某山坡大體積承臺施工方案

一、工程概況

主塔7號墩為花瓶型,由塔座、塔墩、下塔柱、中塔柱、上塔柱、上橫樑、中橫樑、下橫樑等組成。承臺頂以上塔柱總高151.2m。承臺長33米,寬20米,厚5米,混凝土標號C40,共3300m3,鋼筋共297t。基礎為24根φ2.4米的鑽挖孔嵌巖樁,按平行式排布,樁尖嵌入基岩15米。承臺位於陡峭的山坡上,其中10根樁高出山坡,承臺一半懸空於地面上。

某山坡大體積承臺施工方案

承臺完成後效果圖

二、施工特點

本承臺結構尺寸大,為典型大體積混凝土承臺,施工過程中控制水化熱,防止出現裂縫尤為關鍵。

承臺地處山區陡坡,整體外露,同時該橋為全線重點控制工程之一,外觀質量要求較高。

施工場地狹窄,儲料能力較小,混凝土供應能力受限,對混凝土澆注工藝要求較高。

鋼筋間距、保護層為本地區檢查評價質量的一個重要指標,是本工程的一大特點。

混凝土要內實外美,對混凝土原材料及混凝土性能有較高要求。

三、施工方案

(一)方案設計概述

根據承臺所在地形的特殊情況,承臺懸空部分採用在樁頂設置牛腿,型鋼、方木、竹膠板作為支架底模的施工方法;承臺未懸空部分,採用澆注一層10cm厚C15混凝土墊層抹平,作為底模。側模採用大塊自制鋼模板按照常規方法進行施工。

7號墩承臺屬於大體積混凝土承臺,為有效控制溫度裂縫,確保混凝土的質量,同時考慮施工現場備料能力、拌和能力、工期等因素,承臺混凝土分兩次澆注,均按大體積混凝土施工工藝進行,第一次澆注2m高,第二次澆注剩餘3m。

懸空部分的樁在每根樁上設4個牛腿,根據順橫橋向對稱佈置,部分牛腿直接採用φ32精扎螺紋鋼對拉固定在樁基上,部分牛腿通過在樁基側面預埋鋼板,然後採用焊接固定在樁基上。順橋向樁與樁之間牛腿上放2Ⅰ45的工字鋼作為主樑,主樑間距5.72m,橫向再放置Ⅰ40b的工鋼作為分配梁,最大間距55cm;橫橋向樁與樁之間放置Ⅰ40b的工鋼;然後在分配樑上橫橋向佈置中心距為30cm的15X15cm的方木,最後在方木上鋪1.2cm的竹膠板作為底模板。支架設計只考慮第一次2m高的混凝土,承臺全部施工完成後再拆除支架。

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承臺支架施工平面佈置圖

某山坡大體積承臺施工方案

(二)承臺底模支架施工工藝

1、牛腿加工及安裝

承臺牛腿共有四種類型,分別為1號、2號、3號及3’號牛腿。

1號牛腿由鋼板焊接而成,佈置在順橋向樁基上,通過預埋抗剪槽鋼及φ32螺紋鋼筋對拉來固定在樁基上, 牛腿安裝好後,兩根鋼筋各張拉30t的力。可支撐荷載80t,主要支撐2I45工字鋼主樑。承臺施工完畢牛腿和精軋鋼可重複利用。

對於非對稱佈置的1#牛腿,精軋鋼伸出樁基另一側用鋼板和螺栓直接錨固。

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1#牛腿設計與實體圖

2號牛腿也由鋼板焊接而成,在接樁施工時,提前將帶有錨固鋼筋的預埋板埋入樁基側面,脫模後將牛腿支承部分直接焊在預埋板上。2號牛腿佈置在橫橋向,用於支撐3號分配橫樑。

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2#牛腿設計與實體圖

3號及3’號牛腿佈置在承臺邊上,兩牛腿的區別只是一個多兩根精軋鋼錨固孔,另一個沒有。它們由[28b組焊而成,用於支承承臺外側的Ⅰ56b工鋼。接樁施工時提前將帶有錨固鋼筋的鋼板預埋在樁基側面,脫模後將牛腿支承部分直接焊接在預埋鋼板上。

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3#牛腿設計與實體圖

牛腿的對拉採用32t螺旋頂,先加工好一個反力件,然後用兩臺頂同時同步施加力,待精軋螺紋鋼錨固好後回頂。

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千斤頂施工對拉力

2、縱橫樑加工與安裝

縱橫樑採用工字鋼,在鋪設之前按設計圖紙要求進行下料製作,準備好所需材料,待牛腿安裝完畢即可開始安裝,先安裝承重梁再安裝分配梁。

順橋向樁與樁之間的主樑採用2I45的工字鋼,間距5.72m,跨度2.8m,由1#牛腿支撐,並且在牛腿與主樑之間增加槽鋼墊塊,以便在拆模時將墊塊割掉,使底模系統與承臺分離,便於拆模。橫橋向樁基之間的2#主樑,採用Ⅰ40b,長3.32m,間距5.2m,由2#牛腿支撐。

橫橋向分配梁均為I40b工字鋼,間距不大於55cm,橫放在1#主樑上,搭接位置交錯放置,使工鋼最大間距儘量小。

承臺邊上的主樑採用I56b工字鋼,直接支撐在3號及3‘號牛腿上。

所有縱橫樑均按《鋼結構設計規範》要求,設置間距不大於2h0的橫向加勁肋,採用10mm厚鋼板焊接。各類梁的支座處均設置支撐加勁肋。並採用鋼筋連接各類縱橫樑以加強整體穩定性。

分配梁鋪設完畢,在其上鋪4m長,15cm×15cm的方木,在跨度2.6的位置方木滿鋪,其他位置可按中心間距30cm佈置。對方木一端懸空的,要求鋪放時另一端要用鐵絲固定。

最後,在方木上鋪1.2cm厚的竹膠板,作為懸空部分承臺的底模板。

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主樑安裝

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橫樑安裝

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方木安裝

3、底模托架系統的預壓

為了消除支架安裝時的非彈性變形,減小托架系統的變形位移,檢驗各牛腿焊縫焊接質量以及牛腿的承載能力,在托架系統安裝完成後進行預壓載試驗。

預壓採用反力架形式進行,即在樁頂安裝剛度足夠大的工鋼(計算後決定採用I56工鋼),採用2個32t千斤頂模擬施工荷載,在牛腿承載位置施加壓力。

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