盖板法空心墩封顶施工工艺

图1桥墩设计尺寸示意图1清水川特大桥工程概况

工难度大袁施工安全要求高袁此次空心墩封顶计划清水川特大桥为单线曲线桥袁桥梁起止里程为分2次浇筑完成院第一次浇筑0.5m曰待已浇筑的DK19混凝土达到一定强度后袁利用已浇筑的混凝土和支程为DK20km+826.102km+321.955m耀DK20m袁km+817.807全长991.705m袁m袁中心里共计撑体系袁进行第二次剩余3m的混凝土浇筑遥在确31定墩顶封顶方案时袁笔者考虑了3种施工方法遥

单线桥台个墩台袁2其中实心墩个遥桥墩采用圆端形实体墩4个袁空心墩25个渊1袁T号型尧27~29解决竖向受力的施工方法1冤满堂脚手架施工法袁遥该桥桥墩封顶施工存在该施工法是最常见的号尧10~12号冤和空心墩号尧15号冤渊2耀26高52号m遥冤两种25个直曲线空心袁最高墩渊8以下4点问题院一是清水川特大桥是单线桥袁空心墩高30.5耀52m袁外坡率为45颐1袁内坡率为80颐1袁墩的内部空间较小袁施工人员作业空间受限曰二是墩顶设置有3.5m高的实体段袁墩顶壁厚渊上倒角该桥空心墩内部高度最高为45m袁满堂脚手架按照下端冤为0.5m袁上倒角为1000mm伊500mm袁墩顶直线段为2.4m袁顶部圆端直径为4.4m遥图1为900桥墩设计尺寸示意图遥

10过底部的tmm左右伊袁600mm伊900mm布置袁单个墩身需钢管1.2材料需求量大m伊0.8m预留小孔道运输曰三是钢管脚手架只能通袁材料运输2空心墩封顶方案的选定

不便曰四是施工周期长袁脚手架的利用率低袁施工墩身采用拼装定型钢模板翻模施工袁配备2套成本高遥鉴于上述原因袁采用满堂脚手架施工法进模板袁每6m一个节段连续施工遥由于高墩封顶施

行桥墩封顶作业周期长尧成本高袁决定不采用遥

收稿日期院圆园17原01原18曰修回日期院圆园17原02原18作者简介院兰帆渊1989-冤袁男袁山西新绛人袁助理工程师袁主要从事铁路桥隧工程研究袁E-mail院493133633@qq.com遥SCI-098TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY晕燥援3Mar.圆园17袁栽燥贼葬造晕燥援278.com.cn. All Rights Reserved.上倒角下部预埋钢板2冤安装牛腿支撑施工法袁焊接工字钢牛腿支撑遥该施工法是在墩身袁在其上搭设槽钢尧方木袁再铺上模板遥与满堂脚手架施工法相比有明显的优势袁但是该施工法也存在以下2构设计点问题袁遥其受力情况发生了改变一是在墩身安装牛腿袁袁改变了桥墩的结需要找设计院进行沟通并另外出图曰二是预埋材料量大尧焊接施工量大袁施工完成后整个体系的拆除难度也较大遥因此袁该施工法也不是一个最佳方案遥

好的盖板作为封顶的底模3冤预制盖板封顶施工法袁浇筑完成后遥该施工法利用预制袁盖板与墩身成为一个整体袁无需再取出遥盖板还可以提前集中预制袁不影响墩身施工遥施工过程中利用吊车吊装袁操作方便袁工期较短且经济性较好遥只要盖板的设计检算满足力学性能要求袁方案就能实施[1-2]因此决定采用预制盖板封顶施工法进行施工遥遥3盖板的结构设计3.1盖板的结构尺寸

根据空心墩顶部空心段尺寸及封顶面积袁设计出所预制的钢筋混凝土盖板的结构尺寸遥还可以根据封顶面积大小及吊装难易程度袁确定盖板分段预制的大小遥清水川特大桥墩内顶为圆端形袁圆端的直径为2.36m袁直线段为2.4m遥图2为墩身内顶空心结构尺寸示意图遥由于设计盖板厚100mm袁与上倒角搭接100mm袁因此圆端部分的盖板直径为2.56m遥盖板总面积为11.29m2.82袁厚100mm袁重分割为t袁为了吊装的安全方便4个部分袁预制两种型号的盖板袁计划将整个面积纵向院a形板和b3.2形板盖板的结构设计

遥图3为预制盖板结构尺寸示意图遥采用100mm伊100mm单层钢筋网片及直径渍40103.3mm袁mm四周为双HPB23530mm遥钢筋图袁4钢为盖板钢筋布置图筋保护层上下各遥为次浇筑施工1冤盖板的结构计算

盖板上部需承受荷载计算袁盖板只承受0.5m高的混凝土自重荷遥由于墩顶分两载袁按照最不利情况袁取1.25m板宽进行检算遥

伊0.5m钢筋混凝土自重荷载为q1=1.25m伊0.5m的自重为25kN/m325=15.625kN/m3kN/m遥取钢筋混凝土渊含钢筋冤q捣产生的荷载取2=1.25m伊0.1m伊袁则钢筋混凝土盖板自重荷载为q25kN/m3=3.125kN/m遥振动器振载取q3=2kN/m遥倾倒混凝土产生的荷全系数4=3为kN/m遥1.4袁则恒荷载安全系数为盖板恒荷载设计1.2袁载荷活荷载安g=1.2伊渊15.625+3.125冤载荷q=1.4伊渊2+3冤kN/m=22.5kN/m=7kN/m遥kN/m遥

盖板活荷载设计AppliedTechnology应用技术2.4单位院m图2墩身内顶空心结构尺寸示意图1.251.25R=1.28R=1.28abba墩身内部上倒角边线单位院m图3预制盖板结构尺寸示意图12×10012×100302渍10@1002渍10@1002渍10@1002渍10@1004-aa形板钢筋平面布置图4-bb形板钢筋平面布置图2渍10@1002渍10@1004-c盖板钢筋立面布置图单位院mm图4盖板钢筋布置图2冤跨中弯矩最大值计算M遥最大弯矩值为

max=122.58蓸g+q蔀l2=

8+7伊2.362kN窑m=20.538kN窑m.渊1冤

由叶混凝土结构设计原理曳[3]可知院C35混凝土轴心抗压强度fcfy=16.7效高度为=210MPa遥MPa袁a1=1袁HPB235钢筋h按等效矩形应力图形计算的受压区高度为

0=混凝土保护层厚度为100mm-40mm40mm袁盖板有x=h姨0蓘=60mm遥

1-姨1-a12fcMbh02250伊602蓡=

60mm伊纵向受力钢筋截面面积为

蓘1-1-1伊16.7伊12伊20538000蓡=19.6mm.渊2冤

科技创新与生产力2017年3月总第278期099.com.cn. All Rights Reserved.应用技术AppliedTechnologyAs=a1bxffcy=1伊1250伊19.6伊16.7A210=1948mm2.渊3冤

s＞籽Aminbh=0.34%伊1250伊100=425mm2.

渊4冤

s＜籽maxbh=4.88%伊1250伊100=6100mm2验算适用条件为

.渊5冤HPB2353冤孜钢=x筋/h0选=19.6配遥/60钢=0.327筋＜孜b=0.614.渊6冤宽1.25m圆钢的板配置袁间距100选用直径渍10mm双26根直径mm袁保护层厚渍10mm40双mm袁HPB235则圆钢袁截面积A=2042mm2由于籽6100mm2minbh=425mm2＜遥

A=2042mm2＜籽maxbh=根据现有配筋面积袁因此盖板不会出现少筋和超筋破坏袁计算受压区计算高度为

遥

x=20.54afyAs=210伊2042mm=bxmm1fc＜b孜bh1伊16.7伊1250M0u=a1fc=0.614伊60=36.84mm.渊7冤渊60渊h0-x/2冤=1K=-M20.54/2冤伊16.7伊1250伊9.5伊

u满足要求遥

/M=21.32/20.538=kN窑m=21.321.04kN＞窑m.1.渊8冤渊9冤

则总载荷为4冤墩身倒角抗剪计算P=2.56m伊渊22.5遥+取7冤1.25kN/mm=板宽计算75.52kN曰

袁剪力为Q=P/2=37.76kN曰剪应力为子=Q/A=37.76力为子kN/1250mm伊fcc为轴心抗压强度=0.17fc=0.17100袁伊C3523.4mm混凝土取MPa=0.302=3.972MPa曰fcMPa曰容许剪应其中袁于子＜子c=23.4MPa遥由的设计可以满足施工的要求袁因此满足要求遥通过上述检算遥

袁该盖板4墩身封顶的具体施工工艺流程

墩身封顶的具体施工工艺流程为院施工准备寅预制盖板寅待墩身上倒角施工完毕吊装盖板寅墩顶支模寅墩顶绑钢筋寅第一次浇筑混凝土0.5m并养护寅第二次浇筑混凝土并养护[4]遥顶盖板集中预制1冤盖板预制遥遥为了避免影响墩身封顶施工该工程设有混凝土预制厂袁袁封应至少提前28d完成对所用对应墩身施工的盖板遥预制盖板采用同强度等级的C35砼浇筑袁平板振动器振捣密实袁同时制作混凝土试块袁以检验混凝土28浇筑完毕后d龄期的立方体抗压强度袁及时洒水袁覆盖养护袁评定混凝土的质量遥

遥支立模板后按要求绑扎钢筋2冤上倒角施工遥采用拼装定型钢模板施工遥模板采用对拉杆加袁固袁拉杆采用直径渍25mm的精轧螺纹钢袁拉杆横向间距为1.4m袁竖向间距为0.4耀1.0m渊外套PVC管冤遥分段均匀浇筑混凝土袁人工使用振动棒振捣密实袁浇筑完成后进行砼养护袁待达到设计强度的

100SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY晕燥援3Mar.圆园17袁栽燥贼葬造晕燥援27875%后拆除内倒角模板袁并对PVC管注浆处理遥

际情况3冤袁盖板吊装选用既有的遥根据盖板的重量并结合现场实QY50吊车进行吊装作业遥吊装作业前检测盖板混凝土的强度袁达到设计强度的80%个吊环方可起吊袁吊环采用直径遥预制盖板时在盖板的渍20mmHPB2354个角预埋钢筋袁底4部与主筋焊接遥为保证吊装时盖板水平袁采用等长的4条钢丝绳分别吊住4个吊环遥提前弹好位置墨线袁确保盖板两侧受力均匀袁方便安装遥为了防止盖板吊装完毕后的水平移动袁上倒角施工时在对应盖板的外围20mm埋设竖向间距为0.5m尧长为200筋遥mm尧最后用砂浆填塞盖板之间的缝隙埋深为100mm的直径渍10mm袁防止发生漏HPB235钢浆问题遥图5为盖板封顶示意图遥

封顶盖板倒角空心墩墩壁图5盖板封顶示意图合钢模板4冤墩顶支模并绑钢筋袁圆弧模板与平模板之间边框除用直径遥桥墩模板采用大型组渍16mm高强螺栓连接外袁还采用抱箍连接袁加强模板整体受力遥钢筋加工按照图纸要求进行遥

成院5冤第一次为盖板吊装到位后进行墩顶混凝土浇筑遥墩顶3.5m0.5分m2浇筑次浇筑完曰第二次待其达到一定的强度后进行剩余3m浇筑遥施工前先对混凝土结合面进行凿锚清洗处理遥将混凝土先均匀倾倒在圆环四周袁避免浇筑在盖板上遥结束后及时洒水覆盖养护袁达到设计强度的75%时拆除外模袁完成墩顶施工遥5结束语

清水川特大桥空心高墩封顶施工单个墩身消耗钢筋300kg左右遥与其他两种施工方法比较袁预制盖板封顶施工法在降低成本的同时也省工省力袁大幅缩短了施工时间袁保证了桥梁施工的安全和质量袁为同类工程施工提供了一定的借鉴作用遥

参考文献院[1]黄伟.铁路桥梁空心墩预制盖板法封顶工艺探讨[J].城市建设理论研究,2013(20):9-12.[2]李廉锟.结构力学[M].5版.北京:高等教育出版社,2010.[3]刘文峰.混凝土结构设计原理[M].北京:高等教育出版社,2006.[4]刘卫峰.特大桥空心墩封顶施工工艺及受力分析[J].安徽建筑,2015(4):133-134.渊英文部分下转第渊责任编辑102邸开宇页冤冤.com.cn. All Rights Reserved.应用技术AppliedTechnology此为基础进行汇总分析袁制定出日常维护计划遥

得到应答袁组态软件则自动向设备负责人发送信充分利用物联网技术构建的高速公路机电设备息袁提示其检修设备袁实现了报警的多向性遥维护管理体系袁可实现全路段尧全职员尧全系统和4结束语

全程管理的信息化袁提高机电设备维护系统的全面机电设备预警系统是一套信息化管理系统袁构性和有效性袁并使其逐渐完善和健全遥在故障分析建数据库是其正常发挥功能的关键遥利用数据库袁和运行维护方面应加强管理袁以故障在线诊断为预警系统能够对设备运行情况实施动态跟踪及分主袁移动终端反馈为辅袁构建能够及时上传机电设析袁及时汇总设备故障并分析产生原因袁进而判断备运行状况的移动终端服务体系袁为管理者及时掌故障是由于设计因素还是由于设备自身原因所致袁握现场状况和查询现场设备运行信息提供便捷服从而预测设备寿命遥可见该系统是管理维护高速公务袁使管理人员能够更加便捷地监测设备运行情路机电设备的重要手段袁为设备升级或更换提供了况遥同时袁管理人员发现预警信息后可利用网络通重要参考信息袁为设备运行可靠性及稳定性的评估信及时传输数据袁经PC上层软件对压缩信息进行提供了重要的分析数据袁是整个高速公路机电管理融合处理后上报给系统管理遥上层信息融合软件能系统的核心遥应用预警系统能够提高高速公路机电够实现动态数据交换和数据库的开放式连接袁这些设备管理水平袁确保运营服务的稳定性和安全性遥

软件间具有较强的同步性和关联性[4]参考文献院设备进行在线诊断和调试袁使系统的可控性和可操袁能够对机电[1]徐小力.机电系统状态监测及故障预警的信息化技术综作性得到强化遥

述[J].电子测量与仪器学报,2016(3):325-332.利用传感器数据融合和加权融合估算能够对设[2]赵金富,郭双林,马超,等.机电设备故障预警方法及系统:备运行故障进行检测袁一旦发现潜在故障袁预警监CN105243180A[P].2016-01-13.测系统会自动提示检修设备袁如果检修反馈未能得[3]沈永福.机电设备智能预警系统:CN103575560A[P].2014-02-12.到应答袁系统在重新检测运算数据后会得出设备即[4]邬洁雯,杨建国,赵时旻.智能预警在地铁车站设备监控系将发生故障的判断袁并将其传输到中央级预警监控统中的应用[J].都市快轨交通,2008,21(3):48-50.系统袁再次提示检修设备遥此时若监测系统仍未能

ManagementandApplicationof渊责任编辑尚晓春WarningFreeway冤SystemElectromechanicalEquipmentEarlyWANGShan-shan

Abstract渊Luoyang院TheExpresswaypaperanalysManagementestheimportanceOffice,ofHenanearlywarningProvincialsystemDepartmentforexpresswayofTransportation,electromechanicalLuoyangequipment471000sysChinatem,冤in-troducesitsstructure,functionmanagementandapplication.Practicesshowthattheearlywarningsystemcanfindandfore-casttheoperationfailuretimely,ensurethestabilityandsafetyofelectromechanicalequipment.Keywords院expressway;electromechanicalequipment;earlywarningsystem;managementandapplication渊上接第100页冤ConstructionTechniqueofToppingwithHollowPierbyCoverMethodLANFan

Abstract院Basedonthehollow渊ChinapierRailwaycappingSixthengineeringGroupexampleCo.,Ltd,ofTaiyuanQingshuichuan030013Bridge,China冤thepaperselectsprefabricatedcoverplateschemebycomparingthreekindsofconstructionmethods,andcalculatesthestructureanddimensionofprefabri-catedcoverplatebystructuralmechanicsprinciple.Thenitexpoundstheconstructionprocessofconcretepiercapping.Itre-ducesthecost,savesthelabor,shortenstheconstructiontime,ensuresthesafetyandqualityofthebridgeconstructionandprovidesareferenceforsimilarprojects.Keywords院hollowpier;capping;coverplate;piershaft;constructiontechnology102SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY晕燥援3Mar.圆园17袁栽燥贼葬造晕燥援278.com.cn. All Rights Reserved.