独柱墩盖梁施工.docx
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独柱墩盖梁施工
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展盖梁施工。
此施工工艺能满足施工需要,平安可靠且经济合理,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
##省安毛高速公路AME21合同段位于##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、大坝效劳区和魁星楼大桥。
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X围,河水水位受降水和##水库影响明显,每年11月~翌年5月,为枯水期,是桥梁根底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型桥台扩大根底。
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,平安性有更大保障。
施工工艺流程:
墩身砼浇注→预留钢棒孔→抱箍与支架加工→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。
2、抱箍与支架安装方案
2.1总体方法
支架设计概述:
为满足施工需要,做到平安可靠且经济合理,便于盖梁支架的灵活使用,支架设计结构如下〔支架设计见下列图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,进展盖梁施工时,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展加工,确保盖梁外观质量。
支架四周搭设操作平台,要悬挂平安绿网,设置平安护栏,防止发生意外平安事故。
2.2墩身预留孔洞施工
墩身施工过程中注意在适宜的位置预留孔洞,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〕应考前须知:
a、预留孔标高位置一定要准确,否那么支架不好架设;
b、预留孔轴线一定要在顺桥向柱中心,防止墩柱偏心受压;
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:
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展。
抱箍拼装好后,连接处的螺栓必须分三次进展拧紧,第一次在抱箍拼装好后进展,第二次在抱箍拼装好后第三天进展,第三次是在给抱箍加压后进展,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、盖梁砼与其它临时荷载。
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:
等截面局部:
变截面局部:
〔2〕模板与支承:
按最大尺寸计,简化为均布荷载
〔3〕施工临时荷载:
30KN简化为均布荷载
即:
荷载分布图为:
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
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。
如下列图:
注:
本图单位以cm计。
①号杆在C处的弯矩:
①号杆在C处的剪力:
①号杆在AC间中点的弯距:
注:
本图单位以cm计。
因C点受负弯距的影响,AC间中点弯距折减为:
②号杆的轴力计算:
注:
本图单位以cm计。
C处的水平力、竖向力
③号杆的轴力
2.4.2截面强度验算
2.4.2.1①号杆抗弯:
C断面处
满足要求。
AC间中点处:
满足要求。
2.4.2.2②号杆抗压:
每根为双20号槽钢,共两根
查表¢=0.7
满足要求
2.4.3支点强度验算:
4个支点共同受力
2.4.3.1钢棒:
抗剪:
抗弯:
2.4.3.2抱箍:
抱箍竖向受力为:
所需正压力为:
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
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
那么总预拉力为:
满足要求。
2.4.4结论
经历算,盖梁支架结构的截面强度与支点结构的强度都满足规X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、盖梁横坡与盖梁高度设计成不同形式,但为了保证经济性和通用性,防止不必要的浪费,将盖梁模板按照2%与5%两种横坡作为平均坡度设计,其他横坡那么按照这两种横坡进展适当调整,此外模板设计中又将整体的盖梁模板分作底模、侧模、中心模三局部,其中中心模严格按照墩柱直径进展加工,而底模和侧模那么可以设计成统一形式,只在横坡上进展区分,如此可极大提高模板的利用率,大大降低施工本钱。
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,不得污染钢筋与砼的施工缝。
模板是非承重侧模板,拆除须保证其外表与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,测量组必须与时验模,其平面位置、顶部〔或控制线〕标高必须符合设计和规X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,假设发现抱箍并未下沉,验模后,就可以吊装钢筋笼与侧模,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,就可以进展钢筋安装与灌注砼,盖梁在灌注砼过程中专门安排一人观测抱箍是否下沉。
5、钢筋加工与安装
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,方可进展钢筋绑扎与安装工作。
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展摆放绑扎。
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、监视下进展,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、标高以与模板的平整度、接缝情况和垂直度,以确保结构空间位置准确、尺寸正确、外表光滑无麻面;工字钢联结件与侧模支撑要严格检查是否结实;对砼配合比与施工具体情况的适应性、钢筋间距和保护层、钢筋焊接长度等均应按技术规X要求严格控制。
浇筑砼钢筋与模板安装好后,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,插入式振捣器振捣。
7、养生
混凝土浇注完毕后外表压光后,与时覆盖土工布,初凝后安蓄水桶和喷水管,上水养生不少于7天。
8、完毕语
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展盖梁施工,经受力计算与实践检验,此支架设计完全能满足施工要求,此外模板设计结合设计图纸进展分部加工,可满足盖梁结构形式变化多样的要求。
参考文献:
【1】《路桥施工计算手册》人民交通
【2】《公路桥涵施工技术规X》〔JTJ041-2000〕人民交通
【3】《####至陕川界〔毛坝〕高速公路两阶段施工设计图》
【4】《公路施工手册.桥涵〔上〕》人民交通
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