CN109083010A - 一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，包括如下步骤：(1)施工准备，先进行支架搭设，支架预压，底模铺设，钢筋绑扎；(2)垫层浇筑；在锚固块底部浇筑混凝土垫层；将锚固块底部垫层浇至与锚固块底标高齐平，垫层范围为锚固块投影面积每边外延30cm；(3)混凝土分次浇筑；(4)合拢段浇筑；锚跨在桥两侧各有一个，共有两个钢混结合段，先对桥一侧的锚跨分两次进行浇注，在对桥另一侧的锚跨分三次浇注，最后一次预留3m，进行合拢段浇筑；(5)索导管安装；(6)最后进行预应力张拉检查。本发明施工工艺简单、缩短了施工工期、大大节约了成本。

Description

一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺

技术领域

本发明涉及悬索桥施工工艺，具体涉及一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺。

背景技术

悬索桥，又名吊桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线；从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小荷载所引起的挠度变形。

自锚式悬索桥不需修建体积庞大的锚碇，对地质条件要求低，跨径布置灵活，且景观效应好，其应用愈来愈多；为给主缆提供强大的竖向分力，并节约造价，自锚式悬索桥的主梁大多采用混合梁形式，即边跨和锚跨采用混凝土梁，主跨采用钢箱梁，混凝土梁和钢箱梁之间采用钢-混结合段过渡。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种施工工艺简单、缩短了施工工期、大大节约了成本的自锚式悬索桥锚固段施工工艺。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，所述施工工艺包括如下步骤：

(1)施工准备，

先进行支架搭设，支架预压，底模铺设，钢筋绑扎；

(2)垫层浇筑；在锚固块底部浇筑混凝土垫层；垫层使用与锚跨同标号混凝土，将锚固块底部垫层浇至与锚固块底标高齐平，垫层范围为锚固块投影面积每边外延30cm，浇筑前需要对垫层浇筑范围进行放样，对底板标高进行复核；在垫层上锚固块对应的角点位置对应埋设6块预埋件，预埋件使用30*30cm 的1cm厚钢板；

(3)混凝土分次浇筑；锚跨段混凝土为大体积混凝土施工，需要进行分次浇筑并设置温控措施；混凝土浇筑结束后使用塑料薄膜+土工布+被子进行洒水保温养护；

(4)合拢段浇筑；锚跨在桥两侧各有一个，共有两个钢混结合段，先对桥一侧的锚跨分两次进行浇注，在对桥另一侧的锚跨分三次浇注，最后一次预留3m，进行合拢段浇筑；

合拢段设置在桥的另一侧，浇筑顺序为①一侧底板浇筑(钢混结合段保留)；②一侧锚跨腹板及顶板浇筑；③另一侧底板浇筑(钢砼结合段保留)；④另一侧腹板和顶板浇筑(保留钢砼结合段)；⑤安装劲性骨架，浇筑合拢段(钢砼结合段)。

(5)索导管安装；垫层浇筑完成并对预埋件位置复核无误后使用TS60全站仪对索导管进行定位安装；

(6)最后进行预应力张拉检查。

在本发明的一个实施例中，步骤(2)中锚固块垫层浇注时的侧模板采用锯齿形模板，根据现场实际情况确定锯齿的间距、宽度和高度；对有空洞的地方使用土工布和泡沫胶等手段进行止浆。

在本发明的一个实施例中，因锚固块与垫层接触点较多，要严格控制垫层表面的平整度，使用“架立钢筋+横向钢筋”控制收面的平整度，保证锚固块安放平稳准确；

在本发明的一个实施例中，锚固块在安装定位过程中，平面位置误差控制在±3mm，高程定位误差在±2mm范围内，满足预埋件安装定位要求；

在本发明的一个实施例中，所述施工工艺还包括垫层凿毛处理：

对垫层的顶面和侧面使用凿毛工具进行凿毛，要求凿毛要漏出粗骨料，混凝土表面不松散，凿毛结束后用水枪对混凝土凿毛面进行冲洗。

在本发明的一个实施例中，步骤(5)中索导管在安装时还需进行预偏量设置。

在本发明的一个实施例中，步骤(3)中锚跨段混凝土为C55,锚跨段受力情况复杂需要使用掺有聚丙烯腈纤维的微膨胀高标号混凝土，聚丙烯腈纤维用量为1kg/m3，锚跨段为钢混结合段合拢段需要加入适量的微膨胀剂，混凝土在浇筑前进行了配合比的试配和优化，60d的抗压强度为69.8MPa，达到试配强度的107.6％。

在本发明的一个实施例中，步骤(1)中包括设置冷却水循环系统，

冷却水循环系统由储水箱、水泵、软管、分流器、冷却水管组成，储水箱中的水泵抽水后，经过分流器分流程3个支流，出水口的水循环进入储水箱完成整个循环，其中储水池的容量不小于5m3；

冷却水管布设在距离底板1m处，每段冷却管设置一个进水口及一个出水口，间距为100cm；

冷却水管采用有一定强度外径的A40×2mm的输水管，安装时须注意管道通畅，接头可靠不漏水。保证内外温差不超过25℃。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明在锚固块下方浇筑混凝土垫层，使锚固块安放位置准确和稳固，且保证了混凝土在浇筑过程中锚固块索导管稳固不移位，起到锚固块的支撑、定位和限位的作用。

2、使用“架立钢筋+横向钢筋”控制收面的平整度，保证锚固块安放平稳准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明锚固块预偏量随温度变化模型；

图2为本发明桥一侧锚跨混凝土浇筑顺序结构图；

图3为本发明桥另一侧锚跨混凝土浇筑顺序结构图；

图4为钢箱梁的伸长量和温度的变化指数曲线图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明公开了一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，所述施工工艺包括如下步骤：

(1)施工准备，

先进行支架搭设，支架预压，底模铺设，钢筋绑扎(管道铺设)；

(2)垫层浇筑；在锚固块底部浇筑混凝土垫层；垫层使用与锚跨同标号混凝土，将锚固块底部垫层浇至与锚固块底标高齐平，垫层范围为锚固块投影面积每边外延30cm，浇筑前需要对垫层浇筑范围进行放样，对底板标高进行复核；在垫层上锚固块对应的角点位置对应埋设6块预埋件，预埋件使用30*30cm 的1cm厚钢板；锚固块垫层浇注时的侧模板采用锯齿形模板，根据现场实际情况确定锯齿的间距、宽度和高度；对有空洞的地方使用土工布和泡沫胶等手段进行止浆；因锚固块与垫层接触点较多，要严格控制垫层表面的平整度，使用“架立钢筋+横向钢筋”控制收面的平整度，保证锚固块安放平稳准确；锚固块在安装定位过程中，平面位置误差控制在±3mm，高程定位误差在±2mm范围内，满足预埋件安装定位要求；

本发明施工工艺还包括垫层凿毛处理：

具体为对垫层的顶面和侧面使用凿毛工具进行凿毛，要求凿毛要漏出粗骨料，混凝土表面不松散，凿毛结束后用水枪对混凝土凿毛面进行冲洗。

(3)混凝土分次浇筑；锚跨段混凝土为大体积混凝土施工，需要进行分次浇筑并设置温控措施；混凝土浇筑结束后使用塑料薄膜+土工布+被子进行洒水保温养护；锚跨段混凝土为C55,锚跨段受力情况复杂需要使用掺有聚丙烯腈纤维的微膨胀高标号混凝土，聚丙烯腈纤维用量为1kg/m3，锚跨段为钢混结合段合拢段需要加入适量的微膨胀剂，混凝土在浇筑前进行了配合比的试配和优化，60d的抗压强度为69.8MPa，达到试配强度的107.6％；

混凝土中加入的其它擦亮配比如下：

(4)合拢段浇筑；锚跨在桥两侧各有一个，共有两个钢混结合段，先对桥一侧的锚跨分两次进行浇注，在对桥另一侧的锚跨分三次浇注，最后一次预留3m，进行合拢段浇筑；

合拢段设置在桥的另一侧，浇筑顺序为①一侧底板浇筑(钢混结合段保留)；②一侧锚跨腹板及顶板浇筑；③另一侧底板浇筑(钢砼结合段保留)；④另一侧腹板和顶板浇筑(保留钢砼结合段)；⑤安装劲性骨架，浇筑合拢段(钢砼结合段)，参见图2和图3所示；

(5)索导管安装；垫层浇筑完成并对预埋件位置复核无误后使用TS60全站仪对索导管进行定位安装；索导管在安装时还需进行预偏量设置，不同环境温度下施工锚跨混凝土和钢箱梁长度会发生一定变形，这将会影响索导管和整体缆索系统的相对位置。根据钢箱梁长度和锚固段长度及混凝土和钢材的热膨胀系数，建立预埋件预偏量在不同温度下的模型，模拟出不同温度下混凝土的预偏量。相关参数如下：

钢箱梁热膨胀系数：(10-13)×10^-6/℃

混凝土热膨胀系数：(6-12)×10^-6/℃

主跨长度：16800cm(钢箱梁a＝14040cm；b＝混凝土1080cm)

副跨长度：22800cm(钢箱梁a＝18360cm；b＝混凝土1080cm)

具体模型如下(标准温度为20℃)：

伸长量＝(t-20)×(a×11.5×10^-6+b×9×10^-6)

实际混凝土浇筑温度为16℃，根据图1模型计算出锚固块索导管预偏量分别为：-6.8mm，-8.8mm。

(6)最后进行预应力张拉检查。

本发明施工准备还包括设置冷却水循环系统，

冷却水循环系统由储水箱、水泵、软管、分流器、冷却水管组成，储水箱中的水泵抽水后，经过分流器分流程3个支流，出水口的水循环进入储水箱完成整个循环，其中储水池的容量不小于5m3；

冷却水管布设在距离底板1m处，每段冷却管设置一个进水口及一个出水口，间距为100cm；

冷却水管采用有一定强度外径的A40×2mm的输水管，安装时须注意管道通畅，接头可靠不漏水；保证内外温差不超过25℃。

本发明还包括对钢箱梁伸长量进行测量的步骤：

采用TS60全站仪对不同温度下钢箱梁的总长进行了测量，测量数据见图4 不同温度下钢箱梁伸长量表，监测数据表明：从13℃到27℃，钢箱梁伸长了 100mm。通过数据分析可知：钢箱梁的伸长量和温度的变化呈指数曲线变化，变化曲线如下图4温度-伸长量变化曲线。

根据测量数据结果，结合表2进行曲线拟合，得出其方程式为：

y＝6.6912e^0.108x

式中：

Y——钢箱梁伸长量(mm)；

X——气温(℃)。

温度/℃	13	14	16	17	18	19	20	22	23	24	26	27
													伸长量/mm	24	31	43	50	43	47	58	63	84	100	105	124

表2不同温度下钢箱梁伸长量表

在钢混结合段合拢段浇筑前两天通过加强对桥梁高程、轴线和桥长进行观测，观测气温变化规律，找出一天气温最低的时间和气温较为恒定的的时间，以便在气温较低和气温恒定的时候浇筑混凝土，利用拟合公式计算出钢箱梁昼夜温差下产生的收缩量，并计算出内应力，采用相应的锚固措施和混凝土箱梁结合在一起，避免钢混结合段不产生拉裂缝。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，所述施工工艺包括如下步骤：

(1)施工准备，

先进行支架搭设，支架预压，底模铺设，钢筋绑扎；

(2)垫层浇筑；在锚固块底部浇筑混凝土垫层；垫层使用与锚跨同标号混凝土，将锚固块底部垫层浇至与锚固块底标高齐平，垫层范围为锚固块投影面积每边外延30cm，浇筑前需要对垫层浇筑范围进行放样，对底板标高进行复核；在垫层上锚固块对应的角点位置对应埋设6块预埋件；

(3)混凝土分次浇筑；锚跨段混凝土为大体积混凝土施工，需要进行分次浇筑并设置温控措施；混凝土浇筑结束后进行洒水保温养护；

(4)合拢段浇筑；锚跨在桥两侧各有一个，共有两个钢混结合段，先对桥一侧的锚跨分两次进行浇注，在对桥另一侧的锚跨分三次浇注，最后一次预留3m，进行合拢段浇筑；

合拢段设置在桥的另一侧，浇筑顺序为①一侧底板浇筑；②一侧锚跨腹板及顶板浇筑；③另一侧底板浇筑；④另一侧腹板和顶板浇筑；⑤安装劲性骨架，浇筑合拢段；

(5)索导管安装；垫层浇筑完成并对预埋件位置复核无误后对索导管进行定位安装；

(6)最后进行预应力张拉检查。

2.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，步骤(2)中锚固块垫层浇注时的侧模板采用锯齿形模板，根据现场实际情况确定锯齿的间距、宽度和高度；对有空洞的地方使用土工布和泡沫胶手段进行止浆。

3.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，因锚固块与垫层接触点较多，要严格控制垫层表面的平整度。

4.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，锚固块在安装定位过程中，平面位置误差控制在±3mm，高程定位误差在±2mm范围内，满足预埋件安装定位要求。

5.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，所述施工工艺还包括垫层凿毛处理：

对垫层的顶面和侧面使用凿毛工具进行凿毛，要求凿毛要漏出粗骨料，混凝土表面不松散，凿毛结束后用水枪对混凝土凿毛面进行冲洗。

6.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，步骤(5)中索导管在安装时还需进行预偏量设置。

7.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，步骤(3)中锚跨段混凝土为C55,其中掺有聚丙烯腈纤维、微膨胀剂。

8.根据权利要求1所述的一种自锚式悬索桥锚固段施工工艺，其特征在于，步骤(1)中包括设置冷却水循环系统，

冷却水循环系统由储水箱、水泵、软管、分流器、冷却水管组成，储水箱中的水泵抽水后，经过分流器分流程3个支流，出水口的水循环进入储水箱完成整个循环；

冷却水管布设在距离底板1m处，每段冷却管设置一个进水口及一个出水口，间距为100cm；

冷却水管采用外径A40×2mm的输水管，安装时须管道通畅，接头可靠不漏水，保证内外温差不超过25℃。