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预应力混凝土连续梁桥下部结构的施工质量控制摘 要:预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、抗震性能好,加上这种桥型的设计施工比较成熟,施工质量和施工工期能得到控制,成桥后养护工作量小。因而作为桥梁下部结构在整体的施工质量上将起到至关重要的作用,本文重点对预应力混凝土连续梁桥下部结构的工程施工中出现的质量问题、形成原因及对出现的质量问题如何控制做一个分析和论述。关键词: 混凝土 连续梁桥 下部结构 工程施工 质量控制正 文:1混凝土连续梁桥下部结构的构造桥梁下部结构主要是由桥墩、桥台和基础组成。预应力混凝土连续梁桥的下部结构的构造应能满足上部结构对支撑受力的要求,同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。1.1桥墩形式桥墩的作用是支承在它左右两跨的上部结构通过支座传来的竖直力和水平力。由于桥墩建筑在江河之中,因此它还要承受流水压力,水面以上的风力和可能出现的冰压力,船只等的撞击力。所以桥墩在结构上必须有足够的强度和稳定性,在布设上要考虑桥墩与河流的相互影响,即水流冲刷桥墩和桥墩壅水的问题。在空间上应满足通航和通车的要求。一般公路桥梁常采用的桥墩类型根据其结构形式可分为实体式(重力式)桥墩、空心式桥墩和桩(柱)式桥墩。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式,其自重轻、结构稳定性好、施工方便快捷、外观轻颖美观,桥墩布设灵活性大,可适应不同类型的基础。对于山区高速公路来说,多数桥梁跨越沟谷、溪流且交错并行,斜交角度较大,采用独柱墩可大大减小桥墩对水流的阻碍,另外,在跨线高架桥中,采用独柱墩,可使整个桥梁外形简洁优美,线条流畅,促进桥梁与周围环境协调。而当桥梁跨越深谷不受水流限制时,或桥梁跨越沟谷溪流交角较小且仅有较小的漂流物或轻微的流水时,采用双柱墩不失为一种较好的选择,可提高箱梁的横向稳定性和抗扭刚度,尤其对于曲线半径较小或大纵坡的桥梁,采用双柱墩可减小曲率和纵向水平力的影响;另外,采用双柱墩加盖梁的形式,广泛应用与预制拼装组合箱梁的结构中;而对于宽度较宽的桥梁,采用三柱式或多柱式墩,可适用不同桥宽的变化。因而,选择何种柱式墩,可结合具体的桥型、地形和地质状况、技术经济和美观等因素综合考虑。 1.2桥台形式桥台是两端桥头的支承结构物,它是连接两岸道路的路桥衔接构造物。它既要承受支座传递来的竖直力和水平力,还要挡土护岸,承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。因此桥台必须有足够的强度,并能避免在荷载作用下发生过大的水平位移、转动和沉降,这在超静定结构桥梁中尤为重要。当前,我国公路桥梁的桥台有实体式桥台和埋置式桥台等形式。桥台一般是石砌或素混凝土结构,轻型桥台则采用钢筋混凝土结构。在岸边或桥孔尽端介于桥梁与路堤连接处的支撑结构物。它起着支撑上部结构和连接两岸道路同时还要挡住桥台背后填土的作用。桥台具有多种形式,主要分为重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合式桥台、承拉桥台等。不带翼墙的桥台构造形式通常有: U形桥台。台身由支承上部结构的前墙和两边侧墙(垂直于前墙)组成U形伸入路堤,侧墙外设置锥体填方。因其结构简单,整体性强,施工简易,故在城市、公路桥梁上用得较多。铁路上只用于桥跨较小的低矮桥台;因台身较窄,当桥台较高时,两边侧墙内侧坡面在下部交遇而变成实体,圬工数量将急剧增加而不经济。T形桥台。为铁路桥所常用,公路桥和城市桥,则因此种桥台狭窄而不用。台身由前墙和与其垂直的后墙组成T形。前墙支承上部结构;后墙平行线路,墙顶设道碴槽,承托桥跨和路堤间的线路上部建筑;两者用途不同而又形成整体,具有结构合理、适应性较强、圬工量也较省的优点。埋置式桥台。因台身埋置于锥体填方内而得名,适用于桥头路堤较高、跨度较大的桥梁,具有台身短、圬工量省的特点。在台顶两侧有带耳墙和不带耳墙的两种形式。耳墙须用钢筋混凝土筑成。为减少并有效地抵抗台后土压,台身一般做成后仰的形式,也称后仰式埋置桥台。在公路桥梁中尚有桩柱式埋置桥台,耳墙做在台帽上,也是一种轻型桥台。埋置式桥台的锥体填方大部伸出桥台前缘,有侵占桥下过水面积、易受水流冲毁的缺点。故埋置式桥台多用于旱桥及桥下水流缓慢的桥梁。在桥跨和台高的搭配上,宜选择较长跨度,避免锥体填土前缘对邻近的桥墩产生单侧斜坡土压。耳墙式桥台。由两片耳墙及前墙组成,仅有少量台身埋在椎体坡面以下,也具有减少圬工的特点,但钢筋混凝土耳墙构造较复杂,施工也较困难,在中国目前不如前三者使用普遍。1.3基础形式对于桥梁基础设计而言,沿线山岭区地质条件较好,承载力大,一般可满足扩大基础的要求。一般对于地面横坡小的桥墩基础,可采用扩大基础形式;但多数高架桥跨深沟或位于隧道进出口等地形复杂路段,地面纵横向坡度较陡,如采用扩大基础,两侧基础埋深相差很大,易引起基底受力不均匀,且基础施工工作面大,基坑开挖工程量大,严重破坏山体、植被,造成水土流失和水体污染,对环境的破坏相当严重;由于山体横坡较陡,基坑开挖后高边坡也存在着防护困难、工程量大、边坡稳定性和安全等问题。因此,从施工难易程度、结构安全性、工程造价和环境保护等方面综合考虑,灵活采用人工挖孔短桩基础与扩大基础相结合的方式。但水中墩墩位处地面较平坦,基岩埋深较浅,水下不适宜采用挖孔桩,仍采用扩大基础。对于左右墩柱高差大的桥墩,应保证相同高程处墩柱截面尺寸的一致,其余部分加大截面尺寸,以平衡墩柱刚度差别大给上部构造带来的变形不协调影响。 如果一联内既有扩大基础又有桩基础,为控制墩台的不均匀沉降,要求扩大基础置于强度在弱风化以上的岩石上。对于砂岩基础遇水后变软、发泡、强度降低的情况,墩台基础首选桩基础,但为了更方便的检验基底情况,建议施工时采用挖孔桩。(1)扩大基础 扩大基础或称明挖基础属直接基础,是将基础底板设在直接承载地基上,来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其施工方法通常是采用明挖的方式进行的。 (2)桩及管柱基础 当地基浅层土质较差,持力土层埋藏较深,需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时,可采用桩基础。基桩按材料分类有木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩与钢桩。桥梁基础中用的较多的是中间两种。按制作方法分为预制桩和钻(挖)孔灌注桩;按施工方法分为锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩与钻孔埋置桩等,前四种又统称沉入桩。应根据地质条件、设计荷载、施工设备、工期限制及对附近建筑物产生的影响等来选择桩基的施工方法。 由钢筋混凝土、预应力混凝土或钢制成的单根或多根管柱上连钢筋混凝土承台、支撑并传递桥梁上部结构和墩台全部荷载于地基的结构物。柱底一般落在坚实土层或嵌入岩层中。适用于深水、岩面不平整、覆盖土层厚薄不限的大型桥梁基础。按荷载传递形式可分为端承式和摩擦式两种,在结构形式上与桩基相似,但多为垂直状。 (3)沉井基础 又称开口沉箱基础,由开口的井筒构成的地下承重结构物。一般为深基础,适用于持力层较深或河床冲刷严重等水文地质条件,具有很高的承载力和抗震性能。这种基础系由井筒、封底混凝土和预盖等组成,其平面形状可以是圆形、矩形或圆端形,立面多为垂直边,井孔为单孔或多孔,井壁为钢筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由刚壳中填充混凝土等建成。 若为陆地基础,它在地表建造,由取土井排土以减少刃脚土的阻力,一般借自重下沉;若为水中基础,可用筑岛法,或浮运法建造。在下沉过程中,如侧摩阻力过大,可采用高压射水法、泥浆套法或井壁后压气法等加速下沉。 (4)地下连续墙基础 用槽壁法施工筑成的地下连续墙体作为土中支撑单元的桥梁基础。它的形式大致可分为两种:一种是采用分散的板墙,平面上根据墩台外形和荷载状态将它们排列成适当形式,墙顶接筑钢筋混凝土承台;另一种是用板墙围成闭合结构,其平面呈四边形或多边形,墙顶接筑钢筋混凝土盖板。后者在大型桥基中使用较多,与其他形式的深基相比,它的用材省,施工速度快,而且具有较大的刚度,目前是发展较快的一种新型基础。连续墙的建造是通过专门的挖掘机泥浆护壁法挖成长条形深槽,再下钢筋笼和灌注水下混凝土,形成单元墙段,它们相互连接而成连续墙,其厚度一般为0.3-2.0m,随深度而异,最大深度已达100m。(5)锁口钢管桩基础 由锁口相连的管柱围成的闭合式管柱基础。锁口缝隙灌以水泥沙浆,使管柱围墙形成整体,管内充混凝土,围墙内可填以沙石、混凝土或部分填充混凝土,必要时顶部可连接钢筋混凝土承台。2连续梁桥下部结构的施工下部结构的施工主要包括桥墩、桥台和基础的施工。2.1桥墩施工桥墩为圆柱墩,最大高度10m,施工时模板采用定型钢模板组拼,一模到顶,一次连续灌注成型,不留水平施工接缝,确保桥墩外表光洁、美观。1.承台施工a桩基础施工完毕、桩身混凝土达到一定强度后,即开挖桩顶承台基坑,凿除桩头松散混凝土,经测桩合格。b模板加工、安装承台钢模板由专业厂家设计、加工,圆形模板采用两块半圆形钢模组拼,圆端形模板采用两半圆形和平面模板组拼,矩形模板采用大块平板钢模组拼,法兰连接。模板安装时,承台模板顶部四周对称采用紧固螺栓固定在四周地锚上,确保中线、垂直度,模板间连接缝加海绵胶垫,保证模板密贴、不漏浆,做到曲面圆顺、平面平整、尺寸准确。模板采用内撑外拉法加固,外侧采用钢脚手架支撑稳固,防止出现偏斜。模板组装完毕、加固时,用经纬仪、水准仪检查、校正模板中线和标高,使垂直度、标高和各项尺寸符合要求。c钢筋加工承台钢筋在加工场加工成型,现场人工绑扎。为保证钢筋保护层厚度,绑扎时在钢筋上绑扎相同标号的混凝土垫块。d砼浇筑承台砼标号为25号。为保持砼具有良好的和易性,砼的坍落度宜控制在810cm。承台砼采用挖掘机进行浇筑(混凝土在拌合站里进行拌合)。2墩柱施工a施工放样承台施工完成后,在其顶部由测量组用全站仪和水准仪测出墩柱的中心点位置和承台顶面标高,确定模板安装的平面位置和混凝土的浇筑高度。b吊装墩柱钢筋笼墩柱钢筋笼现场制作,用吊车起吊时再与墩柱预埋钢筋焊接,接头采用单面焊,焊条采用“5”字头焊条(如结502或结506等),焊接时应保持两焊接钢筋轴线在同一条中心线上;同时相邻接头应错开布置并在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头;另外钢筋焊接前后应分别做好清除焊缝焊渣和钢筋笼锈蚀工作。为保证钢筋笼不变形,起吊时采用二点起吊的方法起吊,待钢筋笼焊接完成后,用3根细钢绳将钢筋笼固定,防止钢筋笼倾覆。c安装模板准备工作时,模板只有竖向缝,接缝采取错缝搭接。安装时必须保证面板光洁;脱模剂均匀;接缝平整、密实、不漏浆。由于模板使用次数多,很容易造成变形。为防止或尽可能的减小模板变形,要求在安装、拆卸、周转过程中:轻吊轻放;严禁敲击、捶打、烧割、碰撞;用方木垫平放置,以免模板受力不均而扭曲变形。为保证全桥墩身、箱梁外观颜色统一,要求采用同一品牌、同一规格脱模剂(建议由物资部统一配置)。模板安装。模板拆除后,立即将模板平放在方木上,将接缝处阴角、阳角上的水泥彻底清除干净,再在二者上涂一层油,然后在竖向接缝的阳角错缝上均匀抹上一层配置好的水泥浆。将阳角模板平放放稳,用缆绳拴住阴角模板两个吊点,吊起阴角模板与阳角模板对接严实,拧紧螺栓。将面板用柴油清洗干净之后,用棉纱将面板擦拭干净,再均匀涂上一层脱模剂。做到面板光洁、接缝平整、不漏浆后,即可吊装。模板定位。用吊车将模板重体吊起安装。模板的安装定位以柱中心点为基点,首先定出模板底口的平面位置,然后在模板的顶口用十字线定出顶口的中心,然后用垂球与顶口的中心下吊,然后调节模板外面3根倒链的长度,使垂球的顶尖与墩柱的中心重合,使上口的中心与下口的中心在同一垂线上,从而定出模板的平面位置与垂直度。将模板上部用缆绳固定和下部用斜撑固定后,用砂浆将模板下部与承台接触处封死,严防漏浆。d浇筑混凝土 墩柱混凝土标号为30号。为保持混凝土具有良好的和易性,混凝土的坍落度宜控制在1020cm。墩柱混凝土采用吊斗进行浇筑(混凝土在拌合站里进行拌合,低墩采用汽车吊吊漏斗、串筒入模,高墩采用混凝土输送泵泵送、串筒入模,由运输车运到待浇墩位前斗,再由吊车吊起吊斗,模板内安装串筒进行浇筑插入式振动器分层捣固密实,分层、连续浇筑完毕)。墩身混凝土浇筑过程中随时用全站仪检查模板中线,及时进行纠偏、调正,防止出现偏斜。浇筑时注意分层厚度,每层厚度约为30cm,采用一台插入式振动器进行振捣,振捣过程应掌握振捣时间与间距,防止过振和漏振情况发生。浇筑过程中还应注意模板的位置,防止出现跑模漏浆等现象,一旦发现问题便及时纠正。外加剂建议采用流动性小、气泡少的外加剂(如NF-15)。振捣棒振捣时要求严格操作: 在混凝土振捣时,不得横向移动,以免砂浆和骨料分离; 插入时垂直插入,振动棒端头应插进下层混凝土10厘米; 振捣器插入间距在4060厘米左右,振捣一处标准时间为1015秒; 拔出动作要慢,不得留有痕迹; 振捣棒离模板20cm处先周边后中间进行振捣,振捣以不下沉、不冒气泡、不泛浆为标准对时间进行适度控制。e.拆模混凝土达到拆模强度后,便可拆除螺栓并用扁头镐棍和链条葫芦使模板平移开,再用吊车吊开模板。吊开时应防止模板碰撞墩柱,避免混凝土表面受到损伤。模板拆卸完毕后便应对模板进行除污、涂油工作,待除污、涂油工作完成后就必须立即拼装模板。同时,模板必须整体吊装、转运。f.墩柱养护模板拆除后,采用薄膜密封保湿涂刷养护剂进行养护,养护时间不少于7d,以增强养生效果,防止因缺水造成表面干裂纹,确保混凝土内实外光。如养护不到位,部分混凝土外表会泛白,严重影响外观质量。,统一拆除,以保证混凝土外观不受污染,确保外观质量。薄膜在箱梁浇筑完毕后2.2桥台施工1、桥台施工流程2、模板加工及安装桥台采用搭设钢管脚手架与大块钢模施工,人工配合汽车吊安装模板;普通桥墩墩身施工采用定型钢模;空心高墩墩身模板采用自升平台翻模施工,内外模板共设三节,循环交替翻升。桥台及普通桥墩模板要严格控制加工质量,作到表面平整,尺寸偏差符合设计要求,具有足够的强度、刚度、稳定性,拆装方便,接缝采用契口缝确保严密不漏浆。模板拼装前,涂刷优质长效脱模剂。模板安装好后,检查轴线、高程符合要求后进行加固,保证模板在浇筑混凝土过程中受力后不变形、无移位。模板内干净无杂物,拼装平整严密,支架结构立面、平面均安装牢固,支架立柱在两个互相垂直的方向加以固定,支架支承部分安置稳固地基上。空心高墩采用翻模施工,翻板模结构由工作平台、收坡支架、顶杆与导管、内外吊架、模板系统、中线控制系统和附属设备等部件组成。翻板模在工厂制作完成后检查测试其参数符合设计要求后并编号,翻板模运到工地后,进行试拼。初次三节模板一次支立,整体浇筑,当第三节混凝土灌注完成后,拆卸并提升第一节模板至第三节上方,安装、校正后,浇筑混凝土,依此周而复始。当临近墩顶联结处时,在墩身上预埋托架,支立墩帽模板护。3、钢筋制作与安装钢筋在工厂制作,运到现场绑扎,钢筋具备原制造厂的质量证明书,运到工地后并做抽样检查。绑扎顶帽钢筋时注意留出螺栓孔的位置。4、混凝土灌注与养护混凝土浇筑前,将已浇混凝土表面泥土、积水、石屑等清扫干净,混凝土基础要凿除表面浮浆,整修连接钢筋。墩台顶帽施工前后均应复测其跨度及支承垫石高程。施工中应确保支承垫石钢筋网及锚栓孔位置正确,垫石顶面平整,高程符合设计要求。混凝土在拌合站集中拌合,搅拌运输车运送,泵车泵送入模,用插入式振动器振捣。混凝土在运输过程中不得离析、漏浆,保证入模混凝土的质量。灌筑墩台的混凝土自由倾落高度,不超过1.5m,超过时用滑槽、串筒或减速串筒来降低自由倾落度,杜绝离析现象。桥墩混凝土的灌注要水平分层进行,分层厚度控制在30cm左右,且浇筑速度与捣固速度配合默契。桥梁墩台混凝土的灌注保证连续不间断施工,当分段浇筑时,混凝土与混凝土之间接缝,周边应预埋直径不小于16mm的钢筋或其它铁件,埋入与露出长度不应小于钢筋直径的30倍,间距不应大于直径的20倍。混凝土浇筑完后,应在12小时内加以覆盖并洒水,要保证不小于14天的喷淋养护。养护用水的质量与拌制混凝土相同。每天浇水的次数,以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为宜。预埋件必须按设计文件与标准图要求埋设,保证左右位置、水平高度、垂直方向正确无误,捣固混凝土时要对预埋件加以保护。在混凝土灌筑过程中,随时观察所设置的预埋件的位置是否移动,若发现移位及时纠正。预埋件施工应注意以下几点:1)为保证预埋件位置正确,应对预埋件采取固定措施,以免振捣混凝土时发生移动;2)预埋件下面及附近的混凝土应注意振捣密实,对具有角钢锚筋的预埋件尤其应注意加强捣实;3)预埋件在墩、台帽上的外露部分要有明显标识,浇筑至顶层混凝土时,要注意外露部分尺寸准确;4)在已埋入墩、台帽内的预埋件上施焊时,应尽量采用细焊条、小电流、分层施焊,以免烧伤混凝土。浇筑大体积混凝土结构(或构件最小断面尺寸在300mm以上的结构)前,应根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施,如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。桥台施工时,现浇箱梁的桥位,根据现浇箱梁的施工顺序,对末孔箱梁对应的桥台,高于支承垫石的部分暂不浇筑,留出现浇箱梁时内模移出的空间。5、拆模拆除顺序为后支的先拆,先支的后拆;先拆除非承重部分,后拆除承重部分。重大、复杂的模板拆除应有拆模方案。当墩台混凝土达到一定强度,混凝土芯部与表层、表层温度与环境温度之差均不大于15,且能保证构件棱角完整时方可拆除侧模和端模。气温急剧变化时不宜进行拆模作业。6、桥台排水及防护措施1)桥台顶道碴槽面应做好防水层、保护层与排水坡度,平顺无凹坑。2)桥台采用预埋泄水管向台外排水时,应符合下列规定:(1)铸铁管或钢管内外面均应除铁锈污斑,并涂沥青防锈,管身坡度不得小于3%。(2)进水口应设有孔铁板(铁篦子),两面均应涂沥青。(3)管口应伸出桥台侧面(底面)一段距离。(4)防水层与泄水孔必须衔接良好。2.3连续梁桥桩基础的施工2.3.1钻孔灌注桩施工顺序 施工顺序为:测量定位、平整场地埋设护筒钻机就位钻进换浆法清孔检测吊装钢筋笼吊装导管灌注水下混凝土开挖基坑、处理桩头桩基检测承台施工。2.3.2砼钻孔灌注桩桩基础的施工 钻孔灌注桩施工,让具有丰富经验的施工人员主持,并熟练掌握钻孔地区地质和水文情况;钻孔灌注桩的钻孔,清孔,吊装钢筋骨架,灌注水下混凝土各工序须连续快速完成。1、钻孔前(1)必须清除地表的杂物,换除软土,整平夯实;(2)孔口护筒用不小于4mm厚钢板制成,直径为160cm,埋设深度不小于1.5m;埋没时高出地面30cm,并在顶部焊加强筋和吊耳,开出水口。护筒底部及四周应用粘土填筑,并分层夯实处理。护筒的平面位置偏差小于5cm,倾斜度偏差小于1.0%;(3)钻孔泥浆采用优质粘土在泥浆池内制备,泥浆调制必须符合规范的有关规定;泥浆池为8m3,并设容积为6m3的沉淀池二个,串联并用。(4)开钻前,必须对钻机、钻锤、钢丝绳等机具进行全面的检查和维修。2、钻孔(1)钻机就位前,要对各项准备工作进行检查,包括场地、机具、水电等;(2)钻机安装就位后,必须位置准确,底座和顶端平稳,在钻进和运行中钻机不得产生位移或沉陷,否则应找查原因,及时处理;(3)钻孔作业分班连续进行,并经常对钻孔泥浆进行试验,不符合要求,随时进行更正;(4)钻进过程中必须及时填写钻孔施工记录,注意土层变化,核对设计地质柱状图;交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班应注意的事项;(5)冲进过程中要保持孔内有1.52.0m的水头高度,并防止扳手、管钳等硬物掉入孔内;要及时排钻渣,并添加粘土造浆,使钻锤经常冲击新鲜地层;(6)遇有塌孔、扩孔、缩孔、孔身偏斜、孔身弯曲,钻孔漏浆要仔细分析,查明原因,然后采取适当的方法进行处理。3、清孔 钻孔深度达到设计要求后,应采用适当器具对孔深、孔径和倾斜度等进行检查,符合要求并经监理认可后,填写终孔检验记录,立即进行清孔; 清孔时,须将附着于护筒壁的泥浆清洗干净,并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。清孔次数按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合图纸规定值为前提进行; 钻孔完成后,提升钻锤距孔底1020cm,继续循环,以相对密度较低(1.11.2)的泥浆压入,把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出;清孔过程中始终保持孔内原有水头高度,以防塌孔; 清孔后,孔内的泥浆相对密度应符合规范的要求,孔底沉淀厚度应不大于设计的规定; 不得用加深孔底深度的方法代替清孔。4、钢筋骨架及导管吊装 钢筋骨架制作要符合规范及设计图的有关规定; 桩的钢筋骨架,应紧接在混凝土灌注前,整体放入孔内。如果混凝土不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注,则钢筋骨架应从孔内移去。在钢筋骨架重放前,应对钻孔的完整性,包括孔底松散物的出现,重新进行检查; 吊安钢筋笼前,必须要经业主、监理和项目部主管桥梁工程师等参加现场验证孔深、孔底高程、沉淀厚度及钢筋骨架,符合要求方可吊安钢筋笼。 钢筋骨架要及时,准确地吊装(焊接)、就位,就位后将最后一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢;导管接头为卡口式,使用前须进行水密、承压和接头抗拉试验,吊装时,导管位于井孔中央,轴线顺直,并在灌注砼前进行升降试验。5、砼灌注 灌注前,先探测孔底泥浆沉定厚度,如大于规定,须再次清孔,但要注意孔壁的稳定; 砼的拌制和运输,必须符合规范的有关规定; 孔身及孔底检查值得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后,应立即开始灌注混凝土,并立即开始灌注混凝土,并应连续进行,不得中断; 灌注首批砼时,导管下口距孔底的距离为2540cm,导管埋入砼中的深度不得小于1.0m; 在砼灌注过程中,经常探测孔内砼面位置,及时调整导管埋深,导管埋深以26m为宜; 在砼灌注过程中,要采取必要的措施防止出现浮筋现象。 在砼灌注过程中,当砼搅拌运输车前后两车相距时间过长或超过半小时,要加强导管经常上下升降活动,但提升高度不得超过1.0米。 灌注的砼顶标高要高于设计桩顶标高0.51.0m; 桩孔灌注完毕,要注意清理干净场地,以免污染环境; 必须认真填写混凝土灌注记录表。6、桩头处理、桩基检测 钻孔桩桩头采用风镐人工凿除,凿除桩头时应沿桩同向桩中、分层将桩头浮浆或不密实的混凝土完全凿除,达到密实的混凝土面并达到设计要求预留的嵌入长度。当达到设计要求预留的嵌入长度而桩头混凝土仍不密实时,应继续凿除桩头。 桩头凿除完毕后,所有桩基均进行无损检测,当监理工程师对混凝土质量仍有怀疑时,可以钻取70mm的混凝土芯样评定。 对桩基确认合格后,进行基坑底面平整,铺设一层10cm厚的碎石垫层,然后铺抹一层水泥砂浆。3连续梁桥下部结构的施工控制3.1桥梁施工控制的定义桥梁施工,特别是大跨径桥梁的施工是一个系统工程。在该系统中,设计图只是目标,而在自开工到竣工整个为实现设计目标而必须努力的过程中,将受到许许多多确定和不确定因素(误差)的影响,包括设计计算、桥用材料性能、施工精度、荷载、大气、温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间存在的差异,施工中如何从各种受误差影响,而失真的参数中找出相对真实之值,对施工状态进行实时识别(监测)、调整(纠偏)、预测,对设计目标的实现是至关重要的。上述工作一般需以现代控制论为理论基础来进行,所以称之为施工控制。3.2桥梁施工控制的任务对桥梁施工过程实施控制,确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内,确保成桥状态(包括成桥线型与成桥结构内力)符合设计要求。3.3承台的质量控制对于承台应该根据设计要求,承台的施工过程中保证以下要求:a.钢筋的接头位置错开,在同一水平面内的钢筋接头数量不超过总钢筋数量的40%。墩身预埋钢筋定位准确。b.承台采用C25号混凝土浇筑,绝对禁止抛填片石或块石。c.在破桩头时桩顶嵌入承台内的高度严格按照设计要求办理。d.承台断面尺寸偏差不超过30mm,中心位置不超过15mm。另外,做好控制工作还需要做得到: 承台模板和模板支撑系统必须有较强的刚度,否则泵送砼流体在模板内产生较大的侧向压力,使模板变形。模板块之间连接必须密封,防止漏浆。 砼的配合比设计,水泥应尽量使用低标号低用量和外掺入少量粉煤灰以减少水化热量。在满足砼泵送的条件下尽量减少水灰比,避免砼的收缩裂缝。砼中应掺入一定量缓凝剂,以延长砼的初凝时间,防止砼出现层间冷缝。 布料与振捣,大体积、大面积的承台砼的入模布料极为重要,布料不均,形成流体砼流动距离长,使胶结料与骨料分离,砼体易产生收缩裂缝,一般采用布料杆能够灵活调整布料区。振捣要均匀适当,防止漏振或少振,否则砼表面易产生麻面或蜂窝。 通过计算分层预埋冷却水管,在砼水化反应产生高热量时,通过循环冷却水带走热量,降低砼体内的温度,以防承台砼的开裂。一般将砼内部最高温度与砼表面温度差控制在25以内。3.4立柱外观质量控制 桥梁工程除桩基础之外,系梁(承台)、墩柱和盖梁这些结构基本都采用清水混凝土。对于这些混凝土结构的施工,不仅应控制其强度,而且应控制其外观质量。混凝土外观质量反映了混凝土浇筑、施工组织、模板及钢筋等方面的施工管理水平。提高混凝土外观质量,可以保证混凝土保护层质量,防止钢筋锈蚀,增强结构的耐久性。在桥梁工程中,对采用清水混凝土的结构,其外观质量控制尤为重要。混凝土外观质量指标包括:混凝土结构的轴线、标高和尺寸是否准确;阴阳角是否顺直;垂直度、平整度是否符合要求;施工缝、接槎处是否严密;表面是否密实,有无裂缝、蜂窝、孔洞、露筋、麻面、泌水、起沙、脱皮、龟裂等缺陷;外表色泽是否清晰、统一和舒畅。现结合工程实例,从模板选择与施工、混凝土配合比、浇灌方法、拆模养护等方面,叙述了桥梁工程下部结构混凝土外观质量的控制方法。1.模板选择与施工模板体系的选择直接决定混凝土的外观效果。选择时应综合考虑其强度、刚度、可周转性及经济性等。对于多跨简支或连续梁桥工程,其混凝土结构构件尺寸一般比较单一,多采用定型组合钢面板模板。在施工前,经过对加肋复合面板和定型组合钢面板两种模板的技术经济比较和工程实验证明,采用定型组合钢面板作为桥梁工程下部结构混凝土施工模板,周转次数多,刚度好,浇灌后混凝土表面光滑,外观好。模板体系选定后,根据荷载的大小对板材的厚度、背肋截面和间距、拉杆型号和间距、及支撑体系进行计算。计算荷载包括混凝土压力(侧压力)、混凝土浇筑的冲击力和施工荷载。在计算时,针对主要受力构件进行力学计算,并验算构件的挠度和变形。对次要构件则可按经验设计,必要时进行验算。上述混凝土结构采用的定型组合钢模板的面板厚46mm,加钢肋间距2030。每次安装模板时,拼缝用玻璃胶或密封条涂贴。准备投测模板线并与钢筋位置协调一致,是保证结构外观质量的第一步。桥梁工程的模板定位控制方法:标高用水准仪、边线用经纬仪、垂直度用激光铅直仪控制。垂直度也可用吊线坠法控制,在进行下一工序前用经纬仪外控法校核。桥梁工程结构的钢筋保护层控制,宜采用塑料垫块,不宜采用水泥砂浆垫块,否则在清水混凝土面会留下形似伤疤的外观缺陷。对于墩柱,也可不使用保护层垫块,但应采取措施:先制作钢筋笼,其加劲箍间距不大于2m,在钢筋笼侧面焊接定位筋(一般用直径16钢筋),准确安装钢筋笼并校核垂直度,再安装模板并再次校核垂直度后,才能浇灌混凝土;浇灌混凝土时,每隔一定高度,用吊线坠法观察控制钢筋与模板相对位置,确保保护层厚度准确。钢模板在初次使用前,或长时间放置后重新使用前,先除锈并涂刷油性脱模剂。除锈根据模板的锈蚀程度,选用砂纸或砂轮机,阴角部位采用铁刷除锈。在模板的周转过程中,每次拆模后应清理干净(接缝和外角部位用贴刷清理),并尽快涂刷脱模剂。油性脱模剂涂刷不可太厚,少沾多刷,以免流坠。如采用水性脱模剂,应与油性脱模剂交替使用,避免长时间使用水性脱模剂而造成钢模板锈蚀。2.混凝土配合比施工前,应做原材料的送检和混凝土的试配工作。混凝土试配,同时做7d和28d的抗压试件,并先做样板,经过验收混凝土外观满足要求,再全面实施施工。做混凝土配合比重要的一项,就是根据构件尺寸、钢筋密集程度、混凝土输送方法和输送距离等因素选用混凝土坍落度。桥梁工程一般下部结构,如使用混凝土搅拌运输车则坍落度宜为57;如使用混凝土输送泵,输送距离在100m以内、高度在20m内,则坍落度宜为910;输送距离100200m、高度在30m内,则坍落度宜为1113。不同坍落度和水灰比的混凝土成型后,其表面气泡数量和大小不同,颜色也有差别。坍落度或水灰比较小的混凝土料,成型后表面气泡少而大,色泽较深;坍落度或水灰比较大的混凝土料,成型后表面气泡小而密集,色泽较浅。因此在施工过程中,应严格控制混凝土的坍落度,同一构件、相接或相邻构件,混凝土坍落度相差不宜超过3。每一构件混凝土浇灌时,在浇灌点实测坍落度,并实测不少于2次。如输送距离较远(超过100m)或天气炎热,在混凝土搅拌点和浇灌点都做坍落度测量,坍落度损失值不宜超过2。炎热天气,为降低混凝土在输送过程中损失,输送管用麻袋等覆盖并经常淋水。实际施工表明,采用粉煤灰水泥的系梁(承台),混凝土成型后表面色泽较浅白,而采用普通硅酸盐水泥的墩柱和盖梁,混凝土成型后表面色泽较深黑。因此拌和混凝土的水泥不仅应按规定取样送检合格,而且对相邻同一构件宜用同一品种的水泥,禁止同一构件采用2种水泥。不同的施工用水,或不同的地方材料,拌合的混凝土,浇灌后外观也会有一定的差异。为确保施工质量,应认真取样送检,严格控制中砂与碎石的含泥量,选择良好级配的碎石,地下水或非饮用水先检测合格才可使用。3.混凝土浇灌现场的混凝土搅拌系统在使用前做好计量仪表的标定工作,施工中每月对计量仪表做好复检工作,为稳定混凝土质量打下基础。严格按混凝土的设计配合比施工,做好原材料的抽检试验工作,对不合格材料坚决清退出场。每次混凝土拌和前应做好砂、石含水量测试,随时调整加水量。严格按施工规范控制混凝土拌和时间。混凝土布料均匀分层进行,每层厚度控制小于30(如采用高频插入振捣器可控制小于40),并认真做好混凝土的振捣,防止欠振、漏振,避免过振。采用插入式振动棒器,棒头大多为直径50,一般其作用半径为3040,每次其移动距离宜为5060,每层插入下层混凝土35。操作时必须严格做到快插慢拔,将振动棒上下略做抽动。振动棒插入振捣至混凝土面不再下降、无气泡、泛浆但隐见粗骨料止。在振捣过程中,插入式振捣器的振动,呈截锥形分布,棒头部分的振动力最大。如将振捣棒缓慢地插到混凝土中振捣,表层的混凝土很快被振实,当棒头再插入混凝土底部时,内部混凝土中的气泡就很难透过表层混凝土向外排除。实际施工表明:如浇灌时混凝土分层太厚,或未充分振捣,或振捣方法不当,则混凝土内的气泡无法排除,附着在模板表面而形成麻面现象;如边角部分的混凝土振捣不密实,则拆模时混凝土保护层被模板粘连掉落而造成缺棱掉角;如混凝土过度振捣,则造成砂浆与骨料离析,离析后砂浆上升而石子下沉,混凝土成型后表面明显分层,色差大,严重的在砂浆聚集部位发生龟裂,或粘模脱皮现象。如施工缝的留置处理不当,也会在混凝土外观上反映出来,轻者有新旧混凝土接槎的痕迹,重者形成混凝土夹渣、裂缝,留下难以处理的隐患。一般在混凝土强度达到1.2MPa后才能接槎,上部混凝土施工前应对施工缝部位凿毛并清理干净,冲水湿润后,先浇12cm厚与混凝土同配比的砂浆或水泥浆,然后才往上照常施工。对墩柱的模板底部周边(即与系梁顶面的接缝),在混凝土浇灌之前2h时先用掺水玻璃的水泥砂浆填塞密实。在各个构件浇灌混凝土前,应先计算混凝土总量和每层混凝土用量,并控制每次下料的混凝土数量。混凝土振捣分层厚度,直接影响到施工操作和混凝土气泡排除难易程度,而且是关键的影响因素。另外在每次浇灌混凝土前,应调试好混凝土搅拌、运输和振捣等一切机械设备,落实水电的供应,避免施工中断而造成非设计的混凝土接槎,影响外观质量。4.混凝土拆模养护拆模的时间控制不好会对混凝土外观造成影响,拆模过早会导致混凝土面粘模、缺棱掉角;过晚会增加拆模难度。一般系梁、盖梁和高度在3m以内的墩柱,混凝土强度达到1.2MPa才能拆除侧模,而高度在312m的墩柱,则混凝土强度达到2.5MPa才能拆除侧模。为此宜在施工现场放置同条件养护试块,通过试验确定拆模时间。混凝土拆模后的养护对保证混凝土质量至关重要。养护不及时或不到位都会造成混凝土强度不达标,还会造成混凝土表面裂缝、起皮等缺陷。系梁、承台可用洒砂遮蔽,盖梁表面可用麻袋覆盖,墩柱可用塑料薄膜包裹。在遮蔽、覆盖或包裹之前和养护过程中,应经常洒水保持湿润。养护应在拆模后立即进行,对普通混凝土的养护时间不少于7d。养护使用的砂、麻袋、薄膜和水应保持干净。麻袋应先泡水12d并清洗2次,防止麻袋脱色污染混凝土。如使用非饮用水或地下水养护,也应先做水质化验合格才能使用。混凝土拆模后应注意做好成品保护工作,防止施工机械、工具碰撞墩柱和盖梁等施工成品。万一碰坏表面,则应凿毛、清洗并用同颜色的混凝土认真修补。3.5钻孔桩施工质量控制3.5.1成孔质量的控制 成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。 (1)采取隔孔施工程序 钻孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。 (2)确保桩身成孔垂直精度 为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。 (3)确保桩位、桩顶标高和成孔深度。 在护筒定位后及时复核护筒的位置。严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录。以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。 虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。 3.5.2钢筋笼制作质量和吊放 钢筋笼制作前首先要检查钢材的质量保证资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。因此,吊环长度是根据底粱标高的变化而改变,所以应根据底粱标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋人标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因。如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。 3.5.3导管进水问题 1原因 首批混凝土储量不足或是储量足够,但导管口距孔底的间距较大,混凝土下落后不能埋设导管口,以致泥水从导管口涌入。导管密封不严,接头处橡皮垫破裂,或是导管焊缝破裂,水从缝隙中进入导管。由于测深

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