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第5讲1B4100001B413020常用模板、支架和拱架的设计与施工及1B413035掌握上部结构支架及逐孔施工.docx
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1、1B413020 常用模板、支架和拱架的设计与施工1B413021掌握常用模板支架和拱架的设计施工方案应包括工艺图和强度、刚度与稳定性等的计算书,经监理工程师批准后才能制作和架设。一、模板、支架和拱架的设计原则(一)宜优先使用胶合板和钢模板。(二)在计算荷载作用下,对模板、支架及拱架结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性。(三)模板板面之间应平整,接缝严密,不漏浆,保证结构物外露面美观,线条流畅,可设倒角。(四)结构简单,制作、装拆方便。1B413022掌握常用模板、支架和拱架的施工一、模板的制作及安装模板按制作材料不同可分为木模板、钢模板、竹木模板、钢丝网水泥模板,玻璃钢模板、胶囊内胎模
2、等。按构造形式和安装方法不同,模板可分为固定式模板和活动式模板。模板板面应平整光洁,接缝严密,不漏浆,保证结构物外露面光洁美观,线条流畅;保证结构物各部形状、尺寸准确。模板应用内撑进行支撑,用对拉螺栓销紧;内撑根据混凝土构件厚度、高度的大小及部位的不同,分别可用钢管、钢筋、硬塑料管或采用木料作为临时内撑。 (一)钢模板制作1钢模板宜采用标准化的组合模板。 (二)木模板制作1.木模可在工厂或施工现场制作,木模与混凝土接触的表面应平整、光滑,多次重复使用的木模应在内侧加钉薄铁皮。木模的接缝可做成平缝、搭接缝或企口缝。当采用平缝时,应采取措施防止漏浆。2重复使用的模板应始终保持其表面平整、形状准确,
3、不漏浆,有足够的强度和刚度。(三)模板安装的技术要求混凝土的模板板面应采用下列材料之一:金属板、木制板及高分子合成材料面板、硬塑料或玻璃钢板等材料。外露面的模板板面宜采用钢模板、胶合板,为减少模板的拼缝,对于大面积的混凝土,其每块模板的面积宜大于1.Om2。1模板与钢筋安装工作应配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。模板不应与脚手架连接(模板与脚手架整体设计时除外),避免引起模板变形。2安装侧模板时,应防止模板移位和凸出。基础侧模可在模板外设立支撑固定,墩、台、梁的侧模可设拉杆固定。浇筑在混凝土中的拉杆,应按拉杆拔出或不拔出的要求,采取相应的措施。对小型结构物,可使用金属线代替拉
4、杆。3模板安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,签认后方可浇筑混凝土。(五)滑升、提升、爬升及翻转模板的技术要求1滑升模板适用于较高的墩台和吊桥、斜拉桥的索塔施工。采用滑升模板时,还应遵守下列规定:(1)滑升模板的结构应有足够的强度、刚度和稳定性 (3)滑升模板施工应连续进行,如因故中断,在中断前应将混凝土浇筑齐平。中断期间模板仍应继续缓慢地提升,直到混凝土与模板不至粘住时为止。2提升模板提升模架其结构应满足使用要求。大块模板应用整体钢模板,加劲肋在满足刚度需要的基础上应进行加强,以满足使用要求。二、支架、拱架的制作及安装 (二)施工预拱度支架和拱架应预留施工拱
5、度,在确定施工拱度值时,应考虑下列因素:(1)支架和拱架拆除后上部构造本身及活载12所产生的挠度;(2)支架和拱架在荷载作用下的弹性压缩;(3)支架和拱架在荷载作用下的非弹性压缩;(4)支架和拱架基底在荷载作用下的非弹性沉陷;(5)由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度;(6)承受推力的墩台,因墩台水平位移所引起的拱圈挠度。(拱桥特有)(三)支架、拱架制作安装4支架和拱架应稳定、坚固,应能抵抗在施工过程中有可能发生的偶然冲撞和振动。安装时应注意以下几点:(1)支架立柱必须安装在有足够承载力的地基上,立柱底端应设垫木来分布和传递压力,并保证浇筑混凝土后不发生超过允许的沉降量。(2)施工用的脚手架和便
6、桥,不应与结构物的模板支架相连接,以避免施工振动时影响浇筑混凝土质量。(3)船只或汽车通行孔的两边支架应加设护桩,夜间应用灯光标明行驶方向。7现浇混凝土的梁(板)结构,在支架架设后,应按图纸要求或监理工程师指示,对支架进行预压,加在支架上的预压荷载应不小于梁(板)自重。三、模板、支架和拱架的拆除 (一)拆除期限的原则规定1模板、支架和拱架的拆除期限应根据结构物特点、模板部位和混凝土所达到的强度来决定。(1)非承重侧模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除,一般应在混凝土抗压强度达到25MPa时方可拆除侧模板。 (3)钢筋混凝土结构的承重模板、支架和拱架,应在混凝土强度能
7、承受其自重力及其他可能的叠加荷载时,方可拆除,当构件跨度不大于4m时,在混凝土强度符合设计强度标准值的50的要求后,方可拆除;当构件跨度大于4m时,在混凝土强度符合设计强度标准值的75的要求后,方可拆除。(二)拆除时的技术要求1模板拆除应按设计的顺序进行,设计无规定时,应遵循先支后拆,后支先拆的顺序,拆时严禁抛扔。2为便于支架和拱架的拆卸,应根据结构型式、承受的荷载大小及需要的卸落量,在支架和拱架适当部位设置相应的木楔、木马、砂筒或千斤顶等落模设备。3卸落支架和拱架应按拟定的卸落程序进行,分几个循环卸完,卸落量开始宜小,以后逐渐增大。在纵向应对称均衡卸落,在横向应同时一起卸落。1B413032
8、 掌握桥梁基础施工一、明挖扩大基础施工明挖扩大基础施工的主要内容包括基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑(浇筑)基础结构物等。(一)准备工作基坑底部的尺寸较设计平面尺寸每边各增加0.51.Om的富余量,以便于支撑、排水与立模板(如果是坑壁垂直的无水基坑坑底,可不必加宽,直接利用坑壁作基础模板亦可)。(二)基坑开挖1坑壁不加支撑的基坑2坑壁有支撑的基坑(1)当基坑壁坡不易稳定并有地下水,或放坡开挖场地受到限制或基坑较深、放坡开挖工程数量较大,不符合技术经济要求时,可根据具体情况,采取加固坑壁措施,如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。(2)喷射混凝土护壁。根据经验,一
9、般喷护厚度为58cm,一次喷护约需12h。一次喷护如达不到设计厚度,应等第一次喷层终凝后再补喷,直至达到要求厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定,一般不宜超过10m。(三)基坑排水桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有;1集水坑排水法。除严重流沙外,一般情况下均可适用。2井点排水法。当土质较差有严重流沙现象,地下水位较高,挖基较深,坑壁不易稳定,用普通排水方法难以解决时,可采用井点排水法。3其他排水法。对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑,可采用板桩法或沉井法。此外,视工程特点、工期及现场条件等,还可采用帷幕法,即将基坑周围土层用硅化法、水泥灌浆法、沥青溜浆法及冻结法等处理成封闭的不透水的帐幕。
10、(四)基底检验和基底处理1基底检验:主要内容应包括:检查基底平面位置、尺寸大小,基底标高;检查基底土质均匀性,地基稳定性及承载力等:检查基底处理和排水情况;检查施工日志及有关试验资料等等。2基底处理对于一般软弱地基土层加固处理方法可归纳为四种类型,即(1)换填土法:将基础下软弱土层全部或部分挖除,换填力学物理性质较好的土;(2)挤密土法:(3)胶结土法: (4)土工聚合物法: (五)基坑施工过程中注意要点5如用机械开挖基坑,挖至坑底时,应保留不小于30cm厚度的底层,在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高。6基坑应尽量在少雨季节施工。7基坑宜用原土及时回填,对桥台及有河床铺砌的桥墩基坑,则应分层夯
11、实。 (七)边坡失稳的预防及处理措施1基坑开挖之前,应先做好地面排水系统,在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水梁、并在适当距离设截水沟,且应防止水沟渗水,避免影响坑壁稳定。2坑顶边缘应有一定的距离作护道,堆载距坑缘不小于0.5m,动载(包括机械及机械通道)距坑缘不小于1.0m,垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽,堆置弃土的高度不得超过1.5m。6基坑自开挖起,应抓紧连续不断施工直至基础完成,施工时间绝不可延续太长。8基坑应尽量安排在少雨季节施工。若基坑开挖边坡不稳出现坍塌时,要认真分析其原因,及时处理。其处理方法主要是增设抗滑桩或木板支护、钢板桩支护、锚桩式支护、锚锭板支护、喷锚支护等;待
12、边坡稳定后,进行清理或继续施工,并尽快完成基础施工。二、桩基础(一)沉人桩1概述 锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打人土中,因此一般桩径不能太大(不大于0.6m),人土深度在40m左右,否则对沉桩设备要求较高。2施工要点(1)沉桩前,应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检查; (2)沉桩过程中应注意:桩帽与桩周围应有5lOmm间隙,以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动,避免桩身产生超过许可的扭转应力;打桩机的导向杆应予固定,以便施打时稳定桩身; 3锤击沉桩的停锤控制标准(1)设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时,贯人度达
13、到控制贯人度。(2)当贯人度已达到控制贯人度,而桩尖标高未到达设计标高时,应继续锤人0.10m左右(或锤击3050次),如无异常变化即可停锤;若桩尖标高比设计标高高得多时,应报有关部门研究确定。(3)设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时,应以标高控制,贯人度作为校核。当桩尖已达设计标高,而贯人度仍较大时,应继续锤击,使其接近控制贯人度。(4)从沉桩开始时起,应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中,不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏,以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。(二)钻孔灌注桩施工1钻孔灌注桩的特点2钻孔灌注桩施工的主要工序(1)埋设护筒:护筒能稳定孔壁、防止坍孔,还有
14、隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。(2)泥浆制备:钻孔泥浆由水、黏土(膨润土)和添加剂组成,具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。 (3)钻孔:一般采用螺旋钻头或冲击锥等成孔,或用旋转机具辅以高压水冲成孔,常用的方法是:正循环回转法,反循环回转法,潜水电钻法,冲抓锥法,冲击锥法。正循环回转法:系利用钻具旋转切削土体钻进,泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头,通过钻杆中心从钻头喷人钻孔内,泥浆挟带钻渣沿钻孔上升,从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池,钻渣在此沉淀而泥浆流人泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进行,在适用的土层
15、中钻进速度较快,但需设置泥浆槽、沉淀池等,施工占地较多,且机具设备较复杂。反循环回转法:与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内,然后从钻头的钻杆下口吸进,通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高,但接长钻杆时装卸麻烦,钻渣容易堵塞管路。另外,因泥浆是从上向下流动,孔壁坍塌的可能性较正循环法的大,为此需用较高质量的泥浆。(4)孔径检查与清孔:在钻孔达到设计要求深度后,应采用适当器具对孔深、孔径、孔形等认真检查,符合设计要求后,填写“终孔检查证”。 清孔的方法:有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等,应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底
16、,适用于各种钻孔方法的灌注桩。3灌注桩质量检验与质量标准每根灌注桩应留取混凝土抗压强度试件不少于2组。同时应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损检测法对桩的匀质性进行检测。4钻孔桩水下混凝土的质量要求(1)强度应不低于设计强度。(2)桩身混凝土无断层或夹层,钻孔桩桩底不高于设计标高,桩底沉淀厚度不大于设计规定。应仔细检查分析所有各桩径的混凝土灌注记录,并用无破损方法检验桩身,认为其中某些桩的质量可疑,则应以地质钻机钻通全桩取芯样,检查该桩有无夹泥、断桩、混凝土质量松软,并做芯样的抗压强度试验。5施工中易出现的问题及预防和处理方法(1)钢筋笼上浮原因分析混凝土在进入钢筋笼底部时
17、浇筑速度太快;钢筋笼未采取固定措施。防治措施当混凝土上升到接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速度,减小混凝土面上升的动能作用,以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋人混凝土中有一定深度时,再提升导管,减少导管埋人深度,使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑,在通常情况下,可防止钢筋笼上浮。此外,浇筑混凝土前,应将钢筋笼固定在孔位护筒上,也可防止上浮。 (2)断桩治理方法(a)当导管堵塞而混凝土尚未初凝时,可吊起导管,再吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击,把堵管的混凝土冲散或迅速提出导管,用高压水冲掉堵管混凝土后,重新放人导管浇筑混凝土。(b)当断桩位置在地下水位以上时,如果桩的直径较大(
18、一般在1m以上),可抽掉桩孔内泥浆,在钢筋笼的保护下,人下到桩孔中,对先前浇筑的混凝土面进行凿毛处理并清洗钢筋,然后继续浇筑混凝土。(c)当断桩位置在地下水位以下时,可用直径较原桩直径稍小的钻头,在原桩位处钻孔,钻至断桩部位以下适当深度时,重新清孔,并在断桩部位增设一节钢筋笼,笼的下半截埋人新钻的孔中,然后继续浇筑混凝土。(3)桩身混凝土质量差原因分析(a)浇灌混凝土时未边灌边振捣,使桩身混凝土不密实。(b)浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时,孔壁土坍落在混凝土中,造成桩身夹泥。(c)混凝土配合比坍落度掌握不严,下料高度过大,混凝土产生离析,造成桩身级配和强度不均匀。 防治措施(a)浇灌混凝土时应边
19、灌边振捣。(b)浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时,注意不要碰撞土壁,造成土体坍落。(c)认真控制混凝土的配合比和坍落度,浇灌混凝土时设置串筒下料,防止混凝土产生离析现象,使混凝土强度均匀。1B413033掌握桥梁下部结构施工一、承台施工(一)围堰及开挖方式的选择 (一)围堰及开挖方式的选择 1当承台位置处于干处时,一般直接采用明挖基坑,并根据基坑状况采取一定措施后,在其上安装模板,浇筑承台混凝土。 2当承台位置位于水中时,一般先设围堰(钢板桩围堰或吊箱围堰)将群桩围在堰内,然后在堰内河底灌注水下混凝土封底,凝结后,将水抽干,使各桩处于干处,再安装承台模板,在干处灌筑承台混凝土。3.对于承台底标高位
20、于河床以上的水中,采用有底吊箱或其他方法在水中将承台模板支撑和固定。(三)开挖基坑1基坑开挖一般采用机械开挖,并辅以人工清底找平。基坑的开挖尺寸根据承台的尺寸、支模及操作的要求,设置排水沟及集水井的需要等因素确定。2基坑的开挖坡度以保证边坡的稳定为原则,根据地质条件、开挖深度、现场的具体情况确定,当基坑壁坡不易稳定或放坡开挖受场地限制,或放坡开挖工作量大不经济时,可按具体情况采取加固坑壁措施,如挡板支撑、混凝土护壁、钢板桩、锚杆支护、地下连续壁等。3基坑顶面应设置防止地面水流人基坑的措施,如截水沟等。4当基坑地下水采用普通排水方法难以解决,可采用井点法降水(五)模板及钢筋1在设置模板前应按前述
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