大體積混凝土橋墩施工技術(shù)

1、大體積混凝土橋墩施工技術(shù)內(nèi)容提要】大體積橋墩在京石客運專線中的應(yīng)用，如何控制混凝土溫度可以防止大體積混凝土橋墩開裂成文施工中的重點。另外優(yōu)化混凝土配合比可以降低混凝土因水化熱而引起溫度裂紋。【關(guān)鍵詞】大體積 溫度控制 工藝1.工程概況我公司所承建京石客運專線（DK239+750.19250+012.75）段，位于河北省石家莊市境內(nèi)，全長12.26Km，其中增村跨204省道長3409米，東橋宅木刀溝特大橋長4967米。兩橋共有橋墩250個，橋臺4個，橋墩型式有：雙線流線形預(yù)案端實體墩，雙線單圓柱橋墩，雙線圓端形橋墩三種。墩高為4.511.5米，墩底截面尺寸為2*6米、4*4米、3*7.6米，均屬

2、于大體積混凝土橋墩。2.墩身施工方案及施工工藝2.1墩身施工工藝流程圖橋墩平面放樣基礎(chǔ)頂鑿毛模板底墊層輔助腳手搭設(shè)橋墩鋼筋綁扎墩身模板安裝垂直度、平面位置檢查安設(shè)漏斗、串筒等混凝土澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)模板拆除底墊層高度計算鋼筋加工混凝土試件制作模板設(shè)計模板精加工模板試拼混凝土拌和2.2墩身施工前準(zhǔn)備1）承臺頂面混凝土、墩身預(yù)埋鋼筋處理2）橋墩施工前，應(yīng)將承臺頂面浮漿鑿除，沖洗干凈，修整連接鋼筋使其恢復(fù)原狀。3）測量放樣承臺頂面混凝土處理完畢后，精確測定出橋墩中線、高程，標(biāo)出橋墩底面位置，根據(jù)墩底高程對支立墩身模板位置用同標(biāo)號砂漿找平。2.3鋼筋制作與安裝2.3.1 鋼筋加工制作與安裝1） 鋼筋進(jìn)場時

3、，具有質(zhì)量保證書和出廠合格證。工地試驗室按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢測，其技術(shù)要求符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定方投入使用。2) 鋼筋進(jìn)場后，原材料堆放在鋼筋棚內(nèi)，鋼筋底用方木墊起30cm高，同種規(guī)格鋼筋堆放一起，并設(shè)立醒目的標(biāo)識牌。3) 鋼筋加工制作前，表面有油漬、漆污、浮皮、鐵銹等清除干凈，鋼筋調(diào)整順直，無局部彎曲，加工后表面無削弱鋼筋截面的傷痕。采用冷拉方法矯正直鋼筋時，鋼筋的矯直伸長率不大于1%。配料工作以圖紙、庫存料規(guī)格及每一根鋼筋的計算長度為依據(jù)，計算長度是根據(jù)圖紙上的設(shè)計長度減去鋼筋彎曲時產(chǎn)生的伸長等得到。鋼筋切斷采用切斷機(jī)或斷絲鉗切斷。斷料前，根據(jù)鋼筋配料單復(fù)核鋼筋種類、直徑、尺寸、根數(shù)，然后

4、依據(jù)鋼筋原材料長度將同規(guī)格的鋼筋，按配料單下料長度，進(jìn)行長短搭配、統(tǒng)籌排料。先斷長料，后斷短料，盡量減少接頭，降低損耗，進(jìn)行長度測量時，盡量避免使用短尺，以減少累計誤差。鋼筋加工必須在專用臺架上進(jìn)行,保證其各項技術(shù)指標(biāo)符合圖紙及規(guī)范要求。鋼筋在加工場按設(shè)計圖紙集中下料、分型號、規(guī)格堆碼、編號，平板車運到現(xiàn)場，在橋墩鋼筋骨架定位模具上綁扎。4) 結(jié)構(gòu)主筋接頭采用焊接，主筋與箍筋之間采用扎絲進(jìn)行綁扎。綁扎或焊接鋼筋骨架做到無變形、松脫現(xiàn)象，保護(hù)層采用同標(biāo)號混凝土墊塊支墊。5)墩身鋼筋采用一次到頂綁扎，托盤、頂帽鋼筋預(yù)制綁扎，綁扎間距，尺寸符合規(guī)范要求。墩身鋼筋安裝允許偏差表項次檢查項目規(guī)定值或允許

5、偏差檢查方法1受力鋼筋順長度方向加工后的全長10mm總數(shù)的30%抽查2彎起鋼筋各部分尺寸20mm抽查30%3箍筋、螺栓筋各部分尺寸5mm檢查510個間距2.4預(yù)埋件安裝接地鋼筋 墩身接地鋼筋用墩身、托盤、頂帽結(jié)構(gòu)鋼筋，與承臺預(yù)埋墩身鋼筋相連接，在離地面20cm處墩身一側(cè)設(shè)立接地段端子，接地鋼筋焊接采用搭接焊，單面焊縫長度100mm。雙面焊縫長度為55mm，并且滿足墩身鋼筋搭接要求,與承臺相連接接地鋼筋增設(shè)16L型鋼筋相連接焊接，焊縫長度滿足搭接焊長度，墩身接地端子與綜合接地鋼筋相焊接，端頭與墩身模板內(nèi)側(cè)向接觸。墩帽接地端子托盤接地鋼筋相焊接。檢查梯角鋼1) 在頂帽開槽處按照橋墩檢查梯結(jié)構(gòu)圖尺寸

6、進(jìn)行預(yù)埋，角鋼N22） 70708 ,每個橋墩預(yù)埋兩根，角鋼與墩帽鋼筋相焊接，焊接要牢固。3） 吊籃U型螺栓4） 在6164、6871、號橋墩設(shè)置吊籃，橋墩頂帽四周環(huán)繞埋設(shè)N1120 U型螺栓，共計20個，用米尺精確量出其每個螺栓位置，螺栓與橋墩頂帽鋼筋相焊接，焊接要牢固，不得松動。 5） 支座墊石鋼筋 待墩帽上層鋼筋綁軋完成后，測量放出支座墊石準(zhǔn)確位置后，進(jìn)行支座墊石鋼筋埋設(shè)，鋼筋諸點綁軋，對于鋼筋有松動時，對支座鋼筋與墩帽鋼筋進(jìn)行點焊連接，確保其位置，支座墊石預(yù)留孔，按照支座安裝圖紙在墊石澆筑時預(yù)留孔，孔位做到精確測量，確保其位置準(zhǔn)確。6） 沉降觀測鋼筋埋設(shè)及觀測沉降觀測點埋設(shè)沉降觀測鋼筋

7、采用20圓鋼，一端打磨成圓端型，長度為12cm，待墩身模板拆除后，當(dāng)墩身高度2.5米時，用風(fēng)鎬在離地面50cm墩身橫橋向軸線兩端各錘2個30長度9cm小孔，將沉降觀測鋼筋塞入鋼筋，用錨固砂漿固定，當(dāng)墩身高度2.5米時，用風(fēng)鎬在離墩頂50cm墩帽橫橋向軸線兩端各錘2個30長度9cm小孔，將沉降觀測鋼筋塞入鋼筋，用錨固砂漿固定。沉降觀測我工區(qū)沉降觀測小組主要負(fù)責(zé)人員：組長： 副組長： 組員： 觀測頻次為1次/周。沉降觀測采用二等水準(zhǔn)測量，觀測精度不低于1mm，讀數(shù)精度0.1mm，沉降觀測點采用DS1型儀器觀測，觀測方法按國家一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。觀測工作基點(觀測基樁)作為控制觀測點的基準(zhǔn)樁

8、，必須埋設(shè)在不受施工干擾的穩(wěn)定地基內(nèi)，并進(jìn)行定期復(fù)核、校正。為滿足沉降變形觀測的精度要求，在沿線已設(shè)水準(zhǔn)基點的基礎(chǔ)上，兩工作基點間距宜小于100m，工作基點距路基中心的距離應(yīng)小于100m。觀測工作基點必須布設(shè)在便于長期保存和使用且不受施工影響的穩(wěn)定地基內(nèi)。采用頂端圓滑的28mm長60cm鋼筋插入基樁中，基樁應(yīng)埋入當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)線以下不小于0.5m，采用混凝土澆注固定，并按順序編號。2.5模板安裝橋墩采用桁架式整體鋼模，由具有專業(yè)資質(zhì)的廠家制作，以保證加工精度。每節(jié)模板高度為1m、2m和2.5m三種，由于進(jìn)度要求考慮1m模板15節(jié)，2m模板35節(jié)，2.5m模板10節(jié)。62#、63#墩身模板高度3.5m

9、。承臺混凝土澆筑前，依據(jù)墩身模板結(jié)構(gòu)尺寸在承臺上預(yù)埋25鋼筋作為墩身模板底角加固，橋墩模板采用汽車運輸至墩位附近 ，現(xiàn)場拼裝成整體，安裝桁架支撐，采用QY25或QY50吊車整體吊裝就位，對其固定。模板拼裝前，應(yīng)將模板進(jìn)行打磨，使其接縫處平整光滑，將模板內(nèi)表面鐵銹、油漆打磨干凈，在地面上將模板分層連接，接縫處用鋼板膠粘接、打磨，托盤與頂帽模板在地面上拼裝好后整體吊裝。模板整體拼裝時要求錯臺1mm，拼縫3.5米時，墩身鋼筋綁扎墩身、托盤、頂帽模板拼裝澆筑混凝土到墩身頂端位置吊裝安設(shè)托盤、頂帽鋼筋籠澆筑托盤、頂帽混凝土，墩身、托盤、頂帽混凝土一次性澆筑完成。橋墩混凝土澆筑前，將承臺與墩身接頭處混凝土

10、進(jìn)行鑿毛，清除浮漿及松動部分，沖洗干凈，并整修連接鋼筋。并對墩身模板邊線進(jìn)行測量復(fù)核。澆筑時在橋墩整個平截面內(nèi)對稱水平分層進(jìn)行，澆筑層厚控制在30cm以內(nèi)，同時注意糾正預(yù)埋鐵件的偏差，保證混凝土密實和表面光滑整齊，無墊塊痕跡。混凝土澆筑至支座墊石頂面時注意抹平壓實，并特別注意錨栓孔的預(yù)留，如果支座高度與設(shè)計預(yù)留的高度有變化，則要注意根據(jù)支座中心處的梁底標(biāo)高調(diào)整支座墊石的高度。為了排除墩內(nèi)積水，在墩底實體段頂設(shè)置3%排水坡，并在墩壁上設(shè)4個10cm排水孔，對稱布置，排水孔橋墩竣工后予以封堵?；炷翝仓陂g設(shè)專人看護(hù)模板，觀察支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等的穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)松動、變形、移位時，及時處理。

11、墩身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%以上，混凝土芯部與表層、表層與環(huán)境溫差均不大于15，后拆除模板，拆模時要輕敲輕打，以免損傷主體混凝土的棱角或在混凝土表面造成傷痕。2.7混凝土養(yǎng)護(hù)根據(jù)施工對象、環(huán)境、水泥品種、外加劑以及混凝土性能的不同提出具體的養(yǎng)護(hù)方案，各類混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)措施及養(yǎng)護(hù)時間遵守相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)新澆結(jié)構(gòu)物與流動水接觸時，采取防水措施，保證混凝土在規(guī)定的養(yǎng)護(hù)期之內(nèi)不受水的沖刷。拆模后的混凝土立即使用保溫保濕的無紡?fù)凉げ蓟蛩芰喜几采w，使用自動噴水系統(tǒng)和噴霧器，不間斷養(yǎng)護(hù)，避免形成干濕循環(huán)，保濕養(yǎng)護(hù)14d 以上。養(yǎng)護(hù)期間混凝土強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度之前，不得承受外荷載。當(dāng)混凝土強(qiáng)度滿足拆

12、模要求，且芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環(huán)境之間的溫差均15時，方可拆模。2.8混凝土溫度測量和控制本工程墩身混凝土為大體積混凝土。根據(jù)構(gòu)造物尺寸、環(huán)境溫度、及澆筑工藝的不同，選取有代表性的結(jié)構(gòu)使用大體積混凝土，埋設(shè)測溫管，測溫管長度為墩身長度+3.2米，降溫管位置避開冷卻管位置。使用循環(huán)測溫儀，及時掌握混凝土內(nèi)部溫度、表層溫度，并繪制溫度曲線圖。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土澆筑溫度、內(nèi)外溫差或降溫速率出現(xiàn)異常時，應(yīng)及時處理。 澆筑混凝土?xí)r，入模溫度應(yīng)在1030內(nèi)，當(dāng)夏季溫度較高時，選擇一天中溫度較低時進(jìn)行澆筑混凝土?；炷涟韬想A段通過降低材料溫度，改善骨料級配，摻加粉煤灰、減水劑，減少水泥用

13、量，延緩水泥水化放熱速率，改進(jìn)攪拌機(jī)投料順序等措施來降低混凝土出機(jī)溫度。在高溫季節(jié)施工時，應(yīng)降低拌制混凝土所用的骨料及水的溫度，可在水里加入冰塊以降低水溫。 澆筑階段通過降低運輸容器溫度，適當(dāng)選擇澆筑時間，分層澆筑等技術(shù)措施來降低混凝土溫度。當(dāng)墩身5.0米時，為了減少墩壁內(nèi)外溫差，在墩身周圍每隔3.0米高度對稱交錯設(shè)置直徑不小于20cm的通風(fēng)孔，在通風(fēng)孔外側(cè)以8鋼筋設(shè)置間距2cm鋼筋網(wǎng)格罩。養(yǎng)護(hù)階段通過內(nèi)部降溫或外部升溫、保溫、提高養(yǎng)生水溫等措施，使混凝土核心溫度、表面溫度、外界溫度差值控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。大體積混凝土尚應(yīng)避免水化熱產(chǎn)生過大的內(nèi)外溫差，當(dāng)墩身高度大于3.0米時在墩身內(nèi)預(yù)埋冷卻管

14、，每3米設(shè)置一層降溫冷卻水管，降低混凝土內(nèi)部溫度。冷卻管采用D50鐵管，上部結(jié)構(gòu)施工前在孔道內(nèi)壓注C40水泥漿。實施過程中，根據(jù)實測混凝土芯部溫度，確定參數(shù)，調(diào)整冷卻水管管內(nèi)流速，確保混凝土芯部溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。2.9墩身質(zhì)量控制偏差墩臺施工誤差控制表序號項 目允許偏差（mm）1墩臺前后、左右邊緣距設(shè)計中心線尺寸202空心墩壁厚53橋墩平面扭角204表面平整度55簡支混凝土梁每片混凝土梁一端兩支承墊石高差5每孔混凝土梁一端兩支承墊石高差36支承墊石頂面高差0/-107預(yù)埋件和預(yù)埋孔位置5【結(jié)束語】本工程為京石高速鐵路客運專線，精度要求高，質(zhì)量控制嚴(yán)格，且橋墩均為大體積混凝土，大體積混凝土施工將成為本工程施工重點，如何控制混凝土水化而引起溫度裂紋，并且，本文介紹了大體積混凝土橋墩施工方