苏通大桥墩柱施工技术方案四次浇注方案模板.doc

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二、 施工技术方案
1、 概述
远塔辅助墩( 主2号墩) ﹑过渡墩( 主1号墩) 为高桩承台, 承台平面尺寸43.20×19.30m, 顶、 底面标高分别为+6.30m、 -2.00m, 厚度由边缘的4.00m变化到最厚处的8.30m, 承台边缘与桩身的净距为1.00m。承台设计为35号混凝土, 单个承台方量为6202.1 m³, 承台混凝土分四次浇注。
承台结构图见图2.1示:

图2.1 承台结构图
2、 施工工艺及方法
2.1、 总体施工方法
承台总体施工方法为:
( 1) 钢吊箱施工完毕后, 吊箱内抽水、 割除钢护筒、 拉压杆转换、 清除封底混凝土上杂物。
( 2) 第一层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装、 浇注混凝土。
( 3) 第二层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装、 浇注混凝土。
( 4) 第三层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装、 模板施工、 浇注砼。
( 5) 第三层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装、 模板施工、 浇注砼。
第二层砼浇注
第三层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装
拆除承台模板
墩身施工
模板拼接、 加固
第四层砼浇注
砼养护
第四层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装
模板拼接、 加固
第三层砼浇注
第一层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装
第一层砼浇注
第二层钢筋绑扎、 冷却水管布置、 预埋筋( 件) 安装
钢吊箱施工
承台施工前准备
承台模板设计、 加工
承台模板运输
2.2、 施工工艺流程图

图2.2 承台施工工艺流程图
2.3、 施工准备
2.3.1、 钢吊箱抽水
1) 、 钢吊箱封底混凝土浇注完毕后, 即可进行封底平台的拆除工作。
2) 、 封底平台拆除的同时, 安装钢吊箱单壁防浪板, 焊接钢吊箱内撑。单壁防浪板及内撑简图见图2.3示:

图2.3 单壁防浪板及内撑图
南北侧吊箱内壁之间需安装水平钢管支撑, 平面位置在南北侧钢箱梁处设有三排支撑, 其中心标高分别为+2.40, 钢支撑两端与钢吊箱内壁焊接, 要求焊缝牢固可靠, 钢支撑长度19.30m。
3) 、 钢吊箱内撑加固完成, 同时封底混凝土强度达到设计强度的90％以上后, 即可用采用2台大功率离心泵抽钢吊箱内的水。抽水前首先封闭钢吊箱壁体上的连通器, 然后进行抽水工作。钢吊箱抽水时随时观察吊箱内水位是否变化, 根据水位变化确定渗漏情况。如有渗漏, 立即对吊箱进行补焊。同时对壁体的变形情况进行观测, 如发生异常, 立即停止抽水, 分析变形原因, 并找出解决办法。以确保吊箱及承台施工的安全。
2.3.2、 垂直交通
吊箱抽干水后, 从吊箱顶到封底砼面有7m高, 需设置人行通道, 在吊箱壁上设置1.2m宽, 总高度7m的踏步斜楼梯, 方便工作人员上下。其简图见图2.4示:

图2.4 吊箱壁人行通道简图
2.3.3、 护筒的割除
抽水、 安装钢支撑同时, 割除护筒, 同时割除吊箱的拉杆, 并逐步与护筒焊接, 形成压杆。
2.3.4、 桩头及封底混凝土处理
1) 、 桩基混凝土浇注完成并初凝后, 先凿除护筒内部分高出设计标高的混凝土, 为确保桩基混凝土质量, 凿除混凝土标高控制在－1.5米左右;
2) 、 护筒割除后, 在按设计标高控制采用风镐凿除桩顶多余的混凝土。
3) 、 桩头处理完毕, 将封底砼顶面杂物清除, 并按设计封底混凝土标高控制, 采用人工和风镐两种方法配合的方式凿除多余的封底混凝土。
4) 、 封底混凝土处理完毕, 将封底砼顶面打扫干净。并将桩顶伸出钢筋调直, 理顺, 然后绑扎喇叭口钢筋的箍筋。
2.4、 模板工程
2.4.1、 模板设计
1) 承台模板设计原则
① 宜采用胶合板或钢模板。
② 在计算荷载作用下, 模板的强度、 刚度及稳定性满足要求。
③ 模板板面之间应平整, 接缝严密, 不露浆, 保证结构物外露面美观, 线条流畅。
④ 结构简单, 制作、 安装方便。
2) 根据以上原则经过对比承台设计采用竹胶模板。
竹胶模板的特点如下:
① 竹胶合板模板强度高、 韧性好、 板的静曲强度相当于木材强度的8-10倍, 为木胶合板强度的4-5倍, 采用竹胶模板可减少支撑的使用数量。
② 竹胶合板模板幅面宽、 拼缝少。板材基本尺寸为2.44米×1.22米, 相当于6.6块P3015小钢模板的面积, 支模、 拆模速度快。
④ 竹胶合板模板板面平整光滑, 贴膜竹胶合板模板表面对混凝土的吸附力仅为钢模板的八分之一, 因而容易脱模, 混凝土表面平整光滑, 可取消抹灰作业, 缩短装修作业的工期。
⑤ 竹胶模板的表面吸水率接近钢模板, 用竹胶合板模板浇捣砼能显著提高砼表面的保水性。在混凝土养护过程中, 遇水不变形, 便于维护保养。
⑥ 竹胶合板模板防腐、 防虫蛀。
⑦ 竹胶合板模板导热系数为0.14-0.16w/m.k, 远小于钢模板的导热系数, 有利于冬季施工保温。
⑧ 竹胶合板模板使用周转次数高, 经济效益明显, 板可双面使用, 无边框竹胶合板模板使用次数可达20-30次。
3) 模板计算及模板详细设计图见另业。模板初步设计图见附图。
2.4.2、 模板加工
1) 模板先预先分块加工, 然后运至施工现场拼装。模板加工流程图见图2.5示:

施工图设计
结构放样
施工准备
材料准备
样板制作
划线下料
材料调校
面板拼接成块
栓接横肋
焊接竖肋

图2.5 模板加工流程图
2) 侧模制作
承台侧模板采用竹胶模板拼装而成, 为保证承台表面外观质量, 模板要求平整光滑, 接缝平顺无错台。
① 侧模制作需在组拼墩台上进行, 墩台要求坚固, 墩台表面必须平整。
② 按设计图要求把单块竹胶模板用码板组拼成设计模板面板块, 在组拼时必须按模板加工要求制作。
③ 设计模板面板组拼调校完成后, 在模板背面安装横肋, 模板横肋采用[8加工, 横肋用螺栓与面板连接。
④ 横肋与面板栓接并调校完成后, 横肋与横肋之间用扁钢焊接。
⑤ 横肋及肋板安装完成后, 在横肋外焊接[8竖肋。
⑥ 模板面板及肋加工完毕后, 在面板上放线, 开对拉螺杆孔。
⑦ 单块模板加工完毕后, 试拼、 编号堆放。
3) 单个承台模板所需材料如下:
面板( 竹胶模板) : 710 m2, [8约26 t
4) 模板加工要点
① 单块竹胶模板须做包边处理。新截板或钻孔, 用防水酚醛系列油漆, 将锯边或钻孔涂刷三次, 如发现模板面有划痕、 碰伤或其它较轻损伤, 应补刷酚醛漆。
② 紧贴模板的木方, 要纵向铺放, 单块竹胶模板与单块竹胶模板接缝尽量缩小, 尽量减少模板接缝宽度。板与板之间要平整, 板缝用镊子嵌平, 或用不干胶带封好, 以防漏浆和浆液污染板边, 严禁与硬物碰撞、 撬、 敲打、 任意抛掷和钢筋在板面拖拉。
③ 模板横肋与面板采用平头螺栓固定。模板内侧平头螺栓的螺帽须与面板平齐, 以保证承台混凝土的外观质量。
5) 模板加工技术要求见表2.1:
表2.1 模板加工技术要求
项目
允许偏差( mm)
模板的长度和宽度
±5
模板相邻两板表面高低差
1
模板表面最大的局部不平
3
拼合模板间的缝隙宽度
2

2.4.3、 模板安装
1) 承台第三层钢筋外层钢筋绑扎完毕后, 即可进行模板安装。
① 模板必须按编号进行拼装。
② 模板拼装时注意模板接缝的平顺。
③ 模板拼装调校完毕后, 用Φ25拉杆固定。同时模板外侧用型钢支撑在钢吊箱内壁上。
④ Φ25拉杆必须焊在承台主筋上, 同时保证焊缝满足规范要求。
2) 模板安装技术要求见表2.2:

表2.2 模板安装技术要求
项目
允许偏差( mm)
模板标高
±10
模板内部尺寸
±20
轴线偏差
10
模板相邻两板表面高低差
2
模板表面平整
5

2.5、 钢筋制安
2.5.1、 钢筋制作及运输
承台钢筋种类多, 长度不等, 在后方加工车间配料加工成半成品, 每种钢筋分类堆码并用小铁皮编号, 利用载重汽车运至栈桥, 并经过驳船运至墩上施工部位, 在了用桅杆吊吊入钢吊箱内进行绑扎。
承台主筋采用采用等强度墩粗直螺纹接头连接, 其它钢筋绑扎按规范进行焊接或搭接, 由于钢筋用量较大, 钢筋网格、 层次较多, 为保证设计钢筋能正确放置和混凝土浇筑质量, 采用劲性骨架架立各层钢筋网片, 做到上下层网格对齐, 层间距正确, 并确保钢筋的保护层厚度。
等强度镦粗直螺纹接头连接技术主要是在利用墩粗机对钢筋端头先行镦粗, 再利用套丝机对钢筋端头进行套丝, 最后利用螺纹套筒将钢筋连接接长。钢筋的镦粗、 套丝及螺纹套筒的一端套接均在后场完成, 螺纹套筒的另一端套接则利用管子钳在安装现场完成, 为保证钢筋连接的顺利进行, 加工好的钢筋在运输及吊装过程中加强了保护, 特别是钢筋的外露螺纹及套筒的内螺纹。
2.5.2、 钢筋绑扎
1) 钢护筒锚固钢筋的连接
锚固钢筋预先在陆上加工成型, 钻孔桩桩头凿除后, 经测量放样定位, 调配优秀电焊工按对称、 大间距跳跃双面焊连接, 防止过度热集中导致性能的降低。
2) 承台钢筋绑扎
承台分四次浇注( 承台混凝土分层示意图见图2.1) , 为施工方便承台钢筋分四次绑扎, 其中腹板钢筋分两次绑扎完成; 承台中部架立筋及水平筋分两次绑扎; 顶板、 底板钢筋分别一次绑扎成形; 墩身预留钢筋一次绑扎成型。
第一次钢筋绑扎时, 首先在封底混凝土上放线, 并作好钢筋绑扎的标志线, 按设计图纸要求进行绑扎, 钢筋绑扎按底层→侧面→ 架立筋→ 第二层承台预埋钢筋的施工顺序进行施工, 由于承台总高为8.3米, 因此第一次钢筋绑扎时, 腹板钢筋及架立筋一次绑扎到承台倒角处, 即标高＋2.0米的位置。
当第一层承台混凝土凝固凿毛后即可进行第二次承台钢筋绑扎, 第二层承台钢筋主要以腹板钢筋及架立筋为主。第二次钢筋绑扎时, 腹板钢筋绑扎到设计标高位置( 即+6.3米) 。
当第三层承台钢筋绑扎主要以承台预留钢筋为主, 首先在已浇注的承台。混凝土砼上放出墩身位置准确边线, 以墩身位置线为依据将已加工好的墩身钢筋固定限位架安装固定在墩身设计位置, 然后在按设计图纸要求将墩身预埋钢筋绑扎固定在墩身钢筋固定限位架内( 墩身钢筋绑扎图见图2.6示) 。当墩身预埋钢筋与其它钢筋位置相冲突时, 可适当移动其它钢筋, 保证预埋钢筋位置准确。

图2.6 墩身预留钢筋绑扎示意图

当第三层承台混凝土凝固凿毛后即可进行第四次承台钢筋绑扎, 第四次承台钢筋绑主要为顶板钢筋, 在绑扎顶板钢筋时当墩身预埋钢筋与顶板面层钢筋位置相冲突时, 可适当移动面层钢筋, 保证预埋钢筋位置准确。
钢筋绑扎要求位置准确, 绑扎点焊牢固不松动, 间距正确。对于分段的通长钢筋, 在现场的联接采用等强直螺纹接头, 接头处互相错开布置。
为保证保护层的厚度, 采用厚8.5cm的预制混凝土块作为垫块。
3) 预埋钢筋( 件) 施工
每一层承台钢筋施工后, 需进行预埋钢筋( 件) 施工。
预埋件施工时严格按设计图施工, 每一个预埋件均由测量人员放出准确位置后, 然后安装。
墩身预埋筋及劲性骨架埋设时,准确放线后,按设计位置埋设,并加固牢靠,为保证砼施工时不变形移位, 上述预埋钢筋或劲性骨架应支撑在钢吊箱内壁上。
预埋件锚固钢筋与承台钢筋网焊接, 焊接必须牢固。
为防止塔柱施工时所需的各种预埋件( 如塔吊基础等) , 成为永久结构物的腐蚀通道, 各种预埋件在使用完毕后, 需进行防腐处理。
4) 钢筋施工技术要求
① 钢筋的允许偏差:
钢筋下料长度允许偏差±10mm。
受力钢筋间距: 土20mm
骨架尺寸: 长: ±10mm、 宽、 高: ±5mm
保护层: ±10mm
② 接头
a、 接头拼装时管钳板手拧紧, , 应使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧。
b、 拼装完成后, 套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露。
2.5.3、 钢筋定位及冷却水管的安装
1) 钢筋定位
封底砼面找平后采用砼预制块支承, 然后绑扎第一层钢筋网片, 然后在第一层网片上焊接Φ25架立筋, 再绑扎第二层钢筋网片。
2) 冷却水管安装
根据承台温控计算, 承台须埋设冷却水管, 冷却水管根据温控设计要求进行布置。
冷却水管采用直径为Φ32mm , 具有一定强度、 导热性能好的钢管制作, 管间连接采用黑橡胶管或用氧焊焊接, 焊接时注意不要露焊, 保证每一个接头焊接完好, 同时注意不要焊穿冷却水管。
冷却水管安装时, 将其按设计位置固定在支架上, 做到管道通畅, 接头可靠, 不漏水、 阻水。冷却水管安装完成后, 进行注水试验,保证砼施工时,冷却水管不进浆而造成水管堵塞。
冷却水管的出水口和进水口采取集中布置、 统一管理, 并标识清楚。水管由潜水泵供水。
温控完成后, 冷却管采用水泥浆进行封堵。
2.6、 承台混凝土施工
2.6.1、 概述
1＃、 2＃墩承台体积大, 总方量达6202m3左右, 为大致积钢筋混凝土结构, 这要求在施工中必须采取有效的措施降低水化热, 为防止温度应力产生裂缝, 在保证封底混凝土受力满足要求的条件下, 据设计要求分四次浇筑。最大一次浇筑量为1600m3左右。另外混凝土在配合比设计时采用双掺技术, 砼混凝土采用低水化热的矿渣水泥, 加入粉煤灰。
2.6.2、 混凝土浇注前准备
1) 混凝土浇注平台搭设
承台混凝土浇注平台根据浇注层的不同利用钢吊箱及钢吊箱钢管内撑搭设。
承台分四次浇注, 浇注平台搭设两次, 其中利用第一次搭设平台浇注第一、 二层承台混凝土; 利用第二次搭设的平台浇注第三、 四层承台混凝土。
① 承台标高＋2.0以下部分在钢吊箱钢管内撑上安放贝雷梁, 在贝雷梁上满铺脚手板, 布料杆及振动器布置在该平台上。同时利用承台架立筋, 在架立筋上焊接水平钢筋, 铺设脚手板, 混凝土工在该平台上操作。浇注平台见图2.7、 图2.8:
图2.7 承台第一层混凝土浇注平台立面图
图2.8 承台第一层混凝土浇注平台平面图
② 承台标高＋2.0以上部分浇注平台, 以钢吊箱为基础, 在钢吊箱壁体上焊竖向型钢, 在竖向型钢上安放横向分配梁, 贝雷梁安装在横向分配梁上。在贝雷梁上满铺脚手板, 布料杆及振动器布置在该平台上。浇注平台见图2.9、 图2.10:
图2.9 承台第二层混凝土浇注平台立面图
图2.10 承台第二层混凝土浇注平台平面图

2) 混凝土泵管的布置
承台浇注时采用两艘搅拌船, 四台拖泵施工, 由于两艘搅拌船浇注能力不同, 故每一艘搅拌船的拖泵管应按桥轴线对称布置, 这样保证承台混凝土浇注对称进行, 避免吊箱偏心受力过大。
2.6.3、 混凝土浇注
1) 浇注强度
由于最大浇注方量约为1600m3左右, 两艘搅拌船的浇注总能力约为160m3/h, 混凝土初凝时间要求大于10小时, 坍落度控制在12--15cm, 混凝土分层浇注, 分层厚度30cm。
2) 浇注方法
在浇注平台上布置砼浇筑布料杆, 利用布料杆将混凝土泵送入模。利用插入式振捣器振捣混凝土, 不漏振、 过振。
① 第一层承台混凝土利用图2.7、 图2.8所示浇注平台浇注, 即搅拌船将混凝土泵送入布料杆, 然后用布料杆直接布料浇注承台混凝土。
② 第二层承台混凝土利用图2.9、 图2.10所示浇注平台浇注。
③ 第三、 四层承台混凝土也利用布置在图2.9、 图2.10所示浇注平台上的布料杆布料浇注。由于第三、 四层承台侧面为斜面, 承台上边线( 即标高＋6.3米位置) 距承台倒角( 即标高＋2.0米) 位置水平距离达到了7.1 米, 因此浇注这两层承台混凝土时需在承台侧面模板上开孔, 布料杆利用所开孔布料, 浇注承台斜面处混凝土。模板开孔图见图2.11、 图2.12示。
图2.11 承台模板开孔立面图
图2.12 承台模板开孔平面图
3) 混凝土的振捣
① 砼分层浇注, 每层厚度控制在30cm左右。
② 振捣在浇注点和新浇砼面上进行, 振捣器插入砼或拔出时速度要慢, 以免产生空洞。
③ 振捣器要垂直地插入砼内, 并要插至前一层砼, 以保证新浇砼与先浇砼结合良好, 插进深度一般为5～10cm。
④ 振捣器采用7.0捧, 每次移动间距不得超过1m。
⑤ 振捣时尽可能地避免与钢筋和模板相接触。
⑥ 不能在模板内得用振捣器使砼长距离流动或运送砼以至砼离析。
⑦ 砼应振捣密实, 标志为砼停止下沉, 不冒气泡, 泛浆, 表面平坦。
⑧ 砼捣实后1.5h到24h内不得受到振动。
4) 混凝土标高的控制
由于承台体积大, 面积广, 为保证承台顶面浇注标高满足设计及规范要求, 采取以下措施控制浇注标高:
① 在钢吊箱或模板内壁上由测量人员统一放出标高线, 并用红油漆打上标记, 相邻两个标高标识线间距2米左右。
② 在承台顶板钢筋上焊钢筋短桩, 由测量人员统一在短桩上放出标高线, 然后以此标高线为依据, 在钢筋短桩上焊接水平钢筋, 同时控制水平钢筋的顶面标高与承台标高平齐, 以此水平钢筋顶面作为承台标高控制线。见图2.9示:

图2.9 混凝土标高控制图
2.6.3、 温度控制措施
① 严格控制砼材料的计量, 延长砼的搅拌时间, 加强砼振捣控制, 以获得质量均匀的砼, 减少应力集中, 减少出现裂缝的机会。
② 承台砼浇完后, 在吊箱内蓄水30cm以上, 以达到保温养护和防止砼干缩裂缝的目的。
③ 浇筑承台砼时, 采用先周围后中央, 溥层均匀上升的方法, 以便散发早期水化热, 减少砼内外温差。
④ 通水冷却
设置冷却管的该层砼自浇筑时起, 用潜水泵抽取江水进行砼内部通水冷却, 连续通水12天, 每个出口水流量为10-20升/分。
通水过程中要对水管流量, 进出水口温度, 测温孔温度每隔1-2小时测量记录一次, 结束后汇总成册。
冷却管停止通水后, 每隔12小时在测温孔内测量一次砼温度, 直到新的浇筑层砼施工时用水泥浆将测温孔填实封孔为止。
⑤ 承台混凝土温控措施、 计算书及冷却水管布置图见附业。
2.6.4、 施工缝处理
1) 混凝土浇注前, 在水平施工缝标高处由测量人员统一放线, 然后在该水平施工缝处安放一排∟30×3( 或∟25×3) 角钢作为标高线, 承台混凝土浇注高度比该角钢控制线高1 cm左右, 这样保证水平施工缝平直、 美观。
角钢必须保证其按统一标高安装, 而且安装时必须保证其平直。
2) 第一次砼浇筑完毕后, 在砼表面刷一层缓凝剂, 砼初凝后, 采用人工凿毛, 高压气或高压水枪进行清洗混凝土表面的处理方法。
然后在第一层砼顶面绑扎钢筋, 浇筑第二次砼。
承台砼全部浇完且砼初凝后, 将墩身位置的砼人工拉毛, 将承台予埋件上的浮浆清理干净。
2.6.5、 承台混凝土质量要求
大致积混凝土的配合比应根据实际施工时所采用的砂石料、 水泥、 粉煤灰及外加剂的性能进行交叉配合比试验, 确定最佳的混凝土施工配合比。可是应遵循以下总的原则: 大致积混凝土应采用低水化热水泥, 并采用”双掺技术”( 即掺加粉煤灰及外加剂) , 降低混凝土的入仓温度等措施, 以改进混凝土的性能, 减小混凝土的水化热。承台混凝土技术要求见表2.3:

表2.3 承台混凝土技术指标
序号
性能
要求
备注
1
标号
35号

2
初凝时间
10小时以上

3
终凝时间
16小时以内

4
塌落度
12-15cm

5
水泥
42.5
低热矿渣水泥
6
粉煤灰
Ⅱ级
超掺
7
粗骨料
5～31.5mm

8
细集料
中砂

9
水胶比
≤0.55
水化热试验
10
60天强度
达到标准强度
使用60天强度