空心墩頂部實(shí)體段施工方案

1、新建鐵路張家口至集寧一次復(fù)線DK74+689后河5號(hào)特大橋空心墩頂部實(shí)體段與頂帽施工方案編 制：審 核：張集鐵路總承包中鐵四局工程指揮部二零零八年五月1. 工程簡介張集鐵路后河5號(hào)特大橋有空心墩13個(gè)，為雙線圓端形橋墩。分兩種坡比，一種為45: 1 （外） 175 : 1 （內(nèi)），另一種為65: 1 （外）/65 : 1 （內(nèi)）墩頸橫向?qū)挾?.8m，縱向?qū)挾?.4m，墩頂實(shí)心段高度1.5m。下面以65： 1為例，空心墩結(jié)構(gòu)圖示見圖1底部實(shí)心段立面2. 工藝概述空心墩頂部實(shí)體段與托盤、頂帽一次立模，分兩次澆筑。采用在實(shí)心段底部空心墩側(cè)壁預(yù)留孔，孔內(nèi)插A3鋼棒，在鋼棒上 面放置橫向和縱向上下兩層工

2、字鋼，在工字鋼上面鋪方木，在方木上 面鋪竹膠板作為底模，由兩層工字鋼及方木作為底模支撐系統(tǒng)。為了 減輕支撐系統(tǒng)的重量，減少空腔內(nèi)型鋼、方木和模板的安裝拆卸工作 量，頂部實(shí)心段1.5m及托盤、頂帽分兩次澆筑。因空心墩在托盤底 面存在較大的應(yīng)力，而施工縫又不宜留在應(yīng)力較大的部位及臨近部 位，故首次澆筑1m高的實(shí)心段，待已澆筑混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后， 再一次澆筑完成頂部0.5m的實(shí)體段與托盤、頂帽。后澆筑混凝土重 量依靠已澆筑1m高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及原有的底模支撐系統(tǒng)支撐。 先澆筑混凝土與后澆筑混凝土經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后形成一個(gè)整體共同作用，施工完成后堵塞預(yù)留孔。詳見圖2。平 面 圖90鋼棒20工字鋼本圖除工字

3、剛、鋼棒、竹膠板外，其余尺寸均以厘米計(jì)。3. 施工工藝3.1 預(yù)留孔施工 施工至實(shí)體段以下最后一節(jié)空心薄壁墩身時(shí)， 在距離該節(jié)頂面一 定高度的位置，沿四周墩身墩壁上，預(yù)埋32根內(nèi)徑巾100mm勺硬質(zhì)PVCf,管兩端采用聚乙烯膠帶封堵，管內(nèi)填塞接近最佳含水量能夠 拍實(shí)的土，以防局部漏漿堵塞孔道。PVC管預(yù)埋位置的管底距該節(jié)混 凝土頂部高度為：下工字鋼高 +落架木楔 +上工字鋼高 +方木高 +模板 高。上下工字鋼均采用20a的普通工字鋼，落架木楔10cm方木10cm x 10cm,模板采用厚度為1.5cm的竹膠板，故總高為 20+10+20+10+1.5=61.5cm PVCf采用在墩身鋼筋內(nèi)焊接

4、井字形鋼筋 骨架定位，并緊貼內(nèi)模固定。pvc管長度40cm距墩壁外側(cè)10cm, 既保證了鋼棒的錨固深度， 又不致使預(yù)留孔貫通。 混凝土澆筑完畢拆 模后，側(cè)壁鑿出預(yù)埋PVCf，并掏凈孔內(nèi)土。3.2 模板安裝安裝鋼棒，鋼棒直徑不宜過大或過小， 以略小于預(yù)留孔直徑為宜， 選用巾90mm的A3鋼。鋼棒外露20cm,采用人工安裝，孔洞口空隙處 填塞木楔。 將鋼棒插入預(yù)留孔內(nèi)， 然后在鋼棒上安裝上下兩層工字鋼 及落架木楔，在上層工字鋼上鋪方木，方木間距10cm,在方木上鋪訂竹膠板作為底模。33 混凝土澆筑在底模上綁扎鋼筋網(wǎng)片，澆筑頂部實(shí)體段1m高混凝土?；炷翝仓戤?強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 50%時(shí),即可

5、鑿毛。綁扎托盤、頂帽鋼筋，預(yù)留孔、預(yù)埋件施工完畢，即可澆筑剩余部分混凝土。強(qiáng)度 養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 50%時(shí)，即可拆除模板。3.4 支撐材料拆除施工人員通過內(nèi)腳手架進(jìn)入墩身空腔內(nèi)， 拆除落架木楔， 使頂模 脫離墩身后，拆除其余上下兩層工字鋼及方木，最后抽出鋼棒。將預(yù) 留孔清掃干凈，采用摻有膨脹劑的同標(biāo)號(hào)混凝土將預(yù)留孔堵塞密實(shí)。3.5 支撐系統(tǒng)荷載計(jì)算3.5.1 鋼筋混凝土自重荷載 P1混凝土分兩次澆筑，支撐系統(tǒng)只承受1m高的混凝土（ 35n3）自重荷載。Pi=35 m3X 26 KN / m 3=910KN3.5.2模板及支撐材料自重B （分為 島、三部分）底模為厚1.5cm竹膠板，自重不計(jì)。方

6、木 10cmx 10cm （密度為 0.6T/m3）, 2 根 5.46m 長，2 根 6.24m 長，2 根 6.73m 長，2 根 7.07m 長，2 根 7.33m長，2 根 7.51m 長，2 根 7.64m 長，2 根 7.72m長，1 根 7.75m長。P21=（5.46 X 2+6.24 X 2+6.73 X 2+7.07 X 2+7.33 X 2+7.51 X2+7.64 X 2+7.72 X 2+7.75 X 1） X 0.1 X 0.1 X 0.6 X 10= 7.15KN。上層工字鋼為10根3.4m長，2根3.33m長，2根3.12m長，2 根2.76m長，2根2.4m長

7、的20a型普通工字鋼（單位長度質(zhì)量 27.9 kg/m）P22=（3.4X10+3.33X2+3.12X2+2.76X2+2.4X 2） X27.9X10-2 = 15.96 KN。下層工字鋼為2根4.4m長，4根1.25m長，2根1.35m長的20a型普通工字鋼(單位長度質(zhì)量 27.9 kg/m )P23= (4.4 X 2+1.25 X 4+1.35 X 2) X 27.9 X 10-2=4.6 KN。3.5.3人員、振搗設(shè)備重R荷載集度取 2.5 KN / m 2，R=(3.14 X 2.223 2+4.4 X 2.223 X 2)X 2.5=35 KN。3.5.4振動(dòng)棒振搗產(chǎn)生荷載 P

8、荷載集度取 2 KN / m 2, R=(3.14 X 2.2232+4.4 X 2.223 X 2) X2=28 KN。3.6檢算3.6.1鋼棒檢算鋼棒受力簡圖見圖3。鋼棒選用巾 90mm的 A3鋼。(T =170MPa t =85MPa面積 A=nX 92/4=63.62cm2抵抗拒 WnX 92/32=71.57cm3容許抵 抗剪力Q=2/3 x A x t = 2/3 x 63.62 x 85 x 101=360.5KN容許抵抗彎矩M= Wx (T =71.57 x 170x 10-3=12.17 KN.m單根鋼棒承受荷載 P=1/32 x (P1+ P21 + P22+ P23+ P

9、3+ P4)= 1/32x (910+7.15+15.96+4.6+35+28)=1/32 x 1000.71=31.27 KNMnaFPx L=31.27 x 0.2=6.25 KN.m =P = 31.27= Mnax/W二 q L2/8/ W=17.4x 3.18 2/8/(237000 x 10-6)=92.8Mpa =5qL3/384EI=5 X 16.3 X 3.18 3/384/210/23700000 X 10=1.36mm ? 。滿足要求。3.6.3 下層工字鋼檢算下層工字鋼為2根4.4m長，4根1.25m長，2根1.35m長的20a型普通工字鋼。簡化為8根2.06m長，支撐于插入墩身的鋼棒上，承 受由上層工字鋼傳遞而至的豎向荷載。簡化為均布荷載。材料特性及截面幾何特性為：E=210Gpa (T =170Mpa、 W=237000m3m、I=23700000mm4。 ?=L/400=2060/400=5.15mm強(qiáng)度檢算： q=(P1+ P21+ P22+ P23+ P3+ P4)/ 8/L=(910+7.15+15.96+4.6+35+28)/ 8/2.06=60.7 KN/m(T maF MU/W二 q L 2 /8/W=60.7 X 2.06 2 /8/(237000 X10-6)