高铁桥梁墩身施工(精选3篇)
高铁桥梁墩身施工 篇1
1前言
随着我国经济的飞速发展, 我国的高速铁路事业也出现空前的蓬勃发展势头。客运专线桥梁施工技术也在不断的探索和成熟。墩身施工作为桥梁施工的重要组成部分, 也在不断的优化设计和施工技术, 在不断的完善中得到了新的发展。
2工程概况
郑州黄河公铁两用桥为石武铁路客运专线及中原黄河公路大桥跨越黄河的共用特大桥梁。主桥1#~11#墩铁路墩身采用圆端形, 墩身平面尺寸为19m×5m, 墩身最大高度为9.18m。墩身采用C45钢筋混凝土实心结构。墩身结构形式见图1。
3施工重点和难点
郑州黄河公铁两用桥墩身是采用了新的抗震设计规范后设计新型桥墩, 施工中采用大块钢模板整体一次性浇筑完成。该墩身结构较以往墩身设计和施工有了很大的改变, 要求的技术标准也有了很大提高, 难度和控制重点也随之变化, 主要体现在以下几个方面:
内部增加了大量的水平钢筋网, 混凝土振捣成为施工的难点和控制重点。郑州黄河公铁两用桥主桥墩身除采用在四周设置主筋和箍筋外, 在墩身内部自下而上全部增加了水平钢筋网, 钢筋水平间距15cm, 各层钢筋网竖向间距10cm。墩身高度9.18m一次进行整体浇筑, 按照常规施工方法人员无法下至墩身内部进行振捣, 也无法观察到混凝土振捣的情况, 人员如何进入墩身内部进行振捣成为墩身施工的难题之一。
外观质量要求更高。郑州黄河公铁两用桥项目以“确保鲁班奖, 争创国家科技进步奖”为目标, 按照350km/h高速客运专线的设计和施工标准, 对外观质量和内在质量都有较高的标准。为了满足墩身混凝土的外观质量, 该桥采用了大块钢模板进行一次性整体浇筑, 如何能够保证混凝土的外观质量也成为混凝土施工的重点和难点。
墩身结构尺寸大, 混凝土温差和裂纹控制成为施工的难点和控制重点。墩身结构采用大尺寸的实心混凝土结构, 结构厚度达5m, 采用了高性能混凝土, 对混凝土内外温差要求较以往标准更加严格。加上墩身施工与承台施工时间不同, 不同龄期混凝土收缩徐变的速度不同, 容易在墩身和承台连接部位产生裂纹。
4施工方法及技术措施
4.1施工准备
将承台顶面凿毛清理, 测量放线。钢筋和模板安装前在墩身周围搭设钢管脚手架作为施工平台。
4.2钢筋的加工安装
4.2.1钢筋在车间加工为半成品, 运至现场后绑扎成型。
4.2.2在钢筋和模板之间设置垫块以保证钢筋的位置和混凝土保护层的厚度。在墩身内部各层钢筋之间设置了架立筋保证各层钢筋之间的间距, 也防止水平钢筋网下挠过大。
4.2.3钢筋安装过程中, 为了防止施工人员对绑扎好的钢筋网片踩踏变形, 利用周围主筋和箍筋, 以及中间的架立筋作为支撑, 在施工平面上方设置钢管并铺设脚手板作为作业平台, 不断向上倒用实现钢筋网片的逐层绑扎。
4.3冷却管安装
4.3.1主桥墩身属于大体积混凝土施工, 因此为了降低混凝土内部水化热, 主桥墩身内设置冷却管。
4.3.2冷却管安装应和钢筋安装同步进行。冷却水管直径不宜小于φ48mm, 可按以下布置原则进行分层:冷却管竖直布置, 底层管距底面50cm, 管网距墩身四周边缘为50~100cm, 每层 (墩身5m方向分层) 管网层间距为100cm~150cm。
4.3.3冷却管要与钢筋骨架或架立钢筋绑扎牢靠。将冷却管网分区分层编号登记。将进、出水管口与进出水总管接通, 进行通水试验, 要求水管畅通且不漏水。
4.4模板的制造安装
4.4.1墩身模板采用新制大块钢模板, 在工厂内集中加工制造。模板间用螺栓连接为整体。模板制作完成后进行预拼检验, 检验合格后投入使用。
4.4.2模板安装前要涂刷脱模剂, 涂刷时注意不得污染钢筋。
4.4.3模板安装前在模板底脚位置浇筑5cm左右的高强度水泥砂浆垫层, 以方便模板安装时找平, 防止根部漏浆造成烂根, 而且有利于模板的拆除。模板安装过程中, 设置缆风绳防其倾覆。
4.4.4模板安装完毕, 测量组要检查其平面位置、顶面标高情况, 符合要求后浇筑混凝土。
4.5混凝土浇筑
4.5.1混凝土采用了客运专线高性能混凝土。通过大量的试验, 选择出水泥用量小、掺加优质粉煤灰和矿粉、使用JM-PCA聚羧酸外加剂的配合比, 节约了水泥, 降低了水化热, 保证了混凝土的施工性能。
4.5.2墩身混凝土采用整体一次性浇筑。混凝土浇筑前需要预留一部分区域的钢筋不进行帮扎, 施工人员由未绑扎钢筋的空隙进入墩身内部进行施工和观察, 以便确保混凝土振捣质量。当施工到未绑扎钢筋区域时, 组织人力将钢筋恢复, 再进行浇筑, 采用同样的方法进行循环施工直至全部施工完毕。
4.5.3墩身混凝土用搅拌车运输, 混凝土汽车泵泵送浇筑。在泵管前端接长2节软管, 并深入墩身内部, 在泵管下方设置串筒, 防止混凝土自由倾落高度过大造成离析。
4.5.4混凝土浇筑前底部应先浇入少量的水泥砂浆。浇筑应由外侧向内侧分层对称进行。混凝土振捣采用加长型的φ50、φ70等型号的插入式振动棒, 振动棒长度由原来的8m增加至12m, 能够一次性深入墩身底部进行振捣施工。
4.6混凝土养生和温度控制
根据客运专线高性能混凝土的施工要求, 混凝土芯部与环境温差不得大于15℃。为了能够更好的控制墩身混凝土的内外温差, 防止出现因温差过大产生的裂纹, 提高混凝土的耐久性, 混凝土施工过程中主要采取以下技术措施:
(1) 控制混凝土入模温度
通过对混凝土原材料的温度控制, 如冬期将拌合水加热、夏期加冰降温等措施, 来保证混凝土的出机温度;另外对混凝土运输车采取保温措施, 防止混凝土运输过程中温度变化, 保证混凝土入模温度在5℃~30℃之间。
(2) 加强混凝土施工及养护过程中的温度控制
除对混凝土进行表面洒水养护以外, 为降低混凝土内部水化热导致的混凝土温度上升, 在墩身内部布置多层冷却管, 并在混凝土浇筑完成后及时通水降温。
同时在墩身四周设置钢管拼装整体保温罩将整个墩身罩起来, 混凝土浇注完毕后立即在墩身顶面覆盖塑料薄膜并用蓬布包裹起来, 并在墩身四周设置大孔眼煤炉烧开水进行保温和养护。同时在墩身四周多个位置放温度计, 随时检测环境温度。
除布置冷却管以外, 在墩身内部还布置有测温元件, 并安排专人定时观测混凝土内部温度情况, 以便随时掌握混凝土内外温差情况, 用来指导和控制墩身养护。
(3) 墩身根部蓄水养护控制裂纹产生
现场施工中除了采用布设冷却管的常规措施外, 在墩身与承台连接位置采用蓄水养护, 有效控制了墩身裂纹的产生。
5结束语
在我国客运专线建设中, 设计时速350km/h的高速铁路桥梁设计和施工正处在不断探索的阶段, 需要对已建或在建的桥梁, 尤其是大型的桥梁施工技术进行不断的总结和创新。笔者根据现场的施工实践, 通过对按照客运专线标准修建的郑州黄河公铁两用桥主桥墩身的施工技术进行总结, 为新形势下高速客运专线桥梁下部结构施工提供参考。
参考文献
[1]中国铁路工程总公司.客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 (TZ213-2005) .北京:中国铁道出版社, 2005.
[2]中铁三局集团有限公司.铁路桥涵施工规范 (TB10203-2002, J162-2002) .北京:中国铁道出版社, 2002.
[3]黄绳武主编.桥梁施工及组织管理 (上册) .北京:人民交通出版社.1999.
高铁桥梁墩身施工 篇2
(1)钢筋绑扎按图施工,要求牢固、准确,注意检查保护层厚度,应从下至上检查,垫块设置应适当,绑扎须牢固,防止浇筑过程中掉落,
(2)为保证构造物的外观质量,要求承包人必须用钢模板,采用正规的脱模剂,严禁使用废机油或柴油作脱模剂。模板应有足够的刚度,以防砼浇筑时产生明显扭曲和变形。模板拼装后应平整圆顺,接缝严密、光滑,不漏浆。支立模板时应支撑坚实牢固,锚系拉力平衡均匀,保证模板支立稳固,不位移、不倾斜。检查模板时,应检查模板垂直度、模板几何中心与墩身或台身底面的设计中心、外形尺寸、模板稳固程度,
监理人员应仔细检查模板锚拉体系不可与支架交叉接触,防止支架的晃动影响模板稳定,确保墩身或台身的垂直度,外形尺寸以及平面位置的准确性。
(3)砼浇筑时,如浇筑高度超过2m时应配串筒或溜槽下料,防止砼直接倾倒产生离析而影响质量。如因钢筋较密无法配置串筒时必须对混凝土泵车前端软管进行加长.分层浇筑,合理振捣,这是保证墩身或台身外观质量的关键工序,过振和欠振都会对砼内在及外观质量产生严重危害。因此砼浇筑前应考查砼振捣工的振捣技术水平,必要时要求承包人对振捣工进行岗前培训,确保砼的内实外光。
(4)砼浇筑结束后应及时养生,养生措施依照外界气温而定。正常气温时要求覆盖或裹覆后洒水,养护不少于7d。冬期施工时按冬期施工要求办理。
高铁桥梁墩身施工 篇3
本标段70m箱梁工程段下部结构的桥墩共143座 (左右幅) , 共286个墩身及现浇墩座。
墩身为钢筋混凝土空心墩, 混凝土为C40级高性能混凝土。高性能混凝土的力学性能和耐久性能远远优于传统混凝土。本工程采用高性能混凝土材料, 其目的是提高工程在海洋环境中的使用寿命和工程质量, 改善混凝土耐久性, 减缓氯离子对钢筋的锈蚀速率。
2 工程特点
墩身按高度分为低墩、中墩、高墩三种类型。墩身底截面尺寸共四种:5.25mx2.4m, 5.25mx3.0m, 5.25mx3.6m, 7.25mx3.6m。墩身上部为了箱梁架设的需要进行扩大, 上部尺寸统一为4.0mx7.25m。墩顶设置1000x600mm的圆端形临时进人孔, 在施工完毕后, 临时进人孔需按设计图给予封堵。
墩身最小高度为6.511米 (Pm306墩) , 最大高度为31.172米 (Pm332墩) 。按设计图纸要求, 墩身按最大起吊重量为320吨进行分段, 小于320吨的墩身全部采用全预制法施工, 重量大于320吨时就分节为预制段和现浇段。全预制墩身是指在预制场内完成整个预制工作, 然后整体吊装, 通过普通钢筋与承台连接, 并浇筑混凝土墩座;部分预制节段是在预制场内预制墩身底节, 吊装至承台上, 通过预应力钢束和普通钢筋将其与承台连接并浇筑混凝土墩座后, 再在其上接高并浇筑现浇混凝土, 从而完成整个墩身的施工工作。
3 总体布置
墩身预制场位于工程项目预制基地的二区内。该区场地是经开山炸石填海形成的, 场地整体比较松软。预制场地长约212米, 宽约84米。按功能分别布置有墩身预制及存放台座、钢结构加工场、各种机械设备、钢筋加工场等。
按总体施工组织设计, 墩身台座共设置42个, 其中预制台座12个, 存放台座30个。台座分两列布置, 中间间距为8.5米, 作为墩身出运的通道及载重汽车走道。预制台座靠近钢结构加工场侧, 每六个预制台座为一组, 中间布置一个布料机基础, 预制台座共分为两组。
墩身预制完毕后, 用350t龙门吊机将其起吊后, 存放在存放台座上或者直接运到墩身出海码头存放区。
4 基础及台座形式
由于回填的地基比较松软, 为了使基础稳定, 确保墩身预制的安全与质量, 必须对基础进行加固处理。本标段已经用强夯法对地基进行了处理, 处理后的地基极限承载力不小于480Kpa, 完全可以满足要求。夯实后的地基上再满铺一层20厘米厚的水泥稳定碎石, 并用压路机碾压密实。
台座采用整板钢筋混凝土结构, 刚度较大, 能将荷载均匀传到基础上。台座平面尺寸为8.05x4.4米, 厚度为0.45米。在台座四角位置设置缆风钩, 以缆风绳使外模板固定。
钢台座作为预制节段的底模, 直接承受预制节段的重量, 并且把重量传递到混凝土台座及基础上。因此, 钢台座必须具有足够的强度和刚度。钢台座高度为1.5米, 由6~10mm的A3钢板焊接而成, 钢台座顶板的尺寸与墩身截面尺寸相同, 并按墩身中间的孔道尺寸在钢台座顶部设置孔道, 孔道尺寸需取正误差, 以利墩身内模的安装。外模采用外包钢台座的方法, 外模可以在钢台座高度范围内做调整, 以适应不同高度墩身的要求。在钢台座上开椭圆形长孔, 以使预制节段预留钢筋伸出, 并保证位置准确。钢台座应平稳放置, 确保其下的基础平整, 防止因为偏载而造成钢台座失稳, 影响预制节段的质量和安全。钢台座在预制节段的预制、存放、起吊运输等的过程中, 作为预制节段的支撑与其一起移动, 待墩身安装完毕后, 将钢台座回收倒用。为适应预制节段的不同的断面尺寸, 钢台座也需做5.25mx2.4m, 5.25mx3.0m, 5.25mx3.6m, 7.25mx3.6m等的四种型号。由于各断面尺寸的预制节段数量不等, 每种型号钢台座的数量也不同。各种型号钢台座的数量见下表。如果在施工中发生倒用困难, 则可根据实际情况对其数量进行调整。
5 主要机械布置形式
为配合墩身的预制及出运, 预制场主要设置350t龙门吊机一台, FO/23B-V650型塔吊一台, ZL70/35型布料机一台及一台混凝土输送泵。350t龙门吊机采用万能杆件组拼, 净跨30米, 净高20米, 专门用于预制墩身的倒运及其它重型物件的起吊工作。龙门吊机设两条专用轨道, 轨道贯穿整个预制场并一直延伸到墩身出海码头。由于靠近海边的区域淤泥较厚且地质较差, 难以满足龙门吊机轨道对基础的要求, 所以, 特使用桩基础对其进行加固处理。布料机采用固定式, 料杆摆动半径可以覆盖三个预制台座。混凝土输送泵与布料机配合使用, 将混凝土输送到墩顶完成浇筑工作。当需要浇筑另外一组台座上的墩身混凝土时, 可以利用龙门吊机或塔吊将布料机整体吊运到其基础上安装即可。塔吊的规格为140t.m, 用来吊装及拆除墩身内、外模板, 安装钢筋, 起吊其它小型物件。塔吊设置一条通长的轨道, 可以保证塔吊在上自由行驶, 作业半径可以覆盖钢结构车间和预制台座区域。
6 水管路形式
预制墩身混凝土在预制场的养护通过埋设的水管路进行供应。供水管路分为主水管和分水管。主水管选用φ80的钢管, 与山上的蓄水池 (淡水、生活用水) 直接相连进行供水。分水管与主水管连接, 并在每个预制台座位置留出接水口, 墩身养护用水可以通过软管直接从接水口接水。
场地内的排水包括养护用水和雨水的排放。排水是通过排水沟进行, 排水沟净宽度为30厘米, 高度为40厘米, 采用砖砌结构。排水沟贯穿整个预制场, 与设置在海边的汇水坑相连, 将水直接排放到汇水坑内, 经过沉淀净化后, 利用水泵抽出进行循环使用。
7 蒸汽养护布置形式
考虑到冬季施工混凝土的养护问题, 为保证施工进度, 确保混凝土的施工质量, 决定在冬季施工中使用蒸汽对混凝土进行养护。在预制场中央, 设置一台750L的蒸汽锅炉, 通过管路将蒸汽输送到预制台座位置。预制墩身上覆盖蓬体, 蒸汽输送进蓬内, 使混凝土养护均匀。蓬体可用钢结构焊接成整体, 周围用较厚的帆布密布。移动时, 可以利用塔吊将其整体起吊平移, 工序简单且较安全。
参考文献
[1]李国平.全预制混凝土桥梁技术概论[A].第十八届全国桥梁学术会议论文集 (上册) [C].2008.
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