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谈桥梁工程桥墩盖梁现浇的施工技术

 摘要:在桥梁工程施工过程中,桥墩盖梁现浇施工是一个非常重要的施工环节,对工程质量有比较大的影响。本文以实际工程为例,制定了桥梁工程中桥墩盖梁现浇施工方案,并对桥墩盖梁现浇施工技术进行了探讨。

关键词:桥墩盖梁;现浇施工;支架施工

1工程概况

栗子坪1号大桥位于四川省石棉县栗子坪乡,沿南桠河河谷蜿蜒而行,跨越南桠河,河谷宽10m,南桠河为山区河流,具有明显的山区河流特征,水流湍急,涨落迅速,1号桥梁右侧横南桠河道有姚河坝电站大坝,桥梁大部分地段所在山坡近直立,坡高20~30m,并且桥梁轴线基本处于陡坎坡眉附近,桥墩地形陡峻。本桥2#,14#,15#墩原设计为左右分离式盖梁,桩基采用每半幅2根方墩,因此,原设计该3个桥墩中每个桥墩有两个墩柱处于河流正中,影响姚河坝电站的正常泄洪,对桥梁安全也造成影响。因此,栗子坪1号桥3桥墩下部结构采用整体式预应力盖梁,桩基和桥墩靠近河道两边陡峭的岩石,河道中央不设桥墩。由于该处地形特殊,桩基、桥墩均位于陡峭的岩石上,且桩位附近由于地势陡峭,不能为施工提供操作场地,特别是整体式盖梁的施工难度更大。

2盖梁施工方案的选择

在对工程进行初步计算后发现,14#盖梁和15#盖梁的最大净跨为30m,需要浇筑396.7m3的混凝土,实际施工过程中,加上施工荷载,整体荷载超过1000t。为了节省施工成本,提高施工的安全性,项目部根据工程的具体情况对此盖梁的施工方案进行了分析和探讨,初步确定了下述施工方案。1)对桥下河道的地基进行处理,然后建立两个混凝土临时墩,在临时墩上使用万能杆件拼装成两个支柱,支柱高度以达到盖梁底为准,将钢构件预埋到混凝土方墩上,横桥向使用贝雷片和工字钢组合长盖梁承重面[1],然后进行上方钢筋混凝土施工。2)考虑到河底盖梁的高度为40m,为了保证临时支柱的稳定性,可以按照一定的间隔距离在混凝土墩柱上预埋构件,横向使用工字钢连接成一个整体,通过设置临时支柱后可以使盖梁的跨径从原来的30m逐步变成10m,可以有效降低施工难度。使用此方法,施工构件比较小,而且可以使用吊车开到河道下方(枯水期时)开展施工。3)在钢筋混凝土方墩侧面将钢构件预埋好,然后将贝雷片和工字钢组合成支撑面,在支撑面上开展混凝土施工。但是使用此方案进行施工时,因地形条件的限制,施工机械往往无法就位,施工过程中需要在两头布设龙门缆索进行拆卸和拼装施工,施工难度比较大,施工费用也比较高[2]。4)综合对比后,本工程决定使用安全性更高、费用较低的方案进行施工。(1)2#桥墩设计桩基为4m×3.5m方桩,桩长17.5m,C40混凝土,墩柱为薄壁空心墩,墩柱高36.43m,两墩间净跨25m,盖梁底距河床净高42.948m,其中,贝雷架及横向工字钢、卸架装置总高度2.10m,拟采用两个临时墩柱,实际施工跨径8.3m,盖梁设计C50预应力混凝土317m3;支架底为片石混凝土临时扩大基础,基础平面尺寸长5.0m,宽3.0m,高度8.0m(其中埋置深度约5.0m,具体以地质情况而定,以挖至河床硬地基岩为准),临时扩大基础以现场实际开挖情况确定;基础顶部50cm范围内布设Φ14钢筋网,纵横向间距为20cm,然后预埋八块支架钢板(钢板厚2cm,尺寸为80cm×80cm)。(2)14#桥墩设计桩基为4m×3.5m方桩,桩长22.5m,C40混凝土,墩柱为薄壁空心墩,墩柱高34.26m,两墩间净跨30m,盖梁底距河床净高45.515m,其中贝雷架及横向工字钢、卸架装置总高度2.10m,拟采用两个临时墩柱,实际最大施工跨径9.10m,盖梁设计C50预应力混凝土396.7m3;支架底为片石混凝土临时扩大基础,基础平面尺寸长5.0m,宽3.0m,高度8.0m,临时基础高度根据现场实际情况确定。(3)15#桥墩设计桩基为4m×3.5m方桩,桩长27.50m,C40混凝土,墩柱为薄壁空心墩,墩柱高29.70m,两墩间净跨30m,盖梁底距河床净高46.053m,其中贝雷架及横向工字钢、卸架装置总高度2.10m,拟采用两个临时墩柱,实际最大施工跨径9.10m,盖梁设计C50预应力混凝土;支架底为片石混凝土临时扩大基础,基础平面尺寸长5.0m,宽3.0m,高度8.0m(其中埋置深度约5.0m,具体以地质情况而定,以挖至河床硬地基岩为准)临时基础高度根据现场实际情况确定。

3桥墩盖梁现浇施工技术

3.1支架施工

结合本工程的具体情况,在施工过程中,盖梁会伸出墩柱2m,因此,需要考虑伸出2m的支撑。所以,本工程施工时在墩柱上预留了Φ150mm的穿心棒孔。另外,考虑到穿心棒悬端需要承受压力,在其下方布设了牛腿[2]。牛腿使用400工字钢,牛腿支点预埋钢板在施工墩柱时预埋进墩柱,将贝雷片平均后紧挨布置在墩柱的两侧,将其放置到穿心棒上面卸架砂筒上。原设计贝雷片均布11榀,为单数,为了保证结构的安全性增加了1榀,墩柱两侧各6榀;模板、支架组合细部如图1所示。支架处模板支架组合(从下至上)分别为:临时墩(置于河床基岩上,高度8m,露出3m)+钢管支架(38m)+卸荷砂箱(30cm,每根主管顶一个,2个支架共计16个)+2工56b主横梁(高56cm,长6m,共计4根)+贝雷架12榀(160cm高,长45m)+工30a横向分布梁(高30cm,长6m,间距50cm)+底模(宽2m+厚度10cm)+侧模(高410cm,侧模夹底模,背架高420m)。

3.2模板施工

1)底模施工。使用原方墩柱施工旧钢模板进行底模施工,原墩柱设计高度为2m,底模向下斜1m,因为本工程使用贝雷架作为支撑梁,需要断开横向水平分布梁,并在贝雷架中间设置加底模支撑横梁,在横梁上布置水平分布梁和竖向工字钢进行固定。2)侧模。侧模板也使用原墩柱施工的平板模为支座,使用背架进行固定,背架之间的间隔距离为50cm。将所有背架在横向分布梁上固定,侧模使用拉杆进行固定,拉杆之间的横竖向间隔距离为80cm,在背架顶部布设天拉杆。拉杆之间的横竖向间隔距离为80cm,在背架顶部布设天拉杆。

3.3盖梁施工

在进行盖梁施工之前,要准确确定出墩身顶面墩柱中心点和对应边线点的位置,并将其作为模板和钢筋的安装控制点。施工过程中,使用水准仪将盖梁底面高程放出,并将此作为支架模板安装的控制线。凿毛和清洗墩身表面,然后将墩顶锚固筋上粘附的水泥浆清除干净,核对墩顶锚固筋的位置是否满足设计要求。对于高度超过30m的盖梁,可以使用钢管支架进行支撑和加固[3]。对于高度比较大的盖梁,需要使用钢牛腿支撑贝雷梁支架进行立模现浇。盖梁施工时,要先将支架安装好,然后将底模铺设好,将盖梁钢筋安装好后即可进行侧模的安装,然后安装横向支撑和横档,最后将斜撑和拉杆安装好。

3.4安装钢筋

在底部模板上将中间钢筋网片和两边钢筋网片的位置放出,在墩顶锚固筋上焊接加强箍筋,要求架立筋重点位置和边缘位置与放出的控制线重合。将主筋的位置在加强筋上标注出来,然后将主筋焊接到加强筋上,在柱筋上将斜向弯起钢筋和箍筋的位置标出,安装弯起钢筋和箍筋[4]。将预埋件和主筋焊接牢固,避免混凝土振捣过程中出现移动或变形的情况。安装后要检查钢筋规格、钢筋数量、钢筋型号、接头焊接质量,重点核对弯起钢筋的安装位置。

3.5浇筑混凝土

混凝土采用集中搅拌的方式进行拌合后,使用输送泵输送入模,然后进行分层浇筑,每一层浇筑的厚度不能超过50cm。使用插入式振捣器进行振捣,振捣作业时,要注意加强预埋件以及预埋件下部混凝土的振捣工作。为了保证盖梁各预埋件外露部分以及顶面高程尺寸的准确性,需要在盖梁顶面标高上布置明显的控制线。

4结束语

综上所述,在桥梁工程建设中,桥墩盖梁现浇施工是施工中的重点。本文以实际工程为例,对桥墩施工中支架施工、模板施工、盖梁施工、钢筋施工、混凝土浇筑施工等进行了分析和探讨,所采取的方案顺利完成了工程施工,取得了良好的施工效果,值得类似工程借鉴和参考。

参考文献:

[1]王占军.凤咀江特大桥墩身和盖梁施工方案[J].山西建筑,2007,33(4):118-119.

[2]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.

[3]谢东辉.双(三)柱式桥墩盖梁施工技术[J].西南公路,2003,23(5):11-15.

[4]张玉叶.部分预应力混凝土桥墩盖梁设计方法研究[J].山西建筑,2015,41(24):267-269.

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