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0高墩施工专题会议资料
高墩(台)、盖(系)梁施工的技术要点
环城北路桥梁结构的特点之一是高桥墩多系梁,承台、盖梁都是大体积混凝土。
现在,我就高桥墩、盖梁和大体积混凝土施工的技术要点谈一点自己的看法,供同行们参考。
一、桩基系梁及承台施工
1、基础开挖前先进行桩位复测放线,按设计将承台(系梁)的基础开挖到设计标高,检查桩基位置正确无误后按照设计尺寸测量放线(长、宽),压实地基并用混凝土做10-15cm垫层。
若桩基位于来水的河道,要作围堰,抽干来水,垫10cm碎石再作垫层。
一般要求地基长宽比设计的大50cm,以方便支模板。
2、按照设计要求绑扎承台(系梁)钢筋,钢筋的规格、数量和结构形式要符合设计和规范要求。
墩柱钢筋和桩基主筋的连接一定要符合设计要求,本工程桩基钢筋和墩柱钢筋连接采用双面焊接,搭接长度28cm或用机械连接。
系梁、承台的钢筋焊接连接也要符合规范的要求。
薄壁空心墩柱在承台里的预埋钢筋按要求外露端要做成机械连接接头,并用套筒套好以防损坏丝扣,埋植的位置要准确。
3、混凝土施工。
本工程承台和桩基系梁混凝土施工均属大体积混凝土施工,要按照《大体积混凝土施工规范》(GB50496-2009)的有关规定执行。
4、承台、桩基系梁施工中涉及的对模板、钢筋加工和安装,混凝土拌制、运输和浇筑的要求均应符合《城市桥梁施工及质量验收规范》(CJJ2-2008)的5.4,6.5和7.13有关要求。
二、高墩柱施工
㈠、一般规定
1、本工程大小六座桥超过35m的桥墩40根,实心圆墩柱每差不多十米就有一根柱间系梁,是我们施工的难点。
施工时要注意以下几方面。
2、项目部要认真会审、分析图纸,领会设计意图,按照墩柱的高度、系梁数目制定合理的施工方案报经监理审核。
方案中要说明施工段的划分、主筋下料长度、模板支架的搭设、施工机械的选用、质量控制手段和安全保障措施等。
3、施工前,接桩时要再次复测墩位,测量应有多人操作经监理复测或旁站认可。
4、墩柱、系梁应同步施工。
墩柱在施工前应将以前混凝土表面浮浆凿除,清扫干净。
浇筑混凝土前将表面润湿铺一层10cm厚的和墩柱同标号砂浆再浇注新混凝土,以消除横向接缝。
5、高墩多系梁结构施工的工序多,必然会引起墩位、标高的误差积累,所以要加强放线测量,每道工序开工前都要进行墩位和系梁标高测量,消除施工误差。
6、为了使桥梁的墩柱、系梁和盖梁外表色泽一致,要求施工中使用的水泥、砂石料、脱模剂和混凝土的配合比、拌合、坍落度、振捣方法及养生方法应相同。
㈡、钢筋加工安装
1、墩柱的主筋要求用机械连接。
钢筋机械连接施工应符合《钢筋机械连接通用技术规范》(JGJ107)规定:
①从事钢筋机械联机的操作人员应经过专门的技术培训,考核合格,方可上岗。
②钢筋机械连接的技术要求、质量检验及采用的设备、施工安全和技术培训应符合国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规范》(JGJ107)的有关规定。
③钢筋机械连接的质量检验应由国家、省部级主管部门认定有资质的检验机构进行,并应按国家现行标准(JGJ107)规定的格式出据实验报告和评定结论。
④连接套筒在运输、储存中不得有腐蚀沾污。
⑤同一结构内机械连接接头不得使用两个厂家提供的产品。
2、墩柱钢筋骨架绑扎要按图纸的规定施工,主筋排列要均匀,绑扎要牢固,位置要准确、竖向要垂直,防止偏向一方。
注意混凝土保护层厚度,垫块用于墩柱砼标号砂浆制作,设置位置适当,绑扎牢固,防止浇筑混凝土时掉落。
3、安装模板前应对钢筋骨架进行验收,合格后方准施工。
㈢、模板制作安装
1、墩柱模板施工要注意以下几点:
①模板必须用钢模板,并有一定的强度、刚度和稳定性,由专门的生产厂家按照施工方案和设计要求制作。
②模板结合面用企口,安装误差按清水模板标准要求,相邻两板表面高低差2mm;局部不平整度1mm;轴线错位8mm;模板内尺寸误差在+3到-6mm范围内。
③模板整体的垂直度H/1000,且不大于6mm。
2、墩柱模板安装应牢固可靠,必须有防倾覆设置。
①支架、拱架安装完毕经检验合格后方可进行安装模板施工。
②模板底部应与基础预埋件(或抱箍)连接牢固,上部采用拉杆固定。
3、模板安装前应清除沾于其上的污垢,打磨光洁经检验合格后涂刷专用的脱模剂在合模,合模时结合面垫以双面胶海绵垫带,防止漏浆。
4、模板制作和安装时要求墩柱纵向一条线,且小于2mm,横向接缝不可见。
5、浇筑混凝土前应对模板、支架和拱架进行检查验收,合格后方可施工。
三、用抱箍法施工盖梁(系梁)
㈠、一般规定
盖梁、系梁均是就地浇筑。
本工程提倡用抱箍法施工,即靠抱箍与墩身之间的摩擦力来承受盖梁(系梁)的施工重量。
抱箍法施工优点是不受地基条件的限制;不受墩高的影响;不需要专门的落架设备;能保证墩柱的外观质量。
3、施工用的抱箍应经过专门的结构设计和受力验算,由专门的模具生产厂家设计制造。
4、抱箍法施工工艺中要控制以下几点:
抱箍安装时注意抱箍对拉螺栓的拧紧力矩,必须用经过检验合格的扭力扳手测试拧紧力矩。
底模纵梁要经过强度和挠度计算;计算荷载包括施工时的所有荷载(模板支架、混凝土、施工人员、混凝土振捣倾注荷载等);
底模搭设完毕后要进行预压,以消除安装间隙、底模的非弹性变形,预压前后要进行底模标高测量,确定底模弹性变形量,用来重新修正底模的标高和设置预拱度。
预压重量一般是计算荷载的1.3倍。
抱箍和底模的拆除时间若没有特殊要求时,需等混凝土的强度达到70%以上才能拆除。
㈡、盖梁钢筋加工和安装
钢筋骨架应在加工厂制作运至现场安装,钢筋骨架的焊接应符合设计要求,骨架的高和宽允许偏差为±5mm;弯起筋的位置应准确,误差在±20mm范围内;
2、两片钢筋骨架安装误差允许±5mm。
按设计留钢筋保护层厚度,保护层垫块位置设置合理,绑扎要牢固,防止浇筑混凝土时掉落。
3、钢筋安装完毕经检查合格后,方能进入下道工序施工。
㈢、盖(系)梁模板施工
1、盖(系)梁使用钢模板(底模可用竹胶板),模板要有足够的强度、刚度和稳定性,由专门的模板生产厂家设计制造。
2、模板的形位公差要符合设计和规范要求,模板拼接的相邻两块表面高低之差2mm;模板表面不平整度3mm;模板的侧向弯曲L/2000,且不大于10mm;底模之差在+5到-2mm范围内;模板安装后的模内尺寸在+3到-6mm范围内。
3、模板安装前要精心的打磨检测,合格后涂脱模剂在合模,模板的结合面要垫一双面胶海绵止水垫,防止漏浆。
4、模板支撑要牢固,防止浇筑混凝土时跑模,模板安装完毕经检查合格后方可浇注混凝土。
㈣、混凝土浇在施工
本工程盖梁混凝土强度为C40,系梁和墩柱混凝土强度为C30,坍落度一般控制在70~90cm之间(泵送混凝土例外)。
混凝土浇筑一般从梁的中间向两边分层对称进行,每层30cm左右;
混凝土振捣要密实,不要漏振,更不可过振,墩柱、系梁和盖梁混凝土振捣要有专门有经验的操作人员,不能随意更换,以保证混凝土外表色泽一致。
4、浇筑盖梁混凝土时注意预埋支座垫石和防震挡块钢筋。
盖梁、系梁混凝土浇筑完毕按照大体积混凝土的要求覆盖养生。
四、大体积混凝土施工
㈠、一般规定
1、大体积混凝土,一般来说,基础底板混凝土最小尺寸≥600~750mm;架空板结构最小尺寸≥800~1000mm;水化热引起砼内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的砼,称为大体积混凝土。
以此分类环城北路桥梁结构中的空心薄壁墩柱承台、桩柱间系梁、盖梁和重力桥台均属于大体积混凝土范畴,施工时就要按照大体积混凝土施工方法去控制工程质量。
大体积混凝土常见的病害是表面裂缝。
2、大体积混凝土结构通常具有以下特点:
混凝土是脆性材料,抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。
大体积混凝土的断面尺寸较大,由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升;以及在以后的降温过程中,在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力。
大体积混凝土结构中通常只在表面配置少量钢筋,或者不配钢筋。
因此,拉应力要由混凝土本身来承担必然产生裂缝。
㈡、大体积混凝土裂缝产生的原因
1、水泥水化热的影响,水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的热量,如果以水泥用量350Kg/m3~550Kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500KJ~27500KJ的热量,从而使混凝土内部升高。
(可达70℃左右,甚至更高)。
尤其对于大体积混凝土来讲,这种现象更加严重。
因为混凝土内部和表面的散热条件不同,因此混凝土中心温度很高,这样就会形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
2、混凝土的收缩,混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。
混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形,受到外部约束时(支承条件、钢筋等),将在混凝土中产生拉应力,使得混凝土开裂。
引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩等三种。
在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
3、外界气温湿度变化的影响,大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。
混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。
浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。
如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。
另外外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。
㈢、大体积混凝土裂缝的控制
1、选择大体积混凝土中水泥的品种和控制水泥用量。
因此在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。
减少发热量或使发热减缓。
尽量减少混凝土中的水泥用量,实践说明混凝土减少水泥40Kg~70Kg左右,混凝土内部的温度相应降低4℃~7℃。
2、掺加外加料和外加剂,在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后,可以增加混凝土的密实度,提高抗渗能力,改善混凝土的工作度,降低最终收缩值,减少水泥用量。
外加剂可以从以下几个方面来选择。
U膨胀剂,它可以等量替换水泥,并且是混凝土产生适度的膨胀。
一方面保证混凝土的密实度,另一方面使混凝土内部产生压力,以抵消混凝土中产生的部分拉应力。
减水缓凝剂,并应保证一定的坍落度,这样可以延缓水化热的峰值期并改善混凝土的和易性,降低水灰比以达到减少水化热的目的。
3、对大体积混凝土的骨料进行控制,在骨料的选择上应该选取粒径大强度高级配好的骨料。
这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了混凝土裂缝的开展。
4、在施工中控制
①合理地分缝分块,合理的安排施工工序,控制间歇时间。
混凝土施工分块的面积不宜小于50m2,每块高度不宜超过2m,块与块间竖向接口应与基础平面短边平行,与截面长边垂直。
上下相邻混凝土间竖向接口应错开位置,做成企口,按施工缝处理。
②施工中对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。
结构表面,应在混凝土初凝至终凝将要失去塑性前压实、抹光,以利挤出多余游离水,提高其表面抗拉强度。
③为了严格控制在体积混凝土在内外温差,确保混凝土质量,减少裂缝,养护是一个十分重要和关键的工序,必须切实做好。
混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。
保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。
5、控制混凝土温度,就是降低混凝土内部温度、表面温度和表面温度、环境温度之差。
夏季混凝土施工时的温控措施
①对骨料搭设凉棚,用冷水或冷风冷却骨料,降低骨料温度;
②加大骨料堆积高度,地垄取料,使骨料降温预冷;
③在拌和楼和混凝土吊罐外部包裹泡沫塑料板以隔热;
④采用加冰和冰制水拌和混凝土;
⑤运输混凝土自卸车安装隔热遮阳棚,缩短混凝土暴晒时间;
⑥合理安排车辆,减少倒运次数,加快覆盖速度;
⑦避免在炎热天气条件下浇筑混凝土,尽量安排在夜间浇筑;
⑧采用人仓薄层铺筑,斜层法施工,缩短混凝土层间间隔时间。
⑨仓内设喷雾装置,形成仓内局部小气候,降低仓内碾压混凝土温度。
⑩控制层高;浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
⑪在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(本工程波壁空心墩承台大体积混凝土就采取此法冷却降温)。
⑫在浇筑后及时洒水养护,白天覆盖草袋以防日晒,夜间揭开草袋以利散热。
冬季混凝土施工时的温控防裂措施:
①预先储备骨料,增加堆料高度;
②进行热工计算,拌和前对水、砂等预先加热;
③给搅拌机搭设暖棚,在暖棚内用炉子燃煤保暖;
④混凝土采用罐车运输,用专用的棉被包裹罐体,减小运输途中热量损失。
⑤采用保温模板,混凝土表面覆盖保温被;
⑥规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
⑦改变仓面条件:
仓面搭设暖棚,四周挂保温被,顶部蒙帆布进行仓面保温;同时,经常检查混凝土是否处于湿润状态,如有必要适当洒水。
封闭或掩盖廊道等孔洞,避免冷空气侵袭等措施。
6、优化大体积混凝土的设计,
①可以在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。
②为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。
③在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。
④对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
当然这些都是设计方的事情,我们只是了解一下。
五、高墩施工安全事项
㈠、一般规定
1、施工单位在施工前必须编制高墩专项施工安全方案报监理审批。
2、模板、支架、拱架和脚手架的设计、选材和受力计算必须符合有关安全规定,有足够的强度、刚度和稳定性,安全系数选用1.5左右。
3、施工单位必须针对分项工程制定高空作业安全操作规程和安全事故救援预案。
4、项目部在高墩施工前必须进行安全生产技术交底,与各施工队签订安全生产责任书。
㈡、模板施工安全管理措施
1、模板安装和拆除严格按照设计图纸进行操作,遵循“限支后出拆,后支先拆”的原则。
支架、拱架应按几个循环卸落,卸落量宜由小到大,每一循环中,在横向应同时卸落,在纵向应对称均衡卸落。
2、工人在进行模板安装及拆除时,须戴安全帽,穿防滑鞋、系安全带,安全带挂在安全的骨架上。
发现有违规者,应制止。
3、拆装模板、支架和拱架时,不准猛烈敲打、强拉和抛扔。
摸板吊升应有专人指挥。
4、摸板上的脚手架必须符合安全要求,平台跳板必须与脚手架捆绑牢固,跳板尽量不要求出现悬挑的现象,若需要时,必须按设计要求或规定的标准搭设跳板,发现有不符合要求时,应立即整改直至满足要求为止,否则不准进入下一道工序。
5、设置防坠落安全网。
墩身四周设置安全区域,做好围栏,防止坠物伤人。
6、非承重模板拆除要等到混凝土达到2.5MPa后才能进行。
承重模板拆除应符合有关规定。
7、悬臂模板吊升必须在白天进行。
8、当遇到雷雨、风力达到5级以上时,不得进行作业。
9、严禁上下层同时作业,严防高空坠落。
10、严禁在悬臂模板架上堆放重物,悬臂模板架主平台设计荷载3KN/m2,上平台及吊平台为0.75KN/m2。
11、做好班前安全技术交底。
12、因违反安全管理规定,造成人员受伤或死亡,必须视情节严重程度严厉处罚。
㈢、预防施工用电事故的安全措施
1、必须设两级保护配电箱,配电箱应按门、上锁,有防雨,防潮设施,并指令专人负责。
按用电量安装保险丝,不得用钢、铝、铜丝代替保险丝。
2、电焊、氧焊作业,电焊机、氧焊设备要放置平稳牢固,升高的电线、电缆应设专用杆线,严禁导线随意绑在钢筋或其它脚手架上。
3、为防止震捣棒漏电伤人,应采用三相五线制,“三级配电”“两级保护”,实行一机一闸一保险。
4、夜间施工必须保证有充足照明,安装应该合理并符合安全要求。
5、操作手持电动工具的人员,作业前必须认真检查设备的绝缘情况,穿戴好绝缘手套及绝缘靴。
6、工地电工必须持证上岗,其技术等级应与其承担的工作相适应。
值班电工每天应对所有电器设备及线路检查一次,发现老化、破旧、缺损的元件应及时更换。
尤其强调对漏电保护装置的检测,一旦发现失灵,及时维修或更换。
非电工不许触动、装拆、修理电器设备。
㈣、预防高空坠落安全措施
1、高处作业人员,不得患有高血压、心脏病、贫血、癫痫病、恐高症、眩晕等禁忌症。
2、严禁赤脚、穿拖鞋、穿硬底鞋作业。
严禁在架子、墩台上嬉戏打闹。
严禁酒后作业。
高处作业必须正确佩带好安全带、安全帽。
3、风力五级以上(含五级)、高温、大雨、大雾等恶劣天气、应停止高处作业。
4、模板周围的护栏设置和内脚手架必须搭设牢固、脚手板选用结实的竹跳板或木板并用铁丝固定。
为方便作业人员上下攀爬必须设置安全可靠的通道(设置楼梯,楼梯要有扶手)。
5、施工作业前,应认真检查工作面。
及时清理各类杂物、更换破损脚手板,确保施工作业面有足够安全的作业空间。
6、高空作业所配置工具、配件(袋、箱),不使用时应将工具和配件装袋、进箱。
各种物体必须摆放牢靠不能超载,防止高处坠物。
7、暑期高空作业,应加强防暑工作,备足茶水和应急药品。
㈤、脚手架搭拆安全措施
1、搭设脚手架须由以安全教育持岗位证的架子工承担,凡患有高血压,心脏病者不得上脚手架操作。
2、搭设脚手架时,工人必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及零配件要放在工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。
3、施工现场带电线路如无可靠的安全措施,一律不准通过脚手架,非电工不准擅自拉接电线和电器装置。
4、脚手架与主体结构连墙杆采用钢管,一端用扣件与主体结构预埋钢管扣件连接,另一端用扣件同立杆连接。
5、严禁在脚手架上堆放钢管,木材及施工多余的物件等,以确保脚手架畅通及防止超载。
6、吊运脚手架、钢管等须用专用保险吊钩,严禁单点起吊,要准平衡,并严格控制脚手架上的施工荷载。
7、脚手片必须满铺三步(包括操作层),绑扎牢固,脚手片铺设交接处要平整、牢固,无空头跳板。
8、走人斜道(直上、三字型)坡度不得大于三分之一,设防滑条,两侧应设两道防护栏杆,斜道平台小于3平方米,临边围脚手片防护,斜道纵向距外侧及横向两终端应设剪刀撑或设两道栏杆难以设斜道的,应采取其它有效措施。
9、严禁搭单排脚手架,严禁主要受力杆件用钢竹或钢木混搭。
10、脚手架搭拆前应有书面安全技术交底。
使用前必须经过验收(可分层、分段)合格后挂牌使用,并有验收签字手续;拆除时严格按安全技术操作规程要求进行。
11、施工班组应按专项方案施工不地擅自更改。
12、检查进场木工、架子工有无登高架设特种作业上岗证。
13、书面交底须履行签字手续。
14、承重支架搭设、验收、拆除必须按有关规定执行,搭设质量必须由质量检查部门验收。
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