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黄织铁路歹阳河大桥百米薄壁高墩施工技术(一)

来源:233网校 2008年7月29日

  一、工程概况

  歹阳河大桥位于贵州省织金县熊家场乡白苗寨以北100m处,为黄织铁路跨越歹阳河而设;桥跨为2-24m+3-32m+(52+96+52)m预应力钢筋砼连续刚构+1-32m,桥梁全长392.62m;该桥黄桶端78.7m长度位于R=1600m的缓和曲线上,其它位于直线上,全桥均在+11.2‰坡道上;该桥6#主墩高94m,矩形空心墩,基础为嵌岩基础;7#主墩墩高100米,矩形空心墩,基础为嵌岩基础。桥址区属中山深切峡谷地貌,海拔在1165~1395m,相对高差230m.沿线地形起伏较大,桥位两端地势十分险峻,两侧山坡上植被稀少,生长有一般杂木和灌木丛。桥下DK34+241.5~DK34+262.5段为歹阳河,水流顺畅,流速较快。桥址区域属“V”型河谷,两岸斜坡30~60度,局部陡立。地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水、溶岩水,地下水主要接受大气降水补给,地表水与地下水有相互补关系。

  二、施工方案

  的选定由于桥址区属中山深切峡谷地貌,地面起伏大,施工条件相对恶劣,这就要求施工方案必须解决垂直运输、水平运输、混凝土输送、支架模板等问题。由于高度和地形的限制,无法修便道到达每一个墩台。垂直运输方面,因为全桥的桥墩高度高,其中1#敦高16.6m、2#敦高21.6m、3#敦高41m、4#敦高57m、5#敦高58.7m、6#敦高94m、7#敦高100m、8#敦高29.1m,混凝土、钢筋用量大,若采用井架或塔式吊机至少需要5台,而且主墩承台面积小,安装塔式吊机仍要增加塔座基础混凝土,增加安装费用。另外,因桥址位置地形高峻陡峭,交通不便,采用履吊或汽车吊也难以移动。为满足全桥材料运输需要,沿全桥中线架设长428米、吊重15吨的缆索吊一套,即满足主墩施工需要,又兼顾边墩施工材料倒运的需要,这样就解决了材料水平运输的问题。施工中我们首先在河的西岸修通便道至7#墩,在7#墩下设置材料中转平台。人员的施工作业通道方面:6#、7#主墩采用两台SC200型工业电梯上下,其他墩身充分利用墩身内检查设备进行上下,确保了人员的上下安全。混凝土的输送采用一台HBT60C-1816Ⅲ型拖式混凝土输送泵。模板方面:在施工准备期间,拟定了滑模和缆索吊翻模两种施工方案。滑模配套设备较多,施工机具投入大;模板刚度高,自重大;混凝土外观质量差,施工纠偏困难;一旦开始施工,不得中断,雨季施工质量难以保证。翻模配套设备较少,施工机具投入小;模板刚度要求低,自重小;混凝土外观质量容易控制,施工纠偏容易,可以连续或间断施工,故在施工中选择了翻模施工。

  三、远距离混凝土的输送

  混凝土施工是本工程的重点难点,混凝土水平输送距离最远达到400米,垂直距离高达178米,这对混凝土的和易性要求较高。由于工程处在贵州山区,方圆几百公里未见河砂资源,细骨料只能采用机制砂,细度模数3.1~3.4,属粗砂。采用机制砂存在以下几个问题:

  1、机制砂无论在强度、级配、颗粒形状都无法与河砂相比较,容易泌水,流动性差,这无形中增加了远距离泵送混凝土的难度。

  2、机制砂含粉量比较高,吸水比较大,这就要求增加水的用量,水灰比增加,混凝土强度下降。

  3、机制砂的比表面积较大,摩擦力增加,需要较多的胶凝材料,增加施工成本。

  在施工过程中,为了确保混凝土质量及混凝土的可泵性,采用了以下施工措施:

  (1)施工前对砂、石、水泥等原材料的产地进行考察,对原材料进行试验检查,保证原材料合格;碎石采用硬质岩石灰岩打制的碎石,洁净无杂质,级配良好;外加剂选用正规厂家产品,并经检验合格;墩身混凝土使用同一厂家、同品种、同强度等级水泥、同品种脱模剂,以保持混凝土外观颜色一致。

  (2)严格按配合比施工,砂、碎石、水、粉煤灰、减水剂计量采用自动计量设备,配料偏差粗、细骨料控制在±2%之内,水、粉煤灰、外加剂控制在±1%之内。

  (3)增加搅拌时间,搅拌时间由设计的2分钟增加至3~ 4分钟。

  (4)严格控制减水剂掺量及混凝土用水量,坍落度控制在18cm~ 22cm之间,不满足要求的混凝土严禁使用。

  (5)认真做好施工配合比,根据机制砂中含有>5mm的石子含量,合理调整混凝土施工配合比,保证砂率满足混凝土的泵送要求。

  (6)必须做粗细骨料的含水量,合理调整混凝土的加水量,保证混凝土质量。

  混凝土泵送采用HBT60C-1816Ⅲ型高压混凝土地泵,理论正常工作压力为16MPa,合塞顶程为1.8米。混凝土泵管为内径125mm高压管。垂直混凝土泵管附着在脚手架上,在高度方向每隔20m采用5t链子葫芦固定,这样就可以缓冲泵送过程中的冲击力,且方便混凝土泵管的安拆。

  四、模板设计

  墩身模板在充分考虑技术经济合理性的后,采用翻模施工,墩身模板分大模、角模和收坡模板3种类型。采用缆索吊提升墩身模板进行循环施工,将外模施工平台支撑于外模板的横肋上,工作平台随外模标准节一起提升,施工人员在内外模施工平台上进行模板安拆、钢筋安装、混凝土施工等。

  通过计算,模板高度为1.5m,内外模板的大模横向主肋采用16槽钢,中竖向主肋采用8的槽钢,中横主肋采用5mm扁钢,纵横向边主肋采用角钢80*80*5,面板采用6mm钢板,模板水平缝有阴阳止口,竖向缝无阴阳止口,阴阳止口大小为阳5mm阴4mm.内外模板通过φ20对拉杆连接,在稳定性方面主要通过拉杆的抗剪、混凝土与模板的粘结力、模板的整体受力及墩身收坡来保证整个模板的稳定性。外模施工平台采用75×75×5角钢焊接成三角托架,焊接于外侧模横肋上,每个标准节外模安装一套,在支架位置外连续铺设,形成贯通通道,并在外模上安装施工人员上下通道。在三角托架顶面密排5cm厚木板,供施工人员作业、行走,存放小型机具。内模板中间施工平台采用φ50钢管搭设一施工平台,通过链子葫芦与模板连接,以便安拆,同时采用钢丝绳打保险,确保平台安全。墩身内平台利用缆索吊随着模板的爬升一起上升。

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