淺析橋梁下部結(jié)構(gòu)施工工藝

唐乾富

摘要:橋梁下部結(jié)構(gòu)考慮是否得當(dāng),對工程造價(jià)、質(zhì)量、工期及使用影響很大。文章從橋梁下部結(jié)構(gòu)型式、下部結(jié)構(gòu)的施工、鉆孔灌注樁施工工藝、系梁、承臺施工工藝等角度對橋梁下部結(jié)構(gòu)施工工藝進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞:下部結(jié)構(gòu);橋梁施工;鉆孔灌注樁;系梁;承臺

中圖分類號:U445文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0142-02

一、橋梁下部結(jié)構(gòu)型式

1.鋼筋混凝土薄壁墩臺當(dāng)填土不高,河床不寬時,為減少橋長、節(jié)省造價(jià),不讓臺前錐坡壓縮河床,可采用靠河較近墩臺身直立的樁基薄壁墩臺,墩臺下面設(shè)支撐梁,整個橋梁構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng),并借助兩端臺后的被動土壓力來保持穩(wěn)定。

2.柱式橋墩該型式橋墩適應(yīng)性廣、施工方便,為軟基中最好的選擇型式。分為以下幾點(diǎn):(1)蓋梁單排樁柱式橋墩,一般用于簡支梁橋;(2)不帶蓋梁獨(dú)柱式橋墩或排柱式橋墩,用于連續(xù)現(xiàn)澆箱梁。

3.選用墩臺應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)為減少軟基位移對結(jié)構(gòu)的影響,盡可能減少超靜定個數(shù),適當(dāng)加大樁距,減少樁根數(shù)。以上處理還降低工程造價(jià);(2)當(dāng)樁底接近基巖表面時,承載力接近設(shè)計(jì)要求,就沒有必要再伸入基巖以求更加保險(xiǎn);若承載力不夠時,可把樁徑加大再算,盡可能用摩擦樁代替嵌巖柱樁。橋設(shè)計(jì)中就這樣處理當(dāng)用1.2m樁徑時,樁需嵌入基巖1.5m,改用1.5m樁徑時,位于基巖表面即可滿足承載要求,卻大大降低了施工難度。

二、下部結(jié)構(gòu)的施工

(一)橋梁墩臺

1.砌筑墩臺。石砌墩臺是用片石、塊石及粗料石以水泥砂漿砌筑的,具有就地取材和經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn),在石料豐富地區(qū)建造墩臺時,在施工期間限許的條件下,為節(jié)約水泥,應(yīng)優(yōu)先考慮石砌墩臺方案。砌筑質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定:砌體所用各項(xiàng)材料類別、規(guī)格及質(zhì)量符合要求;砌縫砂漿或小石子混凝土鋪填飽滿、強(qiáng)度符合要求;砌縫寬度、錯縫距離符合規(guī)定,勾縫堅(jiān)固、整齊,深度和形式符合要求;砌筑方法正確;砌體位置、尺寸不超過允許偏差。

2.裝配式墩(柱式墩、后張法預(yù)應(yīng)力墩)。裝配式墩臺施工適用于山谷架橋、跨越平緩無漂流物的河溝、河灘等的橋梁,特別是在工地干擾多、施工場地狹窄,缺水與沙石供應(yīng)困難地區(qū),其效果更為顯著。裝配式墩臺的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)形式輕便,建橋速度快,塢工省,預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量有保證,等等。

3.現(xiàn)場澆筑墩臺(V形墩等)。

(二)橋梁基礎(chǔ)

1.擴(kuò)大基礎(chǔ)。擴(kuò)大基礎(chǔ)或稱明挖基礎(chǔ)屬直接基礎(chǔ),是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上,來自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)底板直接傳遞給承載地基。其施工方法通常是采用明挖的方式進(jìn)行的。

2.樁及管柱基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時,可采用樁基礎(chǔ)?；鶚栋床牧戏诸愑心緲?、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁與鋼樁。由鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼制成的單根或多根管柱上連鋼筋混凝土承臺、支撐并傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)和墩臺全部荷載于地基的結(jié)構(gòu)物。柱底一般落在堅(jiān)實(shí)土層或嵌入巖層中。適用于深水、巖面不平整、覆蓋土層厚薄不限的大型橋梁基礎(chǔ)。

3.沉井基礎(chǔ)。又稱開口沉箱基礎(chǔ),由開口的井筒構(gòu)成的地下承重結(jié)構(gòu)物。一般為深基礎(chǔ),適用于持力層較深或河床沖刷嚴(yán)重等水文地質(zhì)條件,具有很高的承載力和抗震性能。這種基礎(chǔ)系由井筒、封底混凝土和預(yù)蓋等組成,其平面形狀可以是圓形、矩形或圓端形,立面多為垂直邊,井孔為單孔或多孔,井壁為鋼筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由剛殼中填充混凝土等建成。

三、鉆孔灌注樁施工工藝

1.先填寫書面開工申請報(bào)告,經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可開工。

2.以監(jiān)理工程師簽認(rèn)的導(dǎo)線點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),用紅外線測距儀放樣。

3.準(zhǔn)確放出樁位后埋設(shè)護(hù)筒,經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核無誤后,用經(jīng)緯儀引出樁位控制樁。

4.鉆孔擬采用回旋鉆。鉆機(jī)就位首先安裝好鉆架及起吊系統(tǒng),將鉆機(jī)調(diào)平。鉆桿位置偏差不得大于2厘米,鉆進(jìn)中經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)盤,如有傾斜或位移,及時調(diào)整糾正。鉆孔所用泥漿現(xiàn)場調(diào)制,儲存在泥漿池中備用。鉆進(jìn)過程中要檢查孔徑和垂直度等并做好鉆孔記錄。

5.清孔:鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求后,迅速通知監(jiān)理工程師驗(yàn)孔,合格后立即進(jìn)行清孔。清孔采用換漿法。

6.安設(shè)鋼筋籠:鋼筋籠按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)阡摻畎嗉邢铝犀F(xiàn)場成型,根據(jù)需要長度分成2～3節(jié),鋼筋籠要焊接牢固,吊孔結(jié)實(shí),主筋、箍筋位置準(zhǔn)確。鋼筋籠標(biāo)高偏差不得大于±5厘米。

7.灌注水下砼采用拌合樓拌制,罐車運(yùn)輸,并輸送至導(dǎo)管內(nèi)。灌注前首先安裝好導(dǎo)管。安裝導(dǎo)管時應(yīng)將連接螺栓對稱擰緊,防止漏氣。導(dǎo)管應(yīng)隨安裝隨放入孔中,直到導(dǎo)管底口距孔底40厘米左右為宜,然后安裝好漏斗和提板軟墊。

砼應(yīng)嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行拌合,拌合時嚴(yán)格控制材料計(jì)量、拌合時間、準(zhǔn)確的砼水灰比、和易性和坍落度。砼灌注時,計(jì)算好首批砼數(shù)量,保證將導(dǎo)管底口封住。正常灌注后,嚴(yán)禁中途停工。灌注時要經(jīng)常探測砼面的高度,計(jì)算導(dǎo)管埋深,指揮導(dǎo)管的提升和拆除,作好記錄。導(dǎo)管埋深應(yīng)控制在3～6米,最大埋深不能超過8米。砼灌到最后,預(yù)留不小于50厘米的樁頭,以確保樁頂砼質(zhì)量。灌注時,做好砼試件,以便檢驗(yàn)砼強(qiáng)度。

8.當(dāng)樁身砼強(qiáng)度達(dá)到80%以上時,即可開挖樁頭鑿除多余部分,使樁頂砼表面符合要求。

四、系梁、承臺施工工藝

(一)基礎(chǔ)開挖

先初步放樣,劃出系梁和承臺邊界,用機(jī)械配合人工開挖,人工清理四周及基底。對基底進(jìn)行夯實(shí),然后按圖鋪設(shè)砼墊層。

(二)測量放樣

下部承臺,系梁至墩臺帽各部分開工前,進(jìn)行準(zhǔn)確中線放樣,并在縱橫軸線上引出控制樁,控制鋼筋綁孔和模板調(diào)整,嚴(yán)格控制好各部頂面標(biāo)高。

(三)鋼筋下料成型及綁孔

鋼筋由鋼筋班集中下料成型,編號堆放,運(yùn)輸至作業(yè)現(xiàn)場,進(jìn)行綁孔。鋼筋均應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)資料方可使用。鋼筋綁扎嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行現(xiàn)場放樣綁扎,綁扎中注意鋼筋位置、搭接長度及接頭的錯開。鋼筋綁扎成型后,按要求進(jìn)行驗(yàn)收。

(四)支模板

承臺和系梁模板均采用萬能組合鋼模拼裝,用槽鋼或角鐵做筋。底口、中部、上部均用φ20對拉螺桿,外側(cè)用方木支撐固定。墩身采用工廠加工的定型鋼模板。

蓋梁、臺帽模板均采用大尺寸鋼模板。模板拼裝時嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙尺寸作業(yè),垂直度、軸線偏差、標(biāo)高均應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范規(guī)定。蓋梁、臺帽施工中,及碗扣式支架做支架基礎(chǔ),支架支撐于系梁或承臺上。支架頂用工字鋼作橫梁,上面鋪設(shè)底模,然后進(jìn)行側(cè)模的拼裝工作。

(五)澆注砼

鋼筋、模板經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后,開始澆注砼。砼采取集中拌合,罐車運(yùn)輸。拌合中嚴(yán)格控制材料計(jì)量,并對拌合出的砼進(jìn)行坍落度測定。

承臺、系梁、墩臺柱和墩臺帽均采用吊車吊斗澆注。澆注中控制好每層澆注厚度,防止漏振和過振,保證砼密實(shí)度。砼澆注要連續(xù)進(jìn)行,中間因故間斷不能超過前層砼的初凝時間,砼澆注到頂面,應(yīng)按要求修整、抹平。

(六)養(yǎng)生

砼澆注后要及時覆蓋養(yǎng)生,經(jīng)常保持砼表面濕潤。

(七)模板拆除

按照結(jié)構(gòu)的不同和砼規(guī)定強(qiáng)度來決定,承臺和系梁達(dá)到強(qiáng)度的50%即可拆模板,墩身和蓋梁底模需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上方能拆除模板。模板拆除時要小心按順序拆卸,防止撬壞模板和碰壞結(jié)構(gòu)。

五、結(jié)語

設(shè)計(jì)者要善于結(jié)合工程實(shí)際分析問題、解決問題,并堅(jiān)持在工程設(shè)計(jì)中推陳出新,以不斷提高下部工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量及其使用效果。

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