chǔ),混凝土的供應(yīng)由兩臺(tái)JS500拌和機(jī)攪拌提供,混凝土由泵送機(jī)直接輸送入模。因承臺(tái)屬于大體積混凝土 ,所以在澆注混凝土前首先 要 考 慮 降 低 水 化 熱 ,我 們 從 以 下 幾 個(gè) 方 面 進(jìn) 行 了 控制:
(1)混凝土的配合比選擇
①采用雙摻技術(shù),即摻入適量粉煤灰和減水劑;②混凝土在滿足泵送要求的坍落度的前提下,最大限度控制水灰比;③優(yōu)化混凝土配合比,在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和混凝土可泵性的前提下,將 42.5 級(jí)普通水泥用量控制在 310kg/m3、坍落度控制在 12~14cm。
(2)澆注方法:分兩層澆注。
(3)養(yǎng)護(hù)措施:因承臺(tái)在冬季施工,其氣溫較低時(shí)達(dá)到-3℃,為控制混凝土內(nèi)部溫度,加強(qiáng)外部保溫,用彩條布搭棚,及時(shí)升溫進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù),把內(nèi)外溫差控制到 25℃左右。承 臺(tái) 混 凝 土 分 兩 次 澆 注,因 為 不 出 現(xiàn) 可 看 得 見 一條施工縫,讓施工縫與竹膠模的拼縫重疊在一起 ,所以混 凝 土 第 一 次 澆 注 1.2m,第 二 次 澆 注 1.8m。根 據(jù) 泵 送大體積混凝土的特點(diǎn),采用“斜層澆注,循序漸進(jìn),一次到位”的方法,為保證混凝土充分振搗,每層厚度控制在30cm 左右。澆注混凝土?xí)r ,為保證混凝土的密實(shí)度,對(duì)每部位振搗到該混凝土停止下 沉、不 再 冒 氣 泡 、表面平坦泛漿,然后緩慢提出振動(dòng)棒,不碰撞模板、鋼筋。為保證二次混凝土能更好的結(jié)合,以免收縮不均引起過大次應(yīng)力,在第一次混凝土澆注完初凝前埋入直徑16mm 的 HRB335 鋼 筋,成 梅 花 形 狀 布 置 ,間 距 約 為1.5m, 嚴(yán)格按施工縫處理,對(duì)其進(jìn)行鑿毛,并在橫橋向拉槽處理。
2.6 拆模
在承臺(tái)混凝土澆 注 并 養(yǎng) 護(hù) 7d 以 上,為 減 少 拆 除 過程 中 模 板 對(duì) 承 臺(tái) 棱 角 的 碰 撞 ,先 拆 除 竹 膠 板 , 拆 鋼模,脫模時(shí)先拆除對(duì)拉螺桿,將模板松開,用浮吊慢慢的吊拉一側(cè)模板,使其全部離開混凝土構(gòu)件后方可快速起吊。
3、承臺(tái)施工的見解
3.1底模支撐的矩形梁、預(yù)制板施工的優(yōu)點(diǎn)與不足在該工程中 ,有打設(shè)鋼管樁、40# 工字鋼、竹膠板與 小 承 臺(tái) 、 矩 形 梁 、 預(yù) 制 板 作 為 承 臺(tái) 底 模 支 撐 兩 種 方案,經(jīng)過分析比較,認(rèn)為后一種方案更有利于本工程的施工,其優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)可減少承臺(tái)施工的 投 資 ,且 預(yù) 制 安 裝 較 方 便 ,占地較少。
(2)不須對(duì)底模進(jìn)行拆除,增加了施工的安全性。
(3)承臺(tái)的可操作性較大,立模方便。
(4)承 臺(tái) 混 凝 土 質(zhì) 量 較 為 直 觀,不 易 產(chǎn) 生 質(zhì) 量 隱患。不足是小承臺(tái)在淤泥中 ,施工較困難;施工時(shí)要特別注意與樁基的連接部要清洗干凈。
3.2兩次澆注與一次澆注方案比選考慮到一次澆注承臺(tái)混凝土方量較大,平面面積過大,澆注時(shí)間長,在施工中會(huì)產(chǎn)生施工縫,混凝土澆注后的外觀效果不好.采 用 兩 次 澆 注,即 在 厚 度 上 分 層,第 一 次 澆 注1.2m,兩次澆注完 3m 厚的承臺(tái)。如此澆注的優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)混凝土散熱容易,即把大體積分成兩塊較大體積熱量擴(kuò)散容易。
(2)所用輔材少,側(cè)模板受的側(cè)壓力減小,混凝土外觀質(zhì)量得到保證。
3)有利于混凝土的操作施工,縮短了混凝土的澆注時(shí)間。缺點(diǎn)是造成了承臺(tái)內(nèi)人為的一條施工縫,施工縫的處理費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)物,施工工期較長。
3.3降低水化熱和分層澆注取得的效果我們通過對(duì)混凝土配合比的選擇、分層澆注、養(yǎng)護(hù)等控制,在這樣大體積混凝土內(nèi)部沒有埋設(shè)水冷卻管進(jìn)行溫控的情況下 ,取得了混凝 土表面未出現(xiàn)收 縮 裂 縫 、混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求、混凝土外觀質(zhì)量滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》要求的效果?;炷羶?nèi)部未設(shè)置通水冷卻管進(jìn)行溫控,是因?yàn)楦鶕?jù)第一次混凝土澆注后表面未產(chǎn)生收縮裂縫而得到的經(jīng)驗(yàn),且第二次混凝土澆注厚度與第一次相差不大。
4、結(jié)語
我們?cè)诔信_(tái)施工中采取分兩次性澆注混凝土和控制降低混凝土水化熱的方案 ,使得該橋主墩承臺(tái)一次性施工成功,質(zhì)量得到提高,加快了施工進(jìn)度,節(jié)省了施工投入,取得了較好的經(jīng)濟(jì)益。
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