墩柱施工主要施工方法

5.1施工工藝流程 15.2施工步驟 15.2.1墩柱施工平臺搭設(shè) 15.2.2施工準備 55.2.3鋼筋加工及安裝 55.2.4模板加工及安裝 75.2.5混凝土的澆筑 10PAGE125.1施工工藝流程圖5-1墩柱施工工藝流程圖5.2施工步驟5.2.1墩柱施工平臺搭設(shè)澆筑墩柱混凝土，施工前搭設(shè)好腳手架和作業(yè)平臺，墩身施工前搭設(shè)施工平臺，平臺外側(cè)設(shè)欄桿和上下扶梯，加設(shè)密目安全網(wǎng)。施工中支架搭設(shè)前平整搭設(shè)場地，排水暢通，支架底座面高于自然地面50mm，并及時校正步距、縱距、橫距及立桿的垂直度。1、支架基礎(chǔ)（1）地基整平夯實，不積水，保證地基不變形、不沉陷。（2）立桿支承固定在4.5m的36#槽鋼上，采用木墊板找平。2、支架搭設(shè)（1）采用整體式雙排落地回字形腳手架，排距1.0m，立桿間距1.2m，步距1.2m，大橫桿長4.5m，小橫桿長1.2m，內(nèi)側(cè)桿距墩柱模板0.2m-0.3m，立桿垂直度偏差不大于架高的1/200。（2）立桿接頭除在頂層可采用搭接外，其余各接頭采取對接扣件，對接應(yīng)符合下要求：立桿上的對接扣件應(yīng)交錯布置，兩相鄰立桿接頭不設(shè)在同步同跨內(nèi)，兩相鄰立桿接頭在高度方向錯開的距離不小于500mm，各接頭中心距主節(jié)點的距離不大于步距的1/3，同一步內(nèi)不允許有二個接頭。（3）立桿頂端高出橋墩柱頂面1.5m。（4）腳手架底部設(shè)置縱、橫向掃地桿?？v向掃地桿用直角扣件固定在距架底20cm處的立桿上，橫向掃地桿用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。（5）大橫桿設(shè)于小橫桿之下，在立桿內(nèi)側(cè)，采用直角扣件與立桿扣緊，大橫桿對接扣件連接、對接接頭交錯布置，不設(shè)在同步、同跨內(nèi)，相鄰接頭水平距離不小于50cm，并避免設(shè)在縱向水平跨的跨中。（6）架子四周大橫桿的縱向水平高差不超過50cm，同一排大橫桿的水平偏差不大于1/300。（7）小橫桿兩端采用直角扣件固定在立桿上。（8）每一主節(jié)點(即立桿、大橫桿交匯處)處設(shè)置一小橫桿，并采用直角扣件扣緊在大橫桿上，該桿軸線偏離主節(jié)點的距離不大于15cm，靠墩臺面一側(cè)的外伸長度不大于25cm。操作層上非主節(jié)點處的橫向水平桿宜根據(jù)支承腳手板的需要等間距設(shè)置，最大間距不大于立桿間距的1/2，施工層小橫桿間距為1.2m。（9）腳手板采用5cm厚木板，設(shè)置在三根以上小橫桿上，平鋪鋪滿并綁扎牢固，不得留有空隙和探頭板。操作層防護欄桿高于工作面1.5m，并在其內(nèi)側(cè)立掛安全網(wǎng)，網(wǎng)的下口掛搭封嚴(即形成兜網(wǎng))，再在操作層腳手板下另設(shè)一道密目式固定安全網(wǎng)。（10）腳手架的外立面設(shè)置剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置。剪刀撐用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的小橫桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線距主節(jié)點的距離不大于15cm。剪刀撐在腳手架外側(cè)交叉成十字形的雙桿互相交叉，并與地面成45°～60°夾角，把腳手架連成整體，增加腳手架的整體穩(wěn)定。（11）用于大橫桿對接的扣件開口，應(yīng)朝架子內(nèi)側(cè)，螺栓向上，避免開口朝上，以防雨水進人，導致扣件銹蝕、銹腐后強度減弱，直角扣件不得朝上。（12）腳手架高度超過20.0m時，加設(shè)纜風繩或與已灌注過的結(jié)構(gòu)物用平桿支撐。（13）腳手架搭設(shè)“之”字爬梯以方便施工人員上下通行。圖5-2墩柱施工平臺搭設(shè)（14）安全網(wǎng)掛設(shè)要嚴密，綁扎牢固，嚴防漏眼綁扎，兩網(wǎng)連接處綁在同一桿件上，并掛設(shè)在立桿內(nèi)側(cè)。（15）腳手架與施工層之間要按驗收標準設(shè)置封閉平網(wǎng)，防止雜物下跌。為防止高空墜物造成的傷害，水平網(wǎng)距離地面高度不小于3m。3、支架的驗收（1）腳手架搭設(shè)幾何尺寸整體式雙排“回”字形結(jié)構(gòu)，搭設(shè)最大高度為7m（H），立桿間距1.2m（Ia），步距1.2m（h），排距1.0m（Ib），內(nèi)側(cè)桿距墩柱模板0.2m—0.3m，腳手板采用滿鋪5cm厚木板，操作層防護拉桿高于工作面1.5m，立掛密目式安全網(wǎng)，下部為敞開式支架。（2）荷載傳遞路線1）豎向荷載：腳手板→橫向水平桿→縱向水平桿→縱向水平桿與立桿連接的扣件→立桿→墊板→地基（36#槽鋼）。2）水平荷載：立桿→立桿連接扣件→立桿。（3）橫向水平桿強度計算施工均布活荷載標準值：3.0kN/m2（查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130—2011，表4.2.2，以下同）。木腳手板均布荷載標準值：0.35kN/m2（查表4.2.1—1）。橫向水平桿間距Ib：1.0m。1）抗彎拉強度驗算橫向水平桿上的線荷載標準值：qk=（3+0.35）×1.0=3.35kN/m。橫向水平桿上的線荷載計算值：q=（1.2×0.35+1.4×3）×1.0=4.62kN/m。橫向水平桿按簡支梁計算，考慮活荷載在橫向水平桿上的最不利位置，驗算彎曲正應(yīng)力、撓度不計懸挑荷載。圖5-3橫向水平桿的強度驗算最大彎矩：Mmax=qIb2/8=4.62×1.02/8=0.578kN·m彎曲正應(yīng)力：σ=Mmax/W=0.578×106/5.08×103=113.78N/mm2<205N/mm2（查表5.1.6和B.0.1）滿足要求。2）變形驗算按表5.1.8受彎構(gòu)件的容許撓度要求，撓度不應(yīng)超過L/150=1000/150=6.7mm和10mm，此處指不超過6.7mm。υ=5qkIb4/384EI=5×3.35×10004/384×2.06×105×12.19×104=1.7mm<6.7mm。（查表5.1.6和B.0.1）滿足要求。3）地基承載力計算上部結(jié)構(gòu)傳到基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值N=8.339kn，設(shè)置36#槽鋼，作用長度1.0m，基礎(chǔ)底面積A=1.0×0.36=0.36m2，地基承載力標準值按回填碎石土夯實取fk=240KN/m2。地基承載力設(shè)計值fg=0.4fk=0.4×240=96KN/m2。立桿基礎(chǔ)地面的平均壓力：N/A=8.339/0.36=23.2KN/m2<96KN/m2。滿足要求。5.2.2施工準備1、場地平整在樁基混凝土施工完畢7天后，對樁基進行超聲波檢測，檢測合格后對樁頭進行破除，破除長度為1倍樁基直徑。接完樁頭后對施工所開挖的坑槽進行回填處理，并對待施工場地進行平整壓實。2、機械設(shè)備及水電準備墩柱施工所用機械設(shè)備準備吊車、裝載機、混凝土運輸車、備用發(fā)電機等。施工用水電從沿線附近水電源引入。施工前對所用機械設(shè)備進行檢修，以保證施工期間的正常進行。3、測量放樣由測量人員對墩柱進行測量放樣工作，墩柱中心誤差控制在10mm以內(nèi)。5.2.3鋼筋加工及安裝墩柱鋼筋半成品于鋼筋加工廠集中制作，組裝成型，驗收合格后運送至施工現(xiàn)場進行吊裝。墩柱的鋼筋可分節(jié)段制作和安裝，且應(yīng)保證其連接精度；條件具備時，亦可采用整體制作、整體安裝的方式施工，但在制作、存放、運輸和安裝時應(yīng)采取有效措施保證其剛度，避免產(chǎn)生過大的變形。1、鋼筋加工①進場鋼筋必須有出廠質(zhì)量證明書和試驗報告單，鋼筋進場后，試驗室現(xiàn)場取樣進行檢驗，檢驗合格后才允許使用。②鋼筋原材要進行調(diào)直，局部不得有彎曲現(xiàn)象；對鋼筋表面進行除銹處理，表面不得有銹蝕、油漬、污漬等現(xiàn)象。③鋼筋統(tǒng)一在鋼筋加工廠加工，鋼筋加工尺寸符合圖紙設(shè)計要求，鋼筋制作應(yīng)滿足施工圖紙及施工規(guī)范要求。鋼筋原材料及加工完成的成品均應(yīng)采取“上蓋下墊”措施進行防護。④鋼筋焊接應(yīng)使用熟練技工焊接，焊工應(yīng)有上崗證。鋼筋焊接長度應(yīng)滿足規(guī)范要求：雙面焊接長度不小于5d，單面焊接長度不小于10d；鋼筋焊接前焊端應(yīng)先預彎，保證鋼筋焊接完成后，鋼筋軸線在同一條直線上；鋼筋焊接接頭應(yīng)按施工規(guī)范要求互相錯開；鋼筋焊接采用二氧化碳保護焊。2、鋼筋籠制作鋼筋籠均在鋼筋場集中加工，用平板車或者貨車運至現(xiàn)場。鋼筋籠主筋采用直螺紋連接，鋼筋籠全部用滾焊機焊接成型。鋼筋進場后，先對鋼筋原材和套筒外觀進行驗收，檢查鋼筋出廠質(zhì)量證明書中的爐批號是否與進場鋼筋銘牌的爐批號相符及檢查套筒的規(guī)格型號性能與外包裝是否一致，配合監(jiān)理進行見證取樣復驗，經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗合格后，堆放到鋼筋場內(nèi)堆放區(qū)域及套筒堆放區(qū)域。（1）鋼筋籠加工流程加工流程：鋼筋下料→端頭切除→加工螺紋→端頭打磨→絲頭檢查驗收→安裝套筒→加工成鋼筋籠→安裝絲頭防護套→鋼筋籠做好標示→運至現(xiàn)場→現(xiàn)場安裝。（2）加工好的絲頭需逐個檢查驗收填寫《現(xiàn)場鋼筋絲頭加工質(zhì)量檢驗記錄表》檢驗合格的絲頭方能使用。驗收絲頭使用通規(guī)和止規(guī)，如下圖所示：圖5.9-1環(huán)規(guī)使用示意圖圖5.9-2塞規(guī)使用示意圖（3）鋼筋籠根據(jù)墩柱高度鋼筋分節(jié)制作，相鄰兩根主筋接頭間距（中心距）≥35d，在同一截面上接頭不大于50％。主筋應(yīng)做好標記，使鋼筋籠安裝時每一根主筋都是一一對應(yīng)的。（4）加強筋（加強圈）設(shè)在主筋內(nèi)側(cè)，螺旋筋范圍內(nèi)每2m一道，螺旋筋以下每1m一道，自身搭接部分采用雙面焊，焊縫長度不小于5d，加強筋與主筋連接全部焊接。（5）鋼筋籠螺旋箍筋與主筋點焊固定，主筋與螺旋筋的全部交點必須50%焊接牢固（間隔點焊，呈“梅花狀”）。（6）為控制保護層厚度，在鋼筋籠主筋上，每隔2m設(shè)置一道圓形砼墊塊，每個截面設(shè)置4個，各個截面錯開呈梅花形布置。按照設(shè)計圖紙要求灌注樁保護層厚度為10cm(凈保護層8.7cm）。（7）鋼筋籠的驗收與成品保護鋼筋籠制作完成后，先由工班長自檢，確定合格后提交技術(shù)員復檢，最后由質(zhì)檢員檢驗。自檢合格后，填寫工序交驗單，提交監(jiān)理工程師驗收，驗收合格后方能用于現(xiàn)場墩柱施工。（8）鋼筋籠堆放場地應(yīng)平整，堆放層數(shù)不得超過二層，并分別掛牌做好標識，做到下墊上蓋。同一根墩柱的鋼筋籠擺放在一起，先用的鋼筋籠擺放在上層，避免反復翻找造成鋼筋籠變形。（9）鋼筋籠運輸使用炮車、貨車，注意保護鋼筋籠，避免碰撞，運輸時行車速度不超過30km/h。3、鋼筋安裝墩柱鋼筋骨架于鋼筋加工廠加工成型運至施工現(xiàn)場，采用吊車吊裝。進行骨架安裝時，嚴格控制鋼筋骨架垂直度、標高及保護層厚度。鋼筋骨架與樁基鋼筋連接焊接頭要滿足要求，保證焊接質(zhì)量。鋼筋嚴格按照設(shè)計及規(guī)范要求進行綁扎，鋼筋間距滿足要求，加強箍筋與主筋綁扎牢固，無松動現(xiàn)象。鋼筋與模板間應(yīng)放置墊塊，保證鋼筋有足夠的保護層。鋼筋籠安裝前應(yīng)該對鋼筋籠中心線進行校核，保證墩柱保護層厚度符合設(shè)計及規(guī)范要求。5.2.4模板加工及安裝1、模板的加工墩柱模板采用鋼模，由模板生產(chǎn)廠家嚴格按圖紙設(shè)計尺寸采用6mm鋼板進行制作加工。要求模板平整度、拼裝長度以及接縫滿足設(shè)計及規(guī)范要求。模板進場由專人負責進行驗收，合格之后對模板表面進行打磨刨光處理，調(diào)整模板橫向和縱向接縫。2、模板的吊放安裝現(xiàn)場采用汽車吊拼裝，人工配合施工。模板先進行試拼，及時對模板進行修整，涂脫模劑，確保無誤之后再進行吊裝。墩柱模板上部采用4根纜風繩對角加固，施工中注意纜風繩地錨牢固，不發(fā)生松動現(xiàn)象。a.模板安裝、加固完畢后，采用十字交叉法對模板頂中心與墩柱中心進行對中復核，并用錘球吊線檢查墩身模板的垂直度，兩者誤差均應(yīng)滿足《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》的規(guī)定。b.嚴格控制模板安裝質(zhì)量：模板接縫處加墊軟橡皮條，使模板拼縫平順、嚴密，無錯縫、錯臺現(xiàn)象，確保在砼振搗過程中，接縫處不發(fā)生漏漿現(xiàn)象。c.模板安裝完成后，注意模板與樁基礎(chǔ)接觸面處用砂漿封堵嚴密，確保在接縫處不發(fā)生“爛根”現(xiàn)象。d.砼澆注過程中，注意派專人查看模板情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保不發(fā)生“跑?！爆F(xiàn)象。3）模板受力驗算模板壓力計算墩柱砼澆筑速度取V=5m/h，砼入模溫度按T=30℃計算，則V/T=5/30=0.167＞0.035，按《路橋施工計算手冊》，h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.167=2.16m，砼不參緩凝劑時K=1，則砼對現(xiàn)澆大模板最大側(cè)壓力Pm=Kγh=1×25×2.16=54Kpa，考慮振動荷載4Kpa，則P=54×1.2+4×1.4=70.4Kpa。面板驗算強度驗算：為了便于計算，圓柱模板按展開后的平面尺寸進行驗算，選用板區(qū)格中三面固結(jié)、一面簡支的最不受力情況進行計算。Ly/Lx=300/315=0.952，查《路橋施工計算手冊》附表二得Kmx0=-0.0629，Kmy0=-0.0599，Kmx=0.0229，Kmy=0.0194，Kf=0.00182。面板的抗彎強度設(shè)計值[σw]=145Mpa。取1mm寬的板條作為計算單元，荷載q=70.4×10-3×1=0.0704N/mm，支座彎矩：Mx0=Kmx0.q.Lx2=-0.0629×0.0704×3152=-439.4N.mmMy0=Kmy0.q.Ly2=-0.0599×0.0704×3002=-379.5N.mm面板的截面抵抗矩W=bh2/6=1×62/6=6mm3應(yīng)力為：σmax=Mmax/W=439.4/6=73.2MPa<[σw]=145MPa(可)跨中彎矩：Mx=Kmx.q.Lx2=0.0229×0.0704×3152=160N.mmMy=Kmy.q.Ly2=0.0194×0.0704×3002=122.9N.mm鋼板的泊松比ν=0.3，故需換算為：Mx（ν）=Mx+νMy=160+0.3×122.9=196.9N.mmMy（ν）=My+νMx=122.9+0.3×160=170.9N.mm應(yīng)力為：σmax=Mmax/W=196.9/6=32.8MPa<[σw]=145MPa(可)剛度驗算：B0=Eh3/[12(1-ν2)]=2.1×105×63/[12(1-0.32)]=41.54×105N.mmωmax=KfqL4/B0=0.00182×0.0704×3154/（41.54×105）=0.304mm<Lx/500=315/500=0.63mm，(可)橫肋驗算橫肋采用100mm×8mm扁鋼，間距315mm，以豎肋與橫肋的焊接結(jié)點作為支承點，支承點最大間距L=315mm，100mm×8mm扁鋼W=8×1002/6=13.33×103mm3，I=8×1003/12=66.67×104mm4。橫肋的抗拉、抗彎、抗壓強度設(shè)計值取145Mpa。強度驗算：q=PL=0.0704×300=21.1N/mmMmax=qL2/8=21.1×3152/8=0.26×106（N.mm）σmax=Mmax/W=0.26×106/（13.33×103）=19.6MPa<[σw]=145MPa(可)剛度驗算：ωmax=5qL4/（384EI）=5×21.1×3154/（384×2.1×105×66.67×104）=0.02mm<315/400=0.78mm，（可）④豎肋驗算豎肋采用100mm×8mm扁鋼，間距300mm，以橫肋與豎肋的焊接結(jié)點作為支承點，支承點最大間距L=300mm，100mm×8mm扁鋼W=8×1002/6=13.33×103mm3，I=8×1003/12=66.67×104mm4。橫肋的抗拉、抗彎、抗壓強度設(shè)計值取145Mpa。強度驗算：q=PL=0.0704×315=22.2N/mmMmax=qL2/8=22.2×3002/8=0.25×106（N.mm）σmax=Mmax/W=0.25×106/（13.33×103）=18.75MPa<[σw]=145MPa(可)剛度驗算：ωmax=5qL4/（384EI）=5×22.2×3004/（384×2.1×105×66.67×104）=0.017mm<300/400=0.75mm，（可）⑤螺栓強度驗算每米高度圓柱模板每側(cè)螺栓所受的總拉力F=70.4×1×2/2=70.4KN，螺栓間距15cm，高度1m范圍內(nèi)螺栓個數(shù)n=100/15=7個，螺栓主要承受拉力，單個螺栓承受的拉力F’=70.4/7=10.1KN。普通螺栓的抗拉承載力按下式計算：[NLI]=3.14（2d-1.8763t)2/(16[σL1]）式中：[NLI]普通螺栓的抗拉承載力；[σL1]螺栓的抗拉容許應(yīng)力，取110Mpa；d螺栓桿的外徑，取16mm；t螺栓的螺紋間距，取2.5mm；則采用直徑16mm普通螺栓，其抗拉承載力：[NLI]=3.14（2d-1.8763t)2/(16[σL1]）=3.14×（2×16-1.8763×2.5）2/（16×110）=16108N=16.1KN＞F’=10.1KN，（可）。5.2.5混凝土的澆筑橋墩施工前，應(yīng)對其施工范圍內(nèi)基礎(chǔ)頂面的混凝土進行鑿毛處理，并應(yīng)將表面的松散層、石屑等清理干凈；對分節(jié)段施工的橋墩，其接縫亦應(yīng)作相同的鑿毛和清潔處理。墩臺混凝土在拌和站統(tǒng)一集中攪拌，混凝土標號為C40，由混凝土罐車運送到位，吊車吊送，插入式振搗器振搗施工，混凝土設(shè)計坍落度140-180mm。澆注砼前，用清水沖洗，把砼表面濕潤，或者在混凝土施工之前先撒布高一強度的水泥砂漿，使新舊砼較好連接。為確保墩柱施工質(zhì)量，施工中從以下幾方面控制：1、原材對于混凝土原材，嚴格按合同文件及設(shè)計和規(guī)范要求進行檢驗，必須滿足《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》的要求，并經(jīng)監(jiān)理工程師認可后方可使用。不合格原材堅決不予進場。砂石料在料場分格存放，插上標識牌。2、混凝土拌和墩臺混凝土在拌和站集中拌和，拌和設(shè)備為大型自動計量拌和站，砼攪拌時，應(yīng)嚴格按試驗室出具的施工配合比進行，嚴格控制攪拌時間，使砼攪拌均勻，試驗人員現(xiàn)場值班，控制砼坍落度及和易性，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。3、混凝土的運輸混凝土運輸采用混凝土罐車運送，從混凝土入罐到出罐，混凝土運輸車要按要求進行自動勻速