高速公路轻型高墩抱箍法施工工法

'高速公路轻型高墩抱箍法施工工法1、前言高速公路是我国国民经济的大动脉，是社会发展的先行官，是全国综合运输体系中的骨干。山区高速公路对当地经济发展的促进尤为重要，山区高速地处深山区，地势起伏大，地形复杂，高桥高墩较多，施工难度较大。2、工法特点拆装方便，速度快，不需要搭设满堂红支架和预留孔洞影响墩柱外观质量。3、适用范围墩柱较高，且墩位处在河流区域或陡峭山坡上的山区高速公路桥梁施工。4、工艺原理充分利用施工现场展开工作面，以空间的优势转化为时间优势、创造经济效益。5、施工工艺5.1墩身施工工艺墩身施工前，将地系梁混凝土表面浮浆凿除，顶面冲洗干净。测量放线，精确定位墩身位置。5.1.1采用大块厂制钢模板。墩身模板一次支立，混凝土一次浇筑完成。墩柱高5m（含5m）以下者，采用一节。墩柱高5m以上时，以横系梁位置作为分节点。模板拼缝以橡胶条封闭，安装稳定、坚固，内侧涂刷脱模剂。5.1.2钢筋集中加工制作，主筋接头采用焊接，钢筋骨架在钢筋加工棚焊接成型，牢固绑扎钢筋垫块。钢筋骨架采用汽车起重机吊装，构造钢筋现场人工绑扎。5.1.315 混凝土由搅拌站集中拌制，搅拌运输车运送，泵送入模。混凝土水平分层浇筑，在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑；混凝土倾落高度超过2m时，采用串筒、溜槽等设施下落。振捣器与侧模保持5～10cm的距离，插入下层混凝土5～10cm。浇筑过程中，随时检查模板，发现问题及时采取补救措施。混凝土浇筑完成并收浆后立即予以覆盖和养护，养护时间不少于7d。施工工艺详见《墩台身施工工艺框图》。15 5.2盖梁施工工艺5.2.1施工准备待墩柱施工完毕后，测设墩顶标高与中心，若墩顶砼过多则凿除，但墩顶必须预留1cm以上伸入盖梁砼内，以保证盖梁砼与墩柱砼的接合外观质量。5.2.2抱箍及分配梁安装5.2.2.1抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t=16mm）制成，抱箍高1.734m，采用M24的高强螺栓连接。根据测量测放的标高控制点，量测出抱箍安装位置，安装位置比设计降1cm,安装时注意横坡高差的设置，必须严格复核。5.2.2.2抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴。为提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层2～3mm厚橡胶垫。5.2.2.3抱箍安装好后，吊装工字钢，吊装时注意指挥，避免安全事故与碰伤墩柱成品，工字钢与抱箍之间采用U型螺栓连接固定。5.2.2.4工字钢固定好后，开始铺设横向工字钢做横梁，工字钢采用等间距0.4m布置，横梁长度3米。底模大块模板接缝位置加放一根工字钢防止接缝在砼浇筑时受力变形，工字钢铺完后逐次检查固定。5.2.3底模铺装5.2.3.1底模采用大钢模，面模厚度6mm,肋板高度10㎝。底模铺装时特别注意底模与墩柱相箍处，因底模本身的变形与墩柱成品砼的不完全呈圆形，可能模板与墩柱砼间存在空隙，必须用双面胶带贴在接触面内侧，或座浆堵缝，保证砼浇筑时不漏浆污染柱体。5.2.3.2底模铺好后，调整好底模平整度，但要特别注意，若在模板两头绷线，底模中部模板向下凹，则必须将该处在底模下用小钢片垫起，考虑工字钢本身的施工过程中的挠度，可在底模中部预设15 5mm预拱度。5.2.4钢筋骨架制作安装5.2.4.1盖梁主筋在一硬化平整场上依主筋制作尺寸放线，然后批量加工。5.2.4.2主筋加工好后，若盖梁较高，吊车不能吊装时，则将单片主筋吊至盖梁顶进行拼装。若盖梁高度吊车能吊装时，则在盖梁下部搭钢管架预先将骨架绑扎成型，经监理工程师检查合格后吊装。5.2.4.3吊装前，检查各吊点是否平衡、牢固，以保证吊装过程中骨架不会变形。5.2.4.4吊装至盖梁底模前，预先将盖梁底模刷脱模剂，并调整好墩柱伸入盖梁钢筋，同时将骨架底部预先绑好垫块，以保证保护层。5.2.4.5吊装至盖梁顶向下放时，注意调整墩顶伸入盖梁钢筋，若设计要求钢筋扳成喇叭口时，个别钢筋阻碍骨架的正确下放，则向监理工程师汇报，将该筋适当调整。5.2.5侧模、端模吊装5.2.5.1侧模和端模采用大块钢模板，面板厚度6mm，肋板高度10cm。钢筋骨架在盖梁底模上制安好后，再次向监理报检钢筋骨架及侧模与端模的刷脱模剂情况。报检合格后，预先在骨架侧面绑扎垫块，然后吊装侧、端模。5.2.5.2侧、端在固定前，必须从预先放在墩柱顶上的中心点引线以确保模板的中心偏差符合技术规范要求。5.2.5.3模板空间位置满足要求后，开始穿对拉杆及进行其它模板加固措施。5.2.5.4在模板调整好后，测量工程师随即测放砼浇筑标高控制点。模板先自检，然后绷线请监理检查模板的直顺度与保护层情况及垫石钢筋的预埋。5.2.6砼浇筑15 5.2.6.1在监理检查通过时，必须预先做好砼浇筑准备工作。包括搭好高空作业操作平台，再次检查抱箍螺拴拧固情况，检查预埋件位置，平整好盖梁下砼浇筑场地，将泵管布至砼浇筑面并固定好。5.2.6.2砼浇筑时注意砼浇筑顺序，由横坡低处向高处分层浇筑，层厚控制在40cm以内，振捣密实。5.2.6.3浇筑过程中，专人看守模板与抱箍支架，若有渗漏浆则堵住，若拉杆出现松动则加强，若支架出现超出设计方案的变形则暂停施工查找原因并采取措施确保万无一失。5.2.6.4砼浇筑完后，将柱体受污染处清洗干净，将盖梁下场地收拾清洁。然后在砼初凝后，用湿麻袋覆盖顶面砼进行养护，湿养护不少于7天。5.2.6.5在砼达到75%以上强度后可进行拆模，但底模不能拆，要在达到100%强度后才能拆底模。5.2.6.6拆完模后，必须报请监理工程师检查，存在的外观缺陷可以用征得监理同意的处理方案进行处理，拆模后即继续加强养护。5.2.7抱箍构件拆除在盖梁砼强度达到100%后，拆除盖梁底摸及抱箍件与各型钢，抱箍与型钢拆放时注意不要使其变形。15 15 6.质量检查与控制6.1质量检查标准6.1.1盖梁实测项目6.1.1.1基本要求1）、砼所用的水泥、砂、石、水、外加剂及混合材料的质量和规格，必须符合有关技术规范的要求，按规定的配合比进行施工。2）、不得出现漏筋和空洞现象。6.1.1.2实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1砼强度（MPa）在合格标准内按附录D查询323断面尺寸（mm）轴线偏位（mm）±2010尺量：检查3个断面全站仪或经纬仪：纵、横各测量2点2245顶面高程（mm）支座垫石预留位置（mm）±1010水准仪：检查3～5点尺量：每个216.1.1.3外观鉴定1）、砼表面平整、光洁、棱角线平直。2）、如出现蜂窝、麻面必须进行修整。3）、出现非受力裂缝扣分，裂缝宽度超过设计规定或设计未规定超过0.15mm必须处理。15 15 6.1.2钢筋加工及安装6.1.2.1基本要求1）、钢筋。机械连接器、焊条等品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。2）、冷拉钢筋时的机械性能必须符合规范要求，钢筋平直，表面不应有裂皮和油污。3）、受力钢筋的同一截面的接头数量，搭接长度，焊接和机械接头质量应符合施工技术规范要求。4）、钢筋安装时，必须保证设计要求的钢筋根数。5）、受力钢筋应平直，表面不得有裂纹及其他损伤。6.1.2.2实测项目项次实测项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值12受力钢筋间距（mm）两排以上排距±5尺量：每构件检查2个断面尺量：每构件检查5～10个间距32同排梁、板、拱肋基础、墩台、柱±10±20灌注桩箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距±20±1034钢筋骨架尺寸（mm）长±10尺量：按骨架总数30%抽查尺量：每骨架抽查30%12宽、高或直径±5±20弯起钢筋位置（mm）5保护层厚度（mm）柱、梁、拱肋±5尺量：每构件沿模板周边检查8处3基础、锚碇、墩台板±10±315 6.1.2.3外观鉴定1）、钢筋表面无铁锈及焊渣。2）、多层钢筋要有足够的钢筋支撑，保证骨架的施工刚度。6.2各质量关键控制点6.2.1钢筋骨架制作安装6.2.1.1骨架主筋在制作时，因主筋较长必须注意接头的错开与各接头的焊接型式，事先配好筋，计划好焊接型式后向现场主管工程师汇报，在与监理协商后施作。6.2.1.2不能事先按照设计加工各箍筋，以防骨架整体绑扎后长度尺寸缩小，箍筋不能完全箍住主筋。6.2.1.3认真审图，在确保骨架净护层的情况下，适当缩放骨架宽度方向绑扎尺寸，但必须事先向现场主管工程师汇报，征得监理工程师同意后才能施作。6.1.2.4认真审图，因盖梁设置有横坡，计算盖梁钢筋按设计加工成型后，在有横坡情况下，顶面端部是否因骨架横坡倾斜而超出盖梁范围，若会超出，或保护层较小时，报知监理工程师缩放骨架长度方向尺寸。6.2.2盖梁横坡调整3.2.2.1在抱箍高程位置固定时，必须调整好横坡高差。3.2.2.2在砼浇筑时，控制好盖梁顶面横坡。3.2.2.3在垫石浇筑时，控制好盖梁顶面标高。7.安全检查与控制7.1抱箍安全检查7.1.1箍体焊接检查7.1.1.1使用前，对抱箍体焊接处进行焊缝逐条处理，检查焊缝饱满度，焊缝厚度、有无虚焊。7.1.1.2定期检查，在使用几次后，对上述项再次进行逐项检查。15 7.1.2高强螺栓检查7.1.2.1使用前，检查每个高强螺栓有无质量缺陷，垫圈等配套物件是否完全。7.1.2.2每次使用后，检查每个高强螺栓的螺纹完整度、冒头处有无明显受力变形，若存在则不能使用。7.1.2.3加强对高强螺栓的保养及防锈蚀。7.1.3支架固定检查7.1.3.1安装好抱箍后，对抱箍各螺栓拧紧程度进行检查。7.1.3.2工字钢安装好后，检查其固定情况。7.1.3.3浇筑前再进行一次整体检查。7.2高空作业安全7.2.1盖梁四周必须设置工作平台，平台四周设1.2m高安全栏杆及防护网，平台通道至少铺设两张木跳板宽度，必须将木板头尾固定。7.2.2随时清理盖梁上易滚易落物件。7.2.3大风天严禁作业，当风较大时或长期在高空小范围作业时，必须将安全绳系于稳固杆件上。7.2.4严禁将泵管等施工过程中受力的物件固定于盖梁支架或模板上。7.2.5吊装或拆卸是尽量避开夜晚或大风天气，并有专人指挥。15 8、主要材料和劳动力组织主要材料汇总表序号项目及名称材料规格单位数量备注一侧模支撑1竖带槽钢kg8812栓杆20根282.4m∕根二底模支撑1横梁工16根752纵梁工50根415m∕根3抱箍16套4三护栏与工作平台1栏杆架钢管50m1002安全网m2553木板2cm厚m230劳动力组织序号工作内容人数备注1全面负责施工生产和组织管理工作1施工负责人2全面负责技术管理和质量控制工作1技术负责人3负责安全、质量、文明施工等工作2专业管理人员4测量放样35钢筋工206架子工157振捣工5合计4715 9：施工力学计算（一）抱箍体的应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=21N1=21×133=2793（KN）抱箍壁采用面板δ16mm的钢板，抱箍高度为1.734m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.016×1.734=0.027744(m2)σ=P1/S1=2793/0.027744=100.67(MPa)＜[σ]=140MPa满足设计要求。2、抱箍体剪应力τ=（1/2RA）/（2S1）=（1/2×1672）/（2×0.027744）=15MPa<[τ]=85MPa根据第四强度理论σW=（σ2+3τ2）1/2=（100.672+3×152）1/2=104MPa<[σW]=145MPa满足强度要求。（二）工字钢支撑梁应力计算：1、荷载计算；盖梁钢筋混凝土重量为1684.57KN，模板重82.78KN，施工荷载与其它荷载20KN，总静荷载为1787.35KN，单边工字钢受荷载为893.675KN，均布荷载为59.42KN/m。q=1787.35/15.04/2=118.84/2=59.42KN/m15 2、工字钢受力验算；①、受力模型建立。将工字钢架在抱箍上，假设两端均为简支，其受力图如下②、弯矩、剪力计算；最大弯矩Mmax=ql2/8-qa2/8=457.22KN.m最大剪力Qmax=446.8KN。查结构计算手册，可选用两根I50b工字钢，其截面特性为：Ix=48560Wx=1940腹板厚·tw=14mmb·=160mm自重=101KN/m③、工字钢受力验算；弯矩检算：Mmax=ql2/8-qa2/8=460.14，最大弯矩Mmax=457.22KN.m，则满足要求。剪力验算：t=Q/[s]=446.8KN/16.396=27.3Mpa<100Mpa，则满足要求。挠度检算：取极变形极值为L*1/400，则允许挠度fmax=8.5*1/400=21.3mm，实际挠度f实=(5-24a2/l2)ql4/384EIx=0.0115m，则满足要求。15 10、效益分析：本工程采用抱箍法施工在施工场地小、地形复杂、工期紧的情况下，有力的保证了施工进度，并节省了大量的周转材料。经过项目部全体人员的共同努力，提前完成了施工任务。11、工程实例承唐高速公路柏晏堂大桥采用抱箍法施工，在甲方工期紧，地形条件复杂的情况下，充分发挥了安、拆方便快捷的特点，保质保量的按时完成了施工任务。15'