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3.3上部构造

采用跨径为20m先简支后连续预应力砼小箱梁。

每孔4片小箱梁(单幅),梁高1.2m,主梁间距为2.87m,中梁预制宽度2.15m(边梁2.395m),翼板间留有0.72m现浇湿接缝。

3.4下部构造

南坞大桥桥墩统一采用桩径为1.4m双柱式墩配桩径1.5m钻孔灌注桩;

每个单幅桥桥台一边为桩径为1.5m双柱式台,一边为4根桩径为1.5m肋板式台。

中桥桥墩统一采用桩径为1.3m双柱式墩配桩径1.5m钻孔灌注桩;

两侧桥台均为4根桩径为1.2m肋板式台。

3.5工程地质条件

根据钻探和地质调绘,桥址地基地层由填筑土及第四系全新统坡积成因的粉质粘土和震旦系皮园组的全、强、中风化炭质岩,及全、强、中分化钙质页岩。

3.6水文地质特征

根据钻孔水文地质观测,结合地形地貌,岩性及构造条件判断,大多地下水较缺乏主要为孔隙水及基层裂隙水,地下水埋深0.8~6.6m,补给来源为大气降水和地表水。

4、施工组织情况

4.1项目部组织

职位

负责人

本项目所担任责任

项目经理

薛社社

对项目方案有决策权和生产指挥权,对工程全面负责

项目总工

季晓虎

对项目提供合理方案,对工程质量有权监督,对工程质量负责

生产副经理

邱号臣

对本项目现场生产、质量负责

质检工程师

赵瑞

负责本项目的现场质检,对工程质量负责

桥梁工程师

张占群

负责本项目桥梁现场生产和质量控制

试验工程师

王金龙

负责本项目原材料试验及砼配合比设计及现场抽样试压

测量工程师

吕小民

负责本项目的测量,轴线定位及高程的测定

安全工程师

赵锐

负责全面安全工作

环保工程师

李月岩

负责全面环保工作

4.2该桥由桥梁2队施工

施工共投入施工管理人员9人,施工处开工前严格施工程序,明确质量要求,制定生产岗位责任制,加强现场管理,确保工程质量。

5、工期及施工顺序安排

本桥梁工程计划2010年10月28日开工,2011年07月30日完工。

施工部位

工期安排

承台及桩基

2010.10.28-2011.03.30

下部构造

20113.15-2011.5.5

梁板预制及安装

2011.4.5-2011.6.25

上部构造现浇

2011.6.25-2011.7.15

桥面及附属工程

2011.7.15-2011.7.30

6、施工机械、设备情况.

桥梁施工计划按进度安排逐步投入以下主要设备,并将根据工程进度的需要作相应的调整,以保证桥梁施工的需要:

序号

设备名称

型号

性能指标

数量

新旧度

1

混凝土搅拌站

S1500

100%

2

砼搅拌运输车

SY5250GJB

6m3

80%

3

砼输送泵

HBT60

60m/h

95%

4

钢筋切割机

GQ-40

40mm

85%

5

钢筋弯曲机

GW-40

400mm

6

电焊机

BX2-500

28KW

90%

7

空压机

VY-121-B

12m3/min

10

8

振动棒

φ50mm

9

备用发电机组

TFXV

120kW

潜水泵

扬程50m

11

装载机

2.2m3

12

龙门吊

50T-24/8

50T

13

吊车

25T

7、施工前期准备工作

7.1测量放样

a、根据桥梁的形式、跨径及设计要求的施工精度,确定利用原设计网点加密

或重新布设控制网点。

b、补充施工需要的水准点,桥涵轴线、墩台控制桩。

7.2施工处及施工现场准备情况

临时施工便道已经拉通。

施工处采用活动板房,混凝土拌和站已经建设完毕,现场材料堆放工棚已搭设完成。

8、施工方案及主要工艺流程

8.1基础及下部构造施工方案与方法

8.1.1基础施工

本工程主要有6个承台,采用C25砼。

8.1.1.1基坑开挖:

在清理场地后直接采用挖机开挖至基底设计标高以上30cm,然后再采用人工修整。

如坑壁或基底有渗水,则沿基坑四周挖集水沟,并将全部渗水汇集于一集水坑内排出。

为便于基坑内人员操作方便,要求基坑平面比承台的边长均出0.5m,坑壁采用放坡开挖,并适当支撑,基坑顶部四周应挖沟,防止雨水汇入基坑。

8.1.1.2浇注基础:

基坑开挖到位后,经验收基底承载力、标高、平面尺寸后,应迅速立模浇注砼,基础模板采用组合钢模,两侧模板间以φ16的对拉螺杆连接,模板外侧加以支撑,砼逐层浇注,每层层厚不超过30cm,浇注成型后,应加以养生。

8.1.1.3质量标准

8.1.2钻孔桩基础施工

本标段共计桩基88根,其中水中桩基8根。

拟采用冲击钻孔作业方式进行钻孔施工。

8.1.2.1工艺工序:

平整场地→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进→清空→随时检查桩位中心是否偏离→钻进→清孔→钢筋笼制作→下钢筋笼→下导管→清孔→浇注混凝土→凿桩头→无破损检测

8.1.2.2场地:

钻机操作范围要求平整坚实,有足够的排水排泥浆渠道,其高程应高于原地面及施工期间河道的水位。

排浆水道需取得有关部门的同意,不得对周围环境产生破坏、干扰。

如设临时排浆渠道,完成后,应按要求清理恢复原貌。

8.1.2.3孔口护筒

①护筒应选用钢板或钢筋砼制成,便于提拔。

②护筒的内径应比设计桩直径大20-40厘米。

③护筒高度应视水位和钻孔机类型而定,一般不得小于2米。

埋置后,护筒顶应高出施工水位1.5-2.0米,或高出地表面至少30厘米。

护筒底应埋到坚实层内0.5-1.0米。

④护筒的埋设,护筒的平面位置与垂直度准确与否,护筒周围和底脚是否紧密,不透水,对成孔、成桩质量有重大影响,必须高度重视,细心埋设,护筒中心轴线与桩位中线偏差大得大于5厘米;

护筒壁应严格保持垂直,偏斜不得大于0.5%。

8.1.2.4护壁泥浆:

①按照钻孔方法和地质情况,一般须采用泥浆浮悬钻渣或护壁,开工前应准备数量充足和性能良好的粘土或膨润土和添加剂。

②粘土一般要求塑性指数大于17,外观鉴定取样用刀切割面光滑,调制泥浆应根据钻孔方法与地层情况采用相应的指标,在一般地层情况下,应满足表4.3.2.4基本要求。

相对密度r

粘度(秒)

静切力

含砂率(%)

胶体率(%)

酸碱度(ph)

1.05-1.20

16-22

1.0-2.5

8-4

≥96

8-10

反循环钻主要考虑前2项指标,并可取用低限.对松散易坍地层应加大相对密度、粘度、静切力,胶体率指标,进一步降低含砂率、失水率指标。

当粘土不能调出合格泥浆时,可掺加添加剂或膨润土粉末,以达到指标要求,具体掺加量应通过试验确定。

泥浆制造,一般泥浆应用拌合机拌制,冲击钻进时,可在钻孔内直接投放粘土,以钻锥冲击制成泥浆。

8.1.2.5钻孔:

①钻机就位前,施工单位应对钻机的各项准备工作进行检查,内容包括场地布置、地基平整坚固,主要机具设备齐全,现场水电供应及排水条件等,确认无误方得施工。

②钻孔作业应分班连续进行,并经常对泥浆土层变化取样检查。

填写钻孔施工记录,钻孔桩终孔后灌注前再检查一次并填写记录。

③钻机的使用应参照土层地质情况,桩孔直径,桩长来选择,选用的机械种类、型号应报请监理工程师批准。

④选用冲击钻,应选择提升速度较快,起重能力较大的卷扬机和质量较大的钻锤,钢丝绳与冲击钻锤之间必须设置转向装置,并联接牢固。

使用过程中要随时检查机件的完整情况,遇有磨损过度时应及时更换。

8.1.2.6钻进作业:

(1)钻进作业前需申请监理工程师到现场检验,经监理工程师批准后方得开钻。

(2)冲击钻机作业

①开孔时应用小冲程,使成孔坚实、坚直,起准确导向作用,钻进深度超过钻进全冲程后,方可施行正常冲击,并定时检查钻孔中心位置及垂直度。

②一般土层可用筒钻锥冲击,遇有坚硬漂卵石时,应改用鱼尾钻或十字钻头冲击,但最大冲程不应超过4-6米,更不允许放空锤成大松绳。

③钻头在桩孔中冲击不超过30分钟应提出桩外,用清水清洗检查钻头各部件,包括卡环等部件。

④因故停钻,应把钻头提出桩孔外,保持桩孔内规定的水位和泥浆相对密度及粘度,并把井口封盖保护,及时报监理工程师,等待处理。

⑤为防止冲击钻震动,使邻孔孔壁坍塌或影响已灌桩砼的凝固,应待邻孔桩灌完砼后,砼达到2.5Mpa强度后方可开钻。

不允许相邻两孔同时冲击作业。

⑥施工单位在孔完成后应及时通知监理工程师进行检验,以便及时进行下道工序的施工。

8.1.2.7清孔

(1)钻孔达到设计深度后,应用检测器(孔规)进行检测。

合格后立即进行清孔。

(2)清孔,成孔经检查合格后,应在灌注砼前进行清孔。

清孔应根据土层情况和设计要求选用不同清孔方法,设计对清孔要求较高的可使用高压清孔管射水清孔。

在土层易坍孔而对清孔要求又比较高时,可用砂浆置换钻渣清孔法。

所有清孔方法均应认真准备,并得到监理工程师的同意。

(3)清孔时一般应注意以下事项:

①、不论采用何种清孔法,必须注意保持孔内水头高度,防止坍孔。

②、清孔后应对孔底沉淀进行检查,达到规范要求。

③、不得用加深孔底深度的方法代替清孔。

④、吊入钢筋笼后,两次检查孔内泥浆性能指标,如超过规定应二次清孔。

灌注水下砼,尽量缩短空置时间,防止坍孔。

8.1.2.8钢筋笼加工、安装

①钢筋笼加工:

在钢筋制作场内,按图纸要求放样制作主筋,加强箍筋和螺旋箍筋,然后分节绑扎、焊接,钢筋骨架的保护层每隔2m设一道,每道沿圆周对称4个布置。

②钢筋笼安装:

钢筋笼分节制作,其纵向垂直度满足规范要求,在钢筋笼顶面用3根Φ20圆钢作挂钩,采用三点吊装,空中扶直。

在下沉过程中,分节吊装机械连接,在护筒顶面用2根10号(h=100mm)槽钢作为过梁来悬吊钢筋笼,以免在焊接过程中下沉。

8.1.2.9灌注水下混凝土

水下砼灌注采用导管法,导管是灌注砼的重要工具,储料斗和漏斗的作用是储放首批灌注混凝土必需的储量。

储料斗和漏斗的容量(即首批混凝土储备量)应使首批灌注下去的混凝土能满足导管的初次埋置深度。

导管的初次埋置深度应大于1m。

储料斗和漏斗的加工应参考有关计算出的容量值。

漏斗用提升设备固定于导管顶端,储料斗搁置于工作平台上,其出料口位于漏斗上方,工作平台用木支架或钢管搭设在孔口附近。

混凝土采用砼输送泵直接输送到储料斗。

导管的吊挂和升降利用钻机的起吊设备、导管的提升应根据专职测探人员的指挥准确操作,不要提升过猛而造成导管脱水。

孔内混凝土灌注高度的探测采用测绳系锤吊入孔中;

根据测绳所示重锤的沉入深度作为混凝土的灌注高度。

由于此法是通过探测者对测锤接触混凝土前后重力不同的感觉来判断混凝土表面的位置,因此探测时要认真仔细,可采用两人同时探测相互比较的方法,并与灌入的混凝土数量校对,防止错误。

混凝土的灌注是桩基施工的重要工序,应特别注意,认真组织。

桩孔应经成孔质量检验合格后,方可进行灌注工作。

首批混凝土灌注孔底后,立即测探孔内混凝土面高度计算出导管的埋入深度,如符合要求即可正常灌注。

如发现导管内大量进水,表明发生灌注事故,应清除孔内的混凝土重新灌注。

灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。

灌注过程中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除。

导管提升时,应保持轴线竖直和位置居中,逐步匀速提升,不宜操作过急。

如导管法兰盘卡挂住钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到桩孔中心。

拆除导管动作要快,已拆下的导管要立即清洗干净、堆放整齐。

避免高压气囊挤出管节间的橡皮垫而使导管漏水,发生卡管事故。

混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量,计算时应将导管内的混凝土数量估计在内,及时通知拌和站按需要量拌制,避免造成浪费。

灌注结束拨出最后一节长导管时,拨管速度要慢,以防止顶沉淀的浮浆挤入导管上形成泥心。

施工用的钢护筒可在灌注结束混凝土初凝前拨出。

灌注混凝土时,每根桩至少留取两组试件,桩长20m以上者不少于3组,如换工作班时,每工作班都应制取试件。

有关混凝土的灌注情况,如灌注时间,混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等应指定专人测量并采用正规表格记录。

砼的初凝结时间控制略大于以砼从拌和到桩基的砼浇注完毕所用时间之和。

8.1.2.10质量控制措施

(1)孔底沉渣控制

孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素,有关规范规定,水下灌注桩桩底沉渣厚度不得超过200mm,但在施工过程中,常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了此要求,究其原因,主要是由于泥浆性能不符合要求,影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度,若泥浆过稀,则携渣能力不够,若泥浆过稠,则孔壁会形成一层厚厚的泥皮,无形之中减少了桩径。

泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定,如地下水位较高,容易坍塌,泥浆比重、粘度可大些,但不宜过大,比重以1.05-1.20、粘度为16~22s为宜。

钻孔完毕后监理人员必须对终孔进行验收,根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余长度检查终孔深度;

要严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性,杜绝以超深来抵消孔底淤积。

(2)孔壁坍塌控制

孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的,易造成埋、卡钻事故,应高度重视并采取相应措施予以解决。

首先按规定埋设钢护筒,保证孔口排水良好,下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜;

再者,在特殊地层钻进应要求采用优质冲洗液护壁,同时也可采用正循环钻进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌;

最后,在不稳定地层中,换浆不要过早,可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后,要督促施工单位及时灌注混凝土,减少沉渣时间,以保证桩身质量。

(3)扩径和缩径控制

扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的,扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的,缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。

缩径会减少桩的竖向承载力,而扩径会增加成本,必须采取有力措施予以控制。

为避免扩径的出现,现场人员应检查钻机是否固定、平稳,要求减压钻进,防止钻头摆动或偏位,在成孔过程中还应要求徐徐钻进,以便形成良好的孔壁,要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位,确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力,成孔尤其是清孔后应督促施工单位尽快灌注水下混凝土,尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间;

为避免缩径的出现,钻孔前技术人员应详细了解地质资料,判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层,经常对钻头的直径进行校正。

(4)混凝土坍落度控制

混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响,坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能,坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性,一般应控制在18~22cm范围内。

要配制出合理坍落度的混凝土来保证桩身质量,现场技术人员必须重视以下几点:

①制作混凝土的原材料必须符合使用要求,特别是水泥的质量必须保证,粗骨料尺寸级配要合理,所使用的材料要进行二次复检方可投入使用;

②混凝土的配合比要通过试验确定;

③做好混凝土在现场搅拌的质量控制工作,严格按配合比进行投料;

④要设有专人对搅拌室的混凝土进行坍落度等指标的检验;

⑤按设计要求做好混凝土的试块工作,并保证取样的真实性。

(5)导管埋深控制

导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量,必须予以严格控制。

技术人员应要求施工人员在开浇时,料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达1.0m以上的混凝土初灌量,以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象,导致开浇失败;

在浇注过程中,要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置,及时拆卸导管,保持导管合理埋深,严禁将导管拨出混凝土面,导管埋深一般应控制在2~6m,过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题,直接影响桩的质量。

(6)钢筋笼上浮控制

在灌注混凝土前,钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态,在混凝土灌注过程中,由于下列原因引起钢筋笼上浮:

①钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛,将钢筋笼钩挂;

②混凝土面到达钢筋笼底面时,导管埋深过浅,灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时,导管埋深过大;

③混凝土质量差,对于易离析、坍落度损失大的混凝土,都易使钢筋笼上浮,解决的办法是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。

另外,监理人员还应要求施工单位做好如下控制措施:

①在钢筋笼上加压重物,并在上端加焊4根较粗钢筋(Φ20以上)固定在钢护筒顶部施工平台上;

②用细钢筋在钢筋笼上加焊防浮倒刺;

③当混凝土上升至钢筋笼底部附近时,小步提升导管以保持较小的埋管深度(≥1.5m),并稍稍减缓混凝土的灌注速度。

(7)桩头质量控制

有关规范规定当凿除桩顶浮浆层后,应保证设计的桩顶标高及桩身混凝土质量。

在钻孔灌注桩施工中,要想保证桩头的质量,必须控制好最后一次灌注量,桩顶不得偏低,凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度值,这就要求灌注混凝土的高度要超过桩顶标高。

在实际施工中,超灌量控制不当是经常存在的问题,超灌量过大,造成浪费,超灌量不足,桩质量不能得到满足。

另外,在开挖桩头检测时发现,由于桩顶混凝土与孔内泥浆有直接接触,里面有时会裹有泥砂和浮浆等杂质,对桩头质量产生极大影响。

技术人员必须重视影响桩头质量的因素,要求施工人员采取如下控制措施:

①严格成孔工艺,清孔彻底,采用正确的水下混凝土灌注工艺,使钻渣、泥皮被顶起至桩顶,在桩头形成较厚的浮浆层;

②施工中应测准混凝土上升面标高;

③应确定合理的超灌量,根据浮浆层厚度及桩顶标高附近的工程地质情况,宜取0.5~1.0m的超灌高度;

④清孔泥浆要满足要求;

⑤在混凝土灌注过程中,尽量少上下活动导管,导管埋深要在1~6m范围。

8.1.2.11质量标准

8.1.3水中桩基础施工

根据招标图纸我部拟定河中桩施工方案为:

水中桩基础施工方案采用筑岛围堰,钻孔平台为筑岛平台,钻孔方案采用冲击钻机循环排渣钻进方法。

8.1.3.1工艺工序:

围堰→搭设平台→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进→清空→随时检查桩位中心是否偏离→钻进→清孔→钢筋笼制作→下钢筋笼→下导管→浇注混凝土→凿桩头→无破损检测

8.1.3.2场地:

钻机操作范围要求平整坚实,有足够的排水排泥浆渠道,其高程应高于施工期间河道的水位。

8.1.3.3孔口护筒

3#~5#墩桩径为φ200cm,设计钢护筒内径为φ240cm。

为保证钢护筒有足够的刚度,设计钢护筒壁厚为5mm。

安装钢护筒并通过泥浆护壁,采用冲击钻机循环排渣钻进方法。

钢护筒初步设计振至砂卵石以下2~4m,覆盖层内的钢护筒每2米用厚度为1cm,尺寸为20×

20cm的钢板加强,覆盖层至平台的钢护筒每节用内法兰盘加强。

钢护筒的埋设:

①、埋设钢护筒前,全站仪测量,用导向架配合进行精确定位。

②、钢护筒刃脚应采取加强措施,等强度焊接接长,不得有漏水现象。

③、钢护筒用振动锤振动下沉,先采用小振动力振动下沉,确保垂直度和平面位置准确。

、护筒倾斜度控制在1/100以内,平面偏差控制在50mm以内,发现问题要及时纠正,以保证后期钻孔的顺利进行。

⑤施工时护筒应固定在桩顶以上,施工后应及时提出桩外,不经监理工程师批准,不得将护筒放在桩内。

8.1.3.4其他工序和陆地桩施工工艺基本一致。

8.14柱式墩台施工

施工时先整理好场地,凿除桩头,用CKC架搭好施工脚手架,再焊接绑扎钢筋骨架。

桩式墩模板用两块半圆形模板拼形而成,模板间用5mm橡胶嵌缝,φ16mm螺栓紧合。

模板就位后通过风缆,手拉葫芦调整、校核。

监理工程师验收合格后,再浇灌砼。

墩柱施工示意图

质量标准

8.1.5系梁施工

若是桩顶系梁,则地系梁与墩柱变径处的砼同时浇筑;

若是墩柱横系梁,先浇筑下节墩身混凝土,在墩身上预留钢棒或者采用抱箍法,利用预埋的钢棒或加工的抱箍支撑系梁模板然后浇筑墩身横系梁,墩身横系梁浇筑完成后,再浇筑上节墩身混凝土。

8.1.5.1桩顶系梁施工

(1)先将系梁基底标高挖到位,人工凿除多余的桩头,整修好接茬钢筋,在桩顶重新测设墩柱的中心,根据中心放出系梁的平面位置。

(2)根据中心位置将墩柱钢筋与桩基钢筋焊接好,并采用揽风绳固定好,防止因风力的影响,将其吹倒或移动。

③、系梁的钢筋在车间加工好,焊缝要符合规范要求,按照设计将钢筋绑扎好。

④、立好系梁的模板,要保证模板的牢固、稳定、无错台、无漏浆;

杜绝跑模、漏浆现象的发生。

⑤、砼浇筑采用吊车配合,采用斜三角的方式浇筑,从两侧向中间浇筑,由专人用插入式振动器捣固密实;

在浇筑过程中要有专人观察模板,注意加强模板的加固,试验工要认真制做试件;

砼浇筑完后,将过多浮浆清除,以防浮浆过厚表面开裂;

并按系梁顶标高控制线将砼顶面找平,砼初凝后用钢板铴将顶面收浆压光,防止顶部砼表面开裂。

采取覆盖、洒水养生。

8.1.5.2墩柱横系梁施工

①、先将桩顶系梁变径墩柱顶面先凿毛,再在其顶放设中心点,待第一次墩柱模板较核好后,再安装墩间系梁模板。

②、系梁支架必须加固牢固,模板支撑要牢固、稳定,系梁模板与变截面墩柱模板的连接良好,系梁顶口与底口必须用拉杆拉紧,防止胀模、爆模;

并保证模板的底标高与钢筋保护层;

必须将砼浇筑顶标高控制线划好,以保证系梁顶面的平整。

③、对于墩柱第一节立模时必须要预先配模,有10~50cm高的短模板调节墩间系梁底标高

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