镇江分公司技术培训交流一、桥梁下部结构概况1.1、桥梁下部结构包含的内容桥梁是一种具有承载能力的架空建筑物,主要作用是供铁路、公路、渠道、管线和人群跨越江河、山谷或其他障碍,是交通线的重要组成部分。桥梁组成分为:1、上部结构,即为桥垮结构;2、下部结构,包括桥墩、桥台和基础;3、支座;4、附属设施,包括桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)、伸缩缝及灯光照明等。1.2、常见墩台、盖梁的几种形式桩接柱(系梁)结构扩大基础(承台)结构承台桩基础立柱盖梁系梁桩基础立柱1、测量放线:用于确定承台的位置和开挖或支护位置。2、基坑开挖:开挖范围、开挖标高、地下管线调查、根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》[2009]87号文件的规定,开挖深度超过3m(含3m)或虽未超过3m但地质条件和周边环境复杂的基坑属于危险性较大的分部分项工程,施工前必须编制专项方案,由项目总监理工程师审核签字。对开挖深度超过5m(含5m)的基坑或开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,由施工单位组织召开专家论证会。2.1、承台施工工艺基坑放坡与支护根据施工现场土质情况确定施工方案,选择放坡或支护方式,基坑放坡方式有两种形式,分布是单级放坡和多级放坡。基坑边土体不稳定时也采用钢板桩或钻孔桩进行支护。1:n1:n1:n单级放坡多级放坡打设钢板桩拉森钢板桩支护(6)基坑临边围护(7)基坑排水设施。(8)基坑监测:沉降观测点、水平位移观测。3、垫层施工基坑开挖完成后,将基坑底平整、夯实,即可进行混凝土垫层施工,测定标识承台垫层顶面标高(即为承台底设计标高),按照标识的标高位置控制垫层顶标高。4、桩头破除及桩基检测承台垫层施工完成后采用空压机和风镐等工具按照设计要求凿除桩头砼,破除前进行标高测量,并做标记,凿除后的桩头截面是新鲜和密实的混凝土。凿除过程中注意保护声测管,防止砼块掉进声测管内。桩头凿除完成后按照设计和规范要求对桩基础进行检测,检测类型有小应变检测、超声波检测和大应变检测等,桩基检测合格,并经监理验收合格后,方可进行下道工序施工。5、承台钢筋绑扎。伸入承台内的桩基础钢筋按照钢筋笼设计图纸补充破坏掉的箍筋。6、模板安装:长、宽尺寸、相邻模板高低差、表面平整度、模内尺寸、轴线偏位等。7、墩柱预埋钢筋安装墩柱底钢筋需伸入承台,与其锚固,利用钢筋抗拉强度高的特点为墩柱底部提供一定的弯矩,增强抗震效果。墩柱预埋钢筋绑扎需在承台模板固定完成且加设保护层垫块之后,因为立柱预埋钢筋的位置定位在承台顶钢筋上,模板未固定前整个承台钢筋处于晃动状态。首先根据墩柱和承台的相对位置,在墩柱的每个角点,安装绑定小块木板。再根据设计位置放样,标出墩柱的角点位置并钉钉子,复核尺寸确认无误后带线标识,经监理验收合格后,按照此线作为墩柱边线安装钢筋。墩柱钢筋预埋的深度、钢筋型号、尺寸及间距等应符合设计和规范要求,对于漏出承台部分的钢筋,相邻两根接头应错开不少于1m,同一截面上钢筋接头数量不超过钢筋数量的50%。对于有防雷接地要求的墩位还应安装设计要求埋设防雷接地钢筋,并侧电阻。8、承台混凝土浇筑。混凝土浇筑时应对称进行,使模板均匀受力,并按照先从桩头部位开始浇筑的顺序。混凝土浇筑时采用分层浇筑和振捣,插入式振捣器振捣,移动间距不超过振捣器作用半径1.5倍,每处振动完毕后边振动边徐徐提出振捣器。每层振捣完成后继续浇筑下一层。混凝土浇筑上层应在下层混凝土初凝前进行,避免出现冷凝产生冷缝。浇筑过程中派专人护模,发现模板跑模变形时立即停止浇筑并进行加固支撑,加固到位检查确认后方可继续浇筑混凝土。承台属于大体积混凝土,在混凝土配合比设计时就需要考虑选择水化热小的配合比,浇筑时宜分层分段,分层厚度一般为1.5~2.0m,横截面面积在200m2以内时分段数量不宜大于2,横截面面积在300m2以内时分段数量不宜大于3,每段面积不小于50m²。9、养护及拆模待混凝土强度达到2.5MPa后即可拆除模板,模板拆除后切除残留的对拉钢筋。拆除时须保护好承台的边角,不得使用撬棍压在承台棱边上。采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的大体积混凝土养护时间不少于14d,采用其他水泥的混凝土养护时间不少于21d。10、基坑回填按设计要求的材料和要求进行回填11、承台施工允许偏差2.2、墩柱施工工艺1、测量放线墩柱施工前首先要进行墩柱平面位置的测量放样,需要注意的是已放样的墩柱位置应该与既有结构或相邻构筑物的相对位置进行复核,确保位置准确无误,墩柱特征点在安装模板后会被覆盖,导致难以确认准确位置,因此在放样过程中一般将墩柱特征点向外延伸,便于后期平面位置检查验收。2、凿毛在承台面精确测量放出墩柱位置后,在墩柱位置范围内承台顶面须进行凿毛处理,采用人工凿毛时,混凝土强度须达到2.5MPa,采用空压机和风镐凿毛时,混凝土强度须达到10MPa,凿毛表面露出新鲜混凝土面。凿除的混凝土碎块必须清理干净,并用水冲洗。3、脚手架搭设由于墩柱属于高空作业,施工时一般搭设钢管脚手架便于作业人员操作,脚手架的布置按照施工方案进行,脚手架检查控制重点有:(1)地基:地基应无积水,底座应无松动,立杆应无悬空。(2)杆件的设置和连接:杆件的布置(包括步距、纵横向间距、剪刀撑等)应符合规范和专项施工方案要求。(3)接头:钢管采用搭接方式连接时,搭接长度不小于1m,并设置三个扣件。(4)脚手板:脚手架应铺满、铺稳;脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长应取130~150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度不应小于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm;脚手板探头应用直径3.2mm镀锌钢丝固定在支承杆件上;3、脚手架搭设人行梯道设高度为1.2m的扶手,采用密目网封闭,梯道铺设木板并钉防滑小木条,梯道两侧设置高度不小于18cm的挡脚板4、墩柱钢筋绑扎钢筋在加工场集中加工制作,运至现场安装。钢筋安装时,钢筋型号、规格、数量、间距严格按照设计图纸和验收标准执行。钢筋绑扎、焊接或机械连接等按照现行规范执行,墩柱顶钢筋须高出墩柱顶(尺寸根据设计图纸确定),伸入盖梁之中。墩柱钢筋绑扎完成经监理验收合格后,方可进入下道工序施工。5、墩柱模板安装墩柱模板安装前在墩柱钢筋底部设置限位钢筋,保证安装后的模板不晃动。模板安装前要仔细检查每块模板的平整度和光洁度,涂刷脱模剂,在横竖向模板拼缝粘贴泡沫密封条,保证模板不漏浆和错台。模板安装一般采用吊机安装,模板一般采用组合钢模板,模板尺寸和标高经监理验收合格后方能进行混凝土浇筑施工。注意:模板的拼缝、保护层厚度、垂直度、砼面标高是检查的重点。6、墩柱混凝土浇筑浇筑混凝土之前,必须对墩柱模板、钢筋、预埋件的位置和钢筋保护层的尺寸、模板支撑的牢固性进行检查,确保在浇筑混凝土时模板位置不发生偏移。浇筑时为防止混凝土离析,应采用串筒辅助浇筑,使混凝土自由落体高度不大于2m。浇筑采用分层浇筑和振捣,且上层混凝土必须在下层混凝土初凝前完成。对于分段浇筑的墩柱在浇筑上层混凝土前须对接头处进行凿毛处理。墩身高度范围内有系梁连接时,系梁应与柱同步浇筑。V形墩柱宜一次连续浇筑完成。7、墩柱拆模、养护待混凝土强度达到2.5MPa后即可拆除模板,拆除时须保护好墩柱的边角,不得使用撬棍压在墩柱棱边上。模板拆除后,在墩柱四周及时使用塑料薄膜包裹严密,保证膜内有足够的凝结水。8、允许偏差墩柱施工允许偏差见下表1、盖梁承重体系盖梁一般为现浇钢筋混凝土或预应力混凝土,施工时需要承重体系为支撑来完成盖梁施工,常见盖梁承重体系有钢立柱、贝雷梁和满堂支架等。2.3、盖梁施工工艺碗扣式满堂支架(1)支架搭设根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文件,当支承体系搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上,施工总荷载15kN/m2及以上;集中线荷载20kN/m2及以上时,属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,必须组织专家论证。盖梁承重体系最常见的是满堂支架形式,在此重点介绍满堂支架搭设和检查验收方法。支架搭设前首先要对地基进行处理,然后按照施工方案所设计的支架布置形式进行搭设。底座的轴心线与地面垂直;放置可调底座后分别按先立杆后横杆再斜杆的顺序进行搭设,每次上升高度一般不大于3m,严格控制立柱垂直,节点可靠连接,剪刀撑随支架同时搭设。(2)脚手架在支架旁边搭设脚手架并设“之”字形人行上下梯道,脚手架的搭设必须满足设计方案和规范要求,且不得与承重支架连接,顶部铺设脚手板,脚手架外侧设置围栏(高度不小于1.2m)并采用密目网封闭,人行梯道坡度不宜过大,需设置防滑措施,并设置高度不小于18cm的挡脚板。(3)检查支架搭设完成后,应组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收,及时解决存在的结构缺陷,并报监理检查验收后方可正式投入使用。剪刀撑是维持支架整体稳定性的重要构件,涉及人身安全,必须重点检查。纵横向设置剪刀撑设置间距不大于4.5m,水平剪刀撑间距不大于4.8m,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间,并要将各道剪刀撑连结成整体。顶托底托自由端伸出长度不宜太长(25cm以内)。扣件必须扣紧、2、盖梁底模安装为给钢筋绑扎提供作业空间,首先应根据测量放线确定的盖梁平面位置和标高在承重体系上铺设底模。(1)底模的位置和标高必须符合设计和规范的要求,(2)模板与模板之间以及模板与墩柱之间采用双面胶封堵,(3)在盖梁钢筋绑扎前需将墩柱顶的混凝土凿毛,(4)底模安装完成后应预压,消除非弹性变形,并为预拱度的设置提供数据参考,(5)模板的拼缝、平整度、相邻模板高低差等均应符合规范要求。立柱顶面混凝土凿毛、清除干净。3、盖梁钢筋绑扎盖梁钢筋绑扎可以先在钢筋加工厂进行骨架钢筋制作,然后利用汽车吊吊至底模上后进行绑扎,也可以在地面绑扎成整体框架,利用汽车吊将钢筋框架整体吊至底模上,吊装时钢筋位置应准确,钢筋加工及绑扎必须符合设计及规范要求。4、盖梁波纹管及锚垫板安装对于大悬臂盖梁一般采用预应力钢筋混凝土结构,在安装模板前需预埋预应力材料(波纹管、锚垫板、钢绞线等),其中波纹管预埋的位置及线型必须严格符合设计图纸的要求。5、盖梁侧模板安装盖梁钢筋及预应力材料安装完成并经报监检查合格后即可按照侧模,安装时支撑必须牢固,保证模板的整体稳定性。安装完成后检查结构净尺寸及模板垂直度,发现超出规范容许范围时及时修正。安装的同时设置防倾覆的临时固定设施(如钢管斜撑、揽风绳等)。固定在模板上的预埋件和预埋孔洞均不得遗漏,安装应牢固,位置应准确。侧模安装完成后在四周设置围栏并采用密目网封闭。6、垫石及挡块预埋钢筋绑扎盖梁模板固定之后,浇筑混凝土之前应根据设计图纸在盖梁钢筋框架相应位置预埋支座垫石和挡块钢筋,经检查合格后进行下道工序施工。7、混凝土浇筑(1)盖梁为大体积混凝土,浇筑时要控制入模温度,防止水化热影响混凝土质量,夏季施工时,宜选择气温较低时浇筑。(3)浇筑过程中派专人检查模板及支架,发现模板变形或支架扣件松动时,应立即暂停浇筑,及时加固处理,满足施工条件后方可继续浇筑。(2)浇筑完成后在终凝前,检查预应力管道是否畅通。8、盖梁拆模与养护待盖梁混凝土强度达到2.5MPa时方可在不损坏盖梁的情况下拆除侧模,钢筋混凝土盖梁跨度小于等于8m时需待混凝土强度达到设计强度的75%后方可拆除承重模板,跨度大于8m时须等混凝土强度达到100%后才能拆除承重模板。预应力钢筋混凝土结构的盖梁须待盖梁张拉、压浆完成,并且管道水泥浆强度达到设计强度75%后方可拆除承重模板。模板拆除时采用汽车吊配合拆除。盖梁的混凝土终凝后应及时养护,一般采用土工布覆盖并派专人定时洒水养护,养护时间不少于14d。9、盖梁张拉预应力混凝土盖梁一般分两次张拉,即第一次为盖梁混凝土强度达到设计要求的张拉强度后进行,张拉完成且管道水泥浆强度达到设计强度的75%后才能拆除承重体系,第二次为箱梁架设结束后进行。张拉