斜拉橋上部結構施工工藝總結

1、1設計概況及技術特點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 114m上部采用(20+32+32+20) m預應力鋼筋混凝土斜拉橋-連續(xù)粱組合體系，橋墩梁固結。下部結構采用圓端形橋墩、肋式臺、鉆孔灌注樁基礎。2) 橋塔采用H型塔，矩形實心變截面，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。墩頂和臺頂設置橫梁，其中中橫梁為預應力橫梁。3) 斜拉索采用VSL SSL2000鋼絞線拉索體系，鋼絞線強度標準為186

2、0MPA規(guī)格均為6-7。梁上標準索距4.0 m塔上標準索距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ZPE-15，拉索護套采用雙層彩色高密度聚已烯(HDPE套管，外徑125 mm,全橋共設計28根 VSL SSL2000 6-7 規(guī)格拉索，每根拉索張拉端與固定端均設減震器一套，全橋共 56套。1.2 技術特點斜拉橋以獨特優(yōu)美的造型及優(yōu)越的跨越能力在我國發(fā)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：采用獨塔雙跨式布置方式；結構體系采用塔梁固結體系；全預應力結構；上述特點對施工提出較高的要求，與國內已建成的斜拉橋相比主梁跨

3、度較小、施工地理條件優(yōu)越、索 塔較矮為該橋特點，采用支架上澆注主梁是合理的。2. 施工工藝設備和流程2 1 施工工藝設備主塔和主梁施工應用吊車、混凝土輸送泵車兩種垂直運輸設備。吊車最大起重量為25T，理論最大臂長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。 混凝土輸送泵車理論 最大臂長37m,滿足主塔和主梁的施工要求。2 2 主塔及現澆箱梁施工順序根據設計和施工要求，主塔及現澆箱梁施工順序如下 :1) 基礎及下部結構施工：主塔施工至下橫梁下端。2）搭設滿堂

4、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）待箱梁砼強度達到設計強度 85%后，先張拉橫梁橫向預應力鋼束，后張拉箱梁縱向預應力鋼束。4）澆筑上塔柱及上橫梁，同時預埋拉索套筒及相關構件。5）待橋塔砼強度達到設計強度 85%后，拆除邊跨箱梁支架。6）依次對稱張拉S1S7號斜拉索。7）由跨中向支點，多點、對稱、緩慢、均勻拆除兩個中跨的箱梁支架。8）從跨中向墩頂分別澆筑調平層砼及橋面鋪裝，安裝橋面系。9）對全橋斜拉索索力進行測定并進行荷載試驗。10）工工藝流程見圖13. 主梁和橋塔施工31 主塔下塔柱施工 (下橫梁以下部分)3 11、模板制作及支立下塔柱平臺直接以承臺為基礎，采用

5、鋼管搭設。模板采用定型鋼模板，面板厚 5 mm,外加/ 75X75X8 角鋼加強肋，間距50 cm。下塔柱模板一次性支立，灌注砼時灌至下橫梁底部。312、鋼筋加工a) 鋼筋按照設計圖紙所示形式和尺寸在鋼筋加工棚內加工， 底部主筋已在承臺施工時預埋， 在主筋邊 緣上標出箍筋位置，從主筋上部向下放入箍筋，從下向上綁扎箍筋。b) 主筋接長采雙面綁條焊， 接頭必須滿足規(guī)范要求， 相鄰兩接頭錯開布置， 在同一截面內鋼筋接頭數 不超過 50。3 13、砼施工a) 砼所用的砂、碎石的各項指標滿足規(guī)范要求，碎石進行沖洗，砂過篩。為了保證砼外觀一致水泥采 用同廠家、同型號的。b) 砼振搗采用插入式振動器，振搗至

6、砼表現不再下沉，表面泛漿，不再出現氣泡時為準。c) 砼灌注方式為水平分層，分層厚度為 30 m。d) 在砼灌注過程中派專人檢查模板有無脹模、跑模、漏漿現象，發(fā)現問題及時處理。e) 砼初凝后專人養(yǎng)生，養(yǎng)生時間不得少于 7天。3 2 現澆箱梁施工現澆箱梁采用滿堂支架(腕扣式支架)現澆，具體施工工藝如下：3.2.1 地基處理3.2.1.1 地基承載力計算：A:梁部永久荷載：598.5 X2.6=1556.1TB:梁部施工人群等荷載(施工人員、施工工具、堆放荷載及振搗)：110mX0.4T/m=44TC:方木荷載：(122X10X0.12 X0.12+110X8X0.15 X0.15)X 0.6=22

7、.5TD:支架自重：支架間距為1.2 X0.9 X1.2m 共用鋼管重31.8TE:砼預制塊重量：0.4 X0.4 X0.25 X1098X2.4=105.4TF:地基承載力為：1759.8 X 1000X10X1.2/(0.4 X0.4 X 1098)=0.12MPA3.2.1.2 地基處理根據地基承載力計算結果(地基承載力為0.12MPA,原地面承載力能達到設計要求，但考慮地質不均勻可能造成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(90%)后，填筑30 cm厚5%石灰土，石灰土壓實度為95%。處理寬度為14m (即翼緣板夕卜側各2麗。同時外側挖排水溝，

8、保證處理過的地基雨后不積水。3.2.2 支架搭設及鋪設底側模3.2.2.1 支架設計擬采用1.2 X 0.9 X 1.2(長X寬X高)腕扣式腳手架，根據上部傳遞的荷載為1622.6T ,根據此種組合結構共有立桿 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1) 先在處理過的地基上，用石灰劃出支架布點圖，在交點上安放 0.4 X0.4 X0.25 cm，C25砼預制塊，必須保證預制塊底部安平，不平的墊7.5M砂漿安平。在預制塊上安放可調底托，底托上搭設支架，用可調底托調整高差，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

9、方木(0.15 X0.15m)，縱向方木頂安設橫向方木(0.1 X0.1m)，橫向方木的凈距不大于20 cm在橫向方木上鋪設頂模，底模及側模采用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，以增強支架整體性。3) 底模預留上拱度：施工預拱度本著跨中最大(計算值)向兩端按二次拋物線形布設，計算過程如下：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=2.0X10 11PA 鋼管截面積：A=n( 0.048 2-0.042 2) /4=4.241 X10 -4 mi_則L=PL/EA=1.05 mmb ：非彈性變形： 鋼

10、管接頭壓縮引起的沉降量：取 3m 根據公路橋涵施工技術規(guī)范( JJT041-2000 )查得以下變形：a) 木與木接縫變形：3 mmb) 木與鋼接縫變形：2 mmc) 支架置于砂土上： 8 md) 木楔接縫變形： 2 m 彈性變形及非彈性變形合計： 1.05+3+3+2+8+2=19.05 mm# 2.0 cm向上預拱度取2 cm3 23 鋼筋綁扎及預應力孔道成型a) 現澆梁的鋼筋按設計圖所示的形狀和尺寸在鋼筋加工場加工。 在底模內綁扎成型， 鋼筋綁扎分二步 進行，第一步綁扎底板與腹板鋼筋，安裝預應力管道和拉索預埋管，立模澆筑底板及腹板砼；第二步安裝 頂板內模，綁扎頂板、翼板鋼筋，安裝預應力管

11、道，澆筑頂板砼。b) 預應力管道采用預埋波紋管成孔， 波紋管采用焊接在鋼筋骨架上定位網固定， 為防止波紋管接頭漏 漿在接頭處用膠布纏裹嚴密，鋼筋在梁內接長時，嚴禁在已布設好的波紋管附近焊接，避免燒傷波紋管， 而出現漏漿現象。在砼澆筑前認真檢查波紋坐標是否正確，有無燒傷破損現象，檢查合格后方可澆筑砼。c) 鋼筋接頭： 鋼筋接頭采用焊接接頭，接頭質量必須滿足規(guī)范要求， 受力鋼筋接設置在內力較小處并錯開布置，配置在搭接長度區(qū)段內的受力鋼筋，其接頭截面積的百分率不超過50。d) 鋼筋骨架應具有足夠的強度和剛度， 鋼筋骨架各部結構尺寸， 鋼筋數量， 間距等應符合設計規(guī)范要 求。324 砼的澆筑a) 在砼

12、澆筑前必須對鋼筋模板、 預應力孔道成型進行檢驗， 特別是拉索在主梁內的預埋件， 其位置必 須用全站儀定位、檢查，否則不能澆筑砼。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，砼水平運輸采用砼運輸車，垂直提升用砼輸送泵車；砼澆筑以0#臺至 4#臺方向連續(xù)進行灌注。c) 在砼灌注前選好配合比，其坍落度控制在1416 cm之間，初凝時間為1214小時。在灌注過程中，設專人對砼質量進行監(jiān)控，避免砼出現離淅及坍落度波動現象。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，采用插入式振動棒振搗，鋼筋較密處用30 mm振動棒振搗，較稀處用50 mm振

13、動棒振搗，振動棒插入下層不小于 20 cm振搗以砼不再下沉， 表面泛 漿，不再出現氣泡時為止。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，連接構件是否松動等，發(fā) 現問題及時處理。f）灌注過程中隨時用水準儀觀測底模及支架的變形情況， 并進行數據分析， 超過設計預拱度時及時加 固處理，以保證砼外觀線型。g）在砼澆筑過程中，采取有效的防雨措施，避免新澆筑的砼受雨水沖刷。h）砼終凝后及時覆蓋，并灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生時間不少于 7 天。i）當砼強度達到 0.8MPA 后拆除內模及側模。325 張拉當頂板砼強度達到設計強度的 85以上后才能進行預應力張拉。3.2.5.1 預應力鋼束及錨

14、具預應力鋼束均采用 j15.24 高強度低松弛預應力鋼鉸線，ASTMA41 97 （ 270級）標準，標準強度Rby=1860MPA松弛率不大于 3.5 %，張拉控制應力 =0.75R：=1395 MPA縱向布置15束13j15.24 鋼絞 線，采用兩端張拉，錨具為 OVM113;橫隔處（1#、2#、3#）分別設置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：OVM1 13和OVM1 13HA. 張拉順序先張拉下橫梁橫向鋼絞線，再張拉縱向鋼絞線。B. 張拉設備及機具采用兩臺張拉力為3000KN的張拉千斤頂，千斤頂及油壓表在鋼絞線張拉施工前按規(guī)范要求經國家計量 認證機構認

15、證的檢測部門進行配套校驗，在使用過程中，也要定期校驗，凡張拉200 次及使用六個月以上者需重新校驗，千斤頂使用時與油壓表配套使用，嚴禁混用。C. 張拉工藝鋼絞線張拉控制應力米用b b初（0.1 b） b持荷2min 錨固。米用控制應力與伸長值雙控法施工，以控制應力為主用伸長值進行校核， 凡是伸長值超過理論伸長值 6%時停止張拉， 分析原因后再進行張拉。3.2.5.2 張拉準備a. 檢查砼強度是否達到設計強度的 85%b. 檢查鋼絞線是否在波紋管內穿動自如c. 工作錨限位板、千斤頂、工具錨是否安裝準確且在同一直線上d. 工作錨夾片是否均勻楔緊e. 千斤頂氣體是否排空，油路是否有漏油現象，油路是否

16、有接錯現象。3.2.5.3 初張拉梁端同時先對千斤頂主缸充油，使鋼絞線略為拉緊，同時調整錨圈及千斤頂位置。使孔道、錨具、千頂三者之軸線相吻合，注意使每根鋼鉸線受力均勻，當鋼絞線初應力達到0.1 b K時作伸長值標記，并借以觀察有無滑絲斷絲情況。3.2.5.4 張拉采用兩端同時逐級加壓的方法進行，兩端千斤頂的升壓速度接近相等，當兩端張拉達到b K時鳴號，持荷2min，同時量測實際伸長值與理論計算值是否相等，差值控制在土6%以內。3.2.5.5 錨固；打開高壓油泵截止閥，張拉缸油壓緩慢降至零，活塞回程，錨具自動錨固。3.2.5.6 鋼絞線斷絲、滑絲限制數量控制鋼絞線斷絲、滑絲限制數量控制如下：1）

17、每束鋼絞線滑絲斷比數量控制為1 根，同時每個斷面斷絲之和不能超過該斷面鋼絲總數的1%2）鋼絞絲回縮量不超過 5 mm3）當超過以上規(guī)定時，換束重拉。3 26 壓漿3.2.6.1 基本要求：1）預應力孔道壓漿工作在鋼絞線張拉完成后24 小時內進行。2）孔道壓漿采用 40號水泥漿，水泥采用普硅酸鹽水泥，水泥標號為 42.5 號齡期不超過 1 個月。3）管道壓漿順序為先下層后上層。4）水泥漿稠度控制在1418S之間，最大泌水率控制在3%以內，拌合后3小時泌水率控制在 2%,泌水應在 24 小時內重新收回。5）水泥漿自凋制到壓入孔道的連續(xù)時間不超過3045min ;水泥漿在使用前和壓漿過程中應經常攪動

18、。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達到最大壓力時，穩(wěn)壓不得小于3min，壓漿以達到出漿孔（出氣孔）水泥稠度與規(guī)定相同為止。8）壓漿時，每一工作班留取不少于3組7.07 X7.07 X7.07 cm的立方體試件，標養(yǎng)28d,檢查其抗壓強度作為水泥漿質量評定的依據。3.262預應力孔道壓漿工藝：（見附圖2）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 準確性。3. 4拆除邊跨支架：在上塔柱最后一次砼強度達到設計強度（同體養(yǎng)生試件）的85 %后，拆除邊跨支架，支架拆除時，由跨中向兩端對稱拆除支架。先擰松頂托，拆