桥梁墩台施工.ppt

第四章桥梁墩台施工,第一节 概 述第二节 墩台模板的类型与构造第三节 模板设计第四节 墩台混凝土浇筑第五节 高墩施工,桥梁墩台 支承桥梁上部结构的荷载传递给地基基础。荷载：上部结构作用力，风力、流水压力以及可能发生的冰压力、船只和漂流物的撞击力作用。桥台设置在桥梁的两端，支承上部结构、连接两岸道路，挡住桥台背后的填土。,第一节概 述,金华拱桥（重力式墩台）,内昆铁路花土坡特大桥深基、高墩、大跨、长联，连续梁桥（2001年）104米大跨连续梁为全国同类桥梁之最，110米高墩为亚洲第一。,重力式桥台,轻型墩台,桥墩按构造：实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、排架式桥墩、框架式桥墩、弹性墩拼装式桥墩、预应力桥墩等；空心式桥墩、墩身侧面可做成垂直的或斜坡式或台阶式的。按截面形状：矩形、圆形、圆端形、尖端形、矩形圆角、I字形。按构造类型：重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合式桥台和承拉式桥台。,桥梁墩台施工方法：现场就地浇筑、砌筑 拼装预制的混凝土砌块、钢筋混凝土砌块或预应力混凝土构件。,浇筑式墩台 优点 工序简便、机具较少、技术操作难度小，因而应用较多 缺点：工期长，消耗多。装配式墩台 优点：结构形式轻便、速度快、质量有保证 主要用于山谷架桥、跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等桥梁，特别是干扰多、场地狭窄、缺水与砂石供应困难地区，其效果更显著。,浇筑式墩台工艺：支设墩台底模板，绑扎钢筋 支设侧模板，浇筑墩台下部0.50.8mm的混凝土；强度达到设计强度的70以上，进行上部混凝土施工。直至完成整个墩台的浇筑。小型墩台下部0.50.6m厚混凝土，安装，桩顶外伸筋插入预制体的预留孔，再浇筑桩顶节点混凝土，然后继续进行上部混凝土施工的工艺。因此，浇筑式墩台有两种施方法；全体现浇和底部预制安装。,桥梁墩台全体现浇 优点：节省场地，无须起重船舶。缺点：底模板面积大，型钢、木材等规格型号多，数量大；当基础桩的间距较大(超过6m)时，底主梁使用一般型钢不能满足强度和刚度的要求，材料一次投入量巨大，很难周转使用；水上工作量大，作业受潮汐、风浪等因素的影响大，施工进度缓慢，难以保证工期；墩台底模板支设历时长，易被风浪打坏，不利于抗台防台。,底部预制安装方法 优点：支设底模板的施工用料大大减少，变水上作业为陆上作业，改善工人的作业条件，旌工进度大大加快，利于保证工期，且底模板受风浪、潮汐影响小，利于抗台防台；缺点：预留孔口，预制部分与桩连接等结构处理问题，需要预制场和起重船，且现场钢筋的焊接量增加。桥墩施工工艺流程:墩台模板制作、安装与混凝土浇筑,图4-1桥墩施工工艺流程,第二节 墩台模板类型与构造,本节主要内容提要,一、固定式模板二、设计荷载三、模板体系计算简图规定四、墩台侧模设计,一、固定式模板固定式模板一般用木材或竹材制作，现场加工制作和安装。固定式模板：立柱、肋木、壳板、撑木、拉杆，钢箍、枕梁与铁件等组成。,混凝土及钢筋混凝土墩台常用的模板，一般包括四种类型：固定式 拼装式 整体吊装式 组合定型式。,固定式模板的优点：整体性好，模板接缝少 适应性强，能根据墩台形状制作和组装，不需起重设备，运输安装方便。显著的缺点：重复使用率低，耗材，装拆、清理费时费工，不经济。只宜用于中小规模的墩、台。墩、台外形的不同，模扳可由竖直平面、斜平面、圆柱面和圆锥面等组成。立柱、肋木、拉杆和钢箍形成骨架。骨架立柱放在基础枕梁上，肋木固定在立柱上，木模壳板竖直布置在肋木上，立柱两端用钢拉杆连接。,木模半圆形端头采用圆弧形肋板分段对接。双层交错叠合形成紧密的半圆，两端与水平肋木用螺栓连接，肋木之间设置拉杆。若桥墩较高时，要加设斜撑或横撑式抗风拉索。桥台，有背墙、耳墙，比桥墩复杂。,图4-2圆端形墩固定式模板1-水平肋木；2-板；3-立柱；4-木拉条；5-拱肋；6-安装柱；7-板壳；8-拉杆,二、拼装式模板标准模板+销钉连接并与拉杆、加劲构件等组成墩台形状的模板，又称盾状模板。优点：预制构件尺寸准确，拆装容易，运输方便，可周转使用。适用于高大桥墩或在同类墩台较多时拼装模板可用钢材或木材加工制作。钢模板采用2.54mm厚的薄钢板并以型钢为骨架，可重复使用，装拆方使，节约材料。成本较低。钢模板：机械加工，稍有不便。木模：耗木材，使用次数少，宜用于中、小桥梁。,1标准模板 采用钢、木、胶台板等材料制作，边框多用角钢制作，面板宜采用薄钢板、胶合板等，亦可采用木面板。标准模板尺寸可根据构造物的形状和需要确定。,标准模板尺寸表 mm,图4-3标准模板,2异形模板墩、台圆弧或拐角，异形模板：角模或梯形模板。角模用于墩台拐角处，分内角模和外角模。梯形模板与标准模板配合使用，组成墩台弧形模板，满足桥墩收坡要求。,图4-4异形板角模,3拉杆拉杆保证了内外模板间距，提高模板侧压力能力，保证结构尺寸达到施工规范要求的精度。一般，拉杆采用圆钢制作，防止表面不平整，用混凝土块作撑垫，再用螺母拧紧或雏形螺母与拉杆连接。4加劲构件 增加模板强度、刚度和稳定性，在模板的井侧应安装横肋和立柱。横肋用型钢制作。立柱用有单柱或桁架两种，单立柱用较大的型钢加工 桁架立柱用钢桁架。,三、整体吊装模板整体吊装模板的组装方法：根据墩台高度分层支模和灌筑混凝土，每层的高度应视墩台尺寸和模板数量灌筑混凝土的能力以及吊装能力而定，一般宜为24m。用吊机吊起大块板扇。按分层高度安装好第一层模板，其组装方法与低墩、台组装模板的方法相同。模板安装完后在灌筑第一层混凝土时，应在墩、台身内预埋支承螺栓，以支承第二层模板和安装脚手架。,图4-5整体吊装模扳组装方法,优点：安装时间短，施工进度快大大缩短工期，不留工作缝；将拆装模板的高空作业改为平地操作，施工安全；模板刚度大，可少设拉筋，节约钢材；可利用模板外框架作简易脚手架；结构简单，装拆方便，可重复使用。缺点：需要一整套吊装设备，且起吊质量大。圆形、方形柱式墩，根据现场吊装能力，分节组装成整体模板，以加快施工进度、减轻劳动强度和保证施工安全。整体模板具有足够的强度和刚度，应验算。,四、组合钢模板 钢模板+配件。（1）钢模板 平面模板、阴角模板、阳角模板、连接角模等通用模板和倒棱模板、柔性模板、搭接模板、可调模板及嵌补模板等专用模板。钢模板采用模数制设计，通用模板的宽度模数以50mm进级，长度模数以150mm进级(长度超过900mm时，以300mm进级)，模板的具体形式及规格见组合钢模板技术规程。,组合钢模板,（2）配件连接 U形卡、L形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、对拉螺栓、扣件等，还有不同形式的支承件。组合钢模板能节约大量木材，组装拆卸方便、通用性好，可多次周转使用，具有较好的经济效益，是桥梁墩台施工中常用的模板之一，也是其他土木工程施工中常用的模板之一,组合钢模板拼配原则：(1)尽量用规格大的钢模板，模板块数少、拼接少、节省连接和文承配件，减少装拆工作量，增强模板整体刚度。(2)无特殊要求的转角，用连接角模代替阳角模板。阴角模板用于长度较大的转角。(3)配板时将钢模板的长度沿着墙、柱、墩台的高度方向和梁的长度方向排列，用长度规格大的钢模板和增大钢模板的支承跨度。(4)制作和拼接安装误差：（超过4m才考虑）每45m留35mm的富余。(5)连接点和支撑点位置，尽量利用材料和地形，以便于安装制作，达到美观要求。,第三节模板设计,一、模板设计要求二、设计荷载三、模板体系计算简图规定四、墩台侧模设计,本节主要内容提要,1设计原则公路桥涵施工技术规范设计原则：(1)强度、刚度和稳定性。(2)采用组合钢模板或大模板，节约木材、提高模板的适应性和周转率。(3)模板板面平整，接缝严密。(4)易拆装，操作方便，安全。,2设计一般要求(1)根据墩台形式、施工组织设计、荷载大小及设计、施工规范进行模板及支架的设计。(2)绘制模板及支架总装图、细部构造图。(3)制定模板及支架的安装、使用、拆卸和保养等有关技术安全措施和注意事项(4)编制模板及支架材料数量表。(5)编制模板及支架设计说明书。(6)验算模板刚度时，其变形值不得超过下列数值：结构表面外露的模板挠度为模板构件跨度的1/400；结构表面隐蔽的模板挠度为模板构件跨度的1/250；墩台盖梁的支架模板，其弹性挠度为相应自由跨度的1/400；钢模板的面积变形为1.5mm；钢模板的钢棱、柱箍变形为3.0。,二、设计荷载1模板荷载计算模板及支架时，考虑下列荷载，并进行荷载组合：(1)模板及支架自重。(2)新浇混凝土、钢筋混凝土的重力。(3)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载。(4)振捣混凝土时产生的荷载。(5)新浇混凝土对侧面模板的压力。(6)倾倒混凝土时产生的水平荷载。(7)其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬期保温设施荷载等。验算 墩台侧模板的强度时，荷载组合取(5)和(6)组舍，验算刚度时取(5)。墩台上的盖梁、顶板底模板的强度时，取(1)、(2)、(4)、(5)和(7)组合，验算刚度时取(1)、(2)和(7)组合。盖梁、顶板侧模板强度验算取(4)和(5)组合，刚度验算取(5)组合。,2荷载计算(1)模板、支架的重度应按设计图纸计算确定。(2)新浇混凝土重度24kN/m3，钢筋混凝土重度25kN/m326kN/m3(以体积计算的含筋量2时采用25kN/m3，2时采用26kN/m3)。(3)振捣混凝土荷载：水平模板2.0kPa，垂直模板4.0kPa。(4)采用内部振捣器当混凝土的浇筑速度在6m/h以下时，新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按式(4-1)和式(4-2)计算，侧压力分布如图46所示。,图46 侧压力分布,Pmax=0.22 t0K1K2v1/2 Pmax=h式中：Pmax新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)h一有效压头高度(m)；v一混凝土的浇筑速度(m/h)；t0新浇混凝土的初凝时间(h)，可按实测确定；混凝土的重度(kN/m3)；K1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的外加剂时取1.2；K2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度30mm时，取0.851坍落度介于5090mm时，取1.0；坍落度介于110150mm时，取1.15。,不同的混凝土投放方式，对模板受力不同。吊斗投放，要考虑冲击力。冲击力的太小随吊斗的高度而定，定量计算难度较大。鉴于施工中投放混凝土造成模板拉杆被拉断跑模或模板变形，加大安全系数。严禁吊斗过高投放。(5)泵送混凝土灌筑施工时，混凝土对模板侧压力的大小中，灌筑速度、混凝土初凝时间、混凝土振捣是液化作用是主要因素，可通过对实测结果的回归分析，得到混凝土最大侧压力与灌筑速度的回归方程。混凝土入模温度在10以上时，模板侧压力推荐采用下式计算：,Pmax=4.6v1/4(4-3)式中符号意义同前。(6)采用外部振捣时，模板侧压力采用下列公式计算Pmax=h（v4.5m/h，H2R时）(4-4)Pmax=(0.27v+0.78)K3K4(v4.5m/h，H2R时)(45)式中：R外部振捣器作用半径(m)；K3混凝土拌和物稠度影响系数，坍落度20mm时，取0.8；坍落度介于40 60mm时，取1.0；坍落度介于5070mm时，取1.2；K4一混凝土拌和物的温度系数，温度57时，取1.5；温度1217时，取1.0；温度2832时，取0.85。其余符号意义同前。,倾倒混凝土时产生的水平荷载 表42,(7)倾倒混凝土时对模板产生的水平荷载,(8)风荷载的计算 工程地点空旷等易受风力作用的地区，如水上、沟谷、郊野等；施工时期为多风季节；墩台高度高即高墩施工。模板风荷载按现行荷载规范计算，根据实际情况取用不同重现期基本风压。(9)其他可能产生的荷载保温设施荷载等，按实际情况考虑。,三、模板体系计算简图规定(1)模板面板设计刚度控制 次楞间距l与面板厚度t之比l/t100时，按小挠度连续板计算，否则按大挠度连续板计算。小挠度连续板按照次楞布置方式分为单向板和双向板。单向板计算取1m板宽，次楞为支承，按连续梁计算，强度和挠度均须满足要求；双向板面计算取一个区格，四边支承取决于混凝土浇筑。满载时三边固定、一边简支。(2)次楞计算简图 以主楞为支承的连续梁，考虑和面板的共同效应，按组合截面计算截面抵抗矩，验算强度和挠度。(3)主楞计算简图 以穿墙螺栓为支点的连续梁，考虑面板、次楞和主楞共同工作，按组合截面进行验算。,四、墩台侧模设计1墩台模板各构件间距 内楞间距l1、外楞间距l2，对拉螺栓间距l3，都将相应的模板面板、内楞以及外楞看作受均布荷载的三跨连续梁,图47,三跨连续梁：最大弯矩Mmax=0.1ql2，最大挠度umax=q l4/150EI。(q为线荷载标准值)（1）抗弯承载力：MmaxM抵(4-6)则 0.1ql2 fW抵 即 l3.16 fW抵/q(4-7)（2）刚度：umaxu(4-8)即 l3.49(4-9)取式(4-7)和式(4-9)二者的较小值，即梁支座间距,2对拉螺栓规格一个对拉螺栓承受混凝土的侧压力的等效面积如图4-8所示，则受拉螺栓的应力不应小于式(4-10)：=(4-10)根据以上推导，对于竖向的墩台模板，在确定了模板材料和厚度以后，就可以根据式(4-7)和式(4-9)分别确定内楞间距l1、外楞间距l2和对拉螺栓间距l3。并根据式(4-10)确定螺栓规格。具体的计算公式，如表4-3所示。,墩台模板计算公式汇总 表4-3,3计算实例现设计高度为2.65m的墩模板，其施工条件为：混凝土的浇筑速度为1.5m/h，采用内部振捣器振捣。混凝土温度为15，坍落度为80mm，不掺外加剂。混凝土浇筑采用0.8m3吊斗供料，水平荷载4kN/m2。根据施工条件，混凝土的初凝时间为：t0=,t0K1K2v1/2=0.22X24X6.67X1X1.51/2=43.1kN/m2 F=rch=24X2.65=63.6kN/m2故取模板侧压力设计值为：F=43.1X1.2=51.7kN/m26.67h由式(4-1)和式(4-2)，模板侧压力标准值取下面二者较小值：F=0.22,模板采用18mm厚的木模板，内楞采用50mmx100mm木枋，外楞采用8X3.5双钢脚手管。对墩台施工，倾倒混凝土时产生的水平荷载作用在有效压头高度之内，当采用0.8m3的吊斗供料时，考虑荷载分项系数和折减系数可得：F=41.40.9=5.04kN/m2由于F仅作用在有效压头高度1.94m范围内，可以忽略不计。,(1)内楞间距l1新浇混凝土侧压力作用在面板上，梁宽取1 000mm。作用在连续梁上的线荷载设计值q1和标准值q1分别为：q1=46.55x1.0=46.55kN/m q1=43.1x1.0=43.10kN/m故 l1147.1h=388mm l166.7h=342mm l1124.1=423mm取l1=330mm。,(2)外楞间距l2内楞的受荷宽度为l2，则作用在梁上的线荷载设计值和标准值分别为 q2=46.55X0.33=15.36kN/mq2=43.1X0.33=14.22kN/m故 l211.4=840mm l215.3=1 016mm取l2=800mm。,(3)对拉螺栓间距l3内楞的受荷宽度为l1，则作用在梁上的线荷载设计值和标准值分别为：q3=46.55X0.8=37.24kN/m q3=43.1X0.8=34.48kN/m故 l311.4=1 308m l315.3=1 582mrn取l3=1 000mm。,(4)选对拉螺栓规格对拉螺栓等效受拉力为：N=0.8X1.0X46.55=37.24kN，故选M18螺栓。此例选用不同厚度的木模板时的各个计算参数，如表44所示木模板计算参教 表4-4,第四节墩台混凝土浇筑,一 混凝土的拌制和运输二 混凝土浇筑三 混凝土养护四 特殊外形墩台混凝土施工,本节主要内容提要,一、混凝土的拌制和运输1混凝土拌制(1)拌制顺序要求 搅拌顺序：无外加剂、混合料时：粗集料一水泥一细集料。有掺混合料时：粗集料一水泥一混合料一细集料。掺干粉状外加剂时：粗集料一外加剂一水泥一细集料或粗集料斗水泥斗细集料一外加剂,(2)时间要求 为了保证混凝土拌和物的质量，对混凝土的拌制应根据不同的拌制方式和拌制设备采用相应的搅拌时间。为保证混凝土拌和物搅拌均匀，对于拌和程序和时间，应通过拌和试验确定。一般而言，混凝土搅拌的最短时间，必须符合表45的规定。通常设置时间控制装置，以检查拌和时间。(3)在每次应用搅拌机拌和第一罐混凝土之前，应先开动搅拌机空机运转，运转正常后，再加搅拌料。搅拌好的混凝土要做到基本卸尽，在全部混凝土卸出之前不得再投人拌和料，不得采用边出料边进料的办法。,混凝土的搅拌时间 表4-5,注：搅拌细砂或掺有外加剂的混凝土时搅拌时间应适当延长 搅拌时问也不宜过长每一工作班至少抽查两次；当采用其他形式的搅拌设备时，搅拌的最短时间应接设备说明书的规定或经试验确定。,(4)冬期施工混凝土的搅拌室外日平均气温连续5d稳定低于5时，混凝土拌制应采取冬期施工措施，并应及时采取气温突然下降的防冻措施。冬期拌制混凝土应优先采用加热水的方法。水泥不得直接加热，宜在使用前运入暖棚内存放。当集料不加热时，水可加热到100，但水泥不应与80以上的水直接接触。对于投料顺序与普通混凝土的投料顺序不同，先投入集料和已加热的水，然后再投入水泥。对于混凝土的拌制时间以及具体温度都有一定的限制，拌制时间应取常温的1.5倍；混凝土拌和物的出机温度不宜低于10，入模温度不低于5,2混凝土运输(1)运输方式和设备选择 混凝土从搅拌处至浇筑地点的运输过程中，应采取措施使混凝土保持均匀性和规定的坍落度，不出现漏浆、失水、离析等现象，保证在初凝前有充分的时间进行浇筑和捣实。否则需在浇筑前进行二次搅拌。根据运输量大小和运距远近，采用不同的运输设备，总的要求是运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，当混凝土拌和物运距较近时，可采用无搅拌器的运输工具运输；当运距较远时，宜用搅拌运输车、混凝土泵车等运输。对于运输工具，要求不吸水，不漏浆。,(2)采用搅拌运输车运输要求混凝土运输车装料前应将搅拌筒内、车斗内的积水排净。运输途中拌筒应保持35转/min的慢速转动。混凝土应以最少的装载次数和最短时间，从搅拌地点运到浇筑地点。混凝土的延续时问不宜超过表4-6的规定。,(3)用混凝土泵送混凝土要求混凝土泵的选型、配管设计，应根据工程和施工场地特点、混凝土浇筑方案、要求的最大输送量及混凝土浇筑计划，参照混凝土泵送施工技术规程确定。对于混凝土的配合比，,混凝土从搅拌机中卸出翻浇筑完毕的延续时间 表4-6 注：对掺外加剂或快硬水泥拌制的混凝土，其延续时同应接试验确定。,在采用混凝土泵时，应注意如下几点：输送管接头应严密，运送前应用水泥浆润滑内壁。混凝土运送作业宜连续进行，如有间歇应经常使混凝土泵转动，以防输送管堵塞，时间过长时，应将管内混凝土排出并冲洗干净。泵送时，应使料斗内经常保持约23的混凝土，以防管路吸人空气，导致堵塞。多台混凝土泵或泵车同时浇筑时，选定的位置要使其各自承担的挠筑量接近，最好能同时浇筑完毕，避免留置施工缝。混凝土输送管的固定，不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上。应避免混凝土泵的油污染混凝土。,二、混凝土浇筑1浇筑前检查 浇筑混凝土前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查合格后，方可进行，并将基础顶面冲洗干净，凿除表面浮浆。倘若运至浇筑地的混凝土有离析现象或坍落度不符合要求，应重新搅拌均匀，直到满足坍落度要求方能入模。在明挖基础上浇筑墩台第一层混凝土时，要防止水分被基底吸收或基底水分渗入混凝土而降低强度。对桥梁墩台基底的处理，除可按有关要求和规定外，还应注意做到以下几点：(1)基底为非黏性土或干土时，应将其湿润。(2)基底为岩石时，应加以湿润，并铺一层厚为23cm的水泥砂浆，然后在水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。,2墩台混凝土浇筑(1)墩台混凝土浇筑速度控制混凝土的浇筑速度，以满足浇筑质量。其公式如下：vAh/t(411)式中：v混凝土配制、输送及浇筑的容许最小速度(m3/h)；A浇筑的面积(m3)h浇筑层的厚度(m)t一所用水泥的初凝时间(h)。如混凝土的配制、输送及浇筑需要时间较长，则应符合：vAh/(t-t0)(412)式中：t0混凝土的配制、输送及浇筑所消耗的时间(h)。,(2)墩台分块浇筑对于墩台及基础混凝土，由于其体积庞大，一般整个平截面范围水平分层进行浇筑。大体积墩台基础混凝土，当平截面过大，不能在前层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成次层混凝土时，可分装块进行浇筑。对于分块浇筑时须符合以下要求：块合理布置，各分块面积不宜小于50m2。每块高度不宜超过2m。块与块之间的竖向接缝应与基础平截面短边平行，与平截面长边垂直。,上下邻层混凝土间竖向接缝应错开位置做成企口，并按施工缝处理：a.在施工缝处浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土的抗压强度必须达到1.2MPa以上。在施工缝施工时，应在已硬化的混凝土表面上，清除水泥薄膜和松动的石子以及软弱的混凝土层，同时还应加以凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，一般不宜少于24h，残留在混凝土表面的积水应予清除。并在施工缝处铺一层水泥砂浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆。,b.注意施工缝位置附近需弯钢筋时，要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏。钢筋上的油污、水泥砂浆及浮锈等杂物也应清除。c.重要部位及有抗震要求的钢筋混凝土结构，应在施工缝处补插锚固钢筋；有抗渗要求的施工缝宜做成凹形、凸形或设置止水带。d.施工缝为斜面时，应浇筑成或凿成台阶状。(3)混凝土分层浇筑混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。混凝土分层浇筑厚度不宜超过表4-7的规定。,(4)混凝土振捣 在振捣成型之前应根据施工对象及混凝土拌和物性质选择适当的振捣器，并确定振捣时间。一般，赊少量塑性混凝土可用人工捣实外，宜采用振动器振实。用振动器捣实时应符合下列规定：用插入式振动器时，移动阀距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持50100mm的距离；插入下层混凝土50100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。表面振动器的移位间距，应以使振动器平板能覆盖已振实部分100m左右为宜。附着式振动器的布置距离，应根据构造物形状及振动器性能等情况并通过试验确定。每一振动部位，必须振到混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。,混凝土分层浇筑厚度 表4-7,(5)毛石混凝土的浇筑 浇筑大体积的混凝土墩台及其基础，可在混凝土中填充厚度不小于15cm的块石，其填充量不得超过混凝土体积的20，并且必须满足下列要求：块石必须经过挑选，无裂纹和夹层且未教烧，具有抗冻性能。块石的抗压强度不应低于30MPa及混凝土的强度。块石在使用前应清洗干净，使用时再用水润湿。块石应嵌在新浇筑的瀛态混凝土上，不应在初凝后混凝土上放置。块石应在捣实的混凝土中埋入一半左右，露出一半，与次层混凝土结合。块石应均匀分布，间距不小于100mm，距结构侧面和顶面的净距不小于150mm，块石不得接触钢筋和预埋件。,(6)大体积墩台混凝土温度应力控制措施 桥梁墩台结构体积一般都偏大，属于大体积混凝土工程。对桥台与墩身来说，因常年浸泡在泥、水中，除需满足结构强度外还必须具备良好的耐久性和抗渗性，同时还应有较好的抗冲击、抗震及耐侵蚀性能。因此，严格控制大体积墩台混凝土温度应力，减少湿度裂缝的产生，是像证桥梁工程质量的关键。对于大体积混凝土而言，一般是降温收缩和自身收缩共同的作用。其主要是通过减少混凝土中的水化热，使其各部位的温差不超过25，温度梯度不超过10。在实际施工中，可采取如下措施：,掌握混凝土浇筑时的外界温度和控制出机温度。混凝土内部散热慢，表面散热快，造成混凝土内外部温度差大。掌握好外界温度，不仅可以直接降低混凝土浇筑的温度，减小温度应力，同时还可以利用使浇筑温度降低到周围环境温度以下，形成负的初始温差。温差初期将在混凝土体内引起压应力，抵消内外温差及温度梯度引起的表面拉力，利于防止早期混凝土表面裂缝。对混凝土的浇筑，在正确掌握好外界温度的同时还要控制好出机温度。出机温度一般是根据搅拌前混凝土原材料总的热能与搅拌后混凝土总热量相等的原理来得出。因此如碰到高温天气，尽可能采取降温措施(必要时要加冰屑)，可利用晚上气温低时浇筑，对于一些粗细集料最好搭设遮阳篷防止日晒，或在使用前用冷水冲洗,控制混凝土水化热。桥梁墩台中混凝土强度一般较高，水泥的用量也较大，这样就造成浇筑完成的混凝土由于水泥的水化热引起内部温度急剧升高，体积膨胀也增大。对于这个问题，施工中尽量采用低水化热的水泥(如大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥等)配制混凝土；或者在混凝土中掺人少量粉煤灰来取代部分水泥，不仅能改善馄凝土的工作性和可泵送性，并且能明显地降低混凝土的水化热。埋入石块，降低水泥用量。埋入合乎要求的块石，能减少水泥用量。,合理的分层浇筑 做好混凝土的养护及表面温度控制。为了降低温差，可采用蓄水养护。即在每层混凝土浇筑完毕待终凝后立g暇至上面作蓄水养护，蓄水深度应在30咖以上，以推迟混凝土表面温度的迅速散失，控制混凝土表面温度与内部中心温度或外界气温的差值，防止周围产生温度裂缝。除此以外，可采用塑料成膜养护法，即在混凝土外露部分全面均匀地喷洒一层塑料薄膜，进行面膜养护；外观无特殊要求时也可采用湿麻袋、草帘或湿砂遮盖，并经常洒水湿养。采用降温法人为控制结构内部温度。墩台施工时预埋一定数量的水平冷水管，利用流动冷水的冷却能有机地控制整个结构的内部温度，减少大体积混凝土内外温差。严格控制混凝土配合比。,三、混凝土养护(1)在养护工序中，应控制混凝土处在有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中，使硬化后的混凝土具有必要的强度和耐久性。应在浇筑完毕后12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。(2)一般混凝土的养护时间为7d，但对有抗渗要求或表观质量要求比较高的混凝土时，混凝土浇水养护的时间宜为14d。(3)应根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及对混凝土性能的要求，提出具体的养护方案，并严格执行规定的养护制度。为了满足清水混凝土的表观质量要求，宜采用覆盖塑料薄膜的方法进行养护，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护，同时保持薄膜布内有凝结水。,(4)自然养护混凝土时，应每天记录大气气温的最高和最低温度以及天气的变化情况，并记录养护方式和制度。采用薄膜养护时，应经常检查薄膜的完整情况和混凝土的保湿教果。(5)冬期浇筑的混凝土，应养护到具有抗冻能力的临界强度后，方可拆除养护措施。对于采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配翩的清水混凝土，其临界强度应为设计要求的强度等级标准值的30。(6)冬期施工时，模板和保温层应在混凝土冷却到5后方可拆除。当混凝土与外界温度相差大于20时，拆模后的混凝土应临时覆盖，使其缓慢冷却。,四、特殊外形墩台混凝土施工 鉴于现代桥梁墩台形式的多变性，如V形、Y形和X形桥墩结构特殊，其施工方法与桥梁结构体系有密切关系，下面以V形和Y形桥墩为例进行说明。1.V形墩台施工 通常对这类桥梁分为v形墩结构、锚跨结构和挂孔部分三个施工阶段。其中v形墩是全桥施工重点，它由两斜腿和其顶部主梁组成倒三角形结构。某大桥V形墩施工如图49所示。,图4-9 V形墩施工步骤1斜腿；2墩座；3承台；4高频焊管、钢丝束；5预应力拉杆；6墩中心线；7劲性钢架(第1节)；8角钢拉杆；9平衡架；10膺架；11梁体；12劲性钢架,(1)将斜腿内的高强钢丝束、锚具与高频焊管连成一体，并和第1节劲性骨架一起安装在墩座及斜腿位置处，挠筑墩座混凝土，如图4-9a所示。(2)安装平衡架、角钢拉杆及第2节劲性骨架，如图4-9b所示。(3)分两段对称浇筑斜腿混凝土，如图4-9c所示。(4)张拉临时斜腿预应力拉杆，并拆除角钢拉杆及部分平衡架构件，如图4-9d所示。(5)安装V形腿间墩旁膺架：浇筑主梁0号节段混凝土，张拉外腿及主梁钢丝束或粗钢筋，最后拆除临时预应力拉杆及墩旁膺架，使其形成V形结构，如图4-9e所示,采用劲性骨架和临时预应力拉杆的作用：一是吊挂斜腿模板及承受其他施工荷载；二是在结构中替代部分主筋及箍筋；三是可减小施工时的斜腿截面内力。一般，为保证施工中结构自身的稳定性和刚度，将两侧劲性骨架用钢拉杆连接在平衡架上。两斜腿问主梁的施工，是在膺架上分三段浇筑，其大部分自重力由膺架承受并传至基础上。只有在V形墩顶主梁合龙时，合龙段有1/3自重力由斜腿承受。,2.Y形墩台施工 难点主要有：(1)模板的拼装和就位。(2)必须保证混凝土浇捣的质量尤其是中横梁和上节柱的交接处混凝土的密实度(3)拆模时保证Y形柱根部不受自重力影响。常规施工顺序：下节柱、中横梁、上节柱、盖梁。这样占用周转材料多，一次性投入大，施工周期长。对于工期要求比较紧的墩台施工不宜采用。如某Y形墩台施工，结合现场实际情况，将Y形墩台分三次浇捣成型，即下节柱、中横梁和上节柱、盖梁(见图4-10)。根据此施工方案，针对三个施工难点分别制定相应的施工措施如下：,图4-10 Y形墩台混凝土分段浇筑示意图,(1)Y形墩模板拼装就位 定型钢模板拼装 吊车套入斜柱钢筋 斜率及垂直校正。(斜柱模板斜率及垂直度校正)同一跨两个斜柱之间用排架联系杆加设钢管剪力撑，缩风绳，保证排架的刚度和横板稳定性，既不损伤模板又加快施工速度。,模板施工流程为:定位放线一下立柱施工 按照地面的定位线打设柱墩外侧排架支撑 横梁面定出斜率控制线及柱墩中心线 上节斜柱及中横梁钢筋施工及验收 上节斜柱模板吊装下滑及中横梁模板拼装 水平围檩固定 上节斜拄斜率及垂直校正 加设缆风绳一复核、校正一浇筑中横梁混凝土 上节斜柱底部浇筑并封门子板 上节斜柱继续浇筑。,(2)中横梁和Y形墩混凝土一次性浇筑施工 在斜柱的内侧底部开设一定大小的门子板，用于横梁及斜柱交叉的混凝土浇筑密实。具体方法是先对斜柱的模板吊装调整，再开启钢模的门子板用手拉葫芦固定在空中。这样，在进行中横梁混凝土浇捣时，施工人员就可以从此开口处将振动棒伸入中横梁与Y形柱连接部位，进行混凝土振捣，以确保混凝土的质量；在中横梁混凝土浇捣到面层开始进行斜柱混凝土浇捣时，迅速将门子板封上，然后进行上节斜柱的混凝土浇筑施工。,(3)整个Y形墩没有全部形成前，采取换撑拆模的办法不让Y形墩受自重力的影响在上节柱混凝土达到一定的强度后，用槽钢将顶上的两个Y形柱钢筋对拉形成约束后，拆除Y形柱最上部分的模板，保持根部至自重力点以上一段模板和排架不动，以承受柱自重力。同时在上部模板拆除后，立即将上部排架恢复，并利用对拔榫在柱混凝土和排架之间进行加固撑紧，以替代下部排架的受力，然后拆除Y形柱下部的模板。思考：箱梁的现浇施工。,第五节高墩施工,一、高墩施工模板二、高墩施工准备,本节主要内容提要,高桥墩可分为实体墩、空心墩与钢架墩。高桥墩的施工设备与一般桥墩所用设备大体相同，但其模板却另有特色。一般有：滑升模板、提升模板、滑升翻板、爬升模板、翻板钢模等几种。特点：依附于巳灌注的混凝土墩壁上，随着墩身的逐步加高而向上升高。,一、高墩施工模板 高墩施工所用模板与桥塔施工所用模板类似，简介1滑升模板 滑升模板是将模板悬挂在工作平台的围圈上，沿着所施工的混凝土结构截面的周界组拼装配，并随着混凝土的灌筑由千斤顶带动向上滑升。,图4-11 滑模构造示意图1-模板；2-腰圈；3-支承杆；4-千斤顶；5-顶架；6-操作平台；7-吊架,优点：施工进度快、缩短工期、节省劳力，工作接缝少。缺点：滑模是在混凝土强度还较低时脱模，可能使混凝土表面出现变形或环向沟缝，有时会因水平力的作用使得滑模产生旋转。滑模在动态下灌注混凝土，提升操作频繁，因而对中线的水平控制要求严格，施工中稍有不当就会发生中线水平偏差。由于滑模脱模快，对混凝土防冻十分不利，故一般不适宜于冬期施工。(1)滑模构造 滑升模板的构造，因桥墩类型、提升工具的类型不同，稍有差异，但其主要部分与功能则大致相同。一般主要由模板、围圈、支承杆、操作平台、千斤顶和吊架等组成，如图4-11所示。,（2)滑模组装 组装顺序：千斤顶架一围圈一绑扎结构钢筋斗一桁架、木檩一内模板一外挑三角架外模板一平台铺板及栏杆一千斤顶一支承杆一标尺或水位计一液压操作台一液压管路一内外吊架。组装方法。千斤顶架底面高程以基础表面最高点为准，偏低处应用木垫块垫好后再立千斤顶架。围豳用螺栓安装在千斤顶架上，其顺序应先内后外，先上后下。模板挂在围圈上，对直坡式墩、台滑模，其模板安装时应设锥度，其锥度以模板高度的0.5%1.0%左右为宜。,在千斤顶空载试验后，插入第一批支承杆，并且按不同长度互相错开。安装支承杆时，为增加其稳定性，下端可焊10mm厚的钢板，如采用工具式，下端可套工具钢靴。插入支承杆时，必须保持垂直。支承杆弯曲不直、表面锈蚀者不得使用。内外吊架待模板滑升至一定高度时，及时安装。模板在安装前，表面需涂润滑剂，以减少滑升时的摩阻力。滑模必须具备足够的强度、刚度和整体稳定性，并且结构布置合理，在组装后必须按设计要求及组装质量标准进行全面检查，并及时纠正偏差。,(3)滑模施工过程 滑模施工分为初滑、正常滑升、停滑和空滑四个阶段。初滑。开始滑升，时间由试验决定。要防止过早滑升造成混凝土垮塌；或过晚精升摩阻力太大，使滑升困难。一般滑模内灌入的混凝土高度达50cm以上，混凝土已初凝，方可进行滑升。经初滑后，对混凝土凝固情况观察得出结论，并且同时对旅工机具、滑模、油路、电路系统进行一次检查，保证后续的正常滑升正常进行。正常滑升。滑升时混凝土应均匀对称入模，其入模速度与季节、滑模提升能力等因素有关。每浇筑一层混凝土时提升一次模板，一、可以加快施工速度，二、可以使新旧混凝土结合完整，保证新旧接缝看不出。在正常的气温下，一般时间间隔不少于1h。随着不断向上滑升，应将千斤顶支承杆不断接长。并利用混凝土自身的砂浆进行抹面，使桥墩光滑美观。,停滑。按照墩身依次滑升浇筑混凝土，或一次滑升完成墩壁混凝土浇筑后再浇墩身横隔板混凝土的施工程序，混凝土浇至要求高程后，即停止滑升。停滑后，要防止混凝土粘模，故每隔1h需提动1次模板，一般经8h左右可不再提动模板。空滑。在依次滑升挠筑混凝土时，当滑模滑升至横隔板处需将滑模向上空滑1m，以便安置下节外侧模板，绑扎横隔板钢筋，浇横隔板混凝土。由于空滑时千斤顶支承杆自由长度大，为避免造成失稳，因此需进行加固。,(4)滑模施工中的安全措施及质量检查滑模施工是高空作业，要对施工人员进行经常的安全教育，严格执行高空作业安全制度和规定。要经常检查并保障支承工作台及上、下吊架铁木结构的可靠性和周围栏杆的牢固性。模板提升过程中，容易产生偏移和扭转，为了保证质量，在正常施工中，每天要用仪器测量墩中线和拱架水平度12次。每次提升后要用水平尺检查各个顶架本身的水平度和顶架横梁的水平度等，如发现偏移和扭转应及时纠正。,2提升模板 施工原理：利用墩身主钢筋格构化后，形成具有支承力的格构柱来悬挂提升工作平台。依靠工作平台从事钢筋安装、焊接、立模和混凝土浇筑，随着墩身钢筋骨架的接高，逐节提升工作平台至墩顶。墩身钢筋格构化是将墩身内层和外层主钢筋用加强箍筋和斜向剪力筋焊成格构柱，即每隔一段距离(如60cm)设一道箍筋，在箍筋之问的主筋上焊接斜向剪力钢筋。但须按偏心受压验算格构柱的整体问题和局部稳定。,3爬升模板 爬升模板施工与滑升模板施工相似，不同的是支架通过千斤顶支承于预埋在墩壁中的预埋件上。待浇筑好的墩身混凝土达到一定强度后，将模板松开，千斤顶上顶，把支架连同模板升到新的位置，模板就位后，再继续浇筑墩身混凝土。如此往复循环，逐节爬升。每次升高约2m。优点是拆装方便，无须另外的吊装机具。爬模主要适用于30100m高的圆形、圆端形、矩形和方形空心高墩。,4翻升模板 翻板钢模模板块件小，构造合理，解决高桥墩墩身变坡和随桥墩高度上升而引起的直径曲率变化带来的问题，适用于变截面空心桥墩的施工。这种模板质量轻、拆装方便，可用人工操作。翻模法施工高墩柱，其垂直度的控制是比较关键的一环。首先在模板制作时，模板的几何尺寸要满足精度要求，否则由