桥梁墩台（精选9篇）
桥梁墩台 篇1
摘要：本文针对桥梁工程墩台施工, 首先介绍了施工准备阶段的桥梁墩台测量定位要求, 进而重点根据现阶段在桥梁工程施工中较为常见的现浇混凝土墩台施工与装配式墩台施工, 详细介绍了混凝土墩台施工质量管理内容, 同时介绍而来墩台顶帽施工质量控制重点, 可以为桥梁工程墩台施工作业管理提供合理的参考。
关键词：桥梁工程,墩台,施工质量
墩台就是桥梁工程中桥墩与桥台的合称, 桥梁墩台是承受桥梁上部结构的主要构件, 桥台位于桥梁两端, 伸入路基, 具有连接路基和桥跨的作用。桥墩位于相邻的桥跨之间, 主要由顶帽、墩身组成。在桥梁工程结构中台身与墩身不仅是支撑桥跨的主要受力结构, 而且同时还会受到土压力、水流冲击力、冻胀、船舶撞击等多种外部荷载的直接作用。为了确保桥梁工程结构的安全可靠, 在桥梁墩台施工阶段必须结合墩台施工特点, 强化施工质量控制, 以确保桥梁墩台结构具有足够的强度、刚度以及稳定性, 进而确保桥梁结构的行车安全。
1 桥梁墩台位置的测量
在进行桥梁墩台工程施工作业前, 首先必须准确定位测量桥梁的墩台中心设计位置, 对于曲线桥还需要完成桥梁偏角、偏距以及墩距的测量。在桥梁墩台中心位置的测量上, 应该根据墩位情况、河流宽度以及水深等, 选择适当的测量定位方法;对于直线桥墩台由于中心位置都在桥梁轴线上, 因此可以直接测设或者是角度交会测设定位;对于曲线桥梁, 则需要进行桥梁曲线线路复测、桥梁轴线控制桩测设、控制测量、墩台中心以及墩台轴线测设。通过控制桥梁墩台的测量精度, 准确的按照设计图纸要求, 将桥梁墩台位置定位, 进而指导施工作业的开展, 确保后期桥梁平面位置、高程以及外形符合设计要求。
2 桥梁工程墩台施工
现阶段在桥梁工程项目建设中, 墩台施工技术较为常用的主要有就地浇筑式墩台与装配式墩台两种施工技术。其中就地浇筑混凝土墩台由于施工技术成熟、作业机械设备需求少、工序简单因而在墩台施工中应用最为普遍;装配式墩台则是随着起重机械、混凝土泵送机械及运输机械的应用发展而逐步普及, 优势在于质量易于控制, 而且可以加快施工进度, 在施工场地狭窄、工程进度紧张的项目施工中非常适用。
2.1 就地浇筑混凝土墩台施工
(1) 模板工程施工。模板的选择应该根据实际情况以及施工工艺特点选择, 当前在桥梁墩台施工中所使用的模板材料主要有木模板、钢模板两种, 由于钢模板由于钢材制成, 坚实稳固、可以重复多次实用而且拼装拆卸方便, 因此应用较多。在桥梁墩台模板工程施工中, 重点是要确保模板体系的稳定性, 尤其是具有足够的承载能力, 同时确保各个部位性状满足设计要求, 模板板面平整, 接缝严密不漏浆。
(2) 高桥墩模板施工。高桥墩的模板施工方法主要有滑升模板、爬升模板、翻升模板等几种形式。滑升模板模板安置在支架上, 支架连接到埋于墩壁混凝土中的顶杆上, 顶杆与支架间设有干斤顶, 施工中利用千斤顶将支架连同模板顶起。爬升模板的支架通过千斤顶支于桥梁墩台侧壁的预埋件上, 在墩台混凝土强度形成以后, 即可将爬升模板与墩台台身松开, 并采用千斤顶逐步向上顶进。翻升模的结构则是由三层模板系统的组成一个基本的作业单元, 在完成上层模板的混凝土施工以后, 将第一层拆除上翻作为第四层模板, 进而以此类推完成墩身混凝土的施工。
(3) 混凝土浇筑施工。在混凝土的浇筑施工中, 混凝土的浇筑速度应该根据混凝土配料、浇筑面积、浇筑层厚度以及水泥的初凝时间等几项因素综合确定。由于桥梁墩台混凝土浇筑施工作业属于大体积混凝土施工, 在施工过程中应该注意采取措施控制水化热, 以免由于混凝土因内外温差引起裂缝。
2.2 装配式墩台施工
现阶段装配式墩台中柱式墩与后张法砼装配墩的应用最多, 其施工工艺如下所示:
(1) 装配式柱式墩施工。柱式墩主要有双柱式、排架式、板凳式和刚架式等几种形式, 其施工工艺为首先进行构件预制, 然后进行安装连接, 最后凝土填缝养护。对于装配式柱式墩施工, 在施工过程中应确保各个墩、台高度和基座标高符合设计要求, 基杯口四周与柱边的空隙满足技术要求, 施工中应确保柱身竖直度或倾斜度以及平面位置均符合设计要求, 对重、大、细、长的墩柱, 必须采取固定措施。
(2) 后张法砼装配墩施工。后张法砼装配墩施工是由基础、实体墩身、装配墩身组成, 在施工过程中, 应该注意确保实体段墩台身灌注时按拼装构件孔道的相对位置施工, 并预留张拉孔道及工作孔。构件的水平拼装缝采用的水泥砂浆, 在装配蹲身起吊时应注意测量纵横向中心线位置, 检查中心线无误后方可松开吊钩。
3 桥梁墩台顶帽施工
桥梁墩台顶帽的主要作用是支撑桥跨结构, 如果墩台顶帽施工过程中对于位置、高程以及垫石施工处理不当, 很容易造成后期桥梁工程施工中出现桥跨结构安装困难、顶帽或垫石破裂的问题, 影响桥梁墩台功能的发挥。在桥梁墩台顶帽的施工过程中, 顶帽的放样不应该以基础中心新作为背墙线, 测量放样过程重点确保桥梁顶帽中心、支座垫石与水平标高的准确。在模板的施工管理上, 一般是直接在墩身模板上安装墩台顶帽模板, 如果墩身模板难以支撑顶帽施工荷载, 则可以设置钢管架支撑, 与墩身混凝土形成刚性连接。墩帽底模、侧模大多采用定型钢模板, 在模板的安装施工阶段, 重点确保模板平面位置准确、接缝严密、支撑牢靠。施工时应该保证支座下各层钢筋网位置正确, 同时架设固定钢筋网的架立钢筋和定位钢筋, 以免振捣混凝土时钢筋网发生位移。对于各种预埋件应该在墩帽、台帽上作出明显标识, 特别是墩台顶帽上支座垫板施工的预埋支座或者是预埋锚栓孔, 必须做好相应的施工处理。
结语
墩台是桥梁工程的基础, 在桥梁工程墩台施工作业管理过程中, 技术人员应当结合桥梁工程墩台项目施工的实际情况, 合理的制定施工方案以及西部施工质量控制标准, 确保施工质量满足技术要求。
参考文献
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[3]肖家安.桥墩盖梁施工技术探讨[J].铁道标准设计, 2005, 31 (12) :31-33.
桥梁薄壁墩台裂缝成因与预防 篇2
关键词:桥梁;薄壁墩台;裂缝;设计;施工
中图分类号:U445.4文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)21-0040-02
薄壁墩台是近年来小跨径的公路桥梁和高等级公路、城市道路的通道、跨线桥普遍采用的一种墩台形式,具有省工、便捷、造型美观等优点。河床不宽时,为减少桥长、节省造价,不让台前锥坡压缩河床,可采用靠河较近墩台身直立的桩基薄壁墩台,墩台下面设支撑梁,整个桥梁构成框架结构系统,由支撑梁平衡台后压力。
钢筋混凝土薄壁墩台凭其结构轻巧、美观,造价低廉,施工方便等优点在桥梁建设中得到了广泛的应用。而薄壁墩出现开裂的问题也就越显得突出。据分析,薄壁墩台产生的裂缝大多并非是受外力作用产生的荷载裂缝,而是砼在硬化过程中,由于温度变形、收缩变形等原因引起的变形裂缝。要解决薄壁墩台的裂缝问题关键在于预防,实践表明,只要措施得当,有害的变形裂缝完全是可以控制和避免的。
1裂缝形成的一般规律
1.1温度变形裂缝
混凝土在硬化过程中,拌合物中的水泥要产生大量的水化热,而构造物的表面由于受外界影响,温度下降较快,出现内外温差产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就出现温度应力裂缝。环境温差的影响也会产生裂缝,一般在冬期施工时,白天的温度较高,而夜晚的温度下降较快,外部的气温与砼内部会产生较大的温差而导致出现裂缝。
1.2收缩变形裂缝
砼的收缩是一个长期的过程,最终收缩完成大约要20a,但是砼在硬化初期3 d～5 d的收缩最大,对砼的损害也最严重。收缩变形裂缝从时间上可分为塑性收缩裂缝和干燥收缩裂缝。
(1)塑性收缩裂缝。混凝土浇筑后,未硬化仍处塑性状态时就出现的裂缝。砼在浇筑成形后,表面的水被蒸发,而砼内部的水分通过泌水和毛细管的作用上升到表面补充,砼随着水分的蒸发而收缩。对含水量较大的砼(如泵送砼等)而言,表面水分较多,如果处在温度高、风速大和干燥的环境中,或者被模板及基础吸收,表面的水迅速被挥发或吸干,而内部的水分补充不及,造成表面体积收缩过大,而此时砼尚未有足够的强度抵抗,因而产生塑性收缩纹。
(2)干燥收缩裂缝。砼在硬化后,一般在3 d～5 d的时间,如果养护不足或处于高温干燥的环境,砼的收缩较大,而此时砼的水化热已达到或经过了最大值,砼的膨胀作用消失,砼开始整体地均匀收缩,受到外部约束时,砼会产生收缩应力,如果应力超过砼自身的抗拉强度,则会产生干燥收缩裂缝。
2裂缝形成的原因分析
2.1构 造
由于薄壁墩台的结构厚度较小,一般在60 cm～100 cm之间。厚度小,截面的抗拉能力低,大面积的表面由于温度和收缩的作用,产生的收缩力很容易超过混凝土的抗拉力,因而导致出现贯通的裂缝。薄壁墩台的底部设计一般与大体积的承台固结,承台与墩台之间由大量的钢筋联结,约束的刚度极大,造成墩台混凝土在变形时产生较大的应力,这也是形成裂缝的主要原因。
2.2材 料
水泥质量不符合要求,混凝土出现了离析与泛浆现象。骨料中含有泥土或使用了不符合要求的骨料,墩台身较高,混凝土拌和料从上往下卸落时,容易离散,并由于振捣困难,混凝土的均匀性难以得到保证,造成表面或局部位置的砂浆较多,收缩大而不均匀,引起收缩裂缝。
2.3环 境
薄壁墩台表面积大,混凝土受外界环境的影响明显,随着温度与湿度的变化,表面的水分容易蒸发,表面的温度降低较快,内外的温度差过大,表面收缩大,导致裂缝的形成。
2.4施 工
薄壁墩台身较高,钢筋稠密,混凝土搅拌不均或搅拌时间过长,水灰比过大,混凝土捣不充分,保护层厚度不够,硬化前受震动或荷载作用等。由于壁薄、钢筋密,为保证施工质量,混凝土的施工坍落度一般较大,以便于流动,对施工地面条件较差的墩台(如水中墩),常采用泵送混凝土,导致水泥、水和细集料的用量增大,增加了混凝土的收缩量。
3裂缝的预防措施
3.1设计阶段
薄壁墩台由于自身属容易开裂的结构,预防裂缝如能在设计阶予以详细考虑,解决结构本身的“先天不足”问题,将大大减少在施工阶段预防裂缝的难度。
(1)在满足受力条件的情况下,单幅薄壁墩台的横向结构设计宽度应尽量减小。宽度较大的薄壁墩宜在中间增设永久的变形缝,减少横向的收缩量。
(2)适当增加水平钢筋的配筋率,特别在薄壁墩台的底部位置。在同等配筋率的情况下,建议采用小直径钢筋小间距布置,以增大薄壁墩台的抗裂能力。虽然配筋率的增大对防止裂缝的产生作用有限,但能降低裂缝的宽度和减少出现贯通裂缝。
(3)从预防裂缝的角度,在满足强度要求的情况下,砼的设计标号宜低不宜高。减少施工中的水泥用量和其它外加剂的掺量,并方便施工配合比的配制。
(4)在结构型式上考虑减少基础对墩(台)身的约束度,或采用一些新型的抗拉性能好的砼。
3.2施工阶段
从以上的工程实例和大量的事实表明,薄壁墩(台)出现裂缝主要是由于施工中对裂缝的认识不足和对预防措施不重视所致,往往在施工配合比设计、砼的浇筑和养护时,只注重达到砼的强度指标和其他设计的具体要求,忽略了对裂缝的控制考虑。根据裂缝形成的规律,结合以上实例分析结果,施工阶段预防变形裂缝的主要措施有:
(1)把裂缝控制作为一项重要的技术指标,精心做好砼的施工配合比设计。这是预防变形裂缝首要和根本的措施。①严格减少单方砼的水泥和水的用量,一般情况下水泥用量最好不超过350 kg/m3,可考虑采用掺加粉煤灰等活性材料,降低水泥用量和产生的水化热,掺加收缩性小的高效减水剂减少用水量。尽量通过粗、细骨料的良好级配达到设计强度。②采用较低的水灰比、砂率和施工的坍落度,宜采用较大粒径连续级配的粗骨料,尽量使用中粗砂。③外加剂(高效减水剂、缓凝剂等)的掺量不宜过大,更不能超过规定的合理范围,特别对那些收缩性能指标不明确的减水剂,更加要慎重使用。④考虑适当掺加膨胀剂增加砼的抗收缩能力。
(2)施工方案设计时,在施工场地条件允许的情况下,尽量采用普通砼浇筑,不宜采用泵送砼。虽然目前桥梁施工使用泵送砼已是发展趋势,但从预防变形裂缝角度看,特别对高标号或宽度较大的薄壁墩台的砼施工,应尽量使用普通砼浇筑。
(3)尽量缩短墩台身砼和承台砼浇筑的间隔时间,两者龄期差异不宜过大。
(4)在昼夜温差大的天气尽量不安排施工,在炎热天气要注意保持模板的湿润。
(5)严格控制砼水平浇筑,砼不能从高处直接卸落,可采用串筒或流槽等措施保证均匀进仓,并且振捣要充分。
(6)加强养护,宜采用麻袋覆盖淋水的方法养生,达到保温和保湿的作用,不宜采用直接淋水养护。在温差较大的天气,要设置专门的保温措施。建议采用在表面喷养护剂并覆盖麻袋淋水养生双重养护的办法,保证养护的效果。
4工程实例分析
4.1概 况
广西紫竹大桥主桥基础为桩基承台组合基础,薄壁墩为50#混凝土双壁墩结构,宽12.5 m,厚1.0 m,高19.5 m,分成3段(每段6.5m)浇筑砼,其中一个墩在第一段砼完成后,发现薄壁墩靠近桥中线处的两侧表面均出现两条竖向裂缝,裂缝从承台顶面向上延伸,缝长最大为3.6 m,缝宽在0.15 mm～0.2 mm之间,内外侧裂缝在平面位置上对应,估计已贯通。裂缝的形状及平面位置见图1。同时施工的另一个墩也发现裂缝,情况基本一致。出现裂缝后,经业主组织专家会议研究决定,对未施工的其它薄壁墩,主要采用增加一倍横向配筋率和24 h自来水养护的措施,但其它墩在砼完成后,还是发现有裂缝,虽然裂缝的宽度已大大减小,但条数增加到3～4条,裂缝大部分并不贯通。
4.2施工情况
广西紫竹大桥薄壁设计标号高(C50),采用的是泵送砼,坍落度大,施工配合比采用525#高标号水泥且水泥用量较大(达到510kg/m3),砼配合比的砂率和水灰比虽在正常范围,但使用了大量的高效减水剂(用量达到10‰,正常用量是3‰～6‰),并且浇筑砼时的温差也相对较大,砼养护采用不间断地流水养护。4.3裂缝成因分析
薄壁墩裂缝一般在墩中间位置,缝较竖直,从承台底往上延伸,上窄下宽,裂缝间距较接近,可以认定是由收缩变形引起的,而裂缝出现初期是较微小的(折模后不容易发现),由于昼夜温差大,薄壁墩的养护的保温措施不够(未覆盖),在温差应力的作用下,裂缝进一步扩大被发现。而引起砼产生过大收缩的主要原因应是由于砼设计标号高达C50,又采用了泵送运输,砼配合比中水泥用量过大,为保证泵送的和易性和配制强度,在用水量和砂率不能按正常比例增加的情况下(水灰比及砂率大难以达到配制强度),通过添加大量的高效减水剂,使砼达到18 mm～20 mm的较大坍落度,造成砼在浇筑时容易离析和泌水,加上施工时卸料位置较高,形成在薄壁墩中间精骨料堆积,两侧砂浆较多的状况(这在后来凿开砼检查裂缝时得到了证实),振动较为困难,致使薄壁墩在横向收缩过大,而底部又受到承台的强大约束产生了收缩应力,应力值超过了砼硬化初期的抗拉强度,导致出现收缩裂纹。另外,对于C50高标号的砼薄壁墩,每幅12.5m的宽度显得过大,也是导致收缩过大的原因。
5结束语
近年来我国对基础设施建设的投入不断加大,桥梁施工技术也不断地进步,桥梁跨径也不断地突破,对结构的美观和耐久性要求也越来越高。墩台作为桥梁的不可更换基础部分,其耐久性尤其显得重要。薄壁墩作为桥墩的一种形式,由于其自身结构的特点和不足,在施工过程中,墩身开裂已成为一种常见病害,对桥梁的耐久性和美观都造成一定的隐患,因此在桥梁设计中,除了要满足强度和稳定的要求,还应该考虑各种因素的影响,计算桥墩截面尺寸和布筋等是否合理,计算施工过程中水化热对混凝土应力的影响等。同时,在施工过程中,更应该根据现场情况,精心组织,对施工的全过程严格控制,采取各种手段预防混凝土开裂。
参考文献
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2 归羽中.桥梁薄壁墩(台)变形裂缝的成因及预防措施[J].山西建筑,2004.30(6):114～115
3 刘柏平、张门哲.张河口特大桥空心薄壁墩首节墩身混凝土裂缝分析与控制[J].交通科技,2006.216(3):12～14
The Cause and Prevent of Bridge Pier Crack
Peng Mingcai,Zhang Cheng
Abstract:This paper show the cause of bridge pier crack, and analyse the rule, and bring forward the prevent measure.
浅析桥梁墩台常见裂缝的处理 篇3
桥梁墩台位于桥梁的下部结构, 在施工过程中往往不受重视, 而且施工过程中也没有规范的施工工艺来进行相应的调控。在施工期间, 如果裂缝的问题导致工程返工或者延期的情况, 或者是由于材料自身的性质引起的裂缝问题需要多次进行加固或维修, 以此来保证工程的整体施工质量。分析施工过程中裂缝的成因以及预测裂缝的整体发展趋势, 并将裂缝所造成的病害得到有效地控制, 保证工程的整体施工质量。
1 桥梁墩台常见的裂缝类型
1.1 砼的干缩裂缝
砼的收缩根据水泥石硬化和变形过程, 可简单划分为自身收缩、塑性收缩、炭化收缩、失水干缩4种。硅结构裂缝一般是这几种因素综合作用的结果, 依据裂缝出现的时间和性状, 可以定性地分析出开裂原因, 并采取相应的控制措施。
砼硬化过程中由于化学作用引起的收缩, 与外界湿度变化无关, 收缩量也不大, 自身收缩不会引起开裂。砼中加人某些外加剂会使硅自身收缩成为负值即产生膨胀变形, 工程上经常利用硅的自身收缩负值来补偿硅结构在使用条件下的收缩变形, 如掺人粉煤灰、膨胀剂等。
砼浇筑后4~15 h左右, 水泥水化反应激烈, 出现泌水和水分急剧蒸发现象, 引起失水收缩, 此时骨料与胶合料之间也产生不均匀的沉缩变形。砼的收缩一般发生在砼终凝前, 称为塑性收缩。塑性收缩量很大, 通常出现在养护不良的结构部位, 裂缝无规则。缝宽约1~2 mm, 间距5~10 cm, 裂缝一般沿钢筋分布。砼在干燥和湿润的环境下会产生干缩, 最大的收缩发生在第一次干燥后。影响砼干缩的原因很多, 如水泥品种、水泥用量、骨料种类、水灰比、砼的振捣状况、砼结构件的养护方法等。砼干缩裂缝一般平行与结构物短边, 形状呈锲形、桃核形等, 会随环境干湿的变化进一步发展。
砼的干缩裂缝工程预防措施重点为确定科学合理的配合比, 选择合理的工艺流程, 施工中加强振捣及养护。
1.2 温度裂缝
砼随着温度的变化而发生膨胀与收缩, 在砼内部产生应力与应变, 结构物的外部约束阻止应变的产生, 从而出现裂缝。温度裂缝深度很深, 大多切断结构面, 砼浇筑早期出现的表面裂缝会随温度的变化发展为贯穿裂缝。温度裂缝产生的原因主要是水泥水化热在砼结构内部产生温度差、外界气温发生变化等。施工中对新浇筑结构进行覆盖是避免结构出现早期温度裂缝最有效的工程措施。
1.3 沉降裂缝
1) 不均匀反力。当不均匀沉陷发生后, 自重反力也不均匀分布, 刚性实体墩较多产生倾斜, 但是狭长的柱式墩承台, 由于弯矩的改变常出现竖直裂缝。因此, 长条的墩身及承台, 最好按结构性质, 设置竖直的分割施工缝, 会有较好的效果。
2) 超静定结构的变形。超静定结构, 如框架墩有不均匀沉陷时, 变形将引起结构体系自重内力的变化与原设计假定的情况将会有较大的出入, 每根构件的弯矩, 在原“反弯点”附近将发生不同数值的内力, 在这些配筋薄弱的区段, 常常出现裂缝。经验证明, 这是钢筋混凝土构件难以补救的问题, 在配筋薄弱区段, 适当增加配筋。更重要的是在软弱地基上的墩台, 应避免采用相对沉陷敏感的结构。
1.4 模板变形裂缝
在施工过程中, 弹性支承的模板内浇筑混凝土, 当底层己经初凝后, 灌注的混凝土重量常使模板变形, 使补凝的底层混凝土受拉、受剪而产生裂缝。特别是由伸臂托架支承的模板, 更需要注意计算挠度和采取相应的措施, 应当用撑杆或拉条, 加固悬臂, 减少变形。重要及重大的混凝土部分, 需要预压消除脚手杆件中螺栓空隙的变形, 并吊挂压重, 在浇注混凝土过程中, 逐步减少重量, 抵消混凝土增加的影响, 使变形量保持基本不变。
1.5 台帽及墩柱的裂缝
台帽及墩柱等结构常常出现间距均匀、长度约50~60 rn的桃核形裂缝, 裂缝中间宽两头小, 这是因为台帽及墩柱结构箍筋及螺旋筋较密, 在砼发生收缩变形时, 箍筋及螺旋筋对砼收缩起了约束作用, 产生了约束应力的缘故。产生这类裂缝的结构都配筋较密、长边较长, 裂缝距自由边有一定距离, 在裂缝出现后箍筋又对裂缝的扩展存在约束作用, 因此, 裂缝深度较浅, 后期不再扩展, 一般用环氧树脂填塞裂缝即可。
1.6 实体桥台及薄壁墩的裂缝
实体桥台及薄壁墩的裂缝距约束边有一定距离, 一般分布在中轴及1/3中轴处, 裂缝深度较深分布在竖直方向。形成这种裂缝的原因是由于桥台基础和台身的收缩变形不一致, 对台身硷的收缩变形产生了约束作用, 硷台身部分区域出现拉应力产生的裂缝。研究表明, 台身的拉应变区一般在基础顶面1.0~3.0 m, 越靠近台身轴线拉应力值越大。
2 桥梁墩台基础施工中的注意事项
墩台裂缝是由于环境 (渗水、冻融) 、混凝土应力 (温度应力) 和人为因素 (施工条件、养生) 等原因所致, 因此在施工中, 应加强温度的控制与改善, 针对施工方案和施工设计的要求安排外加剂的添加量, 达到控制桥梁墩台施工的质量要求。
2.1 控制温度
1) 采用改善骨料级配, 用硬性混凝土, 掺混合料, 加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时, 减少浇筑厚度, 利用浇筑层面散热。
2) 规定合理的拆模时间, 气温骤降时进行表面保温, 以免混凝士表面发生急剧的温度变化。施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构, 在寒冷季节采取保温措施。
改善混凝土的性能, 提高抗裂能力, 加强养护, 防止表面干缩, 特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要的。应特别注意避免产生贯穿裂缝, 出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的, 因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主, 其他裂缝为辅。
2.2 施工工艺的改善
1) 墩台身混凝土与基础同期浇筑情况下, 基础弹性模量与墩台身弹性模量相同。即采用相同强度等级的混凝土时比较相似, 其收缩接近同步, 无论环境温度等如何变化, 墩台身均不出现拉应力。所以, 在施工步骤上应予重视, 尽可能减少基础与墩台施工的时间间隔。
2) 加强桥梁墩台身基础以上一定范围内的箍筋布置, 减小箍筋在沿墩台身高度方向的间距, 尽量采用环形闭口箍筋并与墩台身主筋焊接成网, 防止混凝土开裂, 减小裂缝宽度。降低材料的入模温度, 控制墩台身混凝土的浇筑和凝结温度, 加强脱模前的养护。控制混凝土配比中的水泥用量, 如果水灰比较大, 养护的湿度不足, 混凝土的收缩就大。
3 结语
在混凝土施工以及钢筋结构的施工中, 引起混凝土开裂的因素比较复杂, 而应针对不同的钢筋混凝土结构的整体控制措施进行分析, 加强工程的养护管理措施, 最终避免裂缝的产生, 提高工程的整体施工质量。
摘要：在桥梁工程施工过程中, 若是施工不当就容易出现裂缝问题。只有在施工过程中, 采用相应的施工质量控制措施, 减少裂缝的发生, 才能有效确保工程整体的施工质量。主要针对桥梁墩台施工过程中常见的裂缝问题进行分析, 对裂缝出现的特征进行相应的阐述, 并提出了解决措施。
关键词：桥梁墩台,基础病害,裂缝分析
参考文献
[1]张小杰.浅谈桥梁墩、台的工程施工技术应用[J].科技与企业, 2014 (3) .
桥梁墩台 篇4
关键词：公路桥梁;基础;高墩台;技术
引言
随着经济的发展和科技的进步，我国各种交通工具不断涌现，使得交通运输行业的压力日益增加，公路桥梁最作为城市交通运输的重要枢纽，其在缓解交通压力的同时大大的方便了人们的出行，道桥在现代化大都市中，发挥着无可替代的作用，具有美化城市环境以及疏导交通拥堵等多种功能，其道桥整体质量的优劣，对城市交通具有巨大影响，也是人们出行安全是否得以保障的先决条件。
一、公路桥梁基础施工相关技术
1、支架搭设
施工中可采用钢管施工脚手架作为操作平台，脚手架用钢管支架形成;预埋墩台身钢筋应注意测设的墩台身的位置必须精确，预埋后墩台身钢筋的固定用地锚拉线进行找正和固定。
2、钢筋工程
钢筋骨架采用在场内制作，现场安装分节成型（预留接头钢筋长度）现场用吊车吊起，分节入孔的方法施工。施工中骨架第一节人孔后，用支撑杆固定骨架于井口中心位置，吊起另一节骨架与第一节骨架相接，接头采用电弧焊以单面焊的工艺进行焊接。焊接采用几台电焊机同时搭接单面焊，以减少混凝土浇注前焊接所占用的时间。放钢筋骨架前，先在孔口加设4根导向钢管，以保证钢筋骨架在吊装过程中尽量对中，不伤孔壁及控制保护层厚度。
3、围堰基坑开挖通病处理
当井点降水失败，基坑翻出泥浆，导致结构无法施工时，可适当回填压住淤泥上涨，然后采用基底注浆方法进行止水，基底注浆厚度应根据土质确定，如基坑周围渗水、渗泥，可在渗漏外侧较远处用压密注浆止水。在围护桩AA过程中，可能遇到地下坚硬物体，产生个别围护桩位移外露，影响支撑或影响结构物尺寸时，可视具体情况进行土体加固后，再将外露影响施工的桩体割除或敲除，或随着桩体割除采用挡土板等措施[1]。
4、立柱或墩台身施工通病处理
模板加工制作的质量直接影响到柱、墩、台身的质量，施工单位应在加工前向加工单位提出明确的质量要求，并根据施工范围内柱、墩、台身的长度、高度，设计每节模板的长度尺寸，施工单位与监理工程师都必须验收，合格后方可進人现场。柱、墩由于高度较高，垂直度控制易发生问题，因此模板支撑和浪风攀拉必须牢固、稳妥。施工单位自检后应报监理检查，混凝土浇注过程中严禁碰撞模板、支撑和浪风攀拉桩。
5、提高混凝土的强度
在混凝土中参加外加剂，是提高混凝土强度经常使用的方法。外加剂的应用，使混凝土的性能得到了大大的改善。在混凝土中加入早强剂，可以是混凝土的强化过程提前完成。在不改变流动性的条件下，可减小水灰比，从而提高混凝土的强度。采用机械搅拌和振捣拌合物在强力搅拌和振捣下，水泥浆的凝聚结构暂时受到破坏，因而是降低了水泥浆的粘度和集料间的摩阻力，提高了拌合物的流动性，使混凝土拌合物更好的均匀充满模型，提高混凝土的强度。
二、公路桥梁高墩台施工技术分析
1、选择合理的高墩台施工技术
目前国内公路桥梁高墩台施工技术主要包括翻模施工及滑模施工两类。翻模施工技术的模板通常分为三层，各层厚度在1.5～2.5m之间。滑模施工技术较为现代化，具有较高的施工机械化水平，施工现场的质量与操作直接受到相关人员的管理与控制，另外滑模施工技术具有良好的整体性及施工结构。该技术缺点在于难以控制垂直。本文着重对公路桥梁高墩台施工中的滑模施工技术进行分析，为公路桥梁施工技术水平进一步的提高做出贡献[2]。
2、施工前准备工作
公路桥梁在设备及材料运输的过程中，由于施工现场的地形起伏较为明显，地表不平整，因此施工所需的设备及材料等难以直接顺利的运至现场，此时通常结合修筑将全桥尽量拉通，辅助运输，进而有效的将地面水平运输困难的问题进行处理，降低了应材料设备堆积引起的高墩台作业面狭窄等问题。而在现场地形、高度等因素的影响，以及桥墩较高各桥墩距离较远等问题，使得钢筋及混凝土的用量大大增加，对此应将塔式起重机与汽车吊相互配合使用，具体的操作方式时，使用两台塔式起重机负责三个空心墩的施工，并将汽车吊置于1#墩与3#墩的合理位置。
3、科学设计及装配墩身模板
3.1 设计滑模施工的模板
公路桥梁的安全质量是其基本性能，随着时代的发展人们对于公路桥梁的外形美观提出了新的要求，因此为了有效的保障公路桥梁墩身混凝土的整体美观，应使用整体式的大块模板钢设计及制作高墩台外模模板。通常顺桥的向侧模宽的尺寸为3000mm，高度尺寸为2000mm;横桥的向侧模宽的尺寸为6000mm，高度尺寸为2000mm。使用M12×30的螺栓进行模板的连接。面板通常使用6mm厚的钢板;模板骨架使用槽钢及角钢进行焊接;在施工现场将定型完成的钢模板接合成内模，与外模模板相互结合成整体。另外，内外模板可使用对拉拉杆的措施进行连接，还可在拉杆位置的模板设置PVC硬管，这样可便于后期拉筋及抽拔等操作。
3.2 装配滑模模板
在进行装配滑模模板时，千斤顶的底面标高应根据基础面的最高点作为参考，在相对偏低的位置使用垫块进行垫底，设置定架。另外，为了便于绑扎水平钢筋，应将顶架的下载梁与模板上口保持45cm以上的距离;为了降低在滑升过程中产生的摩阻力，在装配模板前应预先涂抹适量的润滑剂;液压千斤顶在装配之前应先实施串联试压试验，并将压力增加至10MPa，在一段时间后应及时检查千斤顶是否存在漏油问题，高度重视液压千斤顶的正常安装。滑模装配完成后，需要结合相应的标准及要求对组装情况进行全方位的检测，一旦发现装配问题应及时进行处理，控制桥梁高墩台的安全隐患，保证公路桥梁的施工质量[3]。
3.3 钢筋的制造与绑扎
高墩台施工中，应严格根据相关要求实施钢筋绑扎，将模板与钢筋根据合理的比例合理的设置塑料垫块，严格根据施工规范设置钢筋保护层的厚度。另外，在进行桥梁高墩台的施工时，通常选用φ25的螺纹钢作为高墩台的受力主筋。将钢筋与螺纹套筒相连接，能够有效的提高施工的进度，但相应的投入较高的施工成本;若使用搭接涵洞措施进行连接，则难以保证施工质量，且施工成本也较高。进行钢筋绑扎时其高度应与模板高度尽量保持一致，为了便于施工，可将竖向钢筋的每段长度进行合理的控制，若钢筋接长时，同一断面中的钢筋接头的截面积应低于钢筋总截面积的50%。
4、施工中的管理控制
合理控制爬杆的弯曲度，禁止出现爬杆弯曲问题，若爬杆存在轻微弯曲，应将钢筋焊接在高墩台主筋上，以免再次发生弯曲问题。若弯曲程度较大，则切除弯曲部分，之后将新杆准确补焊。通常公路桥梁高墩台的竖直度偏差应低于高墩台高度0.3%，并低于30mm。在施工现场加强高墩台施工的安全施工水平，相关施工人员应配备安全带，安全帽等，并重视现场的用电安全，防止不必要的事故发生，保障高墩台的顺利施工。
结束语
综上所述，公路桥梁高墩台施工，是保证桥梁质量及安全的重要工作，作为新时期背景下的路桥施工企业，必须紧密结合时代发展的需要，切实掌握公路桥梁高墩台的各项施工要点，从而在改善施工质量的同时有效的提高整个路桥工程质量，实现企业经济效益的最大化，并助推企业的快速转型和升级。
参考文献：
[1]丁希旭.桥梁承台及其墩台身的施工技术[J].交通世界（建养.机械），2012（09）：242-243.
[2]陈晓光.浅谈公路桥梁基础施工技术[J].科技与企业，2011（14）：135.
桥梁石砌墩台施工技术探讨 篇5
关键词：桥梁,墩台,施工技术
桥梁墩台施工方法通常分为两大类, 一类是拼装预制的混凝土砌块、钢筋混凝土或预应力混凝土构件。一类是现场就地浇筑与砌筑;采用后者还是比较多的。其特点不仅可以确保施工质量、工人劳动强度降低以及施工进度加快, 工程效益也会提高。对施工场地狭窄, 尤其对缺少砂石地区或干旱缺水地区等建造墩台更有着重要的意义。
1 石料、砂浆与脚手架
由于石砌墩台是用块石、片石以及粗料石等以水泥砂浆的形式砌筑而成, 所以石料和砂浆的规格一定要符合相关的规定。首先高度小于6 m的墩台身、基础以及镶面和各式的墩台身填腹一般使用浆砌片石。如果冲击严重的镶面工程或者是要求比较美观的桥墩或者台身一般使用浆砌粗料石。
砌石工程中比较困难的工序是将石料吊运并安砌到正确的位置。比较简单的马凳跳板直接运送的方法一般适用于重量小或者是距地面不高的情况下, 如果重量较大且距地面比较高的情况下, 一般采用固定式动臂吊机或者是井式吊机, 将材料运到墩台上安砌到正确的位置。
用于砌石的脚手架应环绕墩台进行搭设, 用于材料的堆积和支持施工人员砌筑镶面定位行列及勾缝。脚手架一般常用固定式轻型脚手架 (6 m以下的墩台) 、简易活动脚手架 (能用在25 m以下的墩台) 以及悬吊式脚手架 (较高的墩台) 。
2 墩台砌筑要点
砌筑前需要根据设计图放出实样, 挂线砌筑。在基础砌筑第一层砌块时, 如果基底是土质的, 那么只要在已砌块的侧面铺上砂浆即可以, 不需要座浆, 如果基底是石质的, 那么还需要对其表面进行清洗干净并润湿, 然后坐浆再进行砌石。
砌筑斜面墩台时, 为保证规定的坡度, 要逐层进行放坡。砌块间用砂浆粘结并且保持一定的缝隙厚度。所有砌缝要求砂浆饱满。形状复杂的工程还要先配出设计图, 并注明块石的尺寸;形状比较简单的, 也要根据砌块的高度、尺寸和错缝等, 先行放样配好料再砌。
砌筑方法:同一层的石料及水平灰缝的厚度要均匀一致, 每层要水平砌筑, 丁顺相间。砌石灰缝相互垂直, 灰缝宽度和错缝要按浆砌镶面石灰缝规定进行处理。砌石的顺序要遵循先角石、再镶面、或填腹。填腹石的分层厚度应该与镶面相同;圆端和尖端以及转角形砌体的砌石顺序应该是由顶端开始, 进行石块砌筑[1], 然后进行丁顺相间排列, 最后安砌四周镶面石;尖端桥墩的尖端和转角处不能有垂直灰缝, 砌石也要从两端开始, 先进行石块砌筑[1], 再砌侧面转角[2], 然后再丁顺相间排列, 安砌四周的镶面石。
关于砌体的质量也有如下的要求, 1) 砌体所使用的各种材料的质量、规格以及类别都要符合相关规定。2) 铺填砌缝所使用的小石子或者砂浆强度要符合要求且饱满。3) 砌缝要整齐、坚固, 形式符合要求, 缝宽和错缝距离也要符合相关规定。4) 采取正确的砌筑方法。5) 砌体的尺寸和位置不能超过允许的偏差范围。
3 墩 (台) 顶帽施工
3.1 墩 (台) 帽放样
离墩、台帽底下约30～50 cm高度的时候, 就应该停止墩台的灌注, 进行墩帽的放样。也就是说需要测量出墩台的纵横中心线, 墩、台帽模板要开始竖立, 锚栓孔或安装顶埋支座垫板也要进行安装, 钢筋也要进行绑扎。进行台帽放样时, 不能以基础中心线作为台帽背墙线, 而且浇筑前还要进行反复的核实, 确保墩 (台) 帽中心、支座垫石等位置和方向以及水平标高都符合规定要求。
3.2 墩 (台) 帽模板
支撑桥梁上部结构的重要部分就是墩台帽系, 所以对其水平的标高和尺寸位置要求都非常的严格, 对于混凝土的浇筑也需要从从墩 (台) 帽下约30～50 cm处至墩 (台) 帽顶面进行一次性浇筑, 从而保证浇筑的混凝土的厚度足够, 紧密度也符合要求, 混凝土桥墩墩帽浇筑图1所示, 可以在墩帽模板下面的拉杆上分布钢筋, 从而节省铁件。所以墩帽墙模板需要特别注意纵向支撑或者是具有足够刚度的拉条, 这样可以防止混凝土浇筑发生鼓肚, 从而侵占梁段空隙。
a) 混凝土桥墩顶帽模板;b) 石砌桥墩墩帽模板
3.3 安设钢筋和支座垫板
《公路桥涵施工技术规范》对墩 (台) 帽钢筋绑扎等钢筋工程有详细的规定, 所以首先应该严格的遵循。对于墩台帽上的支座垫板的安设一般采取的方法是预埋支座垫板和预留锚栓孔。预埋件支座垫板在绑扎墩台帽时或者是将支座垫石钢筋时需要将焊有锚固钢筋的钢垫板安设在支座的正确位置上, 也就是说焊接固定锚固钢筋和墩 (台) 帽骨架钢筋, 与此同时用木架在墩 (台) 帽模板上固定钢垫板。但是此种方法也有一定的缺点, 比如施工时垫板的位置不容易固定准确, 需要经常的进行校正。预留锚栓孔指的是在安装墩台帽模板的时候, 预留孔模板先安装好, 所以在绑扎钢筋的时候需要先将锚栓孔位置留出。这种方法相对来讲施工比较简单, 支座垫板的位置也容易固定准确, 可操作性很强。
参考文献
[1]李登方.桥梁墩台护桩施工新方法[J].铁道工程学报, 1996, (4) .
桥梁墩台 篇6
1 墩台检查的要点
1) 检查墩台是否清洁, 有无树根、杂草、裂缝和水渍。2) 有无风化、冻涨、剥落、缺角和漏筋等情况。3) 砌体泄水孔是否堵塞, 防水层是否破坏。4) 空心墩的水下通水洞有无阻塞。5) 用超声波非金属探伤仪对墩台内部进行探测, 检测是否有裂缝和空洞。6) 台背填土如有横向裂缝, 应继续观察其发展状况, 以判断桥台有无沉降的发生。7) 通过桥头附近设置的水基准点, 用精密水准仪测定墩台帽两侧所得的固定点, 直接检查墩台下沉、胀起的绝对值;在墩台上设置固定的铅垂线测点, 用经纬仪或吊重球测定墩台的倾斜度。8) 丈量相邻两空支座中心间的距离, 或者相邻墩台上活动支座的偏离度, 用来判断墩台倾斜、滑移的情况。
2 墩台养护的具体措施
(1) 保持桥梁墩台基础附近河床的稳定。在桥梁上下游200 m的范围内 (当桥长的1.5倍超过200 m时, 范围应扩大至1.5倍桥长) , 应采取以下措施:1) 河床应适时地进行疏浚, 每次洪水过后, 应及时清理河床上的漂浮物, 使水流顺利宣泄;2) 树立警示牌, 禁止任意挖砂、取土、采石、倾倒废弃物, 不得进行爆破作业及其他危及公路桥梁安全的活动;当发现有上述现象时必须及时制止, 并采取相应措施;3) 不得任意修建对桥梁有害的水工建筑物, 当因抢险、防汛需要修筑堤坝、压缩或拓宽河床的, 应事先报经主管部门同意, 并采取有效的防护措施。
(2) 必须保持墩台结构表面的整洁, 及时清除墩台表面的青苔、杂草、灌木和污秽物。?对因长期受大气影响, 雨水侵蚀, 而发生灰缝脱落的圬工砌体, 应清除缝内杂物, 重新用水泥砂浆勾缝。
(3) 桥梁墩台、桩柱排架混凝土结构物表面发生侵蚀剥落、蜂窝麻面、裂缝、露筋等病害时, 应及时采用水泥砂浆修补。对受行车振动影响大、不易用水泥砂浆补牢的应考虑采用环氧树脂或其他聚合物混凝土等性能较好的材料进行修补。圬工砌体镶面部分严重风化和损坏时, 应用石料或混凝土预制块补砌更换, 新老部分要求结合牢固, 色泽质地与原砌体基本一致。
(4) 基础局部掏空, 护底、护坡等构筑物局部损坏, 应及时分析情况抓紧修复。当损坏严重时, 应按损坏情况采取加固措施。对原有的防撞、导航、警示等附属设施要经常维护, 保持良好的状态。当发现墩、立柱被船只碰撞发生损坏时, 对被碰撞的墩台必须立即进行检测, 包括墩台构件的损坏情况、立柱的垂直度等, 并立即采取措施, 确保安全。
(5) 对严寒地区的桥梁墩台基础的养护, 应特别重视采取防冻措施, 以保证河床状态稳定和加固设施可靠。
(6) 对于大桥及特大桥应在桥梁墩台设置沉降观测点, 并每年进行观测记录, 拱桥应设置桥台水平位移观测点。
3 墩台维修以及裂缝预防
3.1 表面破坏的维修
如果墩台表面损坏面积较大, 深度破坏超过3 cm以上, 此时须浇筑混凝土进行修补, 不应用抹浆或者喷浆进行修复。
3.2 鼓肚的维修
1) 当桥台台背填土遇水膨胀而造成鼓肚, 应控制膨胀土, 检查维修排水设施, 填砂砾土, 维修好损坏面。2) 若是冻土的原因造成鼓肚, 应铲除冻土, 填补上矿渣砂砾等, 并将表面封闭使其不再渗水, 维修好破损面。3) 若是建筑质量不过关造成的鼓胀, 应拆除不合格部分, 重新进行浇筑。
3.3 裂缝的维修
根据实践经验, 当墩台裂缝出现以下几种状况时, 应进行及时地修补。
1) 发展中的裂缝, 其宽度在6个月期间增大0.1 mm以上时;或者裂缝虽未增大, 但裂缝数量持续增多。2) 裂缝宽度在0.3 mm时;或者裂缝宽度在0.2 mm时, 但认为其对结构产生危险时。
目前采取修补的方法主要有3种。表面封闭修补法, 即采用抹浆、喷浆、凿槽嵌补、填缝的方法使得裂缝封闭;压力灌浆修补法, 即采用水泥灌浆或化学材料灌浆的方法, 将浆液灌满结构内的裂缝;表面粘贴玻璃布或钢板等材料, 这样既可以达到封闭裂缝的目的, 又可以提高结构的强度和刚度。
4 工程实例
某公路墩台图1所示, 在施工中裂缝一般会在墩台拆模后1～2周出现, 通常裂缝会在3 d逐渐加深加长, 1周后趋于稳定, 在8周后裂缝一般会无明显变化。
墩台施工一般都是大体积混凝土, 大体积混凝土产生的裂缝工程中具有普遍性, 当裂缝形成时, 尤其是基础形成贯穿裂缝时, 其危害性相当大, 极大地降低了墩台的结构耐久性。所以, 在该公路墩台的施工中采取了优选水泥材料、采用合理的施工以及养护方法使得裂缝得到了一定程度的控制, 保证了工程质量。
参考文献
[1]杨文渊, 徐森编.桥梁施工工程师手册[M].人民交通出版社, 1997.
桥梁墩台 篇7
关键词：桥梁,墩台,滑模,翻模
1高墩台翻模施工技术
1.1 工艺原理
高墩塔吊翻模的施工工艺, 即采用塔吊提升大块钢模的方法进行施工。将工作平台支撑于钢模板的牛腿支架或横竖肋背带上, 以塔吊提升工作平台和模板, 施工人员在工作平台的上下层进行模板的装、拆、扎筋、浇、捣、测等作业。墩柱模板均采用厂制定型的大块钢模, 每套三节, 节高3.0 m;除墩底9 m一次浇筑外, 以上按6 m+3 m的循环交替翻升作业。第三节混凝土灌注完成后, 提升工作平台, 拆卸并提升第一、第二节模板至第三节上方, 安装校正后, 浇筑混凝土, 依次循环至完成。
1.2 工艺特点
高墩翻模的施工工艺克服了高墩滑模、爬模的缺点, 吸取了滑模、爬板的优点, 把施工作业平台和模板分成两个独立的体系, 克服了滑模施工要求的连续性, 施工组织的复杂性及混凝土外表质量差的不足, 解决了爬模形成施工平台困难等问题。
高墩塔吊翻模的施工工艺比高墩液压翻模的施工工艺更先进:高墩液压翻模的施工工艺容易使墩身产生较大的水平及竖向接缝, 且液压平台提升过程中容易发生偏扭, 偏斜过大等弊病, 造成提升平台过程中套管倾斜、顶端混凝土拉开、墩身的垂直度及几何尺寸的控制偏差较大的缺点。而高墩塔吊翻模的施工工艺既能很好的确保高墩的线型, 混凝土的外观质量, 又能确保施工的安全, 提高了工作效率。
1.3 适用范围
既广泛适用于公路、铁路高墩大跨径桥梁的矩形、圆形、圆端形等不变坡空、实心高墩身的施工, 也适用于高塔柱等超高混凝土构筑物的施工, 对施工场地狭窄、运输困难的作业场所尤为适用。
1.4 高墩翻模的施工工艺
高墩翻模施工的工艺流程为:施工准备→绑扎安装钢筋→翻模组装→安装内外作业平台→安装安全防护系统→灌注混凝土→养护→绑扎安装钢筋→拆除底节6 m模板及工作平台→底节模板翻升至四节段→模板翻升循环施工至墩顶。
2高墩台液压滑模施工技术
2.1 高墩台液压滑模施工顺序
1) 滑模要根据图纸进行设计, 包括内模、外模、平台、支撑、吊架、千斤顶的布置及操作柜的合理放置。2) 在墩台上按照轴线放样组装模板、平台, 安装设备并进行检查。3) 钢筋安装好后进行混凝土浇筑, 混凝土要分层, 则每层30 cm左右, 一层一层向上浇筑。4) 待混凝土强度达到0.3 MPa左右即用手触有硬感时, 模板向上每次按5 cm的行程滑动。按照绑钢筋, 浇混凝土滑动模型的方法循环不断作业。5) 混凝土的养生, 养生时可在工作平台上放一水包, 将水泵到水包围住混凝土, 周围用细PVC管做滴管, 并利用水包里的水滴水养护。6) 在正常温度下, 滑升温度为30 cm/h左右, 工人分班作业, 做好交接记录。7) 若遇特殊情况, 混凝土浇筑工作不能连续进行时, 则应使千斤顶每隔1 h左右提升1次, 以免混凝土与模板粘结。继续浇筑混凝土之前, 须对施工缝进行处理。
2.2 滑模施工应注意事项
1) 根据《公路工程质量检验评定标准》规定, 墩台竖直度偏差不应超过墩台高度的0.2%, 且不超过20 mm。因此, 在正常施工中, 每滑升1 m就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭, 应即刻查明原因并进行纠正, 纠正的方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2 cm～4 cm后逐步纠正, 每次纠正量不宜过大, 以免产生明显的弯曲现象。2) 控制操作平台的水平度也是滑模施工的关键技术之一, 因为操作平台如发生倾斜, 将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜, 平台上材料堆放要均匀, 并应注意混凝土浇筑顺利, 还要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差, 并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度。在同一水平面上的千斤顶, 其高差不宜大于20 mm, 相邻千斤顶高差不宜大于10 mm。
3钢筋的安装方法
高墩台施工时受力主筋一般为ϕ25左右的螺纹钢, 可采用电渣压力焊, 其原理是将两根钢筋安放成竖向对接形式, 利用焊接电流通过两钢筋断面间隙, 在焊接层下形成电弧过程, 产生电弧热和电阻热后熔化钢筋, 再施加一定压力后完成焊接, 焊剂要选通过ISO 9000认证的产品, 焊剂的保存要防潮, 操作员要持有专业证件, 保证焊接质量。其特点是焊接速度快, 成本低, 质量容易控制。
1) 电渣压力焊接头, 应逐个进行外观检查。在进行力学性能试验时, 应从每批接头中随机取3个试样做拉伸试验。2) 四周焊包凸出钢筋表面的高度应不小于4 mm。3) 钢筋与电极接触处, 应无烧伤缺陷。4) 接头处的弯折角不得大于4°。5) 接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍, 且不得大于2 mm。外观检查不合格的接头应切除重焊, 或采取补救焊接措施。6) 3个试件的抗拉强度均不得小于该钢筋规定的抗拉强度。7) 电渣压力焊钢筋接头在进行弯曲试验时, 须将四周焊包凸起部分打磨平, 再进行弯曲试验, 焊缝应处于弯曲中心, 弯心直径和弯曲角参照闪光对焊接头指标进行检测、控制。取样频率同拉伸试验。
4施工机械的选择
若桥是直线桥或弯度较小, 桥头地形适宜, 安装揽索是最常用的方法, 覆盖面大, 成本低。若为弯桥, 选用汽车吊或塔吊, 塔吊的选择可根据塔吊的覆盖面具体布置, 最好能覆盖4个～6个墩台。若为滑模施工可利用工作平台而不用搭设工作支架;若为翻模则需搭设工作架。
5混凝土配合比的设计
高墩台多为薄壁空心墩, 壁厚常设计为60 cm～80 cm之间, 要求混凝土和易性好, 石子易选用0.5 cm～3 cm的碎石, 坍落度应控制在5 cm～7 cm之间, 为了外面光滑, 一般不掺减水剂。滑模施工时混凝土强度达到0.2 MPa～0.5 MPa即可向上提升模板, 若强度过高, 则模板与混凝土之间产生粘结, 滑升困难, 易发生拉裂、掉角现象。翻模施工时, 拆模时间为混凝土终凝后, 确保拆模不使混凝土粘模及缺边掉角, 为加快进度可掺加早强剂。
根据多年的施工经验, 滑模混凝土宜采用半干硬或低流动度混凝土, 要求和易性好, 不易产生离析、泌水现象, 坍落度应控制在3 cm～5 cm范围内。混凝土出模强度是设计配合比的关键。如强度过低, 则混凝土容易坍塌, 承受不了上部浇灌混凝土的自重;如强度过高, 则模板与混凝土之间产生粘膜, 滑升困难, 且容易发生拉裂、掉角现象。混凝土合适的出模强度为0.2 MPa～0.3 MPa。混凝土的凝固时间, 初凝控制在2 h左右, 终凝以4 h～7 h为宜。
6高墩台施工的安全控制
1) 必须挂安全网, 防止高空落物;2) 必须系安全带, 防止工人干活时坠落;3) 加强用电安全管理, 安装漏电保护器;4) 在雨季施工时须做好河道防洪工作;5) 各类操作人员必须按操作规程操作;6) 要有专职的安全员随时检查, 发现安全隐患及时排除。
总之, 高墩台施工需根据实际工程的具体情况, 高效合理地进行总体布局, 施工前编制出详尽的施工组织计划, 并对施工全过程加强控制力度, 以全面实现质量、进度、安全、效益、环保目标。
参考文献
[1]郑益民.桥梁墩台施工技术要点[M].北京:人民交通出版社, 2004.
[2]JGJ 94294, 建筑桩基技术规范[S].
桥梁墩台 篇8
1大体积混凝土特点
世界各国对于大体积混凝土的界定有所不同, 在这方面还没有达成统一共识。但是对于大体积混凝土来说都具备一些相似的地方:结构相对比较厚实, 混凝土浇筑量比较大, 应按照一定的施工技术进行施工, 水泥的水化热引起温度应力导致结构发生变形最终出现裂缝, 应该切实采取有效措施, 最大限度的对裂缝的展开进行控制。
2铁路桥大体积混凝土裂缝产生原因
一般情况下大体积混凝土包含以下特质:混凝土的脆性较高, 铁路桥梁工程所采用的混凝土一般均为C15~C40类型的, 相比起抗压强度, 抗拉强度非常差。大体积混凝土尺寸比较大, 水泥经常会发生水化热现象, 这使得混凝土内部内部温度骤增, 然后温度会慢慢下降, 由于外部条件的约束会导致较大的拉应力的出现。大多数桥梁墩身及基础等大体积混凝土结构内部并没有配置钢筋, 最多也只是在表面配置较少的钢筋, 甚至根本不配。所以, 拉应力承担的主体是混凝土。温度裂缝是进行大体积混凝土施工中最为常见的质量问题。温度的升降会导致混凝土发生膨胀或者收缩出现裂缝, 这就是温度变形。大体积混凝土施工, 温度升降导致混凝土的膨胀收缩就会出现裂缝。这是因为温度的变化会导致混凝土发生变形, 但是由于受到外部条件的约束作用就出导致拉应力的出现, 这就不可避免的导致大体积混凝土出现裂缝。
3铁路桥大体积混凝土裂缝的控制
为了对大体积混凝土裂缝进行有效的控制, 主要从以下几个方面采取措施:
第一, 大体积混凝土在进行设计的时候应该对裂缝的防治予以充分的考虑, 将一些导致裂缝发生的因素予以消除。在具体的施工过程中, 设计和施工单位应该相互协同, 采取合理有效的防裂措施。
第二, 要想对混凝土温度裂缝进行有效地控制就必须进行相应的理论计算。结合混凝土材料的特质相应的采取合理的参数, 在将外部环境予以考虑, 提高计算的精确程度。通过计算, 将混凝土温度应力的变化规律进行描绘, 最终实现对大体积混凝土温度应力变化规律进行把握, 有效预防裂缝的产生。
第三, 对水泥类别和数量进行科学的选取。经过长时间的研究分析发现, 之所以大体积混凝土会产生裂缝, 在很大程度上都是由于水泥水化过程中产生了很多热量所致。所以, 在对大体积混凝土工程施工的时候一定要选取水化热产生相对较少的水泥类型。矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥符合上述要求, 都是不错的选择。同时将相应的配合比进行精心设计。在不影响混凝土良好工作性能的前提下, 应该对对混凝土的含水率恰当地进行降低, 将“三低、二掺、一高”作为设计的指导原则, 生产出强度高、韧性强、水热量少的混凝土。
第四, 对混凝土的后期强度进行充分的利用。结合工程本身的情况, 对混凝土后期强度加以利用, 可以有效抑制用水量、水热化效应以及混凝土的收缩。大体积混凝土的施工时间相对较长, 28天的期限内无法对混凝土进行设计荷载施加, 所以应该将试验混凝土标准强度的龄期进行相应的调整, 可以推迟到56天以后。这一观点得到了国内外许多专家的赞同。这样可以对后期强度进行充分的利用, 水泥用量也会得到降低, 同样水泥的水化热也得到了有效地抑制。
第五, 想方设法对混凝土内外温差进行控制, 对于影响混凝土变形的约束进行消除, 对混凝土本身的抗裂性能进行提升。
第六, 通过适量的添加外加料和外加剂对铁路桥大体积混凝土水泥用量进行有效的降低。例如粉煤灰和减水剂复合掺加技术的应用, 可以对混凝土的力学性能进行有效的改善, 再加上减水剂和引气剂的使用, 对混凝土的含气量进行有效的控制, 并提高其抗冻性能。有效的降低水泥使用量和水化热, 降低了混凝土的收缩和裂缝的出现。
第七, 膨胀混凝土在限制膨胀的情况下, 它的抗渗性能优于普通混凝土, 在具体的大体积混凝土施工过程中合理的添加膨胀剂的加量, 对施工进行控制, 可以对混凝土收缩起到补偿作用, 对混凝土结构裂缝进行有效的预防。
第八, 一些大体积混凝土需要在冬季进行施工, 可以对热工进行详尽的计算, 通过相应的技术参数对原材料采取保温措施, 加强对混凝土的保温养护, 可以有效地预防冻害, 对混凝土裂缝进行性有效的防止, 提高混凝土施工质量。
第九, 加强温度控制措施。大体积混凝土施工过程中可以在其内部预埋冷却水管和温度测试点, 冷却水反复通过混凝土内部对混凝土温度进行有效的降低, 平衡内外温差, 将混凝土内外的温度差控制在25℃以内, 通过预设的温度测试点对其内部各个部位的温度予以观测, 根据温度情况调整冷却水流量, 同时加强养护措施的运用, 控制温差。另外, 混凝土表面的保温养护措施也必须及时到位。在冬季进行施工的时候, 应当适当的对混凝土的拆模时间进行延长, 否则的话很有可能导致混凝土表面温度骤降, 导致混凝土冻裂。
结语
铁路桥梁大体积混凝土出现裂缝的防治工作涉及到诸多的复杂因素, 其中其产生原因非常之多, 再加上不同的工程之间的差别。但对混凝土的裂缝控制并不是没有办法的。当前, 混凝土设计、施工水平不断地提高, 相关的新型材料和施工工艺的不断出现为裂缝的防止提供了条件。在具体的防治工作中, 需要不断总结和探索, 为大体积混凝土裂缝的防治做出应有的努力。
摘要：混凝土在我国各个建筑结构中得到了广泛采用, 但具体涉及到大体积混凝土施工过程中经常出现裂缝。当前研究我国铁路桥梁建设中的大体积混凝土工程越来越多。基于此, 根据自身多年的工作经验对其产生裂缝的原因进行了简要的概括, 并相应地给出了防护对策和建议。
关键词：铁路桥梁,大体积混凝土,裂缝,控制
参考文献
[1]卢二侠.大体积混凝土承台水化热温度分析与控制[D].湖南大学, 2007.
桥梁墩台 篇9
随着我国经济的迅速发展, 高速公路的建设进入高峰, 桥梁是高速公路的主要和关键部分, 尤其是在山岭区。桥梁高墩台设计越来越多, 怎样选择合理的施工方法, 采取有效的控制措施, 实现高墩台施工的质量、进度、成本、安全指标, 以下结合高速公路施工建设中的实践, 谈谈高墩台的施工方法和主要控制措施。
1公路桥梁高墩台施工技术的选择
高墩台施工的主要方法是滑模施工与翻模施工。翻模施工是传统的施工方法, 模板一般分3层, 每层1.5～2.5 m, 模板通过工人用手扳葫芦提升安装, 浇一层混凝土, 支一层模板的办法施工。其特点是外观质量美观, 垂直度容易控制, 但缺点是施工进度慢, 机械化程度低, 成本较高。液压滑模施工是利用爬升式千斤顶提升模板及工作平台, 随着混凝土的浇注, 不停向上滑动的原理施工, 其在薄壁空心高墩台的施工中有机械化程度高、施工速度快、施工占地面小、用材省、劳动力消耗少、工程成本低等优点。因此, 本文选择滑模施工技术作为讨论的重点。
2滑模工作原理及适应范围
滑升模板主要由模板、围圈、提升架、操作平台吊脚手架、支承杆及千斤顶等其基本构件组成。滑升模板是现浇混凝土工程中的一种活动成型胎模, 主要由工具模板和提升机具两部分组成。工具式模板由定型组合钢模板按设计的截面尺寸组装而成, 即在两侧模板之间形成一个上下贯通的活动套槽。施工时, 在提升机具的作用下, 工具式模板可沿直线滑升。混凝土混合料由模板的上口分层向套模内浇灌, 当模板内最下层混凝土达到一定的强度后, 活动模板依靠提升机具的爬升力向上滑升一个高度。这样一边向模板内浇灌混凝土, 一边将模板向上滑升, 使已成型的混凝土不断脱模, 直到达到设计标高, 一般情况下, 在整个滑模过程中不必拆除和重新组装。
本方法适用于公路与铁路的圆形、圆端形及矩形空心、实心桥墩施工, 同时亦可用于倒锥壳水塔有筒身及混凝土料仓施工。对以上结构尺寸的适用范围是:墩 (筒) 面尺寸与高度均不受限制, 壁厚要求不得小于18 cm, 并适用于台阶式墩帽施工。
3施工准备
3.1 混凝土配合比设计
高墩台多为薄壁空心墩, 壁厚常设计为60～80 cm之间, 要求混凝土和易性好, 石子选用0.5～3 cm的碎石, 坍落度应控制在5～7 cm之间, 为使外面光滑, 一般不掺减水剂。滑模施工时混凝土强度达到0.2～0.5 MPa即可向上提升模板, 若强度过高, 则模板与混凝土之间产生粘接, 滑升困难, 易发生拉裂、掉角现象。翻模施工时, 拆模时间为混凝土终凝后, 确保拆模不使混凝土粘膜及缺边掉角, 为加快进度可掺早强剂。
3.2 滑模施工的组织设计
滑模施工是一项综合性工艺, 为此必须做好详细的施工组织计划, 制定可靠的质量保证措施, 设立完善的安全保证体系, 以保证连续作业和施工质量。
3.3 模板制作及滑模系统
滑模系统由全钢模及提升架组成, 钢模均使用定型大钢模板, 模板中间采用螺栓连接。围圈应有一定的刚度, 围圈接头应采用刚性连接, 并上下错开布置附着在钢模板上联成整体, 以防模板变形。提升系统由液压控制台、千斤顶、油路及支承杆组成。操作平台系统由外挑架及吊架组成, 外挑架采用钢管连接, 以增加整体钢度, 外设防护栏杆, 挂安全网。
3.4 机具设备的选择
爬杆用材以前常用ϕ25mm的圆钢, 后因其承压能力小, 较易发生弯曲而被同截面的48×3.5 (mm) 钢管取代。钢管位置一般取决于墩台的截面, 爬杆应尽量处于混凝土的中心, 其数量由起重计算确定, 应做到受力均匀, 提升同步并具有一定的安全储备, 通常其间距为1.5～2.5 m。同时滑模提升也应做到垂直、均衡一致, 各提升架之间的高差不大于5 mm。为此浇筑混凝土应严格保持均匀平衡, 每层厚度要严格控制, 混凝土布料也要对称, 钢筋上料要按施工要求分成小批对称地堆放在平台上, 以防止滑模在不均匀荷载作用下倾斜, 并应随时对滑模的水平结构变形进行检查, 以便及时调整加固。
4施工过程
4.1 钢筋绑扎
钢筋绑扎一般在组装模板之前完成。构造物水平钢筋第一次只能绑至和模板相同的高度, 以上部分在滑升开始后在千斤顶架横梁下和模板上口之间的空隙内绑扎。为施工方便, 竖向钢筋每段长度不宜过长。钢筋接长时, 在同一断面内钢筋接头截面积不宜超过钢筋总截面积的50%。
4.2 滑升过程
混凝土初浇筑高度一般为60～70 cm, 分2～3层浇筑, 约需3～4 h。随后即可将模板升高5 cm, 检查出模混凝土强度是否合格, 合格后可以将模板提升3～5个千斤顶行程。第一个行程试滑后停机检查模板结构、滑升系统是否正常, 正常后连续滑升。在正常气温下, 滑升速度为20～50 cm/h, 继续绑扎钢筋, 浇筑混凝土, 开动千斤顶, 提升模板。如此反复作业, 直到完成结构工程量为止, 平均每昼夜滑升2.4～6 m。每次浇筑混凝土应分段、分层均匀进行, 分层厚度一般为20～30 cm, 每次浇筑至模板上口以下约10 cm为止。各层浇筑时间间隔应不大于混凝土的凝结时间。在分段浇筑时应对称浇筑, 各段浇筑时间应大致相等。在浇筑混凝土的同时, 应随时清理粘结在模板内表面的砂浆或混凝土, 以免增加滑行阻力, 影响表面光滑, 造成质量事故。混凝土宜采用振捣棒捣实, 振捣时不得触及钢筋、模板和支承杆, 振捣棒插入下层混凝土的深度不得超过5 cm。
4.3 滑升状态检查控制
在滑升过程中, 应遵循“薄层浇筑, 均衡提升, 减少停顿”的原则, 其他各工序作业均应在限定时间内完成, 不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业。每滑升300 mm千斤顶用限位卡平一次, 用平台水平控制水平偏差, 滑升标高由专人负责, 每滑升1.5 m根据操作平台的水平度操平一次, 以确保标高准确无误。滑升时, 当垂直度超过3 mm时应采取纠偏措施。
4.4 滑模停滑措施
滑模滑升时, 因停电等特殊原因停滑时, 需要采取停滑措施:第一, 混凝土浇筑至同一水平面;第二, 1h提升一个行程, 直至混凝土初凝并与模板脱离, 但混凝土在模板内的剩余量不小于模板全高的1/2;第三, 继续滑升时, 混凝土的接茬应按施工缝处理。
5施工过程的控制
5.1 高墩台竖直度的控制
高墩台竖直度允许偏差为墩台高度的0.3%, 且不超过20 mm。为此, 在正常的施工中, 每滑升1 m就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭, 应查明原因, 逐一纠正。纠正的方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2～4 cm后逐步纠正, 每次纠正量不宜过大, 以免产生明显的弯曲现象。
5.2 操作平台水平度的控制
控制操作平台的水平度是滑模施工的关键之一, 如果操作平台发生倾斜, 将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜, 平台上材料堆放要均匀, 并应注意混凝土浇筑是否顺利, 还要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差, 并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度, 在同一水平面上的千斤顶其高不宜大于20 mm, 相邻千斤顶高差不宜大于10 mm。
5.3 模板安装准确度的控制
滑升模板经组装好直到施工完毕中途一般不再拆装。模板组装前, 要检查起滑线以下已施工的基础或结构的标高和几何尺寸, 并标出结构的设计轴线、边线和提升架的位置等。
5.4 爬杆弯曲度的控制
必须防止爬杆弯曲, 否则会引起严重的质量和安全事故。爬杆负荷要经过计算确定, 如果负荷过大或脱空距离过大时, 就会引起爬杆弯曲, 平台倾斜也会使爬杆弯曲。若爬杆弯曲程度不大, 可用钢筋与墩台主筋焊接固定, 以防再弯;若弯曲较大时, 应切去弯曲部分, 再补焊一截新杆, 弯曲严重时, 应切去上部, 另换新杆;新杆与混凝土接触处应垫10 mm厚钢靴。
6高墩台施工的安全控制
在安全方面要加强以下几点:安全网必须挂, 防止高空落物;安全带必须系, 防止工人干活时坠落;加强用电安全管理, 安装漏电保护器;在雨季施工时做好河道防洪工作;各类操作人员必须按操作规程操作;有专职的安全员随时检查, 发现安全隐患及时排除。
7技术与经济比较
滑模施工现浇混凝土工程, 模板装置由提升机具带动滑升, 材料运输采用塔吊垂直运输, 可实现施工现代化, 减轻繁重的体力劳动。采用滑模施工的工程, 只需配够1 m多高的定型组合钢模, 可多次周转利用, 同时, 减少拆模板和搭设脚手架工序次数, 各工序之间在施工中能够紧密配合, 交叉作业。因此, 可加快施工速度, 节省大量材料和劳力, 降低工程造价。与一般施工方法相比, 建筑物愈高, 经济效益愈明显。
滑模施工均为现浇混凝土, 与预制方法相比, 可以不受大型起重运输机械限制。占用施工场地较小, 现场比较整洁、文明。同时, 主要施工工序均在操作平台上进行, 便于操作和检查。因此, 可提高工程质量, 增强整体刚度, 有利于安全生产。
滑模施工虽具有许多优点, 但也存在一些不足, 如模板在提升过程中, 容易产生偏移和扭转, 混凝土表面常出现蜂窝、麻面、裂纹、外凸等现象, 严重者出现粘模将混凝土带起, 缺边掉角, 影响着混凝土表面平整度和垂直度, 这些有待于进一步研究和改进。 [ID:6609]
参考文献
[1]郑晓宏.某预应力混凝土桥梁墩台施工研究[J].中外建筑, 2010, (7) .