桥梁基础及承台施工施工工艺1 目的明确桥梁基础承台施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规承台施工。
2 编制依据《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》《京沪高速铁路客运专线施工图设计文件》3 适用围适用于陆上、放坡开挖的承台施工。
4 施工工艺及技术要求承台施工工艺流程图测设基坑平面位置、标高 挖掘机开挖 凿除桩头 检测桩基 基底处理 绑扎钢筋 安装模板 灌筑混凝土 与墩台身接缝处理基坑防护制作混凝土试件 集水井法抽水 混凝土拌制、输送桥梁基础施工工艺流程图4.1 基坑开挖桩身砼达到一定的强度后进行基坑开挖。
在基坑开挖线以外5m 处设置纵横向截水沟将地表水排入天然水沟。
基坑排水采取在基坑四周设排水沟及集水坑,并由专人负责排除基坑积水,严禁积水浸泡基坑。
采用挖掘机放坡开挖,坑底预留30cm人工清底。
并根据地质情况,设置木桩或钢管桩等临时支护措施,防止边坡坍塌。
4.2 凿除桩头、桩基检测破除桩头时应用采用空压机结合人工凿除,上部采用空压机凿除,下部留有10~20cm由人工进行凿除。
凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼。
严禁用挖掘机或铲车将桩头强行拉断,以免破坏主筋。
将伸入承台的桩身钢筋清理整修成设计形状,复测桩顶高程,进行桩基检测。
桩头凿完后应报与监理验收,并经超声波等各种检测合格后方可浇筑砼垫层,4.3 钢筋绑扎承台基坑开挖至设计基底高程经检验合格后,立即浇筑基础垫层砼。
钢筋绑扎应在垫层砼达到设计强度75%后进行。
在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线,并用油漆标出每根钢筋的平面位置。
承台钢筋集中加工,现场进行绑扎,底层承台钢筋网片与桩身钢筋焊接牢固;搭设钢管架绑扎、定好上层承台钢筋和预埋于承台的墩身钢筋。
钢筋下料长度可归纳为以下三种:1)直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度;2)弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度+弯钩增加长度-弯钩调整值;3)箍筋下料长度=箍筋周长+弯钩增加长度±弯6调整值。
4.4 模板当基坑无渗漏,坑无积水,基底为非黏土或干土时,应将基底洒水湿润;如基底为过湿的土基,应铺设一层10~30cm厚碎石垫层,夯实后再铺水泥砂浆一层;如基底为岩石、表面有风化或破碎层时,应将此层清除干净,适当湿润基层面后铺设厚2~3cm的一层水泥砂浆,然再灌筑混凝土基础。
如基底为融沉土或强融沉土时,在基础混凝土灌筑前,应铺设一层厚10~30cm的粗砂垫层或其他隔热层;基础表面应设置防水层。
基底经过处理合格后,则可以进行测量放线,支立模板,绑扎钢筋,准备混凝土的灌筑施工。
在支立模板时,应注意钢筋的混凝土保护层最小厚度的设置,基础钢筋的混凝土保护层最小厚度一般为35~70cm。
承台模板宜采用大块钢模,吊机配合安装。
也可采用组合钢模板,胶合板支立。
模板立设在钢筋骨架绑扎完毕后进行。
采用绷线法调直,吊垂球法控制其垂直度。
加固通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实,确保模板稳定牢固、尺寸准确。
墩身预埋钢筋的绑扎在模型立设完毕后进行,根据模型上口尺寸控制其准确性,采用与承台钢筋焊接,形成一个整体骨架以防移位。
4.5 灌注砼为保证主体混凝土结构的长期耐久性能,空心墩工程采用高性能性混凝土。
混凝土耐久性主要涉及到抗渗性、抗冻性、抗裂性,抗冲磨性、碳化、抗侵蚀性及碱骨料反应等性能。
混凝土施工采用有自动计量和检测装置的拌合站拌制。
严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序,强化混凝土的保湿保温养护过程,实现对混凝土施工全过程的质量监控,从而确保混凝土的耐久性能。
对大型基础混凝土,一般应在整个截面围进行灌筑,当结构截面过大,在先灌筑的混凝土初凝前不能完成后续混凝土的灌筑捣实时,则可将截面分块灌筑,分块接缝处应留错缝搭接。
灌筑混凝土的厚度超过振捣器作用深度时,应分层灌筑和振捣,以保证混凝土密实度。
一次灌筑厚度不超过插入式振捣器作用长度的1.25倍。
分层灌筑时,为保证上下层之间连为一体,应在下一灌筑层混凝土初凝前完成上一层混凝土灌筑。
上下层同时灌筑时,上下层前后距离应大于 1.5m。
采用斜向分层灌筑时,在斜面上灌筑混凝土时,应以低处向高处方向进行,并保证水平分层。
大体积墩台基础混凝土分块施工应符合下列规定:1)分块宜合理布置,各分块平均面积不宜小于50cm2;2)每块高度不宜超过2m;3)块与块间的竖向接缝面应与基础平截面短边平行,与平截面长边垂直;4)、上下邻层混凝土间的竖向接缝,应错开位置做成企口,并按施工缝处理。
4.5.1 高性能混凝土施工方法(1)、配制高性能混凝土配制混凝土的水泥满足国家和铁道行业标准,选用低水化热和低碱含量的水泥,避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥。
水泥品种一般为品质稳定的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿碴水泥,其强度等级宜为42.5。
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥宜与矿物掺和料一起使用。
水泥熟料中的C3A含量一般不超过8%,比表面积不超过350m2/kg,游离氧化钙不超过1.5%。
大体积混凝土C3A含量不超过5%。
水泥的含碱量(按Na2O当量计)不宜超过水泥质量的0.60%。
钢筋混凝土中所用水泥的氯离子含量不宜超过水泥质量的0.20%。
骨料选用符合《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》,选用球形、粒形、吸水率低、孔隙率小的洁净骨料,严格控制骨料的针片状颗粒含量。
粗骨料的堆积密度一般应大于1500kg/m3(对较致密石子则应大于1600kg/m3),空隙率不大于7%,吸水率不大于2%,针、片状颗粒含量不超过5%。
细骨料选用天然中粗河砂,细度模数宜在2.6-3.2,不使用机制砂及山砂。
不同细度模数砂子的0.75mm、0.6mm 和0.15mm筛的累计筛余量分别为0-5%、40-70%和≥95%。
粗骨料的最大公称粒径不得超过25mm,且不超过钢筋保护层厚度的2/3。
对于潮湿环境中的混凝土结构,混凝土骨料的砂浆棒膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法》(TB/T2922.5)检验不得大于0.10%,岩石柱膨胀率按《铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速岩石柱法》(TB/T2922.4)检验不得大于0.10%。
因条件所限骨料的砂浆棒膨胀率或岩石柱膨胀率超过上述限值时,除了骨料的砂浆棒率不得大于0.20%外,还应在混凝土中掺加适量的矿物掺和料或经试验确定的外加剂以抑制混凝土的碱骨料反应,且混凝土的总碱含量应满足TB/T3054的规定。
或选用非碱活性骨料配制混凝土。
适量掺用优质粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料,掺量控制在20%左右,并按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求严格控制其有害成分。
外加剂采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂,尽量降低拌合水用量。
高效减水剂的减水率不小于20%,外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总质量的0.02%,高效减水剂的硫酸钠含量不大于减水剂干质量的10%。
氯化钙不能作为混凝土的外加剂使用,各种阻锈剂的长期有效性需经检验,不使用亚硝酸钠类阻锈剂。
拌合用水满足TB10424的相应规定,最大水胶比不大于0.5。
混凝土的最大水胶比、最小水泥用量、最低胶凝材料用量和最大胶凝材料用量,根据现场试验限制在适宜的围。
尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量,一般胶凝材料最小用量不小于300kg/m3,最大用量不大于450kg/m3。
4.5.2 高性能混凝土搅拌采用带有自动计量和检测装置的混凝土拌合站。
混凝土原材料严格按照施工配合比要求进行计量,最大允许偏差符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、矿物掺合料等)±1%;专用复合外加剂±1%;粗、细骨料±2%;拌合用水±1%。
搅拌混凝土前,用直接法测定粗细骨料的含水率,以校核拌合站自动检测系统,准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化,以便及时调整施工配合比。
含水率每班用直接测定法抽测不少于3次。
混凝土搅拌时,先投入细骨料、水泥、矿物掺合料和专用复合外加剂,搅拌均匀后,再加入所需用水量,待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料,并继续搅拌至均匀为止。
每阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间2~3min。
冬季搅拌混凝土前,先经过热工计算,并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度,以满足混凝土最低入模温度(5℃)要求。
水泥、专用复合外加剂及矿物掺合料在使用前运入暖棚进行自然预热,不得直接加热。
炎热季节搅拌混凝土时,采取在堆料场搭设遮阳棚、低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度,或尽可能在夜间搅拌混凝土,以保证混凝土的入模温度不大于30℃规定。
4.5.3 高性能混凝土运输混凝土运输采用混凝土输送车运输。
运输混凝土的道路平坦畅通,保证混凝土在运输过程中保持均匀性,运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆,具有要求的坍落度和工作性能。
运输混凝土过程中,对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高(夏季)或受冻(冬季)。
严禁在运输过程中向输送车加水。
尽量减少混凝土的运输时间。
从搅拌机出盘到浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。
输送车到达浇筑现场后高速旋转20~30s,再将混凝土拌合物喂入泵车受料斗。
混凝土泵输送混凝土时,除按JGJ/T10—95的规定进行施工外,还要特别注意如下事项:在满足泵送工艺要求的前提下,泵送混凝土的坍落度尽量小,以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。
泵送混凝土时,输送管路起始水平管段长度不小于15m。
除出口处采用软管外,输送管路的其它部位均不采用软管。
高温或低温环境下,输送管路分别用湿帘和保温材料覆盖。
混凝土在搅拌后60min泵送完毕,且在1/2初凝时间前入泵,并在初凝前浇筑完毕。
因各种原因导致停泵时间超过15min时,每隔4~5min开泵一次,使泵机进行正转和反转两个方向的运动,同时开动料斗搅拌器,防止斗中混凝土离析。
4.5.4 高性能混凝土浇筑浇筑混凝土前,针对本标段工程特点、环境条件与施工条件设计浇筑方案,包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等;混凝土浇筑过程中,不得无故更改确定的浇筑方案。
浇筑混凝土前,仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度,并指定专人作重复性检查,以确保钢筋保护层厚度,构件侧面和底面的垫块至少为4个/m2,绑扎钢筋的铁丝头不得伸入保护层。
混凝土入模前,再次测定混凝土拌合物的温度、坍落度、含气量和泌水率等工作性能,其性能满足要求后方可入模浇筑。
混凝土浇筑时的自由倾落高度不大于2m;当大于2m时,采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出现分层离析现象。
混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行,浇筑间隙时间不超过90min,不得随意留置施工缝。