預(yù)應(yīng)力斜拉橋橋墩上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

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一、概述
　　沈陽富民斜拉橋工程由主橋、兩岸引橋、兩岸引道及其附屬工程組成，主橋主塔墩為4、5#，邊墩為3、6#墩；兩岸引橋分別為0#墩-2#臺、7#墩-9#臺。
　　主橋?yàn)檎劬€型雙塔獨(dú)柱式單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，跨徑為89+242+89m，主梁采用抗風(fēng)性能很好的近似三角形斷面，單箱三室結(jié)構(gòu)。由頂板、底板、斜腹板、豎腹板、懸臂板及橫隔板組成。箱梁頂梁32.5m，底寬4.0m，沿橋中線縱斷面梁高3.414m，1#塊段布置在主墩中跨側(cè)，地段長5.9m，1`#塊段布置在主墩邊跨側(cè)，塊段長5.2m。梁體砼強(qiáng)度等級為C50。4#、5#兩個(gè)主墩的1#、1`塊段均在墩旁組拼的托架上對稱進(jìn)行砼澆筑施工。
　　梁體塊段采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力。縱向預(yù)應(yīng)力分鋼絞線束及鋼絲束兩類，其中鋼絞線束采用YM自錨式夾片錨及連接器，鋼絲束采用DM鐓頭錨及連接器?？v向預(yù)應(yīng)力束主要以在箱梁逐塊段交錯(cuò)張拉錨固后再用連接器進(jìn)行接長的方式進(jìn)行布置，只有部分預(yù)應(yīng)力束在1#、1’#塊段端部或齒板上直接錨固?？v向預(yù)應(yīng)力束共分7-Φ15、12-Φ15、15-Φ15鋼絞線束及48Φ5、36Φ5鋼絲束五種類型。橫向預(yù)應(yīng)力束采用5-Φ15鋼絞線、扁錨布置在箱梁頂板。豎向預(yù)應(yīng)力采用32精軋螺紋鋼筋，布置在斜拉索梁端錨固區(qū)。
　　4#、5#兩個(gè)主墩自1#、1’#塊段開始分別設(shè)置第一對共4根斜拉索，各墩1#塊段側(cè)為2根C1束（PES7-241），1’#塊段側(cè)為2根C1’束（PES7-211）。
　　由于5#墩為塔梁固結(jié)、梁墩分離體系，為平衡主塔及主梁施工過程中所產(chǎn)生的非對稱荷載，按設(shè)計(jì)要求，在5#墩主梁1#、1’#地塊下各設(shè)一組臨時(shí)支點(diǎn)，每組臨時(shí)支點(diǎn)由Φ1.1m鋼管砼柱組成，底部支承于承臺上。每組臨時(shí)支點(diǎn)順橋向?qū)ΨQ于墩中心14.2m布置，每組臨時(shí)鋼管砼柱橫橋向則對稱于橋中線1.75m布置，柱內(nèi)澆注C50砼。
二、5#墩鋼管砼臨時(shí)支點(diǎn)（即墩旁托架）施工
（一）構(gòu)造及安裝方法：
　　5#墩鋼管砼臨時(shí)支點(diǎn)在墩身南、北側(cè)各設(shè)置一組，每組支點(diǎn)由外徑Φ1.1m，壁厚δ=12mm鋼管砼柱組成，柱內(nèi)填充C50級砼，鋼管柱底部與承臺上所設(shè)預(yù)埋件焊接，柱頂焊接δ=25mm厚鋼板，柱頂鋼板與支點(diǎn)處梁底預(yù)埋鋼板間設(shè)置2-3層聚四氯乙烯板，以利梁體水平滑動。為增加鋼管砼柱剛度及側(cè)向穩(wěn)定，每組支點(diǎn)鋼管柱間需設(shè)置上、中部兩道橫向聯(lián)結(jié)系，每根鋼管柱還需設(shè)置上、中部兩道縱向聯(lián)結(jié)系與墩身預(yù)埋件連接。
（二）結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換
　　5#墩主梁0#-2塊段施工完畢，也即1#、1’#塊段施工前，必須先安裝好墩頂抗風(fēng)支擋并進(jìn)行支座下板壓漿，當(dāng)水泥漿試件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%及以上后，才可松楔塊落下墩身南、北側(cè)主梁施工托架承重貝雷梁，進(jìn)行1#、1’#塊段底、外模拖拉滑移作業(yè)，此時(shí)墩頂南、北側(cè)型鋼組臨時(shí)支撐暫不能拆除。待1#、1’#地段施工完畢，也即1#、1’#塊段完成梁體預(yù)應(yīng)力張拉壓漿后，并在掛設(shè)第一對余拉索之前，則可將墩頂南、北側(cè)型鋼組臨時(shí)支撐拆除，此時(shí)上部結(jié)構(gòu)垂直荷載主要作用于墩頂支座上，而不平衡荷載則由南側(cè)或北側(cè)鋼管砼臨時(shí)支點(diǎn)承擔(dān)，水平荷載由墩頂布置的抗風(fēng)支擋承受。
三、主梁砼澆注
（一）砼灌注方法
　　1、砼灌注前，應(yīng)對模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、斜拉索預(yù)埋管、其他預(yù)埋件等位置進(jìn)行詳細(xì)檢查，模板內(nèi)的雜物應(yīng)清理干凈，并應(yīng)辦理簽證手續(xù)。
　　2、砼入模腹板、底板采用活動式橡膠管直接輸送到灌注點(diǎn)的辦法，為防止砼自由下落與鋼筋、管道碰撞發(fā)生離析，灌注底板砼時(shí)，橡膠管穿過頂板“天窗”，“天窗”按梁體每個(gè)空腔1-2個(gè)布置，頂板則可移動橡膠管較為方便地進(jìn)行砼灌注。
　　3、砼振搗：砼振搗采用內(nèi)部插入振搗。在灌注底、頂板砼時(shí)采用B-50插入式振搗器，在灌注腹板及隔墻時(shí)采用B-50及B-30插入式振搗器。
　　4、砼灌注采用斜向分段，水平分層。底、腹板分層厚度為30cm，頂板結(jié)構(gòu)厚度為16cm-70cm，由于管道密集，縱橫交錯(cuò)，宜分兩層灌注，以避免管道底部漏振。
　　5、灌注作業(yè)必須連續(xù)進(jìn)行，上下層砼灌注間隔時(shí)間宜控制在3h-5h左右。
　　6、灌注直腹板及隔墻砼時(shí)，砼容許在內(nèi)模的水平板下冒出，其冒出的砼不要過早鏟除，需待砼穩(wěn)定后再作處理。
　　7、澆注斜腹板砼時(shí)，因砼流動會使局部斷面超厚應(yīng)及時(shí)加蓋反壓模板，對多余的砼必須鏟除，以免增加梁體塊段重量。
　　8、砼振搗是保證砼質(zhì)量的關(guān)鍵工序，操作時(shí)要遵守規(guī)定的灌注順序及振搗距離，實(shí)行分區(qū)定人負(fù)責(zé)和檢查，在預(yù)應(yīng)力齒板、斜拉索預(yù)埋管處及5#墩墩旁托架頂梁底預(yù)埋鋼板處，必須采取可靠措施，確保砼灌注質(zhì)量。
　　9、澆注順序
　　順橋向：先塊段端部，后塊段根部接縫處，兩側(cè)塊段對稱澆注。
　　垂直方向：底板→直腹板、斜腹板→頂板。
　　橫橋向：底板中→直腹板、斜腹板→頂板翼緣→頂板中部
　　10、砼澆注完畢后應(yīng)注意
　?、僬移降装寮靶备拱迕娴捻?，讓內(nèi)側(cè)模板的反壓模板側(cè)面暴露出來，并用鐵皮抹子在側(cè)下刮出一條縫隙以利于脫模。
　?、诳v向波紋管均需進(jìn)行清孔和通孔檢查，已安裝預(yù)應(yīng)力束的孔道應(yīng)來回抽動鋼束進(jìn)行檢查。
（二）砼養(yǎng)護(hù)
　　砼的養(yǎng)護(hù)用沉井內(nèi)滲水。底板、斜腹板及頂板砼在收漿后2小時(shí)左右即砼初凝后，即鋪塑料布及用編織袋袋裝草墊進(jìn)行　　覆蓋保溫并灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7天。為防止覆蓋物被風(fēng)刮跑應(yīng)采取壓蓋措施。
四、主梁預(yù)應(yīng)力張拉
　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，梁體混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到≥85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度即42.5MPa時(shí)，才可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束張拉。
　　張拉順序?yàn)椋合瓤v向，再橫向，最后豎向。其中縱向鋼束張拉先后順序?yàn)椋喉敯?rarr;豎腹板→底板→斜腹板，同時(shí)對稱于梁中線向兩側(cè)方向每兩束同步張拉，張拉一律采用雙控法，兩端同時(shí)張拉；橫向束張拉順序則對稱于墩中心向南、北方向逐束進(jìn)行，采用雙控法兩端同時(shí)張拉；豎向預(yù)應(yīng)力筋橫橋向?qū)ΨQ于橋中線，在梁頂單端張拉，伸長值與張拉噸位雙控。
五、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿
　　1、張拉后的預(yù)應(yīng)力束，應(yīng)檢查其記錄，確認(rèn)預(yù)應(yīng)力筋張拉符合要求，方可進(jìn)行壓漿工作。
　　2、管道壓漿所采用水泥，其品種、標(biāo)號與梁體一致，水灰比不超過0.45。3小時(shí)后泌水率不大于2%，稠度宜控制在12-14s。水泥漿強(qiáng)度不低于C40砼。
　　3、水泥漿中宜摻入減水劑以提高其流動度和減少泌水率，其摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定，不得摻入氯鹽。
　　4、每次拌制的水泥漿以不超過40分鐘使用量為宜。
　　5、壓漿前對鋼絞線束須切除錨具外的超長鋼絞線，宜用切割機(jī)切除。錨具外應(yīng)留置3-4cm長鋼絞線。
　　6、壓力水沖洗管道，并以壓縮空氣清除管道內(nèi)積水及污物。
　　7、壓漿前應(yīng)將錨圈與夾片間隙填實(shí)，避免冒漿。
　　8、采用一次壓漿方法?？椎缐簼{壓力宜為0.5-0.7MPa，且使另一端冒出濃漿并持壓2min。
　　9、同一孔道的壓漿工作應(yīng)一次完成，不得中途停斷，中斷時(shí)間超過30min時(shí)，應(yīng)及時(shí)清洗該孔道已壓水泥漿，準(zhǔn)備重新壓漿。
10、預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后應(yīng)及時(shí)壓漿，壓漿時(shí)應(yīng)注意觀察相鄰孔道的串漿情況。若同批張拉的鋼束孔道相互串漿時(shí)，則應(yīng)同時(shí)進(jìn)行壓漿。若本次不張拉鋼束管道，在其臨近孔道壓漿時(shí)串漿，則應(yīng)在壓漿后，對本次不張拉鋼束的管道進(jìn)行清孔，以防堵塞。
11、外溢水泥漿應(yīng)及時(shí)清洗，避免梁體污染。