預應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。
　　主橋為折線型雙塔獨柱式單索面預應力混凝土斜拉橋，跨徑為89+242+89m，主梁采用抗風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。梁體砼強度等級為C50。4#、5#兩個主墩的1#、1`塊段均在墩旁組拼的托架上對稱進行砼澆筑施工。
　　梁體塊段采用縱、橫、豎三向預應力?？v向預應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向預應力束主要以在箱梁逐塊段交錯張拉錨固后再用連接器進行接長的方式進行布置，只有部分預應力束在1#、1’#塊段端部或齒板上直接錨固?？v向預應力束共分7-Φ15、12-Φ15、15-Φ15鋼絞線束及48Φ5、36Φ5鋼絲束五種類型。橫向預應力束采用5-Φ15鋼絞線、扁錨布置在箱梁頂板。豎向預應力采用32精軋螺紋鋼筋，布置在斜拉索梁端錨固區(qū)。
　　4#、5#兩個主墩自1#、1’#塊段開始分別設置第一對共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，按設計要求，在5#墩主梁1#、1’#地塊下各設一組臨時支點，每組臨時支點由Φ1.1m鋼管砼柱組成，底部支承于承臺上。每組臨時支點順橋向?qū)ΨQ于墩中心14.2m布置，每組臨時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#墩鋼管砼臨時支點（即墩旁托架）施工
（一）構(gòu)造及安裝方法：
　　5#墩鋼管砼臨時支點在墩身南、北側(cè)各設置一組，每組支點由外徑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預埋件焊接，柱頂焊接δ=25mm厚鋼板，柱頂鋼板與支點處梁底預埋鋼板間設置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，每組支點鋼管柱間需設置上、中部兩道橫向聯(lián)結(jié)系，每根鋼管柱還需設置上、中部兩道縱向聯(lián)結(jié)系與墩身預埋件連接。
（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支擋并進行支座下板壓漿，當水泥漿試件強度達到設計強度的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，進行1#、1’#塊段底、外模拖拉滑移作業(yè)，此時墩頂南、北側(cè)型鋼組臨時支撐暫不能拆除。待1#、1’#地段施工完畢，也即1#、1’#塊段完成梁體預應力張拉壓漿后，并在掛設第一對余拉索之前，則可將墩頂南、北側(cè)型鋼組臨時支撐拆除，此時上部結(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)鋼管砼臨時支點承擔，水平荷載由墩頂布置的抗風支擋承受。
三、主梁砼澆注
（一）砼灌注方法
　　1、砼灌注前，應對模板、鋼筋、預應力管道、斜拉索預埋管、其他預埋件等位置進行詳細檢查，模板內(nèi)的雜物應清理干凈，并應辦理簽證手續(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，橡膠管穿過頂板“天窗”，“天窗”按梁體每個空腔1-2個布置，頂板則可移動橡膠管較為方便地進行砼灌注。
　　3、砼振搗：砼振搗采用內(nèi)部插入振搗。在灌注底、頂板砼時采用B-50插入式振搗器，在灌注腹板及隔墻時采用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，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)進行，上下層砼灌注間隔時間宜控制在3h-5h左右。
　　6、灌注直腹板及隔墻砼時，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，因砼流動會使局部斷面超厚應及時加蓋反壓模板，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)量的關鍵工序，操作時要遵守規(guī)定的灌注順序及振搗距離，實行分區(qū)定人負責和檢查，在預應力齒板、斜拉索預埋管處及5#墩墩旁托架頂梁底預埋鋼板處，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向波紋管均需進行清孔和通孔檢查，已安裝預應力束的孔道應來回抽動鋼束進行檢查。
（二）砼養(yǎng)護
　　砼的養(yǎng)護用沉井內(nèi)滲水。底板、斜腹板及頂板砼在收漿后2小時左右即砼初凝后，即鋪塑料布及用編織袋袋裝草墊進行　　覆蓋保溫并灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間不得少于7天。為防止覆蓋物被風刮跑應采取壓蓋措施。
四、主梁預應力張拉
　　根據(jù)設計要求，梁體混凝土強度必須達到≥85%設計強度即42.5MPa時，才可進行預應力鋼束張拉。
　　張拉順序為：先縱向，再橫向，最后豎向。其中縱向鋼束張拉先后順序為：頂板→豎腹板→底板→斜腹板，同時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，兩端同時張拉；橫向束張拉順序則對稱于墩中心向南、北方向逐束進行，采用雙控法兩端同時張拉；豎向預應力筋橫橋向?qū)ΨQ于橋中線，在梁頂單端張拉，伸長值與張拉噸位雙控。
五、預應力孔道壓漿
　　1、張拉后的預應力束，應檢查其記錄，確認預應力筋張拉符合要求，方可進行壓漿工作。
　　2、管道壓漿所采用水泥，其品種、標號與梁體一致，水灰比不超過0.45。3小時后泌水率不大于2%，稠度宜控制在12-14s。水泥漿強度不低于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，其摻量應通過試驗確定，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，宜用切割機切除。錨具外應留置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、壓漿前應將錨圈與夾片間隙填實，避免冒漿。
　　8、采用一次壓漿方法。孔道壓漿壓力宜為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一次完成，不得中途停斷，中斷時間超過30min時，應及時清洗該孔道已壓水泥漿，準備重新壓漿。
10、預應力筋張拉完畢后應及時壓漿，壓漿時應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，則應同時進行壓漿。若本次不張拉鋼束管道，在其臨近孔道壓漿時串漿，則應在壓漿后，對本次不張拉鋼束的管道進行清孔，以防堵塞。
11、外溢水泥漿應及時清洗，避免梁體污染。