独柱墩盖梁施工

1独柱墩盖梁施工技术【摘要】本文主要介绍独柱墩盖梁施工中采用预留孔穿剪力销（钢棒）做牛腿，在牛腿上架设由三角形支架构成的支撑桁架，然后在支撑桁架上铺设施工平台进行盖梁施工。此施工工艺能满足施工需要，安全可靠且经济合理，便于盖梁支架的灵活使用。【关键词】独柱盖梁钢棒支架一、工程简介陕西省安毛高速公路AME21合同段位于陕西省紫阳县镜内，路线全长3.605km。主要工程数量为大坝1号高架桥、大坝2号高架桥、大坝服务区和魁星楼大桥。本合同段总体位于大巴山区，为低山地貌区，高程介于280～1000m之间，地势总体总体特征西南高东北低，向任河河谷依次降低。该区沟谷幽深，山势陡峻，呈尖棱状山峰和刀状山脊，切割深度200～800m，在次级沟谷汇入处有规模不等的冲洪积扇和泥石流微地貌。本合同段所在地域为汉江流域任河水系范围，河水水位受降水和安康水库影响明显，每年11月～翌年5月，为枯水期，是桥梁基础工程施工的良好时期。地表水系以汉江支流--任河为主，其径流较短，流量较大，河道狭窄，比降大，河道下切侵蚀较深。本合同段大坝1号高架桥、魁星楼大桥上部结构形式为预应力混凝土分体预制箱梁,采用先简支后结构连续，下部结构采用桩柱式桥墩，桥台为U型桥台扩大基础。大坝1号高架桥和魁星楼大桥共有盖梁190个，其中独柱盖梁148个，数量较多，最大盖梁混凝土体积为最大49.36m3，最小38.38m3，对应墩柱均为圆形，直径有1.6m、1.8m、2.0m、2.3m四种；由于两座桥都处于曲线段上，盖梁结构形式多样，横坡由2%～-6%渐变，长度在10.2米～11.55米间变化，宽度有1.8米、2.1米、2.2米、2.3米四种，高度有2.1米、2.2米两种。二、独柱墩盖梁施工方案1、施工工艺独柱盖梁施工我部计划主要采用以下施工工艺：墩身预留孔洞和抱箍相结合的方法施工，优点是能承受较大的荷载，安全性有更大保障。施工工艺流程：墩身砼浇注→预留钢棒孔→抱箍及支架加工→抱箍、支架拼装→抱箍、支架吊装→安装盖梁模板→吊装钢筋笼→盖梁砼施工→砼养护。22、抱箍及支架安装方案2.1总体方法支架设计概述：为满足施工需要，做到安全可靠且经济合理，便于盖梁支架的灵活使用，支架设计结构如下（支架设计见下图4.1、图4.2、图4.3）：1）支架主体采用带悬臂的三角形桁片。2）采用两片桁片前后平行、横桥向等高度附着于圆形墩柱的顶部。3）每个桁片有上下两个支承点，采用圆形钢棒插入墩柱作为支承点，下支点采用钢抱箍作为支承，两个支撑点共同受力。4）两个桁片之间设有剪力撑，使之整体稳定。桁片之上顺桥向铺设纵梁。支架传力途径为：荷载→纵梁→桁片→钢棒和抱箍→墩柱。当墩身砼施工完成后，进行盖梁施工时，先将抱箍和支架在地上加工、拼装，再吊装至柱顶，插上减力销，利用螺栓将套箍牢牢箍于墩身上适当位置，在钢牛腿上搭设横桥向I40a工字钢，作为盖梁施工的承重桁架，在其上铺设分配梁、底模板，之后经测量调准标高，绑扎钢筋、立侧模。模板均采用大面积钢模，严格按照设计尺寸进行加工，确保盖梁外观质量。支架四周搭设操作平台，要悬挂安全绿网，设置安全护栏，防止发生意外安全事故。2.2墩身预留孔洞施工墩身施工过程中注意在合适的位置预留孔洞，在墩中心墩顶标高以下96cm的高度顺桥向埋设内径Ф160的PVC管，PVC管用钢筋固定，其下10cm安装两层钢筋网片，墩身拆模强度达设计值后，在预留空洞内插入Ф150钢棒，横桥向上置两道I40a工字钢，上铺设方木和底钢模，作为盖粱承力结构之一。预留减力销孔（钢棒）应注意事项：a、预留孔标高位置一定要准确，否则支架不好架设；b、预留孔轴线一定要在顺桥向柱中心，避免墩柱偏心受压；c、保证PVC管不变形，不得进浆。2.3抱箍、钢棒安装独柱墩盖梁施工采用在墩身上安装抱箍，下面抱箍钢牛腿上设两道斜工字钢，同时焊接在上面的抱箍牛腿上的横桥向工字钢上，形成稳定的三角结构。然后在上面铺设方木和底模以作为盖梁施工的承力结构。独柱墩施工支架图如下：3抱箍内径宜比圆柱直径大1～2cm，抱箍连接板上螺栓孔的大小由选择的螺栓直径大小决定。抱箍试拼可在墩柱底进行。抱箍拼装好后，连接处的螺栓必须分三次进行拧紧，第一次在抱箍拼装好后进行，第二次在抱箍拼装好后第三天进行，第三次是在给抱箍加压后进行，压力的大小必须与抱箍理论承受的荷载相一致。抱箍螺栓使用前必须检查其是否有缺陷，只要发现有缺陷坚决不能使用，抱箍加压后通过在抱箍下方作标志，检查抱箍是否有下沉现象，并做好记录。抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴。由于墩柱截面不可能绝对圆，各墩柱的不圆度是不同的，即使同一墩柱的不同截面其不圆度也千差万别。因此，为适应各种不圆度的墩身，抱箍的箍身宜采用不设环向加劲的柔性箍身，即用不设加劲板的钢板作箍身。这样，在施加预拉力时，由于箍身是柔性的，容易与墩柱密贴。在施工当中，为保证密贴的效果更加明显，一般在抱箍与柱子之间垫以土工布。抱箍连接板处放在顺桥向方向，用来支撑墩帽模板、盖操作平台钢棒50205401615操作平台底模支架支撑桁片抱箍40图4.1盖梁支架立面图抱箍螺栓连接操作平台操作平台侧模底模支架操作平台钢棒侧模图4.2中心剖面图图4.3侧面图4梁砼及其它临时荷载。2.4支架结构验算2.4.1内力计算2.4.1.1荷载：按最大盖梁计算（1）结构混凝土：等截面部分：11.42.22577/qkNm变截面部分：max2.21.62588/qkNm130/10.23/qkNm（2）模板及支承：按最大尺寸计，简化为均布荷载[(1.42.2)22.2]1.514.1/QkNm（3）施工临时荷载：30KN简化为均布荷载即：130/10.82.8/qkNm荷载分布图为：20094kN/m182kN/m4404401080注：①.本图单位以cm计。②.为简化计算，将墩柱视为边长2.0m的方形。2.4.1.2计算图式5kN/mKN/mKN/mkN/m注：本图单位以cm计。2.4.1.3内力计算：为简化计算，偏保守地视各杆间和支点处为铰接，横梁①号杆自支点A处断开铰接。如下图：KN/mkN/m注：本图单位以cm计。①号杆在C处的弯矩:222212142942.12.1312072386262qMlqlkNm6①号杆在C处的剪力：136942.1241.52QkN①号杆在AC间中点的弯距：182kN/m330CA100136kN注：本图单位以cm计。222223303303.3(100)()1362.3462.33.322.3222[](3)23002.3623.32.3M3600.42181.8151.232.4183.6kNm因C点受负弯距的影响，AC间中点弯距折减为：238183.664.62MkNm②号杆的轴力计算：94kN/m182kN/m①CA210330注：本图单位以cm计。7C处的水平力、竖向力2.47400414(5.42.2)700.53.31050.8CCVkNHkN③号杆的轴力2222700.51050.81262.9CCNVHkN2.4.2截面强度验算2.4.2.1①号杆抗弯：C断面处max238MkNm21090cm286.1Acm23875[]21021090aaMMPMP满足要求。AC间中点处：64.61262.93073103[]21090286.1aMNMPA满足要求。2.4.2.2②号杆抗压：每根为双20号槽钢，共两根31782356xWcm7.86xicm1223132.26266ybhWcm13440312ybhIcm22231.42071887.3yIlWAcmyy241372yIcm13250yyy13724035.55228.83yicm223.32.23.97lm8397725.55li查表￠=0.70.71262.977[]428.83aNMPA满足要求2.4.3支点强度验算：4个支点共同受力1(18294)4.422303.644NNkN2.4.3.1钢棒：2176.6Acm3331cm抗剪：303.617.2[]125176.6aaNMPMPA抗弯：303.60.192[]210331aaNeMPMP2.4.3.2抱箍：抱箍竖向受力为：2303.6607.2NkN所需正压力为：607.21214.40.5NFkN高度60cm采用12套M24高强螺栓对拉施加正压力。混凝土正压力应力为21214.410.62akNMPmM24高强螺栓的容许拉应力[P]=225kN，使用时控制力为容许值的60%，即135KPkN则总预拉力为：1013501132zkPPkNFkN满足要求。2.4.4结论经验算，盖梁支架结构的截面强度及支点结构的强度都满足规范要求，此次设计的盖梁支架形式可投入施工。3、模板工程由于设计图纸中盖梁结构形式的多样性，也将盖梁模板根据不同墩柱直径、盖梁横坡及盖梁高度设计成不同形式，但为了保证经济性和通用性，避免不必要的浪费，将盖梁模板按9照2%及5%两种横坡作为平均坡度设计，其他横坡则按照这两种横坡进行适当调整，此外模板设计中又将整体的盖梁模板分作底模、侧模、中心模三部分，其中中心模严格按照墩柱直径进行加工，而底模和侧模则可以设计成统一形式，只在横坡上进行区分，如此可极大提高模板的利用率，大大降低施工成本。模板采用定型大面钢模板，厂家在工厂制作，运输到工地。模板必须平整、接缝严密、不漏浆，确保结构物外露面美观、线条流畅、光滑、无气泡、砂线、蜂窝麻面等不良缺陷。浇筑砼之前，模板须涂脱模剂。砼外露面模板的脱模剂必须是同一品种，不得使用废机油等其他废料，不得污染钢筋及砼的施工缝。模板是非承重侧模板，拆除须保证其表面及棱角不致因拆除而受损坏（一般规定砼的抗压强度为2.5Mpa）。注意：模板安装完毕后，测量组必须及时验模，其平面位置、顶部（或控制线）标高必须符合设计和规范要求。4、支架预压盖梁底模安放到抱箍上以后，按总荷载的100%预压。检查抱箍是否下沉，并再一次拧紧抱箍连接螺栓，若发现抱箍并未下沉，验模后，就可以吊装钢筋笼及侧模，此时需再检查抱箍是否下沉，并再一次拧紧螺栓。确认抱箍没有移动，就可以进行钢筋安装及灌注砼，盖梁在灌注砼过程中专门安排一人观测抱箍是否下沉。5、钢筋加工及安装钢筋在加工棚集中制作，运输至现场由人工在盖梁底模上绑扎成型。或在钢筋加工场绑扎成型，然后用吊车吊装。当盖梁底模安装稳固、支架预压时抱箍无沉降后，方可进行钢筋绑扎及安装工作。盖梁钢筋绑扎注意垫石、挡块钢筋、钢板的预埋，预埋时应保证钢筋定位的准确。钢筋须按施工图纸所示位置准确安装就位，并用批准的垫块或支撑钢筋牢靠的固定好，确保钢筋在砼浇筑过程不至移位。钢筋绑扎按事先在底模上放出的骨架筋位置设计线进行摆放绑扎。布置在同一区段内的受拉钢筋焊接接头截面积不得超过配筋总面积50%；受拉钢筋绑扎接头截面积不得超过钢筋总面积的25%，受压钢筋不超过钢筋总面积的50%，同一根钢筋两接头间距不小于35d搭接长度。6、盖梁浇注盖梁砼的浇筑应分层浇注，每层不超过30cm，采用吊车配合漏斗提送入模，插入式振捣棒振捣。盖梁施工全过程均在测量员、技术员的指导、检查、监督下进行，每道工序都要仔细认真检查。在施工中应特别注意检查模板尺寸、平面轴线位置、标高以及模板的平整度、接缝情况和垂直度，以确保结构空间位置准确、尺寸正确、表面光滑无麻面；工字钢联结件及侧模支撑要严格检查是否牢固；对砼配合比与施工具体情况的适应性、钢筋间距和保护层、10钢筋焊接长度等均应按技术规范要求严格控制。浇筑砼钢筋及模板安装好后，砼在拌和站集中拌制，搅拌运输车运至现场，吊车提送漏斗输送入模，分层浇筑，插入式振捣器