一体浇筑法（精选7篇）
一体浇筑法 篇1
本工法主要适用于单层面积不大, 外形较均匀, 结构不复杂的普通标准层混凝土结构施工。对单层面积过大, 建筑外形和内部结构布局复杂, 及属于高大模板支撑的架空层, 由于施工难度大, 不建议采用。
1 施工工艺
本工法主要施工流程包括: (1) 悬挑施工外架搭设→ (2) 测量放线→ (3) 梁板支撑架搭设→ (4) 结构柱、剪力墙钢筋安装→ (5) 结构柱、剪力墙钢筋验收→ (6) 结构柱、剪力墙封模及加固→ (7) 梁板模板安装→ (8) 梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件安装→ (9) 梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件验收→ (10) 柱墙梁板模板、梁板支撑架、施工外架、核心筒电梯井内架全面检查及验收→ (11) 柱、墙、梁、板一体浇筑→ (12) 砼养护
1.1 悬挑施工外架搭设
主体外架搭设必须先于本层主体结构施工, 以确保本层主体结构施工安全。本施工采用悬挑外架, 每四层卸载一次 (建筑标准层高4.15m) , 每段悬挑架高度16.6m, 搭设九步架, 要求立杆横距0.80m、纵距1.5m, 步距1.8m, 架体距楼层边缘200mm, 每步外排均设栏杆, 栏杆设置高度为1.2m, 顶步作业层外排设0.9m和1.8m两道栏杆。如果是悬挑层, 悬挑钢梁工字钢规格不得小于I16、固定端预埋锚箍钢筋直径不得小于φ16 (为I级钢, 锚箍弯钩锚在底层板筋以下) , 悬挑钢梁固定段长度应为悬挑段长度的1.25倍以上, 工字钢梁上离墙面200mm设置内排立杆, 距离内排立杆800mm设置外排立杆, 立杆下焊长200mmφ25定位钉, 外排定位钉距离悬挑端部不小于10cm, 悬挑首步架要设纵横向扫地杆, 外排立杆内侧设挡脚杆、挡脚板、栏杆和悬挑分层标志。每根钢梁外端斜拉卸荷钢丝绳 (直径不小于φ14) , 卸荷钢丝绳吊拉点预埋吊环应采用I级钢筋, 直径应大于φ20。外立面剪刀撑应自下而上连续设置。施工前做好材料报验, 由于目前市场建筑材料规格、质量普遍存在缩水, 因此要保证工字钢、钢管、扣件、钢丝绳材料质量。施工时架子工要戴好安全帽、系好安全带, 及时挂设安全立网, 安装脚手板作竖向和水平防护, 保证施工物件不至朝外飞落。外架上禁止堆放任何物件。悬挑外架、施工升降机卸料平台架及作业层梁板支撑架三者应独立分开搭设, 不得有杆系联系。施工升降机卸料平台架与施工外架同步分层, 同步卸载。
1.2 测量放线
用激光投影仪通过楼板放线孔将地面坐标控制点引至施工层, 再用墨线弹出结构柱、墙轴线、模板安装边线及校模辅助线;用激光测距仪或钢尺将地面水准控制点引至施工层, 以控制楼面标高。坐标点和水准点均应各自进行闭合或附合检查, 无误后才能使用。
1.3 梁板支撑架搭设
架子工按楼板施工测量放样弹出的柱、剪力墙、梁墨线位置搭设成满堂支撑架, 立杆纵横向间距均为1.0m, 立杆底部设纵横向扫地杆, 离地高度200mm, 中、顶部各设一道纵横向水平杆, 中部杆离地高度1.8m, 顶部杆高度距离支撑点不超过0.5m, 立杆下端加垫木板, 上端一律采用可调顶撑, 顶撑露丝长度不得超过350mm, 插入立杆内长度不得小于150mm, 架体内部纵横向每四跨设置一道竖向剪刀撑, 架体外围均设置竖向剪刀撑, 在竖向剪刀撑顶部交点平面和扫地杆设置层各设一道水平剪刀撑, 楼板施工布料机及梁上柱正下方做加密立杆加固, 梁宽大于600mm设置独立纯梁系支撑, 外围纵向水平杆四周交圈封闭连接, 用直角扣件与外围角部立杆固结, 以提高整体稳定性。
1.4 结构柱、剪力墙钢筋安装
楼板梁板支撑架搭设后, 即可安装结构柱、剪刀墙钢筋, 安装前应对结构柱、剪力墙基础面进行清理和冲洗, 基础表面要求凿毛, 剔除表面浮浆、松散石子及砼。剪力墙按先竖向分布筋, 后横向分布筋, 再水平拉钩顺序, 柱筋按先主立筋, 后箍筋顺序, 首步筋离基础楼面不超过5cm, 拉钩筋要钩住外侧钢筋, 注意钢筋连接 (机械连接、电渣压力焊接、电弧焊、绑扎搭接等) 接头的质量, 并保证接头错开, 柱箍筋要保证加密区段长度。
1.5 结构柱、剪力墙钢筋验收
钢筋安装完成后, 安装模板前, 应对钢筋进行隐蔽工程验收, 合格后才能封装模板。验收前应对基础面再次进行清理和冲洗, 保证封模前基础面干净。验收时, 对钢筋型号、规格、弯曲形式、数量、间距、安装位置、钢筋连接型式等作全面检查, 发现问题当场及时整改, 直到验收合格。
1.6 结构柱、剪力墙封模及加固
钢筋验收合格后才能进行下一道工序———封模加固。封模时, 先安装钢筋保护层垫块, 沿柱墙模板边线 (测量放线弹出的墨线) 立模, 每根柱脚模板设清扫孔, 剪力墙每2米设一清扫孔, 便于浇筑前对模仓内冲洗排污。由于实际楼板浇筑时难免存在楼板面局部不平整, 要求立模加固后, 沿柱墙模底脚外围四周用干砂浆围堵严实, 以保证柱墙砼浇筑中不漏浆。柱墙模外侧设φ48钢管竖向和横向龙骨, 内侧设M12对穿螺栓, 对穿螺栓通过蝴蝶扣件与双肢柱箍或墙横向龙骨紧固, 螺杆加装塑料套管, 便于拆模后抽出回收利用。柱角部位增设步步紧, 墙角部位的角点两侧模板应各外背一根竖向龙骨, 再用水平龙骨通过旋转扣件夹紧, 防止浇筑中角缝胀开漏浆。对拉螺杆布置间距应下密上疏。柱墙模板安装要注意垂直度的检查, 发现问题及时调整。
1.7 梁板模板安装
柱墙模板安装的同时即可进行楼板梁板模板安装 (即与之搭接施工) 。模板安装顺序先梁后板, 按下一层测量放样墨线吊线施工, 梁板跨度超过4m按3‰设置预拱, 板模主楞采用100×100方木, 布置间距1m, 次楞采用50×100方木, 布置间距300mm, 禁止用钢管作为主、次楞。梁板模板支撑竖向传力体系:砼构件→梁、板模板→次楞→主楞→顶托→立杆→基础楼面。梁模安装顺序:底模→侧模→梁柱节点模, 底模木楞采用50×100方木, 布置间距300mm, 梁截面大于300×600, 两侧模设M12对穿螺栓。梁模两底角用步步紧扣紧, 防止砼浇筑中胀开漏浆。梁宽大于600mm设置独立纯梁系支撑。核心筒电梯井洞口内设安全防护内架, 每六层用I16工字钢梁简支卸荷一次, 内架水平杆均与各楼层边梁边墙顶紧, 以提高架体稳定性。电梯井内架不得作为井边梁支撑架使用, 电梯井边梁设独立立杆支撑在下一层梁面上。梁板支撑架、施工外架和施工升降机卸料平台架三者均必须独立分开搭设, 之间不得有任何拉杆联系, 楼板外围边梁设独立斜立杆与支撑内架形成整体。模板安装要注意克服“三梁”处 (梁梁、梁墙、梁柱交接处) 拼接不严的质量通病。
1.8 梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件安装
梁板钢筋安装要求先装梁筋后装板筋, 梁筋钢筋笼一般先用方木搁置在梁模上口, 待钢筋笼骨架及梁柱节点核心箍筋均安装完成后, 再从钢筋笼底下抽掉方木, 使梁钢筋笼下落到梁模槽内, 梁模板一般先只安装底模和一边侧模, 另一边侧模待梁钢筋笼落到位后, 梁腰筋及水平拉钩安装后再封模。钢筋安装时注意保证钢筋接头 (机械接头、绑扎接头等) 质量, 梁板上层筋两端支座处1/3梁板段范围内不应有接头, 下层筋中部1/3梁板段范围内不应有接头。板筋端头弯钩, 上层朝上, 下层朝下布置。板筋主筋在下, 分布筋在上。主次梁及板筋交叠时, 板筋在上, 次梁筋居中, 主梁筋在下。安装后注意调整钢筋保护层垫块, 双层板筋应分散增设马镫筋, 保证钢筋安装位置准确。
水电、消防、幕墙预埋件及外架连墙件安装要与钢筋安装过程同步进行。各专业班组要相互配合, 水电管线盒均不得高过钢筋保护层厚度, 必要时走钢筋内部。预埋幕墙锚板与边梁钢筋焊接时不得烧伤主筋。外架连墙件按规范要求两步三跨设置, 连墙件预埋安装注意竖杆锚入梁内深度, 边梁外侧模不得过高, 否则影响连墙件横杆正常安装。
1.9 梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件验收
钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件安装完成后应进行施工“三检” (自检、互检、交检) , 合格后分别报请现场土建和水电监理工程师验收。验收钢筋时注意检查钢筋级别、规格、根数、间距、位置、锚固长度、加密区段长度、保护层厚度。注意检查钢筋接头 (电弧焊接、电渣压力焊接、绑扎搭接、机械连接等) 质量及错开距离。注意检查梁柱主节点核心区箍筋安装质量。注意检查模仓内垃圾杂物清理情况。
1.1 0 柱墙梁板模板、梁板支撑架、施工外架、核心筒电梯井内架全面检查及验收
柱墙梁板一体法浇筑前, 应报请监理对柱墙梁板模板、梁板支撑架、施工外架、核心筒电梯井内架等进行全面合格验收。柱墙等竖向构件必须检查垂直度。柱墙梁板模板应重点检查“三梁”处 (即梁梁、梁柱、梁墙交接处) 模板拼接质量、对拉螺栓及钢管柱箍龙骨加固松紧程度, 模板内垃圾杂物清理情况。梁板支撑架应重点检查立杆间距、扫地杆、水平杆、竖向和水平剪刀撑、大梁纯梁系支撑、砼布料机及梁上柱正下方加固。施工悬挑外架应重点检查立杆垂直度、钢管接头、每步栏杆、作业层栏杆、安全立网、连墙件及外立面剪刀撑安装, 悬挑层检查悬挑钢梁、锚箍、定位箍、扫地杆、挡脚板、卸荷钢丝绳、吊拉点等规格和受力情况。施工中外架不得堆放任何施工材料。核心筒电梯井内架也是安全施工重点安全防范对象, 电梯井临时内架只作为安全防护架, 不得作为模板支撑架使用, 每六层必须用钢梁简支卸载一次, 电梯井内架水平杆必须与各楼层井边墙边梁约束顶紧, 以提高架体整体稳定性。
1.1 1 柱、墙、梁、板一体浇筑
本工序是整个施工流程的重点, 是本工法质量成败的关键。设计柱墙砼为C50, 梁板砼为C35。砼输送系统采用两台高压输送泵、两条砼输送导管和两台砼布料机, 分东西两侧同时进行。浇筑顺序为先柱墙, 后梁板, 具体分述如下
1.1 1.1 柱、墙砼浇筑
浇筑前先用水管从柱或剪力墙上口往下冲洗柱底基础面, 污水从柱或剪力墙模脚清扫孔流出。基础面清洗后, 先打入3~5cm与砼同标号同成分的水泥砂浆, 铺筑均匀, 再灌入C50砼, 砼浇筑应分层卸料, 分层捣实, 连续浇筑, 分层高度不宜超过50cm。各柱间浇捣顺序要尽量做到对称均匀, 同一轴线各柱应分别从两端柱同时向中间柱靠拢浇筑, 以减小柱模板的侧向倾斜。砼振捣是最为关键的环节, 由于模板和钢筋的限制, 柱墙下段砼振捣情况无法用眼直观检查, 这就要求作业工人必须有足够的实践操作经验, 插入式振动棒软轴必须有足够的伸入长度, 插入点范围要均匀, 从边到中, 快插慢拔。在振捣上一层砼时, 振动棒头应插入下层已振捣砼内3~5cm, 以保证分层结合紧密。在拔出振动棒时, 如果发现砼表面基本无气泡跑出, 砼液面不再下沉, 并开始泛白浆时即可结束振捣, 表明砼已振捣密实, 不能再振, 否则易因过振, 导致砼成分离析。为避免液态砼对柱墙模板的产生过大侧压力, 柱墙砼应从下往上分两段施工, 下段砼施工结束, 工人休息1小时, 再进行上段砼施工。上段砼施工应在下段砼初凝前进行, 这样既能保证不产生施工冷缝, 又能减小柱模的侧压力, 防止胀模和爆模现象发生。浇筑上段砼应在下段砼还未初凝前进行, 施工时振动棒应插入下段砼5~10cm, 并充分振捣, 以保证上下段砼胶结质量。由于柱墙和梁板强度等级相差≥5MPa, 在柱 (墙) 梁 (板) 节点区, 高标号C50柱墙砼应向低标号C35梁板砼至少延伸浇筑1/2梁 (板) 高的距离, 倾斜角度45度~60度, 由于柱墙高标号砼流动性更大, 一般在梁头或板边位置设钢丝网等隔挡措施, 便于柱墙节点区砼能振捣密实。
1.1 1. 2 梁、板砼浇筑
柱墙上段砼浇筑完毕后应停歇1~1.5小时, 在柱墙砼初凝前继续浇筑梁板。梁板采用赶浆法一起浇筑, 推进方向应垂直于主梁轴线 (即沿次梁方向) , 浇筑中两台布料机各移动一次。梁应分层铺料, 分层插入振捣, 板应一次铺料, 插入式和表面式先后分别振捣, 表面平板振动器移动方向应垂直砼推进方向, 并与已振实部分搭接1/4宽度。浇筑中防止出现漏振和过振现象, 要派专人护模、护筋、护埋件、看护支撑架。在板面四周及柱筋上设置楼板标高控制线, 便于控制板面标高。在板面砼振实后初凝前应进行二次抹面, 防止砼产生收缩裂缝。
1.1 1. 3 浇筑中应注意的问题
砼浇筑施工应连续进行, 分层分段浇筑, 要在下一层段砼初凝之前及时浇筑上一层段砼, 避免产生施工冷缝。当出现交通堵塞, 砼运输供应不及时, 或发生砼导管堵塞, 无法连续浇筑施工时, 应考虑做临时施工缝处理, 临时施工缝应设置在受力较小部位, 柱墙等竖向结构应留水平缝, 梁板等水平结构应留竖向缝, 并留在次梁和板跨度中间1/3范围内 (不应留在主梁段内) 。梁板设缝时应用钢丝网阻隔, 并将砼振捣密实, 砼初凝后如条件允许应对施工缝凿毛。
浇筑中梁板作业下面应安排足够的专业工人护模、护支架。护模人员手持必要的工具、材料, 振动棒响在哪里, 护模人员眼睛睁在哪里, 发现胀模漏浆及时处理加固, 必要时通知板上作业人员暂停施工。护支架重点检查楼板周边支架, 大深梁、剪力墙连梁正下方的独立纯梁系支撑, 砼布料机、梁上柱等正下方要做特别加固, 发现扣件螺栓和可调顶托松动应及时加固拧紧。夜班施工梁板下应保证足够的照明, 确保在浇筑中模板支架结构的安全。
浇筑中梁板层应有专人护筋、护埋件。由于本工法为柱墙梁板一体浇筑法, 工人在浇捣结构柱、剪力墙时踩踏板面钢筋及预埋件会相对严重, 影响钢筋和预埋件的安装质量, 护筋、护埋件就成为一体浇筑法必不可少的一道重要工序, 板筋安装不仅需要安装足够的保护层垫块和支撑马镫筋, 而且需要护筋人员的浇筑全过程随时细心呵护, 以保证成型楼板结构的承载能力。水电、消防线管在浇筑施工中也是易遭损坏, 砂浆直接灌入, 也需要水电班组及时看护。玻璃幕墙锚板和施工外架连墙件、转料平台主钢梁锚箍、钢丝绳吊拉点, 外架悬挑层钢梁锚箍、定位箍等都是重要安全埋件, 都直接影响到结构的安全, 相应专业班组及时看护, 保证成品质量。
1.1 2 砼养护
柱墙梁板砼一体浇筑完毕后, 12小时内应及时对砼结构进行养护。对于柱墙等竖向结构, 在未拆模前应用水管均匀喷淋外裹模板降温, 以降低砼产生的水化热, 拆模后有条件应及时包裹塑料布保湿养护, 防止砼表面水分过早蒸发。对于梁板等水平结构, 在浇筑整平后砼终凝前应进行二次人工抹面, 及时抹掉砼表面毛细孔洞, 防止内部水分过快蒸发。砼终凝后应及时覆盖土工布进行保湿养护, 楼板保湿养护至少要7天, 期间洒水要及时, 避免楼板砼出现干湿循环状态, 否则容易导致砼表面裂缝产生。
2 施工质量控制要点
本工法整个施工过程要把好“六大关”, 即图纸关、测量关、材料关、人员关、工序关、资料关。
2.1 图纸关:
施工前应认真熟悉图纸, 明确设计意图, 施工单位要进行集体图纸会审, 设计单位要进行设计交底, 对施工方提出的问题集中答疑, 并形成会议纪要, 做到胸有成竹。
2.2 测量关:
测量是工程师的眼睛, 施工前应认真复核设计交桩, 施工中应严格控制施工轴线、座标控制点及水准标高, 楼板施工至少要预留三个放线孔, 采用精密激光垂直仪和激光测距仪将水准和座标控制点引向各施工楼层, 各点之间应相互闭合或附合检查, 尽量减少放线误差。
2.3 材料关:
施工材料构成未来工程实体, 其质量优劣直接影响工程实体质量, 因此必须严格控制材料质量, 材料进场时应向现场监理报验, 并提供出厂合格证及出厂检验报告, 在监理见证员监督下随机抽取样品封存委托送检, 送检合格后才能投入使用。经检验不合格的材料必须及时清除出场, 不留质量隐患。
2.4 人员关:
人员是影响施工质量最活跃的因素, 选择技术经验丰富、责任心强的合格的施工人员 (包括作业工人和技术管理人员) 尤为至关重要, 特种作业及测量技术工种均应经严格考核, 持证上岗, 钢筋、模板支架及砼施工班组施工前应进行施工质量安全技术交底, 接受交底人员应对交底内容共同签字。
2.5 工序关:
强调过程控制, 施工质量品质凝结于施工过程中每一个工序的点滴细节中, 各工序间互为因果, 形成环环相扣的工艺质量链条, 细节质量决定总体质量, 施工的每道工序都必须经过施工自检和现场监理检验, 合格后才能进行下一道工序。
2.6 资料关:
施工资料是施工过程的真实记录, 是每一道施工过程的真实见证, 使施工过程具有可追溯性。按规范格式及时做好施工资料, 同时也在检查施工过程存在的不足之处, 及时完善施工质量管理资料, 做到施工管理的标准化、规范化, 是施工质量控制的最后一道重要环节。
3 结束语
柱墙梁板一体浇筑法将原来一贯沿用的柱墙和梁板分开进行的二次浇筑革新为整体一次成型浇筑, 加快了标准楼层的施工速度, 节约了施工成本, 提高了施工效率, 也为业主提前使用带来经济效益。由于减少了所有柱头墙头设置施工缝带来的薄弱截面, 少了一次基础面清洗, 梁板和柱墙均为同一批制造, 砼质量也有所提高。但是柱墙梁板一体成型浇筑法, 也存在一些不妥之处, 如浇筑梁板砼时, 由于柱墙等竖向构件未形成一定强度, 柱墙结构无法对梁板支撑架形成有效水平约束, 这对梁板支撑架搭设提出了更高要求, 搭设中必须加密立杆和竖向剪刀撑的间距, 增设水平剪刀撑等必要措施。另外, 在一体法浇筑中施工人员杂乱, 易踩踏钢筋和损坏预埋件, 浇筑中就要加强护筋和预埋件工作。尽管如此, 一体浇筑法比二次浇筑法还是优势明显, 值得进一步推广。
曲线连续梁悬臂浇筑法施工技术 篇2
海口绕城高速绿色长廊立交桥平面位于半径R为1 000 m的圆曲线及A为374.165 m的缓和曲线上,中心里程均为K16+343,分左右两幅修建,左幅长205.716 m,右幅长183.738 m,。上部结构为50 m+80 m+50 m三跨PC变截面单箱单室连续箱梁。箱梁根部梁高4.5 m,跨中2.1 m,顶宽13.25 m,底板宽5.25 m,翼缘板悬臂长为4.0m,箱梁梁高从距墩中心2.0 m处到跨中按二次抛物线变化,连续箱梁采用三向预应力体系。
连续箱梁悬臂段采用挂篮悬臂浇筑法施工,0号段采用简易托架施工,边跨现浇段在碗扣式满堂支架上现浇,1-11段在挂篮上平衡对称法浇筑,合龙段利用挂篮组成的吊架法施工,中跨合龙段2.0 m,边跨合龙段3.0 m,边跨现浇段为7.94 m。箱梁分段图如图1。
2 主要施工工艺
2.1 0号段施工
2.1.1 施工托架
轻型斜拉式挂篮施工无需托架辅助,托架主要用于0号段纵向宽出墩身的0.4 m施工及横向外模架下端支承受力。在墩身预留孔道,利用精扎螺纹钢将托架与墩身对穿,并用精扎螺纹钢锚具将其锚固于墩顶。
2.1.2 支座
1)永久支座:严格按设计准确安装固定,并控制好平整度,保证支座均匀受力。首先严格控制垫石顶面平整度,并在支座与垫石之间加填3 mm铅板,利用铅板变形填充底座与垫石的间隙。
2)临时支座:每个主墩设置两排35.5(33.5) cm高、50 cm宽、510 cm长的C50混凝土临时支座,在临时支座中间设置5.5 cm的硫磺砂浆层,硫磺砂浆中均布电炉丝。
2.1.3 模板系统
外模利用挂篮的外侧模及模架,对拉螺杆固定,底角支承于墩顶托架上。采用胶合板作内模,设对拉螺杆与外模固定。
2.1.4 混凝土施工
0号段混凝土方量大,预应力管道布置复杂,钢筋密集,采用两次浇筑。第一次浇筑底板及部分腹板,总高度2.20 m,混凝土采用塌落度为16～18 cm的流态细石混凝土,混凝土泵车输送入模,确保混凝土浇筑质量。混凝土达到一定强度后,对施工缝进行凿毛、清洗,并铺2 cm厚高标号砂浆衔接层,然后浇筑二次混凝土,待混凝土强度达到设计90%后张拉横向及竖向预应力筋并压浆,完成0号段施工。
2.2 悬臂段施工
2.2.1 轻型斜拉式挂篮
采用轻型斜拉式挂篮(39 t)具有结构轻巧、移动方便、受力下沉小的特点,还有高度较低,施工受风载影响小,满足海岛地区抵抗风载的安全要求。
2.2.1. 1 挂篮组成
该挂篮由主梁系、斜拉杆、斜拉横梁、上下限位器、模板系和滑梁等组成。如图2。
1)主梁系:包括上下主梁、前后上横梁、平联。主梁是挂篮的承重结构,用于承受灌注梁段重量和作为走行时模板的支撑,由2根145工字钢上下搭接而成,主梁后端利用箱梁竖向预应力筋压紧,省去抗倾覆的平衡压重。横梁用于悬吊内外滑梁并与主梁和平联连结,形成平面结构以加强挂篮的整体稳定性。
2)斜拉横梁:用于支撑斜拉杆上端并将斜拉杆承受的模板及混凝土重量传递主梁。
3)斜拉杆与上限位器:斜拉杆下端与前下横梁销接,以吊住底模,其上支点设于主梁的前支点处,主梁尾部的上限位器以防主梁向前划移。上限位器孔眼间距与竖向预应力筋的间距取相同的模数,便于利用其锁定限位器。
4)下限位器:在纵梁后端设置下限位器控制底模后移,将水平力传递已成梁段的底板。下限位器与梁底的连接杆采用45°斜置,以消除连接杆在梁底预留孔内由于局部承压而造成的弯曲应力。
5)模板系统:底模由纵梁和横梁组成骨架,上铺钢模组成底模系统,侧模由腹板和翼缘底板两部组成,并由外模桁架、外滑梁及内外模对拉螺杆固定与支承。外模架设置可变位的牛腿支承在前后下横梁上,以承担外模架部分受力并可随梁高调整,外模模架顶、侧部连接杆件采用长孔栓接,可根据翼缘的角度进行调节,模架上下两排滚筒,上排供侧模沿滑梁走行,下排用于滑梁前移的滚道。内模采用胶合板模,由内模架及对拉螺杆固定。
2.2.1. 2 挂篮的安装及拆除1)挂篮的安装
0号段完成后,安装挂篮下主梁(坝岗侧与梁端对齐)、垫梁并与0号段锚固→安装两侧上主梁、前后上横梁、斜拉横梁及平联→安装前后下横梁及3根纵梁的组拼件及吊杆→安装剩余4根纵梁及底模→安装吊杆、外滑梁及外侧模(含外模架)及牛腿→安装内模架、内滑梁、内模及吊杆→安装斜吊杆→调整模板高程,要求安装过程中两侧挂篮必须同步进行。
1号段完成后将底、侧、内模系统与梁体固定连接好并松开坝岗侧主梁及连结→拆掉坝岗侧上主梁、前横梁、斜拉横梁及平联→移动盐田侧挂篮到2号段→安装坝岗侧主梁并与盐田侧主梁焊接→安装上主梁前后横梁、斜拉横梁及平联→移动内模、底模及侧模系统至2号段→安装两侧的后下限位器。
2号段完成后分离两侧挂篮主梁,安装两挂篮上限位器,完成挂篮安装。
2)挂篮拆除
首先将底模系统与侧模焊接成整体,用倒链将底模和侧模系统悬挂于梁体上→松开与上主梁及横梁的连结→利用多重倒链将底模系统逐步放到地面上拆除→内侧系统在梁内解体后拆除→上主梁、横梁及平联在梁上利用吊车将其解体拆除。
2.2.1. 3 挂篮试验(静载试验)
对挂篮进行静载试验,测试其变形量,承载能力,确定其弹性和非弹性变形,为箱梁预拱值设置提供依据。该试验选择左幅2号墩2号梁段位置进行,采用混凝土预制块逐级加载到2号梁段设计自重的100%,至超载120%,最后减载到初始状态,以测定挂篮结构荷载一拱度曲线。见图3。
2.2.2 悬臂段施工
2.2.2. 1 悬臂段施工工艺流程(图4)
2.2.2. 2 悬臂段混凝土的浇筑
1)采用具有水灰比小、坍落度大、和易好的早强缓凝混凝土。
2)混凝土采用商品站集中拌和,输送车运输,输送泵泵送入模。
3)混凝土浇筑采用单泵两端交替进行,控制混凝土间隔时间且两边不平衡力矩小于设计要求。
4)混凝土浇筑先底板再腹板最后顶板的顺序分层浇筑。纵向从梁端向已成梁段方向浇筑,横向从高向低浇筑(即先内后外)。
2.2.2. 3 悬臂段张拉、压浆
悬臂段预应力采用先纵向再横向最后竖向的顺序对称张拉。纵向采用双端张拉,横向、竖向为单端张拉,具体的张拉依据设计、规范执行。
张拉完成后,先用空压机将管道内的水、杂物吹干净,然后进行真空辅助压浆。
2.2.3 边跨现浇段施工
根据地形条件,边跨现浇段采用WDJ碗口式满堂支架法施工。
2.2.4 合龙段施工和体系转换
2.2.4. 1 施工工艺流程
挂篮行走,吊架安装→砌筑红砖水池并注水压重→焊接劲性骨架,张拉部分预应力束,模板及钢筋安装→浇筑混凝土→,张拉预应力束→拆除挂篮及水池→解除临时支座约束及永久支座的锁定,完成体系转换。
2.2.4. 2 合龙段施工
边跨合龙段直接采用吊架法施工,中跨合龙段利用已对接的挂篮承重梁作为支承、吊架法施工。
为保证合龙段浇筑质量,合龙段采用含水率小、坍落度大的微膨胀混凝土,浇筑混凝土选择在一天中温度最低又相对较稳定的时间进行,并加强养护,防止因温度变化造成混凝土出现裂纹,缩短混凝土使用寿命。
2.2.4. 3 体系转换
1)临时支座拆除
临时支座拆除必须均衡、快速、稳定,防止内力重新分布对梁体造成破坏。具体拆除过程是:将临时支座内电炉丝并联,经检查无误后通电,利用电炉丝产生的高温熔化掉临时支座内硫磺砂浆层,然后用氧割枪将临时支座内钢筋割断,解除对梁段的约束,再将普通混凝土段预埋管道清干净,灌注静态破碎剂拌和液,将普通混凝土在无冲击破坏的情况下破碎,人工清除干净,最后用割掉梁底、墩顶外露钢筋,并用砂浆将其封闭好,完成临时支座拆除。
2)体系转换过程
本桥的体系转换就是从单T构的负弯矩受力状态转换成连续梁的正负弯矩交替分布的形式。具体过程是:边跨合龙→中跨合龙→边跨底板纵向预应力张拉及顶板合龙束张拉→中跨底板纵向预应力筋张拉→临时支座的拆除→体系转换。
2.2.4. 4 合龙的精度
通过合龙技术的采用,大桥各项指标均满足设计及规范要求,达到了表1所示精度。
3 施工控制
3.1 施工控制的目的
施工控制的目的就是确保施工过程中结构的可靠性和安全性,保证桥梁线形及受力状态符合设计要求。通过理论计算得到的各施工梁段的主梁标高,在施工中存在误差,不同程度地对成桥目标产生干扰,并可导致合龙困难,成桥线形及内力与设计不符,因此,在施工过程中必须严格控制。
3.2 施工控制分析
海口绕城高速绿色长廊立交桥施工阶段实施控制时,将其简化为平面结构,各阶段离散为梁单元,合龙前后结构体系转变,即由对称单“T”结构变成连续梁结构,故合龙前调整时,只取单“T”分别调整。在施工中,对应力、挠度、挂篮结构荷载与拱度关系、基础沉降、温度影响、混凝土弹性模量及容重等内容进行测试与识别。从前进分析、倒退分析、实时跟踪分析三方面入手,相互结合,实现结构在线形、内力各方面满足设计要求的目标。各施工各阶段模标高以及混凝土浇筑前后,预应力筋张拉前后的预计标高计算式;
式中:Hlm——立模标高Hsj——设计标高
Hyp——计算预抛高值fgl——持久变形值预计标高:Hyj=Hlm-f-fgl
fi——浇筑当前块的下挠值或张拉后的总下挠值
但是,实际的施工状态与理想的施工状态总是有差别的,利用反馈控制实时跟踪分析系统实现桥梁结构施工控制。
4 体会
1)轻型斜拉式挂篮具有结构轻巧、受力变形小、拼装及移动方便(无需大型起重设备)。施工干扰小、抗风载能力强,并且适合现场制作。
2)轻型斜拉式挂篮无需大型、复杂的托架辅助、节约费用、施工方便。
3)有效的施工控制
①保证桥梁线形的圆顺、美观,使内力更加符合设计要求。
②保证了施工过程的安全性和可靠性,有利及时发现问题。
悬臂浇筑法施工对挂篮的安全控制 篇3
在很多跨江河、山谷、公路等桥梁的设计中, 上部结构往往采用连续梁或连续刚构设计, 单跨跨径较大, 常见主跨跨径80 m~210 m, 目前最大跨径达300余米。施工时采用悬臂浇筑工艺, 挂篮是常见的施工设备。而挂篮施工时要承受较大的承载力, 承受的荷载几十吨甚至几百吨, 施工人员在几米到几十米甚至上百米的高空作业, 安全风险非常大。因此, 挂篮的施工安全控制非常重要, 保证施工人员的人身安全和桥梁的质量安全, 是挂篮施工安全控制的目标。桥梁能否顺利完成, 质量能否得到保障, 挂篮的安全管理及控制是不容忽视的关键一环。以下以菱形挂篮安全控制的各个重要环节进行说明。
2 挂篮设计方案可行性控制
挂篮的设计要根据桥梁结构尺寸及节段梁的几何尺寸和最大重量来设计, 以满足施工的需要。以景观大桥设计为例, 连续箱梁面宽17.2 m, 箱梁最大浇筑长度4 m, 梁高2.8 m~6.059 m, 节段梁最大重量150 t。而设计挂篮横梁长度为19 m, 篮底纵梁长为5 m, 模板最大高度为5.879 m。根据挂篮承载的重量计算挂篮构件的强度、刚度和稳定性, 而挂篮质量与梁段混凝土质量比值控制在0.7以内 (0.3~0.5为宜, 景观大桥的比值为0.31) , 最大变形 (包括吊带变形的总和) 控制在20 mm内, 梁段混凝土浇筑及挂篮走行时的抗倾覆安全系数、自锚固系统及限位的安全系数验算均要达到2.0以上, 确保挂篮的使用安全。挂篮设计主要验算主桁架、前横梁构件强度、刚度、整体稳定和局部稳定, 同时吊杆、锚固系统、精轧螺纹钢吊杆、后锚吊杆, 反扣轮以及悬挑结构等的强度和刚度验算均要满足设计和施工规范要求。挂篮底模主悬吊系统一般使用扁钢, 若使用精轧螺纹钢时要设置防护措施。挂篮设计方案需专家评审同意后方可实施。
3 挂篮施工过程的安全控制要点
3.1 挂篮制作及进场检查
1) 挂篮一般要委托有相应资质的厂家来设计和制造;施工单位自行制造要有相应的设计图纸和验算书, 并要经专家论证能满足施工要求;2) 挂篮设计、制造厂家要制定明确设计方案和验收大纲, 并组织相关专家审定, 挂篮制造过程验收和出厂验收要依据验收大纲进行;3) 挂篮进场时要对各构件规格、型号、尺寸和数量认真核对, 检查构件有无缺损, 表面有无损坏和锈蚀, 配件和专用工具是否齐备等, 并做好记录;4) 挂篮安装和安装后的检查、调试均要制造厂家派出专业技术人员全程跟踪指导;5) 挂篮正式使用前要进行荷载试验。
3.2 组装检查
挂篮组拼完成后, 监理工程师组织施工单位项目技术负责人、质安员、技术员对挂篮进行全面检查验收, 完成初步验收后, 监理单位还要见证施工单位做挂篮静载试验。试验的目的是要实测挂篮的弹性变形和非弹性变形值, 为节段梁的施工提供高程控制参数, 并验证挂篮的承载能力。
3.3 挂篮预压控制
预压前, 要紧固后锚系统受力拉杆, 特别是后压系统和前横梁系统的拉杆, 使各拉杆能受力均匀。预压时以10 t为一个等级, 两个挂篮对称同时进行。每加载一级, 分别要观测前横梁及导梁的高程变化, 同时注意观察挂篮系统有无明显变化。加载若未达到设计值发现挂篮变化较大或沉降与设计预测值相差较大, 要立即停止加载, 及时分析原因。卸载后对挂篮各个系统进行检查修正, 处理好后才能继续预压。
3.4 节段梁混凝土浇筑控制
1) 混凝土浇筑前, 检查挂篮的锚固系统是否牢固、吊挂系统是否安全以及限位装置是否安装好。2) 浇筑混凝土需对称浇筑, 不平衡重不得大于设计容许值;景观大桥设计的容许值为梁段自重的1/3。3) 浇筑混凝土时, 要专人指挥, 作业人员不得倚护栏操作, 浇筑设备不得碰触模板及桁架。
3.5 移动挂篮控制
1) 梁段纵向预应力张拉、压浆完毕, 且孔道压浆强度达到强度的75%以上, 方可移动挂篮, 准备灌注下一梁段;2) 挂篮滑动轨道要平顺安装, 两侧轨道面要在同一水平面上, 铺设符合要求后加以锚固;3) 施工下一节梁段要移动挂篮, 挂篮行走前要检查行走系统、吊挂系统和模板系统是否满足安全要求;4) 挂篮移位时, 检查尾部制动装置是否安装好, 同时要有人在制动位置盯紧, 挂篮出现无动力滑动要立即刹车。移动速度控制在0.1 m/min以内, 挂篮移到位及时锚固;5) 挂篮移动作业时若遇雷雨、大风、大雾等天气要停止作业, 并锚固好挂篮, 待天气转好后再进行作业。
4 临边防护及作业安全管理
4.1 临边防护栏杆搭设标准
菱形挂篮前上下横梁、斜杆等行走作业的位置以及模板边要设置防护栏杆并挂网。挂篮防护栏杆由上下两道横杆和立柱组成, 上杆安装高度离下平面1.2 m, 下杆安装高度离下平面0.5 m。栏杆安装好后架设安全网并在栏杆下边设置不小于0.18 m的挡脚板。栏杆长度大于2 m时, 必须加设立柱, 栏杆立柱要焊接在横梁、斜杆或钢模板上, 固定牢靠。
4.2 挂篮高处作业安全管理
1) 挂篮作业人员进场后要安排体检, 身体不适或有恐高症者不能上岗;
2) 施工前, 要进行三级安全技术交底, 落实所有安全措施;电工、电焊工、司索工、起重工必须持证上岗;
3) 挂篮施工作业所需的安全防护用品及防护设施、标志、工具、仪表、电器设施, 必须在施工前检查或试验合格, 特别是安全帽和安全带试验合格才能配置给施工作业人员。安全员要检查作业人员是否正确佩戴和使用安全防护用品, 主要是安全帽要系上帽绳, 安全带要随身带;
4) 高处或临空作业时必须系安全带, 安全带挂在作业人员的上方高处的牢固物件上, 严禁在一个物件上挂多根安全带或一根安全带上拴多个人;
5) 挂篮作业人员必须从预留的作业孔设置的爬梯上下, 不得攀爬脚手架或模板支架;
6) 节段梁施工所用的物料、机具、工具等, 必须堆平放稳, 不要防碍人员进出或影响吊装作业。对有可能坠落的物件必须先行撤除或加以固定;
7) 每一对挂篮施工时最好配一个专职安全员, 条件不允许时施工员要履行安全员的职责。
5 结语
挂篮是悬臂浇筑工艺的重要设备, 属于大型施工设备。施工时对挂篮设备的安全控制或管理非常重要, 实现挂篮安全施工是施工企业获得效益和利润的保证。而作为监理人员, 要了解挂篮的结构和使用方法, 才有可能监控好挂篮的安全施工, 实现安全监理。
摘要：说明了挂篮施工安全控制的意义, 简要介绍了挂篮设计方案的可行性控制措施, 着重从挂篮制作、组装检查、预压控制、节段梁混凝土浇筑控制方面阐述了挂篮施工过程的安全控制要点, 并提出了临边防护及作业安全管理措施, 以确保安全施工。
关键词：挂篮,安全,控制,管理
参考文献
[1]建筑施工安全规范[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
一体浇筑法 篇4
1.1 悬臂浇筑施工法概述。
要实现悬臂施工, 在施工过程中必须保证墩梁固结, 尤其在连续梁桥和悬臂梁桥施工中要采取临时墩梁固结措施。悬臂浇筑施工法根据挂篮和施工方法的不同, 悬臂浇筑又分为挂篮悬臂浇筑法、移动桁式吊悬臂浇筑施工法、分段悬臂浇筑施工法、渐近施工法和挂篮一导梁悬臂浇筑施工法等。现主要介绍常用的挂篮悬臂浇筑施工法。
1.2 挂篮悬臂浇筑施工法。
0号块施工完成后, 在其上部拼装挂篮, 悬臂对称逐段浇筑各标准段。挂篮是悬臂施工的关键设备, 是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架, 其锚固悬挂在已施工梁段上, 在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设, 混凝土灌注和预应力张拉, 灌浆等作业。完成一个阶段的循环后, 挂篮即可前移并固定, 进行下一阶段的悬灌, 如此循环直至悬臂灌注完成。
以菱形挂蓝为例, 菱形挂篮由菱形桁架, 悬吊系统、锚固系统、走行系统、及底模平面、内外模板组成。a.菱形架是挂篮悬臂承重结构, 由上下侧各一片通过横向联结系联结而成。b.挂篮吊挂调整系统:包括底模平台前、后吊挂, 内、外模滑梁前、后吊挂。每套吊挂包括垫梁, 扁担梁, 吊带, 千斤顶等设备;c.挂篮锚固系统, 其作用是在挂篮悬浇混凝土过程中, 在主桁尾部提供一向下的压力, 以平衡挂篮前吊点力。后锚固包括锚固垫梁, 分配梁, 锚固钢筋。d.挂篮走行系统, 包括走道梁, 走行勾板、内外滑梁及滑梁走行吊环。走道梁通过箱梁。菱形挂篮由菱形桁架, 悬吊系统、锚固系统、底模平面、内外模板及走行系统组成。腹板竖向预应力锚固于混凝土主梁, 作为菱形挂篮滑移的轨道。反压走行勾板在走行中为主桁提供向下的拉力, 以防止其倾覆。滑梁走行吊环作用是在滑梁走行时为移动滑梁提供后部支承。e.挂篮模板及限位纵梁系统, 挂篮外模为钢模、内模为木模, 外模与外模支架是整体式的, 内模与外模间设对拉筋。挂篮限位纵梁在混凝土灌注时为外模提供侧向水平支撑, 另一方面脱模后限制外模及支撑的转动, 并便于在挂篮走行时底模平台与外模支架临时联结。
1.3 悬臂浇筑施工顺序。
预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工程序, 可以分为三种情况:逐跨连续悬臂施工, T构一单悬臂一连续施工, T构一双悬臂一连续施工。其中T构一单悬臂一连续施工, 多用于施工奇数跨的连续梁中, 其步骤如下:第一步:首先从B、C号墩开始进行悬臂施工。第二步:边跨段合龙, 释放B、C号墩临时固结, 形成单悬臂梁。第三步:BC跨中段合龙, 形成3跨连续梁结构。用挂篮悬臂施工又称为迪维达克施工法, 是1959年首先由前联邦德国迪维达克公司创造和使用的。施工前需将梁体进行施工设计分段, 然后按照设计节段长度在桥墩两侧以挂篮机具对称施工, 通常在墩顶设置0号块, 一般在墩旁设支架现浇, 其上可提供挂篮的安装和材料的堆放场地。挂篮悬臂施工时需首先在已建桥墩顶部现浇0号块, 张拉预应力筋后在其上安装两个悬臂端挂篮。安装完毕即可以挂篮为施工机具对称浇筑下一施工段, 这两个节段通过张拉预应力筋和0号块连成整体。之后两个挂篮前移, 进行下一节段施工, 浇筑一段, 前进一段, 直至悬臂完成。接下来即可根据设计工序在支架上进行边跨合龙, 及中跨合龙, 最终成为连续梁体系。1.3.1 0号块的施工。在悬臂法施工中, 0号块 (墩顶梁段) 一般均在墩顶托架上立模现场浇筑, 然后在悬臂施工前首先将桥墩和墩顶处梁段 (称为0号段) 临时固结, 以承受施工过程中产生的不平衡弯矩。a.0号块位于桥墩上方, 灌注0号块相当于给挂篮提供一个安装场地;b.0号块一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇;c.立0号块底模时, 同时安装支座及防倾覆锚固装置。1.3.2梁段混凝土的浇筑。梁段混凝土的悬臂浇筑一般用泵送, 并应随温度变化及运输和浇注速度作适当调整。其注意事项如下:a.箱梁各阶段混凝土在灌注前, 必须严格检查挂篮中线, 挂篮底模标高;纵、横、竖三向预应力束管道;钢筋、锚头、人行道及其它预埋件的位置, 认真核对无误后方可灌注混凝土。箱梁各阶段立模标高一设计标高+预拱度+挂篮满载后自身变形。后灌注的梁段应在已施工梁段有关实测结果的基础上作适当调整, 已逐渐消除误差, 保证结构线性匀顺。b.若能全断面一次灌注最好, 否则应按以下顺序灌注:二次灌注:第一次由底板至腹板下承托;第二次为剩余部分。三次灌注:第一次由底板至腹板下承托;第二次是腹板下承托至腹板上承托预应力管道密集处以上, 第三次由腹板上承托至顶板。c.混凝土的灌注宜先从挂篮前端开始, 以使挂篮的微小变形大部分实现, 从而避免新、旧混凝土间产生裂缝。d.各阶段预应力束管道在灌混凝土前, 宜在波纹管内插入硬塑管作衬填, 以防管道被压扁;管道的定位钢筋应用短钢筋做成井字形, 并与箱梁钢筋网固定, 定位钢筋网架间距应保持在0.2~0.8m左右。e.箱梁混凝土灌注完毕后, 立即用通孔器检查管道, 处理因万一漏浆等情况出现的堵管现象。
2 存在的问题及改进措施
2.1 存在的问题。
现阶段, 预应力混凝土连续梁桥施工尚存在以下三个方面的问题, 亟待解决:2.1.1连续梁桥存在体系转换多的问题;2.1.2其最大跨径受支座最大吨位的限制, 支座与桥梁使用寿命不匹配, 使支座养护和更换困难;2.1.3箱梁截面局部温差, 混凝土收缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力, 增加了设计计算的复杂性。
2.2 解决方案。2.2.1连续刚桥综合了连续
梁桥和T型刚构的受力特点, 它除了保持了连续梁的各个优点外, 墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用, 减少了墩及基础的工程量, 并改善了结构在水平荷载作用下的受力性能, 即各柔性墩按刚度比分配水平力。2.2.2可以在腹板处采用波形钢板代替普通的预应力腹板, 波形钢板即折叠的钢板, 具有较高的剪切屈曲强度, 用它作为混凝土箱梁的腹板, 不但充分满足了腹板的力学性能要求, 而且大幅度减轻了主梁自重, 缩减了包括基础在内的下部结构所承受的上部恒载, 还省去了施工时在腹板中布置钢筋、设置模板等繁杂的工作。此外, 波形钢板纵向伸缩自由的特点使得其几乎不抵抗轴向力, 能更有效地对混凝土桥面板施加预应力, 提高了预应力效率。这种组合结构能减少工程量、缩短工期、降低成本, 在施工性能和经济性能方面都具有很大的吸引力。2.2.3波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁, 特别适合于中、大跨径的连续梁桥。随着国内对这种结构的研究分析工作的开展, 波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥将会在我国的桥梁建设中得到应用, 并将成为以后连续梁桥的发展方向。
3 结论
目前, 在我国中小跨径的预应力混凝土连续梁桥施工中, 除了满堂支架现浇方法外, 还采用了先简支后连续、顶推法、移动模架逐孔浇筑法、移动导梁逐孔拼装法和梁体预制浮吊安装法等施工技术。平衡悬臂拼装施工法和平衡悬臂浇筑施工法的采用促进了预应力混凝土连续梁桥的发展。大跨径预应力混凝土连续梁桥大多采用悬臂浇筑法施工。随着现代桥梁中连续梁桥应用得越来越多, 且跨径越来越大, 悬臂浇筑施工法的应用也会越来越广泛。
参考文献
[1]巫金炜, 卢哲安, 任志刚.连续梁桥悬臂施工顶板崩裂事故分析及处理[J].施工技术, 2008, (08)
[2]唐成学.悬臂浇筑箱梁预应力施工技术[J].建筑与工程, 2007, (1O) .
一体浇筑法 篇5
关键词：悬臂浇筑法,大跨径桥梁,挂篮
社会的发展使人们对桥梁建筑的要求也来越高, 受施工地形限制, 桥梁的跨径日益增大。从我国近年来大跨径桥梁的发展经验来看, 要想使桥梁得到突破, 就必须要加强在施工技术上的创新, 而且在我国的西北部, 因为地形险恶, 河谷、深沟较多, 因此对大跨径桥梁施工工艺进行研究有着重要意义。
1 悬臂浇筑施工法
悬臂浇筑施工在大跨径桥梁施工中有着重要因, 从需要支架到无支架, 不仅可以减少在资金上的投入, 而且可以缩短工期, 促进了大跨径桥梁的再一次发展。在大跨径桥梁施工中要想对实现悬臂浇筑必须要确保墩梁固结, 特别是在连续桥梁施工中。悬臂浇筑施工中, 依据挂篮的方式不同可以分为分段悬臂、挂篮悬臂、渐进施工法等, 几种方法中挂篮悬臂是施工法是最常用的一种, 因此本文对挂篮悬臂进行了重点介绍。
2 挂篮的安装及特点
2.1 挂篮的安装
挂篮是悬臂浇筑施工中的一个关键设备, 其是一个可以沿着桥梁滚动或滑动的承重架构, 在施工梁段上对其锚固进行悬挂。通过挂篮可以实现对下一梁段预应力管道、模板、钢筋的安置, 以及灌浆和预应力张拉等作业。在完成一个循环阶段后, 挂篮便可实现前移并对其进行固定, 从而展开下一段悬灌施工, 多次循环, 直到悬臂灌注结束。
2.2 挂篮浇筑特点
(1) 施工效率高。采用挂篮悬臂浇筑施工, 施工过程中使用的设备少, 支架数量少, 建造大跨径桥梁方便。因为施工过程中的多数作业都是在挂篮中完成, 操作就是简单的重复性操作, 出错率低, 因此可以高效、高质量的完成, 从而确保了工程质量。 (2) 误差小。施工过程中可以对节段误差进行不断的调整, 从而使施工精准度得到进一步提升。 (3) 线型好。在节段浇筑中使用的是长线法, 所谓长线法就是在按梁底曲线制定的底模上对砼进行分段浇筑, 从而确保梁底的线形达到施工标准。 (4) 适应性较强。实际建设经验表明, 桥跨越多, 桥梁跨度越多, 在施工中挂篮施工的优越性越能得到体现, 挂篮施工也就越经济。
3 悬臂浇筑法存在的问题和解决措施
3.1 存在的问题
目前, 混凝土连续桥梁在施工过程中主要存在以下几个问题有待解决。 (1) 连续桥梁在施工过程中会涉及到体系的多次转换。 (2) 最大跨度会受到支座吨位的限制, 桥梁和支座在运行过程中寿命的匹配性差, 从而加大了支护更换和养护的困难, 从而使结构显得不合理。 (3) 在施工过程中, 因为箱梁截面局部存在一定的温差因此会导致混凝土发生收缩, 徐变及与加应力在结构上都会产生相应的附加内力, 从而使设计计算会变得更加复杂。
3.2 解决方案
在大跨径桥梁施工中对悬臂浇筑法施工中存在的问题的解决应当从以下几个方面入手: (1) 连续刚桥在应用过程中将T型钢结构和连续桥梁在受力上的特点综合在了一起, 它不仅是连续桥梁的各个优点得到了保持, 而且墩梁固结节省了大型支座在建设过程中的高昂费用, 有效的控制了基础工程量, 并且使结构在水平荷载下的受力性能得到了进一步改善, 实现了各柔性墩依据刚度比例对水平力进行合理分配。 (2) 施工中, 利用宝兴钢板代替腹板处的普通腹板, 波形钢板也就是我们常说的折叠钢板, 其剪切屈曲强度较高, 用其作为混凝土箱梁腹板, 不仅能够满足腹板在力学上的要求, 而且能够大幅度降低主梁的自身重量, 减少了下部结构在应用过程中受到上部的恒载, 同时还免去了在腹板中安装的钢筋以及模板设置等发展工作。除此之外, 波形钢板在纵向上的自由伸缩使其在应用过程中不对轴向力进行抵抗, 从而有效的将预应力施加在混凝土板面上, 提高了预应力的使用效率, 这种结构在大跨径桥梁施工中的应用, 不仅可以缩短工期、大幅度的降低工程量、而且可以使成本得到有效控制, 在经济和使用性能上都具有较大的优越性。 (3) 在大跨径连续桥梁中, 使用波形钢腹板预应力砼组合箱梁是一种科学的方法。近年来, 随着我国对其研究的深入, 其技术得到了进一步提高, 应用变得更加广泛。
4 拆除挂篮及质量控制
4.1 拆除挂篮
在大跨径桥梁建设中, 合拢段施工前, 就可对挂篮进行拆除, 在施工过程中应当依照以下顺序拆除。 (1) 在梁顶面进行卷扬机安装, 徐徐下放外侧模上的前后吊杆, 直到其落在船上。施工中也先进行底模下放, 再放侧模。 (2) 合龙段中不使用的走行梁、内模, 应当在合龙段施工前就对其进行拆除, 如有剩余可以在两端梁出口处对其进行拆除。 (3) 对前上衡量进行拆除。 (4) 施工中在对主架构进行拆除时, 可以将其移到吊塔可以覆盖的范围内, 然后在进行分片拆卸。 (5) 最后对木 (钢) 枕和轨道进行拆除。
4.2 质量控制
大跨径桥梁施工对悬臂浇筑法的应用要控制好悬浇箱梁质量。质量控制应当有专门的工程质量检检测部门指派专门的质量检查。在每次施工前或灌注砼前都要严格的对质量控制要点进行检查, 通过检查的要点要办理相应的签证手续后, 才能开始砼的灌注工作或展开下一道施工工序, 同时还需要注意以下几点问题: (1) 灌注砼的过程中, 应当对施工中使用的模板的变形情况进行观察, 如果出现走动或变形过大现象, 要进行及时处理。 (2) 控制好砼的振捣质量, 施工过程中为了更好的对模内砼的质量进行观察, 应当在适当的安置安装照明灯, 确保施工的安全、可靠。 (3) 施工过程重要的工序一定要做好技术交底工作, 避免因为技术交底不到位, 而引起不必要的麻烦。 (4) 在施工前应当关注天气预报, 如果分数在5级以上, 为了施工安全应当停止施工, 不能为了赶工期在恶劣的天气下进行施工, 而影响和施工质量。 (5) 灌注块段砼时, 需要在梁顶搭设平台胶手板, 搭设过程中要确保其稳定性。 (6) 用于挂篮行走的轨道, 必须要使用砂浆进行找平。每次挂篮行走结束后, 应当及时进行锚固, 在施工过程中要注意对锚固点的检查。 (7) 浇注砼时, 需要确保两端的施工要同步进行。 (8) 施工过程中, 要及时反馈施工中涉及到的数据, 对挠度进行调整, 并且确保箱梁的线形。
5 结束语
便利的交通是促进经济发展关键, 为了使我国的交通变得更加便利, 势必要进行大跨径桥梁建设。悬臂浇筑法在大跨径桥梁施工中有着重要影响, 因此要加强对其的研究。施工过程中要注砼的徐变、收缩等问题而引发的重力分布的改变, 同时温度的变化也会对悬臂施工产生一定的影响, 因此在悬臂施工中要对影响的因素进行合理控制, 提高施工质量
参考文献
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一体浇筑法 篇6
关键词：分离式立交,分节段,少支架法,设计中的技术难点,解决方案
1 工程概况
凤凰大街立交是临沂市城区基础设施项目—内环东线 (温泉路) 改建工程的一个重要节点。按照道路总体布置, 将该节点由现状平面交叉口改造成分离式立交, 即:温泉路主线地道 (下穿) +凤凰大街主线跨线桥 (上跨) +地面渠化平面立交形式, 实现温泉路与凤凰大街直行道路的快速连通。
本工程节点中温泉路道路全宽65m, 其中主线下穿段宽27.9m, 按双向六车道设置;地道暗埋段长95m, 采用单箱双室箱型结构, 底板厚1.05m, 顶板厚0.95m, 侧墙厚0.95m, 中隔墙厚0.5m;北、南两侧敞开段长度均为60m, 采用U型坞式断面。出于控制工程总体造价的考虑, 地道暗埋段及敞开段均采用放坡开挖方式实施, 最大开挖深度约11m。
凤凰大街道路全宽60m, 其中主线部分宽18m, 按双向四车道布置。考虑到主线跨越温泉路地道和满足地面交通渠化平面立交建筑限界要求的需要, 主桥采用40m+60m+40m预应力混凝土变高度连续箱梁, 边支点梁高2.0m, 中支点梁高3.5m, 之间按二次抛物线变化。引桥按照桥台台后填土高度不大于3.5m的原则在两侧分别布设4孔32m桥跨;因工程场地抗震设防烈度为Ⅷ度, 设计地震基本动加速度为0.20g, 出于保证地震作用下制动墩结构安全的考虑按照2联2×32m等高度预应力混凝土连续箱梁布置, 梁高2.0m。
下部结构采用双柱式花瓶型桥墩, 2根直径2.0m钻孔灌注桩基础;重力式桥台, 5根直径1.2m钻孔灌注桩基础, 按前3后2形式布置;《岩土工程勘察报告》显示:工程场地桩端持力层埋深较浅 (层顶以上土层厚度仅为15.8m) 、持力层饱和单轴抗压强度高 (32MPa) , 决定桩基按嵌岩桩设计。
2 设计中的技术难点
按照以往同类型桥梁的设计经验, 跨线桥主桥上部结构应在地道和排水泵房主体结构封顶、基坑回填加固处理完成及主桥桥墩桩基础、承台及立柱施工结束后, 采用悬臂节段浇筑法实施。此方案的优点主要体现在:
(1) 如对桥梁的桩基采取一定的保护措施, 桥梁施工与地道、泵房的施工可同时进行, 工期短;
(2) 对下穿地道及泵站主体结构安全影响小, 主桥结构受力合理, 施工方法技术成熟, 施工过程风险可控。
但业主出于控制工程总体造价的考虑要求主桥上部结构施工改成支架现浇法, 即:中间梁段采用利用地道结构三道腹板作为箱梁浇筑支架支撑柱基础的少支架法、其余部分采用满堂支架法的现浇施工方案, 如图4所示。
该施工方案的改变会对桥梁和地道结构设计、施工带来了一系列的技术难点:
(1) 桥梁施工期间, 支撑在地道结构腹板上的箱梁及施工附加荷载会引起地道相邻节段的不均匀沉降, 造成节段间变形缝结构和止水带的破坏, 影响地道的正常使用。
(2) 支架的附加荷载 (如:竖向力和因支架支撑位置偏移引起地道结构的附加扭矩) 会对地道的结构安全带来不利影响。
(3) 设计中箱梁施工节段如何划分可以有效地减小施加于地道结构上的荷载。
(4) 桥梁主跨中间梁段采用少支架法支撑于地道腹板上, 而其他梁段采用满堂碗扣型支架支撑于回填土基上, 两种基础相对刚度差异较大造成相对沉降量较大的情况下, 采取什么方式来有效地减小支架的不均匀沉降问题。
3 设计中提出的方案及相应施工要求
为保障桥梁及地道结构在施工过程中和运营阶段的安全、满足两者在运营期间的使用性能、减小和避免以上技术难点引起的问题, 设计中我们提出了以下方案及相应施工要求:
3.1 构造措施及相关专业间协调方面
(1) 地道不在桥梁投影范围内设置变形缝, 使箱梁及施工附加荷载支撑在一个完整的地道节段上, 并在支架支撑相应腹板结构下设置钻孔灌注桩基础, 以减小节段沉降差、增加局部地基承载力。
(2) 常规地道排水泵站都设置于地道暗埋段的最低点, 如此可以避免排水管线布设中的“剪刀差”问题、减小泵站整体的埋置深度、降低工程造价。但是在本工程中地道暗埋段最低点位于桥梁投影范围内, 为降低跨线桥的设计和施工难度, 综合比较相关专业的可操作性, 我们与排水专业协调将温泉路主线地道排水泵房设置于桥梁投影范围以外。见图6。
(3) 桥梁专业在充分考虑箱梁节段荷载、支架荷载和施工期间各种附加荷载的前提下向地道专业提交相应支反力, 由其对地道主结构进行计算和加强。
(4) 地道施工图中明确地道结构腹板上的桥梁支架支撑位置和支撑构造;要求支架钢管柱中心必须严格与地道中隔墙、侧墙中心线对齐;并提醒施工单位在主桥施工过程中加强对支撑位置及其周围结构和支撑地道节段沉降的监控, 发现问题及时停止。
(5) 在主桥中跨四分之一点附近设置2m合拢段将40m+60m+40m连续箱梁分成3个节段 (两个边跨悬臂段及一个中间梁段) , 首先对边跨悬臂段和中间梁段进行支架现浇、张拉部分钢束, 再浇筑两段中跨合拢段完成体系转换。梁段划分时在满足结构受力、钢束布置和支撑要求的前提下, 充分考虑减小中间梁端的长度从而减小施加于地道结构上的附加荷载的因素。
3.2 对施工顺序的要求
温泉路主线地道及其附属排水泵房采用放坡开挖方式实施, 最大开挖深度约11.0m, 这就意味着地道两侧桥梁主墩 (图8中所示Pm5、Pm6墩) 均位于开挖范围以内。为保证桥梁的结构安全, 要求地道及排水泵站基坑开挖范围内的跨线桥桥墩必须待地道及泵站主体结构封顶且基坑回填加固处理完成后方可实施;同时要求地道开挖施工期间采取必要措施对主跨边墩 (图8中所示Pm4、Pm7墩) 进行保护和监控。
3.3 对回填土基加固处理方式及处理区域的要求
对临近地道结构的满堂支架支撑区域内的回填土基采用间距1.5m梅花型布置湿喷桩或者高压旋喷桩方式进行加固处理, 处理深度以满足箱梁重量110%~115%的堆载预压的承载力和沉降要求为准。相应的地基处理范围如图9所示。
3.4 对支架沉降及变形控制的要求
(1) 箱梁支架基础一定要稳固, 否则应作地基加固处理, 并充分考虑支架变形的因素, 以免由于支架沉降和变形过大使箱梁混凝土产生裂缝。
(2) 支架搭设后需加以相当于箱梁重量110%~115%的堆载进行不间断预压, 预压荷载应全联一次性加载, 并观测其变形和沉降, 预压时间不得少于7d, 待沉降量满足连续3d累计不大于3mm的条件时, 方可立模浇注箱梁混凝土。
(3) 施工期间亦必须加强梁体及支架变形的检测和控制。
(4) 支架在受荷后有弹性变形, 须在安装前计算, 通过设置预拱度, 使梁体的外形尺寸和标高符合设计要求。
(5) 应特别注意养护水、雨水等渗入地下对支架产生的不利影响, 可采用设置排水边沟等措施。
4 结论
一体浇筑法 篇7
1.1 支承层的定义及其施工方法
支承层是高速铁路无砟轨道工程重要组成部分, 是设于路基和短桥 (涵) 上用于支承道床板或轨道板的水硬性混合料或低塑性水泥混凝土的承载层。按施工方法可分为:滑模摊铺法和立模浇筑法。限于滑模摊铺施工机械设备专业化要求高, 现行国内作业设备施工精度不易达到设计要求, 未广泛使用。下面以京沪高铁四标段二工区DK682+497.98～DK682+870.88直线段路基支承层立模浇筑法施工为依托, 进行施工技术介绍。
1.2 结构形式
直线段支承层宽度325 cm, 厚度30 cm, 支承层顶面两侧设40 cm宽, 4%向外流水坡, 见图1。
2工艺流程
支承层工艺流程见图2。
3 工艺概述
3.1 施工准备
施工前主要准备工作:混凝土原材料检验及配合比试验;完成混凝土搅拌设备试生产;完成CPⅢ测量控制点的测量评估;优化完善施工方案等工作。
3.2 施工测量放样
依据布设的CPⅢ测量控制点采用坐标法对支承层边线控制点进行放样。为方便施工控制放样边线采用设计加宽10 cm;放样点纵向间距应与模板节长相对应, 一般段为4 m, 竖曲线段为2 m。根据测量计算数据采用角钢及砂浆对模板基底找平。
3.3 模板安装加固
立模浇筑法施工模板采取两种形式:普通模板及带可调轨道的模板。
1) 普通钢模板, 模板刚度及稳定性及加工精度应满足要求。
为了减少因机床表层顶面标高施工误差而引起的模板基底找平工作量, 模板高度宜选用28 cm。考虑模板刚度及搬运方便, 模板节长宜选用2 m。
2) 可调轨道的模板, 模板采用2.0
m×0.3 m的组合钢模, 轨道采用H10型钢, 模板与轨道之间采用螺栓顶拉调整及固定轨道。轨道槽长度宜为4 m。考虑竖曲线等因素, 模板采用节长2 m。
普通模板及可调轨道模板优缺点见表1。
通过表1可见:轨道模板较普通模板仅增加轨道型钢及自行式提浆振平机投入, 但有利于测量及外观尺寸控制。综合考虑, 京沪高铁四标段二工区支承层施工采用带轨道模板。
3.4 轨道高程精调
1) H:是指横断面里支承层设计混凝土顶线延伸与模边的交点, 位于同幅支承层左侧为H左, 右侧的为H右。
2) h:是根据提浆整平机特点及模板轨道特点设定的值, 是提浆振平机圆滚轴底边线与行走轨道轮底缘的高度差, 为h (通过整平机的调节螺栓可调节) , 结合轨道及提浆整平机的特征, 京沪高铁四标段二工区h=18 cm。
3) 轨道高程精调是指对按第一次测量放样数据加固完成的模板轨道, 采用电子水准仪控制将提浆振平机行走轨道的标高精确调整到H+h。测量前先将设计标高准确标于轨道接点上, 测量时根据测量数据指导施工班组调整轨道螺栓, 将轨道调整到设计标高。
4) 轨道精调前一定要根据原测量数据对模板加固粗调完成, 粗调精度应控制在1 cm以内, 以节约精调时间。
3.5 支承层混凝土
3.5.1 支承层混凝土配合比
低塑性水泥混凝土配合比选定时, 应采用较少的胶凝材料用量和水用量。除非必要, 应尽量少用或不用减水剂。低塑性水泥混凝土试验时, 宜采用增实因素法测定其稠度。
3.5.2 搅拌
应采用强制式搅拌机搅拌。搅拌前应严格测定骨料的含水率, 一般情况下, 含水率每班抽测2次, 雨天应随时抽测, 并按测定结果及时调整施工配合比。原材料的计量精度:水泥、粉煤灰、减水剂和水为±1%, 骨料为±2%。搅拌过程中, 不得使用表面沾染尘土和曝晒过热的骨料。搅拌完成后, 应及时观测拌和物有无结团、塑性坍塌等不良现象。
3.5.3 运输
混凝土拌和物坍落度1 cm～3 cm, 应采用自卸卡车运输。卡车选用轮外距应不大于2.4 m, 便于混凝土直接自卸入模, 每次使用前后应将自卸卡车清扫干净。运输过程中, 应对拌和物进行有效覆盖, 减少含水率变化;进入施工现场时, 应采取措施清除粘附在轮胎上的泥土等污染物;卸料应慢速行车, 避免集中卸料造成堆积离析。
3.5.4 浇筑
1) 采用人工或机械设备摊铺混凝土拌和料, 布料后应尽快采用机械振捣密实。2) 振捣时间应根据设备功率试验确定, 以混凝土表层出现液化状态为宜, 不得过振, 避免漏振。3) 振捣完成后采用轨道提浆整平机对支承层顶面进行精平标高控制, 提浆整平机使用前对h进行复核, 提浆整平机行走4遍为宜, 确保支承层顶面的高程及平整度满足设计要求。4) 当浇筑停顿时间超过混凝土初凝时间时, 应中断浇筑。再次浇筑时, 应将施工缝处的松散骨料剔除, 并用水将接触面润湿。5) 气温低于5 ℃或雨雪天气时, 不宜进行支承层施工。
3.5.5 流水坡修整
可采用定制铝合金型材定型模具对流水坡刻画消除, 回收流水坡区域多余混凝土, 采用小型平板振捣器振捣回浆, 人工抹面压光。
3.5.6 拉毛
混凝土初凝后 (手指触压混凝土无明显下凹, 浆不粘手为宜) , 对轨道板255 cm范围的支承层表面进行纵向拉毛处理。采用定制钢丝刷沿横向顺直拉出2 mm左右深度的划痕, 划痕间隙2 mm～3 mm为宜。及时清理划痕间毛碴, 以免养护期间二次固化, 影响后期清理难度。
3.5.7 切缝
支承层应在12 h内进行横向切缝, 缝深不小于支承层厚度的1/3。一般情况下沿线路方向每5 m切一横向缝。横缝宜按正里程布设以便后期测量检查方便, 及时用水冲洗切缝中浆渍, 便于热溶改性沥青灌缝施工。
3.5.8 养护
浇筑完成的支承层应及时进行湿润养护, 浇筑一段、养护一段。支承层可采用覆盖潮湿土工布+塑料布进行封闭养护。支承层的湿润养护时间应持续不少于7 d。采用立模浇筑施工时, 支承层带模湿润养护时间应持续不少于24 h, 拆模后应及时对暴露面进行补湿并覆盖。浇筑完成的支承层在7 d内不得受冻, 当气温低于0 ℃时, 应采取保温措施。
4施工组织
4.1 人员配置
每个作业面的架子队人员配置根据试验情况确定, 以满足其管段内施工工期要求为标准, 可参照表2。
4.2 机械设备配置
每工作面 (单幅支承层) 机械设备配置见表3。
5质量标准
支承层模板及混凝土工程质量应以现行《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》及《高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准》为准进行验收。
参考文献
[1]铁建设[2009]218号, 高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收暂行标准[S].