CN106906751A - 特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，包括以下步骤：放样位置线；根据位置线安装定位槽钢；预应力筋定位安装；结构钢筋安装；主塔模板安装；混凝土浇筑，混凝土一次浇筑成型，且竖向预应力筋顶部张拉端的锚垫板顶面与主塔弧形段混凝土顶面平齐，使锚盒底部高于主塔弧形段混凝土顶面；养生；竖向预应力筋张拉压浆；采用不低于主塔混凝土标号的砂浆进行封锚及调节弧形段线型。通过上述方法，本发明能够有效解决弧形段竖向预应力筋张拉端面因与预应力锚盒冲突进行调整的结构钢筋出现的局部超筋现象，不仅提高了特大斜拉桥主塔弧形段的质量，而且使弧形段外观线性可控性提高，便于竖向预应力张拉施工。

Description

特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法。

背景技术

近年来国内对城市设施的外观美感要求越来越高，城市桥梁设计出现多样性和不重复性，桥梁建筑不仅要满足其基本的功能要求，往往还要综合考虑地理、环境、人文、美学等因素。

大跨度斜拉桥和悬索桥的主塔不仅是主要的承重构件，也是决定桥梁造型的关键部件。目前大跨度斜拉桥和悬索桥的主塔，造型都比较独特，异面弧形也较常见。为满足主塔结构要求，主塔设计有横竖向预应力，异形塔柱的下塔柱弧形段往往设计有竖向预应力，不仅满足结构要求，也能满足美观要求。而异形塔柱的下塔柱弧形段竖向预应力设计都存在张拉端面层钢筋局部超筋现象，影响主塔质量，原因是在弧形段竖向预应力筋顶端设置有锚盒来预留张拉空间，而锚盒往往设置在混凝土顶面的下部，一般锚盒底部距离混凝土顶面的高度为20cm，因而竖向预应力筋因锚盒的安装导致结构钢筋的局部钢筋超筋而无法捣固，且弧线段线性难以控制。

因此亟需提供一种新型的特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，能够有效解决弧形段竖向预应力筋张拉端面的局部超筋现象。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，包括以下步骤：

(1)放样位置线：参考设计图纸，测量放样出竖向预应力筋在主塔的下塔柱上的位置并作出标记；

(2)安装定位槽钢：根据步骤(1)的位置线及标高分别在下塔柱底部及中部安装定位槽钢；

(3)竖向预应力筋定位安装：竖向预应力采用无缝钢管成孔，将无缝钢管固定在槽钢对应的孔位上，无缝钢管的底部采用连接管横向连接、顶部焊接压浆管、顶端焊接有锚垫板，锚垫板的上端安装有螺母、下端固定有螺旋筋；

(4)安装结构钢筋：在主塔施工标高处安装结构钢筋，主钢筋连接采用直螺纹套筒接头连接方式；

(5)主塔模板安装；

(6)混凝土浇筑：混凝土浇筑：混凝土一次浇筑成型，且竖向预应力筋顶部张拉端的锚垫板顶面与主塔弧形段混凝土顶面平齐，使锚盒底部高于主塔弧形段混凝土顶面；

(7)养生：混凝土浇筑完成后，在收浆后进行覆盖和洒水养护；

(8)竖向预应力筋张拉压浆；

(9)封锚及调整线型：采用不低于主塔混凝土标号的砂浆进行封锚及调节弧形段线型。

在本发明一个较佳实施例中，压浆管采用直径25mm的钢管，顶端凸出于混凝土顶面。

在本发明一个较佳实施例中，竖向预应力筋的顶端高于螺母顶面2cm。

在本发明一个较佳实施例中，预应力筋张拉控制时伸长量从10％张拉吨位开始时计，采用二次张拉补强。

本发明的有益效果是：本发明有效解决了弧形段竖向预应力筋张拉端因与预应力锚盒冲突进行调整的结构钢筋出现的局部超筋现象，不仅提高了特大斜拉桥主塔弧形段的质量，而且使弧形段外观线性可控性提高，便于竖向预应力张拉施工。

附图说明

图1是本发明特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法一较佳实施例中步骤八的结构示意图；

图2是所述特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法中步骤九的结构示意图；

图3是图2的A-A剖面图；

图4是图2中B部放大图；

图5是图2中C部放大图；

图6是所述槽钢的结构示意图；

图7是所述连接管的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、竖向预应力筋，2、混凝土顶面，3、锚垫板，4、锚盒，5、无缝钢管，6、螺旋筋，7、压浆管，8、连接管，9、螺母，10、槽钢，11、开孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，包括以下步骤：

(1)放样位置线

参考设计图纸，测量放样出最外侧两根竖向预应力筋1向外延伸10cm的点位，并用墨线弹出位置线。

(2)安装定位槽钢

按照图6所示加工槽钢10，保证每个开孔11轴线一致，间距符合设计要求。根据步骤(1)的位置线及标高安装定位槽钢10。采用与预埋结构钢筋焊接形式来固定槽钢10，避免竖向预应力筋1安装过程中，位置偏移。

(3)预应力筋定位安装

竖向预应力由竖向预应力筋1、无缝钢管5、螺旋筋6、压浆管7、锚垫板3、连接管8、螺母9组成。首先对竖向预应力筋1长度进行下料，应考虑张拉工作长度、张拉伸长量、施工误差等因素精确下料。竖向预应力筋1采用无缝钢管5成孔，连接时采用连接管8进行连接，如图7所示。

下一步将竖向预应力筋1、螺旋筋6、锚垫板3、螺母9、无缝钢管5如图3至图5所示固定到槽钢上。无缝钢管5底部采用连接管8横向两两连接，便于压浆，并应使竖向预应力筋1底端螺旋筋6一端紧靠锚垫板3，使螺旋筋6沿预应力筋1中线居中布置。预应力筋1定位，须与预埋结构钢筋焊牢，保证管道位置准确，防止砼浇注过程中管道移位。每根无缝钢管5顶部焊接压浆管7露于混凝土顶面2，并将压浆管7顶部用胶带包裹，防止混凝土浇筑过程中混凝土进入压浆管内部。预埋无缝钢管5时，应采取有效措施防止底部螺母9松滑或脱落。

(4)结构钢筋安装

施工用的结构钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，钢筋应平直，无局部弯折。钢筋在钢筋棚中严格按图纸尺寸加工成型，并分类堆放，最后由平板车运至施工现场绑扎安装。

结构钢筋安装按设计图纸施工(图中未示出)，主钢筋连接均采用直螺纹套筒接头连接方式，同时其接头应错开布置，同一断面接头不得超过该断面接头数量的1/2，并应严格按施工规范操作。钢筋的交叉点应用铁丝梅花形绑扎结实，必要时，亦可用电焊点焊，但不能烧伤主筋。为保证保护层厚度，应在钢筋上加设水泥垫块，同时垫块与钢筋应扎紧，并错开布置，保证钢筋净保护层不小于4.5cm。

在钢筋安装前首先在劲性骨架上安装钢筋定位圈，每3米高设一道。定位圈安装采用测量精确放样，以保证钢筋安装准确。在安装主塔模板前，应在内外层钢筋上布置足够数量的钢筋保护层垫块，以保证钢筋保护层厚度。钢筋保护层垫块由试验室进行专门制作。

结构钢筋安装按先安装竖向主筋再安装水平箍筋的顺序进行，主筋采用直螺纹套筒连接，箍筋采用搭接绑扎。钢筋均在加工厂加工成形，采用塔吊吊装至主塔施工标高处。

(5)主塔模板安装

主塔模板采用竹胶板和方木组合结构，通过计算确定面板为t＝1.8cm竹胶板，竖向加劲肋为10×10cm方木，中心间距为30cm，栏杆为φ16拉杆，间距为80×80cm。

主塔模板安装采用汽车吊装，安装前在垫层上弹线，标示出模板的安装位置，确保模板安装准确，采用绷线法调直，吊垂球法控制其垂直度。模板接缝应平顺、不漏浆。模板安装完毕后对模板的高程和平面位置进行复测，确保承台的轴线偏差和高程在规范允许范围内，保证墩身钢筋预埋件的位置准确，墩身预埋钢筋与承台钢筋骨架和角钢内撑应可靠连接，防止砼浇筑过程中发生移位，浇筑混凝土前，承台内的积水和杂物应清理干净

(6)混凝土浇筑

混凝土一次浇筑成型。混凝土水平运输采用混凝土运输罐车，采用泵送入模。混凝土浇注使用串筒，自由倾落高度不超过2米，混凝土振捣采用插入式振捣棒，忌漏振、强振。砼下料应移动进行，不得靠其自然流淌，采用振捣棒进入模板内振捣，每次浇注的混凝土厚度为30cm，振捣棒的插入点先中心，再四周，保证以振捣棒的作用半径(30—40cm)均匀布置振捣点，覆盖整个混凝土面，振捣点与侧模保持5—10cm的距离。首层混凝土振捣时，振捣棒应一次插入混凝土底面，快插慢拔，以混凝土表面出现浮浆为标准。第二层混凝土以后，每次振捣棒应插入前一层混凝土的5—10cm振捣。

砼振捣完毕随即以2m刮尺刮平，然后用木抹子再次拍实搓平，收平次数不少于两次，二次收平时应掌握好时间，以手压能压出指痕为准，二次收平结束随即进行表面扫毛处理。

结合图1，竖向预应力筋1顶部张拉端的锚垫板3顶面与主塔弧形段混凝土顶面2平齐，使锚盒4底部高于主塔弧形段混凝土顶面2，优选的，锚盒4顶面高于主塔弧形段混凝土顶面2的高度为20cm。

(7)养生

混凝土浇筑完成后，应在收浆后尽快覆盖和洒水养护。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，洒水的次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。

对于大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内。混凝土强度达到2.5Mp前，不得使其承受人员、工具、模板、支架等荷载。

主塔外侧混凝土养生采用塑料薄膜包裹的方法进行自养。主塔混凝土的养护时间不得小于14天。

(8)竖向预应力筋张拉压浆

预应力筋张拉时砼强度不小于设计强度的90％。

预应力张拉采用千斤顶、配套油泵、压力表等设备进行张拉，张拉设备必须配套标定，且设专人保管使用。竖向预应力筋1张拉时实行双控，实测伸长量与设计值之间误差在±6％之间。

预应力粗钢筋张拉伸长率为3.335mm/m，张拉控制时伸长量从10％张拉吨位开始时计，必须采用二次张拉补强，二次张拉时间为第一次张拉24小时后。采用YDC650千斤顶配合0.4级油表进行张拉作业。

预应力钢绞线张拉伸长量要根据布置线型情况计算理论伸长量，按10％、20％、100％三级控制，按100％+20％-10％*2计算实际伸长量与计算理论伸长量对比。采用YDC5000千斤顶配合0.4级油表进行张拉作业。

张拉完成后48小时以内进行压浆。

竖向预应力每个预应力筋管道上均设置压浆管7，压浆管7采用φ25mm钢管，压浆采用真空压浆，浆内掺入阻锈剂。为减少收缩，可掺入少量微膨胀剂。压浆完毕后应将竖向预应力筋1切除，切除长度高于螺母9顶面2cm。

(9)封锚及调整线型

请参阅图2，采用不低于主塔混凝土标号的砂浆进行封锚及调节弧形段线型，使弧线段线型更加圆顺。

本发明有效解决了弧形段竖向预应力筋张拉端因与预应力锚盒冲突进行调整的结构钢筋出现的局部超筋现象，不仅提高了特大斜拉桥主塔弧形段的质量，而且使弧形段外观线性可控性提高，便于竖向预应力张拉施工。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，包括以下步骤：

(1)放样位置线：参考设计图纸，测量放样出竖向预应力筋在主塔的下塔柱上的位置并作出标记；

(2)安装定位槽钢：根据步骤(1)的位置线及标高分别在下塔柱底部及中部安装定位槽钢；

(3)竖向预应力筋定位安装：竖向预应力采用无缝钢管成孔，将无缝钢管固定在槽钢对应的孔位上，无缝钢管的底部采用连接管横向连接、顶部焊接压浆管、顶端焊接有锚垫板，锚垫板的上端安装有螺母、下端固定有螺旋筋；

(4)安装结构钢筋：在主塔施工标高处安装结构钢筋，主钢筋连接采用直螺纹套筒接头连接方式；

(5)主塔模板安装；

(6)混凝土浇筑：混凝土一次浇筑成型，且竖向预应力筋顶部张拉端的锚垫板顶面与主塔弧形段混凝土顶面平齐，使锚盒底部高于主塔弧形段混凝土顶面；

(7)养生：混凝土浇筑完成后，在收浆后进行覆盖和洒水养护；

(8)竖向预应力筋张拉压浆；

(9)封锚及调整线型：采用不低于主塔混凝土标号的砂浆进行封锚及调节弧形段线型。

2.根据权利要求1所述的特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，其特征在于，压浆管采用直径25mm的钢管，顶端凸出于混凝土顶面。

3.根据权利要求1所述的特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，其特征在于，竖向预应力筋的顶端高于螺母顶面2cm。

4.根据权利要求1所述的特大斜拉桥主塔弧形段竖向预应力施工方法，其特征在于，预应力筋张拉控制时伸长量从10％张拉吨位开始时计，采用二次张拉补强。