CN110424268A - 一种主桥空心桥墩结构施工工艺 - Google Patents

一种主桥空心桥墩结构施工工艺 Download PDF

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朱淑兰
刘明友
赵孟贺
耿庆生
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/02Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

本发明公开了一种主桥空心桥墩结构施工工艺,配合墩身钢筋长度,将墩身分成6m一个的节段,分段浇注。根据分段高度,将外侧模板设计成3节,每节模板高度2m;浇注完成顶节混凝土后,拆除底节模板,将其接于顶节模板之上,继续进行混凝土施工,如此循环,直到墩身完成,模板构造简单,构件种类少,混凝土接缝较易处理,施工速度快,能适应各种结构形式的斜拉桥索塔施工,使用翻转模板施工优势显著,解决了墩身工程量、施工难度较大的问题。

Description

一种主桥空心桥墩结构施工工艺
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域,具体是一种主桥空心桥墩结构施工工艺。
背景技术
桥墩是支承桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚筑物、桥台设在桥梁两湖。桥墩则在两桥台之间。桥墩的作用是支承桥跨结构: 面桥台支撑起支承桥跨结构的作用外,还要与路堤衔接并防止路堤滑场。为保护析台和路堤填士,析台两侧常做一些防护和导流工程。
桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。顶帽的作用是把桥跨支座传来的较大而集中的力,分散而匀称地传给墩身和台身。因此顶帽应采用强度较高的材料建筑,一般用不低于 200级钢筋混凝土建筑,且厚度不小于40厘米。此外,顶帽还须有较大的平面尺寸,为施工架梁及养护维修提供必要的工作面。墩身和台身是支承桥跨的主体结构,不仅承受桥跨结构传来的全部荷载,而且还直接承受土压力、水流冲击力、冰压力、船舶撞击力等多种荷载,所以墩身和台身都具有足够的强度、刚度和稳定性。
空心式墩身可采用钢筋混凝土或混凝土,优点是节省材料,减轻桥墩的自重,施工速度快,质量好,节省模板支架;缺点是,抵抗流水冲击和水中夹带的泥砂或冰块冲击力的能力差,所以不宜在有上述情况的河流中采用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种主桥空心桥墩结构施工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种主桥空心桥墩结构施工工艺,具体包括以下步骤:
S1、模板、支架设计和加工:
墩身钢模分为8块边模和2块端模;模板之间用M25螺栓连接;小背肋采用[8#槽钢,间距为@300mm,大背肋采用[14#槽钢,间距为@1000mm,模板面均采用6mm厚钢板;拉筋布置配合内模尺寸考虑;每节模板均设置工作平台,考虑模板堆码问题,故平台设置时采用槽钢焊接在模板竖背肋上,与模板形成整体,在模板堆码时不会损坏平台构件;工作平台上铺3cm厚木板,外侧工作平台沿周边设立1.2m防护栏杆并挂安全网,可供操作人员作业、行走,存放小型机具;
S2、安装第一节段模板,浇筑混凝土:
在承台上沿模板的底面用砂浆做3~5cm厚找平层;对墩身角点放样,弹墨线,沿墨线立模板;模板安装前,应清理干净,并涂脱模剂;安装模板时注意接缝平整、严密,防止漏浆;紧固拉杆的螺栓,在模板内加内撑,保证混凝土尺寸;
固定好模板后,报监理检查合格,浇筑混凝土;
浇筑混凝土时,按照施工规范要求作业;
S3、第二节模板的安装、混凝土浇注:
底节混凝土浇筑完成后,待混凝土达到一定强度,即安装上一节墩身的钢筋;钢筋安装完毕后,进行第二节模板安装;将外模置于首节模板之上,安装定位销,用螺栓将上下模板连接在一起;将内模提升至顶面与外模平齐,用预设的拉杆初步固定在首节混凝土上;调整模板至准确位置,安装、紧固对穿拉杆;其余工作同首节墩身施工;
S4、外模板的翻转、安装:
待上节混凝土达到15MPa时,即可拆除下节外模;先抽出拉杆,然后卸除模板的连接螺栓,将模板向外拉出;高空作业时,要预先用手拉葫芦将模板吊在上面的模板上,并拉紧,防止模板突然脱落;待外模完全与混凝土脱开后,用塔吊吊起外模,将手拉葫芦解下,然后将模板吊到模板修整处进行修整,待用;待钢筋安装完毕,用汽车吊将模板吊起,进行安装;安装方法同前述;
S5、钢筋安装:
墩身竖向主筋采用直螺纹套管机械连接方式;利用墩身箱室内搭设钢管支架,定位、固定钢筋;可以加工可提升的钢支架,置于内外层竖向钢筋之间,用以固定、定位钢筋;
安装钢筋按施工规范要求作业;
S6、泵送混凝土:
混凝土浇筑采用汽车泵泵送,地泵停靠在栈桥上泵送混凝土到位;泵管前段接软管,如泵管出口距离浇筑面高于2m,则需设置滑槽,防止混凝土散落、离析;浇筑初期混凝土处于较深位置,需仔细振捣才能防止漏振;
S7、垂直度控制:
采用全站仪进行施工放样和检测,每级混凝土浇筑前测量模板四角的平面坐标,如有偏差,调整之;
S8、主桥边墩施工
主桥边墩主桥侧空心段高度为6.082m和3.061m,引桥侧实心接高墩身高度为4.5m;由于墩身高度不高,分两次浇筑完成;第一次完成主桥侧空心墩施工,第二次浇筑引桥侧实心段墩身(考虑钢箱梁的落梁,计划在钢箱梁顶推完成后再施工);施工工艺同中墩第一节段墩身施工;
作为本发明进一步的方案:主桥空心桥墩结构包括主桥中墩和边墩,主桥中墩采用多边形截面空心墩,外轮廓截面尺寸为5.5m(顺)×38.5m(横)。
作为本发明进一步的方案:边墩采用矩形截面空心墩,截面尺寸为4.0m(顺)×38.5m(横)。
作为本发明进一步的方案:主桥空心桥墩结构的墩身均采用C40钢纤维混凝土。
作为本发明进一步的方案:步骤S1中,空心墩内模采用2.44×1.22×0.015m优质竹胶板割制而成,采用8cm×10cm方木作为次楞,以10cm×15cm方木为主楞;空心部分采用钢管支架搭设脚手架及内模操作平台。
作为本发明进一步的方案:步骤S6中,按照相关规范、规程设计和试验确定混凝土配合比;混凝土缓凝时间3~5h,一小时坍落度损失不超过30mm。
作为本发明进一步的方案:步骤S6中,开始泵送前,先搅拌同水灰比砂浆,打入泵中,再紧接着泵送混凝土;砂浆数量根据泵管长度而定,一般为0.5~2.0m3。
作为本发明进一步的方案:步骤S6中,沿墩身四周均匀灌注混凝土,施工人员在平台上振捣混凝土。
作为本发明进一步的方案:步骤S7中,墩身随高度的增加,日照影响引起的墩身偏向幅度越来越大;为避免日照的影响,混凝土浇筑前的模板检验与精确定位均在日照影响最小时进行,一般安排在早晨日出之前;模板初步定位时,由测量人员根据测量时日照情况预估偏位值进行预偏定位。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:配合墩身钢筋长度,将墩身分成6m一个的节段,分段浇注。根据分段高度,将外侧模板设计成3节,每节模板高度2m。浇注完成顶节混凝土后,拆除底节模板,将其接于顶节模板之上,继续进行混凝土施工,如此循环,直到墩身完成,采用翻模施工时,模板构造简单,构件种类少,混凝土接缝较易处理,施工速度快,能适应各种结构形式的斜拉桥索塔施工,使用翻转模板施工优势显著,解决了墩身工程量、施工难度较大的问题。
附图说明
图1为主桥空心桥墩结构施工工艺的结构示意图。
图2为主桥空心桥墩结构施工工艺中主桥中墩的正视图。
图3为主桥空心桥墩结构施工工艺中主桥中墩的俯视图。
图4为主桥空心桥墩结构施工工艺中主桥中墩的侧视图。
图5为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩的正视图。
图6为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩的俯视图。
图7为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩的侧视图。
图8为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩墩身施工顺序图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-8,一种主桥空心桥墩结构施工工艺,。
主桥空心桥墩结构包括主桥中墩和边墩,主桥中墩采用多边形截面空心墩,外轮廓截面尺寸为5.5m(顺)×38.5m(横),墩身结构见图2-4;边墩采用矩形截面空心墩,截面尺寸为4.0m(顺)×38.5m(横),墩身结构见图5-7;主桥空心桥墩结构的墩身均采用C40钢纤维混凝土。
主桥中墩施工
主桥中墩高度为11.178m~20.597m,采用翻模法施工。翻模施工工艺框图如图1所示,施工工艺如下:
工作原理
配合墩身钢筋长度,将墩身分成6m一个的节段,分段浇注。根据分段高度,将外侧模板设计成3节,每节模板高度2m。浇注完成顶节混凝土后,拆除底节模板,将其接于顶节模板之上,继续进行混凝土施工,如此循环,直到墩身完成。
墩身模板安装采用塔吊,混凝土浇筑采用汽车泵泵送。模板外侧设置施工平台,用于支撑接长钢筋的定位、工人操作平台和混凝土浇筑施工的支撑。
S1、模板、支架设计和加工:
墩身钢模分为8块边模和2块端模;模板之间用M25螺栓连接。小背肋采用[8#槽钢,间距为@300mm,大背肋采用[14#槽钢,间距为@1000mm,模板面均采用6mm厚钢板。拉筋布置配合内模尺寸考虑。每节模板均设置工作平台,考虑模板堆码问题,故平台设置时采用槽钢焊接在模板竖背肋上,与模板形成整体,在模板堆码时不会损坏平台构件。工作平台上铺3cm厚木板,外侧工作平台沿周边设立1.2m防护栏杆并挂安全网,可供操作人员作业、行走,存放小型机具。
空心墩内模采用2.44×1.22×0.015m优质竹胶板割制而成,采用8cm×10cm方木作为次楞,以10cm×15cm方木为主楞。空心部分采用钢管支架搭设脚手架及内模操作平台。
S2、安装第一节段模板,浇筑混凝土:
在承台上沿模板的底面用砂浆做3~5cm厚找平层。对墩身角点放样,弹墨线,沿墨线立模板。模板安装前,应清理干净,并涂脱模剂。安装模板时注意接缝平整、严密,防止漏浆。紧固拉杆的螺栓,在模板内加内撑,保证混凝土尺寸。
固定好模板后,报监理检查合格,浇筑混凝土。
浇筑混凝土时,按照施工规范要求作业。
S3、第二节模板的安装、混凝土浇注:
底节混凝土浇筑完成后,待混凝土达到一定强度,即安装上一节墩身的钢筋。钢筋安装完毕后,进行第二节模板安装。将外模置于首节模板之上,安装定位销,用螺栓将上下模板连接在一起。将内模提升至顶面与外模平齐,用预设的拉杆初步固定在首节混凝土上。调整模板至准确位置,安装、紧固对穿拉杆。其余工作同首节墩身施工。
S4、外模板的翻转、安装:
待上节混凝土达到15MPa时,即可拆除下节外模。先抽出拉杆,然后卸除模板的连接螺栓,将模板向外拉出。高空作业时,要预先用手拉葫芦将模板吊在上面的模板上,并拉紧,防止模板突然脱落。待外模完全与混凝土脱开后,用塔吊吊起外模,将手拉葫芦解下,然后将模板吊到模板修整处进行修整,待用。待钢筋安装完毕,用汽车吊将模板吊起,进行安装。安装方法同前述。
S5、钢筋安装:
墩身竖向主筋采用直螺纹套管机械连接方式。利用墩身箱室内搭设钢管支架,定位、固定钢筋。可以加工可提升的钢支架,置于内外层竖向钢筋之间,用以固定、定位钢筋。
安装钢筋按施工规范要求作业。
S6、泵送混凝土:
按照相关规范、规程设计和试验确定混凝土配合比。混凝土缓凝时间3~5h,一小时坍落度损失不超过30mm。
混凝土浇筑采用汽车泵泵送,地泵停靠在栈桥上泵送混凝土到位。泵管前段接软管,如泵管出口距离浇筑面高于2m,则需设置滑槽,防止混凝土散落、离析。浇筑初期混凝土处于较深位置,需仔细振捣才能防止漏振。
开始泵送前,先搅拌同水灰比砂浆,打入泵中,再紧接着泵送混凝土。砂浆数量根据泵管长度而定,一般为0.5~2.0m3。
沿墩身四周均匀灌注混凝土,施工人员在平台上振捣混凝土。
S7、垂直度控制:
采用全站仪进行施工放样和检测,每级混凝土浇筑前测量模板四角的平面坐标,如有偏差,调整之。
墩身随高度的增加,日照影响引起的墩身偏向幅度越来越大。为避免日照的影响,混凝土浇筑前的模板检验与精确定位均在日照影响最小时进行,一般安排在早晨日出之前。模板初步定位时,由测量人员根据测量时日照情况预估偏位值进行预偏定位。
S8、主桥边墩施工
主桥边墩主桥侧空心段高度为6.082m和3.061m,引桥侧实心接高墩身高度为4.5m。由于墩身高度不高,分两次浇筑完成。第一次完成主桥侧空心墩施工,第二次浇筑引桥侧实心段墩身(考虑钢箱梁的落梁,计划在钢箱梁顶推完成后再施工)。施工工艺同中墩第一节段墩身施工。边墩墩身施工顺序图见图8。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1、模板、支架设计和加工:
墩身钢模分为8块边模和2块端模;模板之间用M25螺栓连接;小背肋采用[8#槽钢,间距为@300mm,大背肋采用[14#槽钢,间距为@1000mm,模板面均采用6mm厚钢板;拉筋布置配合内模尺寸考虑;每节模板均设置工作平台,考虑模板堆码问题,故平台设置时采用槽钢焊接在模板竖背肋上,与模板形成整体,在模板堆码时不会损坏平台构件;工作平台上铺3cm厚木板,外侧工作平台沿周边设立1.2m防护栏杆并挂安全网,可供操作人员作业、行走,存放小型机具;
S2、安装第一节段模板,浇筑混凝土:
在承台上沿模板的底面用砂浆做3~5cm厚找平层;对墩身角点放样,弹墨线,沿墨线立模板;模板安装前,应清理干净,并涂脱模剂;安装模板时注意接缝平整、严密,防止漏浆;紧固拉杆的螺栓,在模板内加内撑,保证混凝土尺寸;
固定好模板后,报监理检查合格,浇筑混凝土;
浇筑混凝土时,按照施工规范要求作业;
S3、第二节模板的安装、混凝土浇注:
底节混凝土浇筑完成后,待混凝土达到一定强度,即安装上一节墩身的钢筋;钢筋安装完毕后,进行第二节模板安装;将外模置于首节模板之上,安装定位销,用螺栓将上下模板连接在一起;将内模提升至顶面与外模平齐,用预设的拉杆初步固定在首节混凝土上;调整模板至准确位置,安装、紧固对穿拉杆;其余工作同首节墩身施工;
S4、外模板的翻转、安装:
待上节混凝土达到15MPa时,即可拆除下节外模;先抽出拉杆,然后卸除模板的连接螺栓,将模板向外拉出;高空作业时,要预先用手拉葫芦将模板吊在上面的模板上,并拉紧,防止模板突然脱落;待外模完全与混凝土脱开后,用塔吊吊起外模,将手拉葫芦解下,然后将模板吊到模板修整处进行修整,待用;待钢筋安装完毕,用汽车吊将模板吊起,进行安装;安装方法同前述;
S5、钢筋安装:
墩身竖向主筋采用直螺纹套管机械连接方式;利用墩身箱室内搭设钢管支架,定位、固定钢筋;可以加工可提升的钢支架,置于内外层竖向钢筋之间,用以固定、定位钢筋;
安装钢筋按施工规范要求作业;
S6、泵送混凝土:
混凝土浇筑采用汽车泵泵送,地泵停靠在栈桥上泵送混凝土到位;泵管前段接软管,如泵管出口距离浇筑面高于2m,则需设置滑槽,防止混凝土散落、离析;浇筑初期混凝土处于较深位置,需仔细振捣才能防止漏振;
S7、垂直度控制:
采用全站仪进行施工放样和检测,每级混凝土浇筑前测量模板四角的平面坐标,如有偏差,调整之;
S8、主桥边墩施工
主桥边墩主桥侧空心段高度为6.082m和3.061m,引桥侧实心接高墩身高度为4.5m;由于墩身高度不高,分两次浇筑完成;第一次完成主桥侧空心墩施工,第二次浇筑引桥侧实心段墩身(考虑钢箱梁的落梁,计划在钢箱梁顶推完成后再施工);施工工艺同中墩第一节段墩身施工。
2.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,主桥空心桥墩结构包括主桥中墩和边墩,主桥中墩采用多边形截面空心墩,外轮廓截面尺寸为5.5m(顺)×38.5m(横)。
3.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,边墩采用矩形截面空心墩,截面尺寸为4.0m(顺)×38.5m(横)。
4.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,主桥空心桥墩结构的墩身均采用C40钢纤维混凝土。
5.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,步骤S1中,空心墩内模采用2.44×1.22×0.015m优质竹胶板割制而成,采用8cm×10cm方木作为次楞,以10cm×15cm方木为主楞;空心部分采用钢管支架搭设脚手架及内模操作平台。
6.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,步骤S6中,按照相关规范、规程设计和试验确定混凝土配合比;混凝土缓凝时间3~5h,一小时坍落度损失不超过30mm。
7.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,步骤S6中,开始泵送前,先搅拌同水灰比砂浆,打入泵中,再紧接着泵送混凝土;砂浆数量根据泵管长度而定,一般为0.5~2.0m3。
8.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,步骤S6中,沿墩身四周均匀灌注混凝土,施工人员在平台上振捣混凝土。
9.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺,其特征在于,步骤S7中,墩身随高度的增加,日照影响引起的墩身偏向幅度越来越大;为避免日照的影响,混凝土浇筑前的模板检验与精确定位均在日照影响最小时进行,一般安排在早晨日出之前;模板初步定位时,由测量人员根据测量时日照情况预估偏位值进行预偏定位。
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