中铁二十一局集团路桥工程有限公司陕西西安710075
摘要:当今桥梁施工质量提高很快,新验标要求也更严格。无拉杆桁架式模板的广泛应用及加强对混凝土施工的要求使墩台身质量基本都能达到内实外美,但是在桥梁最关键的受力部位支座垫石,特别是支座锚栓孔的预留仍然存在着很大问题。本文旨在总结大西客专采用的一种新型的锚栓孔预留方法,为以后的类似施工提供依据。
关键词:大西客专锚栓孔埋沙PVC管矩形框
引言
随着新验标的出台,高铁的不断建设,施工单位对桥梁施工质量的把握也越来越好,墩台身实体基本都能达到内实外美。但是在桥梁最关键的受力部位支座垫石上依然存在着很多问题。其中支座锚栓孔的预留及垫石标高的控制一直是桥梁施工的一个重难点。本文旨在介绍大西客专支座垫石精细化施工的经验,为以后类似施工提供指导。
1.工程概况
大西铁路客运专线是国家《中长期铁路网规划》中中西部重要组成部分,设计时速为350km/h,设计洪水频率1/100,途经山西、陕西两省九市,线路全长859km,穿越黄土高原,桥梁隧道占77%,施工难度大,工程造价高。中铁二十一局施工的15标段位于陕西省西安市临潼区,其中灞河特大桥(具体起屹里程为DK832+804.49~DK840+120.69)线路长7.32km,共205个桥墩,全部采用圆端形实体桥墩。灞河特大桥分为灞河特大桥灞河段及灞河特大桥路改桥段,其中灞河特大桥灞河段共有139个墩身,地震动峰值为0.19g。参照《通桥(2007)8360》灞河特大桥24m梁采用PZ-4000支座,32m梁采用PZ-5000支座。灞河特大桥路改桥段共有92个墩身,地震动峰值为0.23g,参照《大西运西施桥参12》灞河特大桥路改桥段24m梁采用DXPZ-4000支座,32m梁采用DXPZ-5000支座。
2.支座垫石锚栓孔预留
尽管由于梁缝不一样导致每个墩身支座垫石锚栓孔位置不一样,但是支座垫石锚栓孔的预留方法是一样的。
2.1锚栓孔平面布置图的绘制
在图纸上查出梁缝的宽度。按照设计要求计算出锚栓孔的位置、深度并绘制锚栓孔的平面布置图。平面布置图上标明锚栓孔的预留深度、孔径、支座中心线及梁端线。注意计算必须细致。一旦出错,导致锚栓孔预留偏位,将产生不必要的后期处理费用。在绘制锚栓孔平面布置图时需注意以下几点:
①在绘制锚栓孔平面位置布置图的时候要先确定是否有纵向预偏心,有纵向预偏心要根据要求确定出梁缝中心线。
②查明单位工程的地震动峰值,地震动峰值决定支座的种类。
③如地震动峰值为0.19g的灞河特大桥24.6m梁采用PZ-4000支座,锚栓孔预留间距为49cm。32.6m梁采用PZ-5000,锚栓孔间距为55cm。绘图过程中注意核对图纸。
④计算必须细致。结果必须换手复核,确定没有错误再向下下达技术交底。
2.2施工准备工作
①由于墩身模板立好后不可能达到理想状态下的垂直,顶帽模板的平面位置跟理论平面位置存在一定的偏差,故预留锚栓孔时不能根据交底图纸按照顶帽模板的边缘确定位置。可以采用吊锤将墩身下部四个控制点引到墩身顶部,再根据该四点确定锚栓孔的平面位置。这样能最大范围内消除由于墩身不垂直导致锚栓孔的位置偏差。
②根据引上的四点确定支座垫石的四个角点。用φ10的圆钢做一个6.7m*2.4m的矩形框(见图1)。该矩形框正好为支座垫石四角点连成的矩形。在定位锚栓孔时将矩形框的四个角对准垫石四角。图中所示实线为φ10钢筋框架,虚线为悬线。现仅以垫石的上半部分为例来说明。悬线的位置根据图纸所表示a、b、c、d、e、f、h、i、j、k、l、m的长度来确定。悬线的交叉点即为锚栓孔的位置。该矩形框是通用的,适用于任何一个墩身。但是不同的墩身,悬线的位置是不一样的。每换一个墩身需要对悬线的位置进行调整。
图1
③可以按照设计要求的孔径根据十字线预埋钢管或PUC管。两者各有利弊。钢管成本比较高、质量相较PUC管大,倒运不够方便。PUC管成本较低,质量相较钢管小,倒运方便。由于成本低PUC管可以不用拔出,在施工完毕后予以凿除即可。但是PUC管质量较轻,在混凝土浇筑过程中容易上浮导致孔深不够。这一点可以采用埋沙的方法解决。综合考虑我们采用PUC管。
④准备木板尺用于刮平垫石顶面混凝土,长度为2.6m。材质不限,全长范围内平直不变形即可。
⑤根据锚栓孔的平面位置调整顶帽及垫石钢筋,绘制出调整后的钢筋布置图。新的钢筋布置图必须满足规范验标规定的保护层厚度。为了保证PUC管的垂直度可以用短钢筋焊接“井”字型框将PUC管固定。
⑥将该施工工艺向下下达技术交底。
2.3施工步骤
①当混凝土浇筑至预留孔底标高时,施工人员将PUC管放入“井”字框内,并埋沙捣实。
②继续浇筑混凝土到顶帽顶面,安装支座垫石模板,对模板的四角进行水平测量,将四角标高调整至设计标高,然后浇筑支座垫石。
③垫石混凝土浇筑完毕后,立即开始抹面。用板尺将混凝土面刮平,并用铁抹子压光。在压光的同时用板尺挂出顶面排水坡,清除多余混凝土并压光。
④混凝土浇筑后24小时取出孔内沙子并凿除PUC管,垫石施工即结束。
2.4注意事项
①支座垫石作为桥梁线下施工的最后一道工序,标高必须严格控制。为了避免垫石顶面标高和平整度,在施工过程中不仅要做到模板标高的严格控制,在抹面过程中也要做到随抹随测。
②PUC管由于质量较轻,在浇筑过程中容易上浮。虽然我们采用埋沙通过增加重量的方法解决了这一问题,但在混凝土浇筑过程中我们还是要注意这一点。我们要注意对固定PUC管的“井”字框的保护并不要让泵车中的混凝土直接冲击PUC管,防止PUC管上浮和倾斜。
③抹面顺序为先垫石后排水坡,自中心向四周压光。避免在顶面留下脚印而影响墩身美观。
④注意对支座垫石的养护,防止开裂。
3.小结
灞河特大桥灞河段及灞河特大桥路改桥段已于2011年7月21日全部施工完毕,支座垫石全部按照上述工艺施工。支座垫石的质量,锚栓孔的位置、孔径、孔深均达到设计规范要求,没有发生任何处理费用。实践证明上述方法成本低、方便、快捷、准确,可以在以后支座垫石的施工中予以推广。
参考文献:
[1]百度百科大西铁路客运专线词条.http://baike.baidu.com/view/4934382.htm
[2]中华人民共和国铁道部.TB10203-2002铁路桥涵施工规范[2].北京;中国铁道出版社,2002