斜拉橋上部結(jié)構(gòu)施工工藝總結(jié)

1、1設(shè)計(jì)概況及技術(shù)特點(diǎn)1.1 工程概況1) K18+225 天橋是位于王蘭高速公路第二合同段，凈寬 7m 上跨車行天橋。該橋全長(zhǎng) 114m 。上部采用( 20+32+32+20 )m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土斜拉橋達(dá)續(xù)粱組合體系，橋墩梁固結(jié)。下部結(jié)構(gòu)采用圓端形橋墩、肋式臺(tái)、鉆孔灌注樁根底。2) 橋塔采用 H 型塔，矩形實(shí)心變截面，上部寬 1.3m ，根部寬 1.7m ，橋面以上上塔柱高 18m ，下塔柱 高 8.5m， 全高 26.5m ，并設(shè)上下橫梁各一道， 與主梁和橋塔一同澆筑。 主梁采用單箱雙室截面， 梁高 1.0m< 墩頂和臺(tái)頂設(shè)置 橫梁，其中中橫梁為預(yù)應(yīng)力橫梁。3) 斜拉索采用 VSL

2、SSL2000 鋼絞線拉索體系，鋼絞線強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為 1860MPA ，規(guī)格均為 6-7 。梁上標(biāo) 準(zhǔn)索距 4.0 m, 塔上標(biāo)準(zhǔn)索距 1.6 m ，單塔雙索面扇形布置。斜拉索在主梁上錨固，與主塔交叉交替單端張 拉，配套千斤頂型號(hào) ZPE-15 ，拉索護(hù)套采用雙層彩色高密度聚已烯 ( HDPE )套管，外徑 125 mm, 全橋共 設(shè)計(jì) 28 根 VSL SSL2000 6-7 規(guī)格拉索，每根拉索張拉端與固定端均設(shè)減震器一套，全橋共 56 套。1.2 技術(shù)特點(diǎn)斜拉橋以獨(dú)特優(yōu)美的造型及優(yōu)越的跨越能力在我國(guó)開展很快， 王蘭高速 K18+225 天橋即為開封地區(qū)第 一座斜拉橋。該橋主要特點(diǎn)：采用獨(dú)塔雙跨

3、式布置方式；結(jié)構(gòu)體系采用塔梁固結(jié)體系；全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；上述特點(diǎn)對(duì)施工提出較高的要求，與國(guó)內(nèi)已建成的斜拉橋相比主梁跨度較小、施工地理?xiàng)l件優(yōu)越、索 塔較矮為該 橋特點(diǎn)，采用支架上澆注主梁是合理的。2. 施工工藝設(shè)備和流程2 1 施工工藝設(shè)備主塔和主梁施工應(yīng)用吊車、混凝土輸送泵車兩種垂直運(yùn)輸設(shè)備。吊車最大起重量為25T ，理論最大臂長(zhǎng) 24.8m, 滿足施工起重重量后垂直吊裝高度僅為22m 。索塔全高 26.5m, 吊車吊裝高度不能滿足索塔整體施工要求 ,采取下塔柱施工中吊車就位于橋下，上塔柱施工中吊車就位于橋中心主梁上?；炷凛斔捅密?yán)碚撟畲蟊坶L(zhǎng)37m ，滿足主塔和主梁的施工要求。2 2 主塔及現(xiàn)澆

4、箱梁施工順序根據(jù)設(shè)計(jì)和施工要求，主塔及現(xiàn)澆箱梁施工順序如下1) 根底及下部結(jié)構(gòu)施工：主塔施工至下橫梁下端。2) 搭設(shè)滿堂支架，鋪模板，綁扎鋼筋，澆筑箱梁砼。主塔下橫梁與主梁一同澆筑。3) 待箱梁砼強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度 85 后，先張拉橫梁橫向預(yù)應(yīng)力鋼束，后張拉箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束。4) 澆筑上塔柱及上橫梁，同時(shí)預(yù)埋拉索套筒及相關(guān)構(gòu)件。5) 待橋塔砼強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度 85 后，撤除邊跨箱梁支架。6) 依次對(duì)稱張拉 S1 S7 號(hào)斜拉索。7) 由跨中向支點(diǎn)，多點(diǎn)、對(duì)稱、緩慢、均勻撤除兩個(gè)中跨的箱梁支架。8) 從跨中向墩頂分別澆筑調(diào)平層砼及橋面鋪裝，安裝橋面系。9) 對(duì)全橋斜拉索索力進(jìn)行測(cè)定并進(jìn)行荷載試驗(yàn)

5、。10) 工工藝流程見圖 13. 主梁和橋塔施工3. 1主塔下塔柱施工(下橫梁以下局部)：3. 1.1、模板制作及支立下塔柱平臺(tái)直接以承臺(tái)為根底，采用鋼管搭設(shè)。模板采用定型鋼模板，面板厚5 mm,外加/ 75X75X8角鋼加強(qiáng)肋，間距50 cm。下塔柱模板一次性支立，灌注砼時(shí)灌至下橫梁底部。3. 1. 2、鋼筋加工a) 鋼筋按照設(shè)計(jì)圖紙所示形式和尺寸在鋼筋加工棚內(nèi)加工，底部主筋已在承臺(tái)施工時(shí)預(yù)埋，在主筋邊緣上標(biāo)岀箍筋位置，從主筋上部向下放入箍筋，從下向上綁扎箍筋。b) 主筋接長(zhǎng)采雙面綁條焊，接頭必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，相鄰兩接頭錯(cuò)幵布置，在同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)不超過、砼施工a) 砼所用的砂、碎石的各

6、項(xiàng)指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，碎石進(jìn)行沖洗，砂過篩。為了保證砼外觀一致水泥采 用同廠家、 同型號(hào)的。b) 砼振搗采用插入式振動(dòng)器，振搗至砼表現(xiàn)不再下沉，外表泛漿，不再出現(xiàn)氣泡時(shí)為準(zhǔn)。c) 砼灌注方式為水平分層，分層厚度為30 cm 。d) 在砼灌注過程中派專人檢查模板有無脹模、跑模、漏漿現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。e) 砼初凝后專人養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不得少于7 天。3 2 現(xiàn)澆箱梁施工現(xiàn)澆箱梁采用滿堂支架 (腕扣式支架 ) 現(xiàn)澆，具體施工工藝如下：3.2.1 地基處理3.2.1.1 地基承載力計(jì)算：A : 梁部永久荷載： 598.5 >2.6=1556 ?仃B : 梁部施工人群等荷載 ( 施工人員、施工工

7、具、堆放荷載及振搗)：110mX 0.4T/m=44TC : 方木荷載： ( 122 X10X0.12 >0.12+110 >8X0.15>.15) ?.6=22.5TD : 支架自重：支架間距為 1.2 >0.9 X.2m 共用鋼管重 31.8TE:砼預(yù)制塊重量：0.4 X.4 XD.25 X098X2.4=105.4TF: 地基承載力為： 1759.8 >000X10 X1.2/(0.4 >4 X098)=0.12MPA3.2.1.2 地基處理根據(jù)地基承載力計(jì)算結(jié)果 (地基承載力為0.12MPA ) ，原地面承載力能到達(dá)設(shè)計(jì)要求，但考慮地質(zhì)不均勻可能造成

8、不均勻沉降及雨后積水造成地基承載力下降等可能影響承載力的因素，將原地面整平壓實(shí)( 90 %)后，填筑 30 cm 厚5%石灰土，石灰土壓實(shí)度為95 %。處理寬度為 14m (即翼緣板外側(cè)各 2m)同時(shí)外側(cè)挖排水溝，保證處理過的地基雨后不積水。3.2.2 支架搭設(shè)及鋪設(shè)底側(cè)模3.2.2.1 支架設(shè)計(jì)擬采用 1.2 >0.9 >1.2( 長(zhǎng) >寬冷高)腕扣式腳手架，根據(jù)上部傳遞的荷載為1622.6T ,根據(jù)此種組合結(jié)構(gòu)共有 立桿1098 根，每根承重為 1622.6/1098=1.48T ，滿足腳手架承載力要求。3.2.2.2 支架搭設(shè)1) 先在處理過的地基上，用石灰劃出支架布點(diǎn)

9、圖，在交點(diǎn)上安放 0.4 >.4 >0.25 cm, C25 砼預(yù)制塊，必 須保證預(yù)制塊底部安平， 不平的墊 7.5M 砂漿安平。在預(yù)制塊上安放可調(diào)底托， 底托上搭設(shè)支架，用可調(diào)底 托調(diào)整 高差，保證第一排橫桿保持水平，支架頂安放頂托，頂托上先放縱向方木 ( 0.15 >.15m ) ，縱向方 木頂安設(shè)橫向方木 (0.1 >.1m) ，橫向方木的凈距不大于 20 cm 在橫向方木上鋪設(shè)頂模， 底模及側(cè)模采用 1.5 cm 厚的竹膠板。2) 腳手架橫向及縱向每四排加一排橫向剪刀撐，以增強(qiáng)支架整體性。3) 底模預(yù)留上拱度：施工預(yù)拱度本著跨中最大 (計(jì)算值 )向兩端按二次拋物

10、線形布設(shè)，計(jì)算過程如下：a:鋼管本身彈性變形： 鋼管高度取 6.0 m 荷載( 每根鋼管 ) ：P=14.8KN 彈性模量： E=2.0 >1011PA 鋼管截面積： A=n ( 0.048 2-0.042 2) /4=4.241 >0-4 m2L二PL/EA=1.05 mmb:非彈性變形： 鋼管接頭壓縮引起的沉降量：取 3 mm 根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ( JJT041-2000 ) 查得以下變形：a) 木與木接縫變形：3mb) 木與鋼接縫變形：2mc) 支架置于砂土上：8md) 木楔接縫變形： 2 m向上預(yù)拱度取 2 cm323 鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力孔道成型a) 現(xiàn)澆梁的鋼筋按設(shè)

11、計(jì)圖所示的形狀和尺寸在鋼筋加工場(chǎng)加工。在底模內(nèi)綁扎成型，鋼筋綁扎分二步 進(jìn)行，第 一步綁扎底板與腹板鋼筋， 安裝預(yù)應(yīng)力管道和拉索預(yù)埋管， 立模澆筑底板及腹板砼； 第二步安裝 頂板內(nèi)模， 綁扎頂板、 翼板鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力管道，澆筑頂板砼。b) 預(yù)應(yīng)力管道采用預(yù)埋波紋管成孔，波紋管采用焊接在鋼筋骨架上定位網(wǎng)固定，為防止波紋管接頭漏 漿在接頭 處用膠布纏裹嚴(yán)密，鋼筋在梁內(nèi)接長(zhǎng)時(shí)，嚴(yán)禁在已布設(shè)好的波紋管附近焊接，防止燒傷波紋管， 而出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。在 砼澆筑前認(rèn)真檢查波紋坐標(biāo)是否正確，有無燒傷破損現(xiàn)象，檢查合格前方可澆筑砼。c) 鋼筋接頭：鋼筋接頭采用焊接接頭，接頭質(zhì)量必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，受力鋼筋接設(shè)置在

12、內(nèi)力較小處并 錯(cuò)開布置，配置在搭接長(zhǎng)度區(qū)段內(nèi)的受力鋼筋，其接頭截面積的百分率不超過50 。d) 鋼筋骨架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，鋼筋骨架各部結(jié)構(gòu)尺寸，鋼筋數(shù)量，間距等應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。324 砼的澆筑a) 在砼澆筑前必須對(duì)鋼筋模板、預(yù)應(yīng)力孔道成型進(jìn)行檢驗(yàn)，特別是拉索在主梁內(nèi)的預(yù)埋件，其位置必須用全站儀定位、檢查，否那么不能澆筑砼。b) 主梁砼采取二次澆筑成型，第一次澆筑底板及腹板( 即澆筑至翼緣板下緣；第二次澆筑頂板，砼水平運(yùn)輸采用砼運(yùn)輸車，垂直提升用砼輸送泵車；砼澆筑以0# 臺(tái)至 4# 臺(tái)方向連續(xù)進(jìn)行灌注。c) 在砼灌注前選好配合比，其坍落度控制在 14? 16 cm 之間，初凝時(shí)間為 1

13、2? 14 小時(shí)。在灌注過程中， 設(shè)專人對(duì)砼質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，防止砼出現(xiàn)離淅及坍落度波動(dòng)現(xiàn)象。d) 砼為水平分層，斜向分段連續(xù)澆筑，每層厚度在30 cm 以內(nèi)，采用插入式振動(dòng)棒振搗，鋼筋較密處用 30 mm 振動(dòng)棒振搗，較稀處用 50 mm 振動(dòng)棒振搗，振動(dòng)棒插入下層不小于 20 cm 振搗以砼不再下沉， 外表泛 漿，不再出現(xiàn)氣泡時(shí)為止。e) 在砼澆筑過程中，專人檢查模板有無脹模、跑模、漏漿，支架是否下沉，連接構(gòu)件是否松動(dòng)等，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。f) 灌注過程中隨時(shí)用水準(zhǔn)儀觀測(cè)底模及支架的變形情況，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，超過設(shè)計(jì)預(yù)拱度時(shí)及時(shí)加固處理，以保證砼外觀線型。g) 在砼澆筑過程中，采取有效的防雨措

14、施，防止新澆筑的砼受雨水沖刷。i當(dāng)砼強(qiáng)度到達(dá) 0.8MPA 后撤除內(nèi)模及側(cè)模32 5 張拉當(dāng)頂板砼強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85 以上后才能進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。3.2.5.1 預(yù)應(yīng)力鋼束及錨具預(yù)應(yīng)力鋼束均采用j15.24高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線，ASTMA416 97 270級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=1860MPA，松弛率不大于 3.5 % 張拉控制應(yīng)力 =0.75R by=1395 MPA?？v向布置15束13j15.24鋼絞線，采用兩端張拉，錨具為OVM15 13;橫隔處1#、2#、3#分別設(shè)置6束13j15.24鋼絞線，采用單端張拉，張拉端及固定端錨具分別為：OVM15 13和 OVM15 13HA.

15、張拉順序先張拉下橫梁橫向鋼絞線，再張拉縱向鋼絞線。B. 張拉設(shè)備及機(jī)具采用兩臺(tái)張拉力為 3000KN 的張拉千斤頂，千斤頂及油壓表在鋼絞線張拉施工前按標(biāo)準(zhǔn)要求經(jīng)國(guó)家計(jì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證的檢測(cè)部門進(jìn)行配套校驗(yàn)，在使用過程中，也要定期校驗(yàn)，凡張拉200 次及使用六個(gè)月以上者需重新校驗(yàn)，千斤頂使用時(shí)與油壓表配套使用，嚴(yán)禁混用。C. 張拉工藝鋼絞線張拉控制應(yīng)力采用b加0.1 d b持荷2min 錨固。采用控制應(yīng)力與伸長(zhǎng)值雙控法施工，以控制應(yīng)力為主用伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，但凡伸長(zhǎng)值超過理論伸長(zhǎng)值±6 %時(shí)停止張拉，分析原因后再進(jìn)行張拉。3.2.5.2 張拉準(zhǔn)備a. 檢查砼強(qiáng)度是否到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 85%b

16、. 檢查鋼絞線是否在波紋管內(nèi)穿動(dòng)自如c. 工作錨限位板、千斤頂、工具錨是否安裝準(zhǔn)確且在同一直線上d. 工作錨夾片是否均勻楔緊e. 千斤頂氣體是否排空，油路是否有漏油現(xiàn)象，油路是否有接錯(cuò)現(xiàn)象。3.2.5.3 初張拉梁端同時(shí)先對(duì)千斤頂主缸充油，使鋼絞線略為拉緊，同時(shí)調(diào)整錨圈及千斤頂位置。使孔道、錨具、千頂三者之軸0.1 dK 時(shí)作伸長(zhǎng)值標(biāo)記，并借以線相吻合，注意使每根鋼鉸線受力均勻，當(dāng)鋼絞線初應(yīng)力到達(dá) 觀察有無滑絲斷絲情況。3.2.5.4 張拉采用兩端同時(shí)逐級(jí)加壓的方法進(jìn)行，兩端千斤頂?shù)纳龎核俣冉咏嗟?，?dāng)兩端張拉到達(dá)0K 時(shí)鳴號(hào)，持荷 2min ，同時(shí)量測(cè)實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論計(jì)算值是否相等，差值控制

17、在±6 以內(nèi)。3.2.5.5 錨固；翻開高壓油泵截止閥，張拉缸油壓緩慢降至零，活塞回程，錨具自動(dòng)錨固。3.2.5.6 鋼絞線斷絲、滑絲限制數(shù)量控制鋼絞線斷絲、滑絲限制數(shù)量控制如下：1每 束鋼絞線滑絲斷比數(shù)量控制為 1 根，同時(shí)每個(gè)斷面斷絲之和不能超過該斷面鋼絲總數(shù)的 12鋼絞絲回縮量不超過 5 mm3當(dāng) 超過以上規(guī)定時(shí)，換束重拉。32 6 壓漿3.2.6.1 根本要求：1預(yù) 應(yīng)力孔道壓漿工作在鋼絞線張拉完成后24 小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。2孔 道壓漿采用 40 號(hào)水泥漿，水泥采用普硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)為 42.5 號(hào)齡期不超過 1 個(gè)月。3管道壓漿順序?yàn)橄认聦雍笊蠈印?水泥漿稠度控制在 1418

18、S 之間，最大泌水率控制在 3以內(nèi)，拌合后 3 小時(shí)泌水率控制在 2，泌 水 應(yīng)在 24 小時(shí)內(nèi)重新收回。5水泥漿自凋制到壓入孔道的連續(xù)時(shí)間不超過30? 45min ; 水泥漿在使用前和壓漿過程中應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng)。6壓漿前，吹入壓縮空氣清洗管道，接著用清水沖洗管道，直至松散顆粒除去及隨清水排出，再用壓 縮空氣 吹干。7采用一端壓漿工藝，壓漿的最大壓力控制在0.5 0.7MPA ，到達(dá)最大壓力時(shí)，穩(wěn)壓不得小于 3min ,壓漿以到達(dá)出漿孔出氣孔水泥稠度與規(guī)定相同為止。8壓漿時(shí)，每一工作班留取不少于3 組 7.07 >7.07 >7.07 cm 的立方體試件，標(biāo)養(yǎng) 28d ，檢查其抗壓強(qiáng)度作為水泥漿質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)。3. 3主塔上塔柱施工上塔柱及上橫梁的施工方法同下塔柱，不再敷述，施工過程主要注意拉索套筒及張拉槽口位置的準(zhǔn)確性。3. 4撤除邊跨支架：在上塔柱最后一次砼強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度同體養(yǎng)生試件的85 %后，撤除邊跨支架，支架撤除時(shí)，由跨中向兩端對(duì)稱撤除支架