装配式墩台是将高大的墩台沿垂直方向、按一定模数、水平分成若干构件,在桥址周围的预制场地进行浇筑,通过车船运输至现场,起吊拼装。
装配式墩台的主要特点是:墩台构件可采用工厂化预制、实现了基础与墩台柱的平行施工,极大地缩短了建设周期,工厂化预制质量可控,配合大型吊装设备机械化作业,尤其适用于地理环境恶劣、材料紧缺地区桥梁墩台施工,但相对来说,对运输、起重机械设备要求较高。
其施工工序主要为预制构件、安装连接与混凝土填缝。其中拼装接头是关键工序,既要牢固、安全,又要结构简单便于施工。
1)墩台预制方案
目前针对预制墩台施工,主要有两种预制方案,一是预制整体墩身与现浇承台方案[图6.95(a)],墩身与承台连接采用现浇湿接头连接,该法接头区受力复杂,容易产生开裂;二是承台与墩身整体预制,墩身分段接高[图6.95(b)],该法需重点解决预制承台与桩基的连接问题。
图6.95 墩台预制方案
2)施工工艺流程
装配式构件施工程序主要有构件预制→构件运输→构件吊装→接缝施工。
构件的工厂化预制和现场的机械化拼装是装配式墩台施工的核心。结构节点的连接质量是工程质量控制的关键。
3)施工关键工序及控制要点
(1)墩身预制
根据预制墩身节段的尺寸及重量,合理布置预制场地,宜靠近施工现场,周围道路畅通,便于出运构件,结合具体条件合理安排以节约用地,尽量减少场地内搬运和减少工序间的干扰(图6.96)。
图6.96 墩身工厂化批量预制
墩身预制宜采用整体式钢模板,立式预制法施工,其工艺流程为:制作预制台座→钢托架安放→内模安装→墩身钢筋绑扎→墩身外模安装→浇筑墩身混凝土→外模拆除→内模拆除→移至存放区→养护。
(2)墩身运输及吊装(www.xing528.com)
施工时应根据预制构件大小、质量选择合理的吊装设备及运输车辆,运输前应对路线实地勘察并优选运输路线。
运输车装载构件时,支撑保护方案包括构件运输方向、支承点设置、外露钢筋的保护等应专项设计并报送相关单位审批。运输车起步和运行应缓慢,平稳前进,严禁突然加速或紧急制动;运输车接近目的地时应减速徐停。
墩身吊装时,采用专用卡尺及全站仪进行精确控制,减少墩身浇筑及拼装阶段的误差(图6.97)。安装过程中尽量做到一次安装到位,避免发生反复起吊、落钩等动作。其施工工艺流程为:拼接面清理→拼接缝测量→调节垫块找平→充分湿润拼接缝表面→立柱吊装就位→调节设备安放→垂直度、高程测量→调节立柱垂直度→接缝施工。
图6.97 墩身吊装施工现场
(3)拼接接缝施工
预制墩台接缝是节段拼装施工的关键,主要原因是接缝会承受较大的力,是更加容易破坏的部位。节段拼装桥墩因构造方式不同,其力学特性和常规现浇桥墩存在差异。按照接缝的构造特点分类,常用的拼装接头形式有承插式、钢筋锚固、焊接、灌浆套筒、后张预应力等(图6.98),其主要特点见表6.13。在上述连接方式中,钢筋锚固和承插式也称为“湿接缝”,即这两种方式都需要临时支撑,钢筋连接部位需通过后浇混凝土方式连接;灌浆套筒与接缝填料有关,可简称“干接缝”或“胶接缝”。
表6.13 常用的拼装接缝形式
图6.98 常用的拼装接缝示意图
(4)其他注意事项
①墩台柱构件与基础顶面预留的杆形基座应编号,并检查各个墩、台高度和基坐标高是否符合设计要求;基口四周与柱边空隙不得小于2 cm。
②墩台柱吊入基杯内就位时,应在纵、横方向测量,使柱身竖直度或倾斜度以及平面位置均符合设计要求;对重量大、细长的墩柱,需用风缆或撑木固定后,方可放吊钩。
③墩台柱顶安装盖梁前,应先检查盖梁上预留槽眼位置是否符合设计要求,否则应先修凿。
④柱身与盖梁(墩帽)安装完毕并检查符合要求后,可在基杯空隙与盖梁槽眼处浇筑稀砂浆,待其硬化后,撤除楔子、支撑或风缆,再在楔子孔中灌填砂浆。
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