第五章墩台施工

第五章桥梁墩台施工桥梁墩台是下部主要的承重结构，其施工质量的好坏，直接关系到上部结构的制作与安装质量，同时影响到桥梁的使用功能。要求桥梁墩台位置、尺寸和材料强度必须满足设计要求，确保施工质量。桥梁墩台施工方法分两类：现场就地浇注：工序简单、机具少、施工难度小；但施工工期长，耗用大量模板和支架。预制拼装法：施工质量易于控制，劳动强度低，进度快，施工效益高。需专门的运输和吊装设备。§5—1混凝土（石砌）墩台施工一、混凝土墩台施工包括三个工序：制作与安装墩台模板；钢筋绑扎、浇注混凝土。（一）墩台模板1、基本要求：（1）具有足够强度、刚度和稳定性，可靠承受各种施工荷载；（2）尽可靠采用组合式钢模板或大模板，节约木材，提高周转率；（3）板面平整，接缝严密不漏浆；（4）拆装容易，施工安全、方便。2、模板类型（1）拼装式模板：各种尺寸的标准模板利用销钉连接，并用拉杆、加劲构件组成所需形状的模板。（2）整体吊装模板：将墩台模板水平分成若干段，每段组成一个整体，拼装就位。其特点是安装快、无施工接缝；模板刚度大，质量好；不需搭设脚手架等，施工操作安全、方便。例立拄模板（3）组合型钢模板：以各种长度、宽度及转角标准构件，用定型连接件将钢模拼成结构用模板，具有体积小、重量轻、运输拆卸方便、接缝紧密等特点。（4）滑动钢模板（二）混凝土浇注施工要点包括：接缝凿毛处理、整修连接钢筋、模板位置检查、原材料检测、混凝土拌和与浇注质量等。1、混凝土运输根据施工条件、结构形式选择适当运输方法。包括手推车、翻斗车、吊车、输送带、塔吊、输送泵等。2、混凝土浇注速度保证下层混凝土初凝前完成上层混凝土的浇注。v≥Sh/t（m3/h)3、大体积混凝土浇注为避免水化热过高，导致混凝土内外温差过大引起混凝土开裂，采取以下措施：（1）改善骨料级配，降低水灰比，掺加外加剂减少水泥用量；（2）采用水化热低的水泥，如大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥等；（3）减少浇注层厚度，加快混凝土散热过程；（4）砂石料防止暴晒；（5）混凝土内埋设冷却管通冷水循环降温。4、片石混凝土（1）石块数量不宜超过混凝土体积的25％；（2）石料无裂纹、夹层且未煅烧过，厚度大于15cm、具有抗冻性；（3）石料抗压强度不低于25（或30MPa）及混凝土标号；（4）石料清洗干净；（5）石料分布均匀，净距不小于10cm，距侧面、顶面不小于15cm；（6）受拉区混凝土或气温低于0℃时，不得埋放石块。5、混凝土浇注前基底处理为防止基底第一层混凝土水分被基底吸收影响混凝土浇注质量，采取以下措施处理：（1）基底为非粘性土或干土时，将其湿润；（2）基底为过湿土，铺设一层10~15cm碎石垫层；（3）基底为岩石，加以湿润，铺设一层2~3cm砂浆后浇注。5、钢筋帮扎接头处理：预留长度、接头错开位置、长度保护层厚度。要求钢筋位置准确，焊接牢固不变形。6、施工误差断面尺寸、垂直度、底面高称、顶面高称、轴线偏位、预埋件位置、相邻间距、跨径、支座顶标高。二、石砌墩台砌筑1、砌体分类及材料要求浆砌片石、块石、粗料石（镶面）砌体。片石：厚度不小于15cm，表面平整块石：形状大致方正，厚度20~30cm，宽度为厚度1~1.5倍，长度为厚度1.5~3.0倍。粗料石：成六面体，厚度20~30cm，宽度为厚度1~1.5倍，长度为厚度2.5~4.0倍。砂浆强度：大中桥：7.5号以上；小桥涵：5.0号以上。2、基底处理土质地基：直接砌筑；石质地基：清洗湿润座浆砌筑。3、砌筑方法同一层石料及水平灰缝的厚度均匀一致，每层水平砌筑，丁顺相间，灰缝相互垂直，宽度和错缝间距符合规定。砌石顺序为先角石，再镶面，后填腹。4、质量标准（1）材料类别、规格及质量符合要求；（2）砌缝砂浆饱满，强度符合设计要求；（3）砌缝宽度、错缝间距符合规定，勾缝坚固、整齐，深度和形式符合要求；（4）砌筑工艺符合要求；（5）砌体位置、尺寸允许偏差。三、墩台帽施工墩台帽用于直接支承桥跨结构，其位置、标高、平整度应满足设计和施工规范的要求，否则会直接影响到上部结构的安装质量，影响施工和使用。控制内容：平面位置、轴线偏位；标高；平整度；横坡度等。§5—2装配式墩台施工装配式墩台具有结构形式轻便，建桥速度快，圬工省，预制构件质量有保证等特点。一般适用于现场浇注困难的地形条件。常见形式：（1）砌块式墩台施工（2）柱式墩施工（3）后张法预应力装配式墩施工（4）大直径钻孔埋入空心墩施工§5—3滑动模板施工滑动模板施工是摸板依附于已浇注的混凝土墩壁上，随墩身的加高而不断上升。主要适用于较高的实心墩、空心墩和刚架墩。分为：滑模施工、爬升摸板施工、翻升摸板施工特点：（1）施工速度快，一般气温昼夜平均进度5~6m；（2）采用干硬性混凝土，机械振捣，混凝土质量好；（3）节省木材和劳动力，施工强度低；（4）适应性强，既可用于直墩，也可用于斜坡墩身；（5）施工安全可靠。液压爬模施工一、滑动模板构造主要组成：工作平台、内外模板、混凝土平台、工作吊蓝、提升设备等。1、工作平台由外钢环、辐射梁、内钢环、栏杆、步板等组成工作平台是整个滑模结构的骨架，应具有足够的强度和刚度。2、内外模板采用钢板制作，用于上下壁厚相同的直坡空心桥墩的滑模。通过立柱固定在工作平台的辐射梁上。斜坡墩采用收坡丝杆沿辐射方向移动立柱架及内外模板就位。3、混凝土平台由辐射梁、步板、栏杆组成，供浇注混凝土操作用。4、工作吊蓝悬挂在辐射梁和内外模板的立柱上，供修饰混凝土和养护用。5、提升设备由千斤顶、顶杆、顶杆导管等组成，通过顶升工作平台的辐射梁使整个滑模提升。二、提升工艺提升设备包括提升千斤顶、支承顶杆和液压装置。1、螺旋千斤顶提升2、液压千斤顶提升三、滑动模板设计要点滑动模板整体结构是混凝土成型的装置，也是施工操作的主要场地，必须具有足够的整体刚度、稳定性和足够安全度。为保证施工质量与安全，需按强度和刚度要求进行设计和验算。（一）荷载取值静荷载：包括工作平台、内外模板、混凝土平台、工作吊蓝、提升设备、液压管线等。动荷载：包括操作人员、施工机具、材料与半成品、混凝土与模板之间的摩阻力等垂直活荷载；倾倒混凝土产生冲击力、混凝土产生侧向压力、风荷载等水平荷载。（二）确定支承顶杆和千斤顶的数量1、支承顶杆数量n=K∑P/NN=ψA［σ］K—工作条件系数，0.8；∑P—全部静荷载；N—单根顶杆容许承载力2、千斤顶数量与支承顶杆数量相同。（三）确定支承顶杆、千斤顶、顶升架和工作平台的布置方案。1、支承顶杆和千斤顶布置方案：一般均匀布置、分组集中布置以及分组集中与均匀布置相结合等型式。千斤顶布置时，应使各千斤顶所承受的荷载大致相同，以利于同步提升。考虑提升过程荷载的不均匀性，适当增加千斤顶的数量。2、顶升架的布置方案根据结构型式、建筑平面、平台荷载与刚度等进行布置。筒壁结构可采用均匀布置，间距控制在1.2~2.5m。3、工作平台的布置方案在保证结构整体性和刚度的同时，结合施工对象的特点、荷载大小和分布情况，千斤顶和顶升架的布置位置综合考虑。圆形结构，工作平台的承重结构、承重桁架或梁宜采用辐射形布置。方形结构，工作平台的承重结构可单向或双向布置。（四）模板的设计包括模板尺寸和刚度设计。模板应具有足够的刚度，保证承受浇注混凝土和提升过程中，混凝土产生的侧向压力，避免模板产生过大的侧向变形。（变形＜L/1000）混凝土出模时的强度为0.05~0.25MPa，此时底部混凝土无侧向压力。侧压力计算公式：P=γh/2h=（0.65~0.70）H侧压力合力：0.75Ph合力点位置：距模板上口3h/5。（五）顶升架与工作平台设计顶升架的构造型式，取决于结构的水平截面形状、部位和千斤顶的类型。一般采用一字型的单横梁式或双横梁式。顶升架用于承受全部的垂直荷载和混凝土侧压力。例等截面结构净宽尺寸：W=A+2（B+C+D）+EA—结构截面尺寸；B—模板的厚度；C—围圈的宽度；D—支撑围圈的支托宽度；E—模板两侧放宽宽度。工程实例：泸洲大桥滑模构造四、滑模浇注混凝土的施工有点（一）滑模的组拼在基础上进行定位，确定滑模（墩）轴线位置。在枕木垛上拼装滑模装置，然后提升滑模撤去枕木垛下落就位；安装模板浇注混凝土。（二）浇注混凝土混凝土宜采用低流动度或半干硬性混凝土，分层、分段对衬浇注，分层厚度20~30cm。混凝土入模应均匀分布，插入式振捣器振捣，插入下层小于5cm；脱模强度0.2~0.5MPa，防止在自重作用下坍塌变形；8h后开始养生。（三）提升与收坡模板的提升分为初次提升、正常提升和最后滑升三个阶段。滑模提升保证垂直、均匀一致。连续作业，不得随意停工。顶架高差＜20mm，横梁高差＜5mm。初次提升：高度为60~70cm，分三次浇注，在底层混凝土强度达到0.2~0.4MPa时开始提升。此时先提升5cm观察混凝土凝固情况。一般手指按刚脱模的混凝土表面，基本按不动，但留有指痕，砂浆不粘手，指甲划过有痕迹，提升有“沙沙”摩擦声。正常提升：浇注一层混凝土，滑模提升一次。正常温度条件下提升时间不宜超过1h。最后滑升：浇注完最后一层混凝土，每隔1~2h提升5~10cm，避免模板与混凝土粘结。（四）接长顶杆、帮扎钢筋接长顶杆注意连接牢固；接长钢筋注意接头错开。（五）混凝土停工后处理当混凝土浇注中断时间较长时，应进行专门处理。（1）为防止模板粘结，每隔半小时提升一次模板；（2）停工时将短钢筋插入混凝土，保证上下层混凝土粘结；（3）复工前需对混凝土表面进行凿毛处理；（4）浇注混凝土前灌注一层1：1水泥砂浆。爬升模板施工：支架通过千斤顶支承与预埋的墩壁中，待混凝土达到一定强度后，将模板松开，千斤顶上顶，把支架连同模板上升至新位置，就位后继续浇注混凝土。如此往复，每节浇注高度为2m。翻升模板施工：采用特殊钢模板，由三层模板组成一个基本单元，配置随模板提升的混凝土工作平台。浇注完上层混凝土后，将最下面模板拆除翻升至上层进行混凝土的浇注。济南黄河三桥爬模施工桥梁038于振§5—5支座安装目前公路桥梁常用的支座类型包括：普通板式橡胶支座、聚四氟乙烯板式橡胶支座、盆式橡胶支座等。一、板式橡胶支座安装1、产品检测2、墩台顶面水平，标高符合设计要求；3、梁板安装时保证与支座表面密贴，防止局部翘曲脱空。4、支座四周做好排水设计，防止积水。二、盆式橡胶支座组成：聚四氟乙烯板与不锈钢板的滑动面、密封在钢盆内的橡胶垫块。安装要点：（1）在支座顶面和底面的钢垫板必须埋置密实，垫板与支座间平整密贴，支座四周不得有0.3mm以上空隙；（2）乙烯板和钢板不得刮伤、撞伤；（3）支座中线、水平、位置偏差不大于2mm；（4）氯丁橡胶密封在钢盆内，排除空气，保持密封。（5）安装时注意锚固钢筋位置准确，上下垫板根据安装温度确定错开间距。§5—6墩台附属工程一、桥台锥体护坡施工要点1、坡面或基底夯实、平整后方可砌筑；2、锥坡填土与台背填土同时进行，一般采用透水性材料，分层填注碾压，分层厚度小于30cm，密实度达到规定要求；3、护坡基础与坡脚的连接面应与护坡坡面垂直，防止坡脚滑走；4、砌体满足砌筑的要求；5、勾缝密实饱满。作业：1、大体积混凝土浇注如何防止混凝土开裂？2、滑模施工要点