CN111636310B - 不对称斜拉桥压重混凝土施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及斜拉桥压重混凝土施工领域，具体涉及一种不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，包括以下步骤，S1，确定每个压重混凝土块的配重；搭建边跨支架，建造边跨，在所述边跨上预留压重混凝土段；S2，建造第一主跨悬灌块，张拉第一主跨斜拉索和第一边跨斜拉索；S3，对第一压重混凝土块进行满配重；对第二压重混凝土块进行40%～60%配重；S4，对第二主跨悬灌块施工；S5，对第二压重混凝土块进行满配重；对第三压重混凝土块进行40%～60%配重；S6，重复步骤S2～步骤S5至压重混凝土施工完成。压重混凝土由边跨斜拉索受力，有效减轻了支架对压重混凝土的支撑，降低了安全风险，减少了支架材料投入。

Description

不对称斜拉桥压重混凝土施工方法

技术领域

本发明涉及斜拉桥压重混凝土施工领域，具体涉及一种不对称斜拉桥压重混凝土施工方法。

背景技术

在城市桥梁建设中，广泛的使用斜拉桥作为景观桥。由于地形等因素限制，不对称的斜拉桥的需求越来越多，在不对称斜拉桥的施工过程中，需要在相对应处设计压重混凝土进行配重。压重混凝土施工工艺直接影响了施工安全、质量以及施工进度。

在斜拉桥建设中，边跨的现浇段采用现浇支架方式施工，即在现浇段下方建造支架，然后进行现浇段以及压重混凝土的施工。但是，当压重混凝土重量过重支架承载能力不能满足支撑边跨和压重混凝土时，上述压重混凝土的施工方法无法实施。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的现浇支架方式，在压重混凝土过重时，无法满足压重混凝土施工问题，提供一种不对称斜拉桥压重混凝土施工方法。该工法通过先建造边跨，然后压重混凝土、主跨和斜拉索交替循环施工的方式，实现了压重混凝土的安全施工，减少了支架材料投入。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，包括以下步骤：

S1，建造斜拉桥的塔柱，塔柱一侧为主跨；塔柱另一侧为边跨，所述边跨设有压重混凝土段；所述主跨设有主跨悬灌段，所述主跨悬灌段与所述压重混凝土段对应；

所述压重混凝土段包括依次远离所述塔柱的第一压重混凝土块、第二压重混凝土块、第三压重混凝土块；所述主跨悬灌块包括依次远离所述塔柱的第一主跨悬灌块、第二主跨悬灌块、第三主跨悬灌块；

S2，建造第一主跨悬灌块，在第一主跨悬灌块悬挂第一主跨斜拉索；在第一压重混凝土块悬挂第一边跨斜拉索；第一主跨斜拉索和第一边跨斜拉索对应；张拉第一主跨斜拉索和第一边跨斜拉索；

S3，对第一压重混凝土块进行满配重；对第二压重混凝土块进行第一次配重，第一次配重为第二压重混凝土块总配重的40％～60％；

S4，建造第二主跨悬灌块，在第二主跨悬灌块悬挂第二主跨斜拉索；在第二压重混凝土块悬挂第二边跨斜拉索；第二主跨斜拉索和第二边跨斜拉索对应；张拉第二主跨斜拉索和第二边跨斜拉索；

S5，对第二压重混凝土块进行第二次配重至满配重；对第三压重混凝土块进行第一次配重，第一次配重为第三压重混凝土块总配重的40％～60％；

S6，重复步骤S2～步骤S5至压重混凝土施工完成。步骤S5中的满配重是指，混凝土的配重量等于设计添加量。40％～60％配重是指，对第二压重混凝土块的混凝土添为设计添加量的40％～60％。

所述主跨悬灌段与所述压重混凝土段对应；是指主跨悬灌段与压重混凝土段在斜拉索的张拉下平衡。即第一主跨悬灌块与第一压重混凝土块对应，第二主跨悬灌块与第二压重混凝土块对应，依次类推。

上述压重混凝土施工工法，通过将压重混凝土段分成若干压重混凝土块，并使用对每个压重混凝土块的进行满配重和部分配重的方式，实现了主跨、斜拉索、压重混凝土循环施工，压重混凝土由边跨斜拉索受力，有效减轻了支架对压重混凝土的支撑，降低了安全风险，减少了支架材料投入。

作为本发明的优选方案，步骤S3中对第二压重混凝土块进行第一次配重时，配重为第二压重混凝土块总配重的50％～55％；步骤S5中对第三压重混凝土块进行第一次配重时，配重为第三压重混凝土块总配重的50％～55％。

总配重是指该压重混凝土块的设计配重。每一段压重混凝土块的配重根据实际需要可以相同也可以不同。但每一段的配重占该段总配重的40％～60％。在上述配重范围内，能够平衡对应的主跨悬灌块，且能够对下一段的主跨悬灌块起到平衡作用。在配重为总配重的50％～55％时，平衡效果更佳。

作为本发明的优选方案，在对最后一段压重混凝土块进行配重时，采用满配重。满配重是指配重量为总配重，满配重的配重量为设计配重。

作为本发明的优选方案，所述压重混凝土块采用现浇方式施工。

通过采用现浇方式施工，更易控制压重混凝土的用量，并根据实际情况能够进行调整。

作为本发明的优选方案，每个压重混凝土块包括若干箱室；步骤S3中确定每个箱室的混凝土配重。

通过设置若干箱室，能够更好的实现主梁的平衡，满足设计要求。

作为本发明的优选方案，在步骤S3之前，对每个箱室标注刻度，所述刻度所述刻度指示该箱室浇筑混凝土的高度，进而能够指示该箱室对应的配重量。

通过对每个箱室标注刻度，在施工时，能够清晰指示每个箱室的混凝土填充量。

作为本发明的优选方案，所述若干箱室包括中箱室、次箱室和边箱室；所述中箱室位于主梁结构中心线上，所述边箱室位于主梁两侧，所述次箱室位于所述中箱室和所述边箱室之间。

通过每个压重混凝土块设有多个箱室，利于主梁结构稳定。

作为本发明的优选方案，步骤S3或S5中，对压重混凝土块进行第一次配重时，所述中箱室满配重，其他箱室的配重量为该箱室设计配重量的40％～60％。

作为本发明的优选方案，在安装第一边跨斜拉索前，先将第一压重混凝土块的中箱室满配重。

边跨的第一压重混凝土块的中箱室所用的混凝土从索导管处灌入，先将中箱室满配重，便于斜拉索安装张拉。

作为本发明的优选方案，步骤S1中，在确定每个压重混凝土块配重前，先确定压重混凝土的配合比。

混凝土配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。调整步骤：设试验室配合比为：水泥：水：砂子：石子＝1：x：y：z，现场砂子含水率为m，石子含水率为n，则施工配合比调整为：1：(x-y*m-z*n)：y*(1+m)：z*(1+n)

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，通过将压重混凝土段分成若干压重混凝土块，并对每个压重混凝土块进行满配重和部分配重的方式，实现了主跨、斜拉索、压重混凝土循环施工，压重混凝土由边跨斜拉索受力，有效减轻了支架对压重混凝土的支撑，降低了安全风险，减少了支架材料投入。

2、本发明的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，通过将第二压重混凝土块部分配重为该块总配重的40％～60％，能够更好的平衡对应的主跨悬灌块，施工更为稳定、安全。

3、本发明的不对称斜拉桥通过每个压重混凝土块设有多个箱室，且在部分配重时，位于主梁结构中心线的中箱室满配重，其他箱室部分配重，使得压重混凝土分布均匀，更易达到设计要求。

附图说明

图1是本发明实施例1的主桥立面布置图。

图2是本发明实施例1的施工流程图。

图3是本发明实施例1的压重混凝土段示意图。

图4是本发明实施例1压重混凝土块横截面示意图。

图标：1-中箱室；21-第一次箱室；22-第二次箱室；31-第一边箱室；32-第二边箱室；S10-边跨10#块箱室；S11-边跨11#块箱室；S12-边跨12#块箱室；S13-边跨13#块箱室；S14-边跨14#块箱室；S15-边跨15#块箱室；S16-边跨16#块箱室；S17-边跨17#块箱室；S18-边跨18#块箱室；S19-边跨19#块箱室。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例为某造型美观的“义”形独塔单索面斜拉桥，如图1所示，塔柱右侧为主跨，塔柱左侧为边跨。其中边跨设有依次远离塔柱的边跨1#块～边跨19#块。其中压重混凝土设置在边跨10#块～边跨19#块。主跨设有依次远离塔柱的主跨1#块～主跨19#块。其中主跨10#块～主跨19#块与压重混凝土段(即边跨10#块～边跨19#块)编号一一对应。图2为本实施例的压重混凝土施工工艺流程图。

施工准备

压重混凝土配合比确定

根据设计图纸要求，提前做混凝土配比试验，配出符合设计指标的混凝土。压重混凝土主要指标参数为容重，同时混凝土具备无收缩性，对钢材不会造成腐蚀。

实验室根据设计和实际材料考察，反复的进行试配，根据试配的数据选择最优的配合比，容重为3.88t/m³

施工人员、材料及设备配备

(1)人员情况

压重混凝土施工由专业施工队伍负责施工，项目部也成立相关的领导管理小组。

对整个施工过程进行技术指导、质量管理、物资机械设备的供应与管理以及安全文明施工管理等。

(2)施工设备

压重混凝土采用拌合站集中拌合，自动计量，混凝土罐车运输到现场。直接入仓浇筑，插入式振捣器振捣。详细设备见下表：

表1，主要施工机械设备配置表

(3)材料供应

根据配合比提前做好材料计划及材料供应

(4)施工主要材料

施工中所用结构材料和辅助材料均需满足技术规范要求。进场前，材料、设备均需有关材料质量保证书。说明指导书及相应的有效质量检验报告。报监理工程师审查批复。施工中所用的铁矿砂、铁矿石、水泥、水、外加剂等，进场后均必须按规范要求进行全面复检，不合格的材料坚决不允许用于本工程，检验结果报工程师审核。

材料、设备进场后，按要求分类、分批存放，堆码整齐，并堆放至料仓”。特别外加剂做好防潮措施和注意有效使用日期。

每箱室压重混凝土数量

按设计要求，边跨现浇段29.875m，共配重22500KN,压重混凝土每延米753.1KN；

如图3所示，压重混凝土段的配重区域共横隔板9道，中箱室厚度45cm，次箱室厚度37.5cm，边箱室厚度30cm；分别为依次远离塔柱的边跨10#块箱室S10,边跨11#箱室S11，边跨12#箱室S12，边跨13#箱室S14，边跨14#箱室S14，边跨15#箱室S15，边跨16#箱室S16，边跨17#箱室S17，边跨18#箱室S18，边跨19#箱室S19。

每个箱室分为中部的中箱室1，两侧的第一边箱室31和第二边箱室32，以及位于中箱室1和第一边箱室31之间的第一次箱室21，位于中箱室1和第二边箱室32之间的第二次箱室22。

计算每个边跨块的压重混凝土配重，并计算每个箱室的压重混凝土配重。如图4所示，将每个箱室的标线标记在箱室上。

边跨现浇段压重混凝土施工工序：

(1)主跨10#梁段挂篮就位、砼浇筑、预应力张拉、其中，因边跨10#块中箱室压重混凝土从索导管处灌入，在安装边跨10#斜拉索前将边跨10#箱室的中箱室压重混凝土灌入，主跨10#斜拉索和边跨10#斜拉索张拉，边跨施加边跨10#斜拉索所在的边跨10#箱室S10剩余箱室全部压重；边跨11#箱室S11所在中箱室全部压重，其余箱室1/2压重；

(2)主跨11#梁段挂篮就位、砼浇筑、预应力张拉、主跨11#斜拉索和边跨11#斜拉索张拉，边跨施加边跨11#斜拉索所在的边跨11#箱室剩余1/2压重、边跨12#斜拉索所在边跨12#箱室的中箱室全部压重，其余箱室1/2压重；

(3)重复以上主跨梁段的单悬臂悬浇施工过程,以及压重施加方式；完成主跨13#～主跨16#梁段，以及边跨13#箱室～边跨16#箱室的压重混凝土施工。

(4)主跨17#梁段挂篮就位、砼浇筑、预应力张拉、主跨和边跨斜拉索张拉，边跨施加边跨17#斜拉索所在边跨17#箱室剩余1/2压重、边跨18#斜拉索所在边跨18#箱室的中箱室全部压重，其余箱室1/2压重；

(5)主跨18#梁段挂篮就位、砼浇筑、预应力张拉、主跨和边跨斜拉索张拉，边跨施加变化18#斜拉索所在的边跨18#箱室剩余1/2压重、边跨19#斜拉索所在的边跨19#箱室全部压重；

(6)主跨19#梁段挂篮就位、砼浇筑、预应力张拉、主跨和边跨的斜拉索张拉。

按照此加载工序有效的解决了压重混凝土自重问题，压重混凝土由斜拉索受力，减少了支架的受力，大大的减少了安全风险。在设计支架时可以解决压重混凝土自重的问题，减少材料的投入。

压重混凝土施工过程

压重混凝土施工前将边箱室人孔进行封堵，封堵要牢固，防止爆模流入其他箱室；并铺设隔离彩条布与箱室混凝土分开。浇筑顺序为先两边后中间。压重混凝土采用拌合站集中拌合，自动计量，混凝土罐车运输到现场，直接入仓浇筑(边跨现浇段靠中间行驶)，插入式振捣器振捣。混凝土罐车运输过程中按照5m³/车。防止重量过重对边跨现浇段以及支架扰动。

箱室清理干净，做好浇筑准备，经监理工程师验收同意后进行灌注，直接入仓。

(1)压重混凝土采用混凝土罐车运至现场直接浇筑，插入式振捣器振捣。混凝土入仓前先做塌落度、含气量试验，混凝土出机塌落度控制在100～120mm，入模时的塌落度宜控制在80～100mm之间，每拌制50m³或每工作班测试不少于1次。入模温度控制在5～30℃，每工作班至少测温3次，并填写测温记录。

(2)在压重混凝土的浇注过程中，要保持施工的连续性，同时运输过程中确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等情况。

(3)确保压重混凝土自由落差不超过2m，当自由高度超过2m时通过溜筒卸落混凝土，溜筒下端口离混凝土面保持在50cm左右，确保混凝土下落时不发生离析现象。溜筒直径约30cm，在混凝土卸落前应先用砂浆润滑溜筒。溜筒出料每次堆积高度一般不超过0.5m。人工入模内(配置低压照明灯)摊平分层振捣，控制好每层的厚度。

(4)压重混凝土施工分层浇筑，分层厚度控制在30cm，在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土浇筑。

(5)浇筑过程中还应注意边跨现浇段、支座以及支架，如有变形、位移、沉陷等现象应立即校正并加固。

(6)箱室内侧布置振捣点，各点间的间距严格控制在30㎝左右。振捣采用插入式振动器，振捣时严禁碰撞箱梁。插入式振捣棒应快插慢拔，逐点移动，按顺序进行，不得漏振，做到均匀振实。振捣上一层时应插入下层5～10cm，以消除两层间的接缝，上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中10cm，移动间距30cm，与侧模保持10cm距离，执行先振动中间再振动四周的原则，顺序对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面出现平坦泛浆。一般每处振捣时间控制在20-30S左右，严禁出现漏振和超振现象。

(7)待混凝土浇筑至设计标高后，为保证清水混凝土面平整，利用入仓口的箱梁顶板面收面。用木抹先收一遍，将混凝土面找平；待初凝后，用光面抹再收一遍。

(8)炎热天气混凝土浇注应避开高温时段进行，尽量选择当日最低温度进行施工，避免模板温度和模内温度高造成混凝土水分过快散失。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，建造斜拉桥的塔柱，塔柱一侧为主跨；塔柱另一侧为边跨，所述边跨设有压重混凝土段；所述主跨设有主跨悬灌段，所述主跨悬灌段与所述压重混凝土段对应；

所述压重混凝土段包括依次远离所述塔柱的第一压重混凝土块、第二压重混凝土块、第三压重混凝土块；所述主跨悬灌段包括依次远离所述塔柱的第一主跨悬灌块、第二主跨悬灌块、第三主跨悬灌块；

确定每个压重混凝土块的配重；

搭建边跨支架，建造边跨，在所述边跨上预留压重混凝土段；

S2，建造第一主跨悬灌块，在第一主跨悬灌块悬挂第一主跨斜拉索；在第一压重混凝土块悬挂第一边跨斜拉索；第一主跨斜拉索和第一边跨斜拉索对应；张拉第一主跨斜拉索和第一边跨斜拉索；

S3，对第一压重混凝土块进行满配重；对第二压重混凝土块进行第一次配重，第一次配重为第二压重混凝土块总配重的40%～60%；

S4，建造第二主跨悬灌块，在第二主跨悬灌块悬挂第二主跨斜拉索；在第二压重混凝土块悬挂第二边跨斜拉索；第二主跨斜拉索和第二边跨斜拉索对应；张拉第二主跨斜拉索和第二边跨斜拉索；

S5，对第二压重混凝土块进行第二次配重至满配重；对第三压重混凝土块进行第一次配重，第一次配重为第三压重混凝土块总配重的40%～60%；

S6，重复步骤S2～步骤S5至压重混凝土施工完成；

每个压重混凝土块包括若干箱室；步骤S1中确定每个箱室的混凝土配重；

所述若干箱室包括中箱室、次箱室和边箱室；所述中箱室位于主梁结构中心线上，所述边箱室位于主梁两侧，所述次箱室位于所述中箱室和所述边箱室之间；

步骤S3或S5中，对压重混凝土块进行第一次配重时，所述中箱室满配重，其他箱室配重量为该箱室设计配重量的40%～60%。

2.根据权利要求1所述的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，其特征在于，步骤S3中对第二压重混凝土块进行第一次配重时，配重为第二压重混凝土块总配重的50%～55%；步骤S5中对第三压重混凝土块进行第一次配重时，配重为第三压重混凝土块总配重的50%～55%。

3.根据权利要求1所述的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，其特征在于，在对最后一段压重混凝土块进行配重时，采用满配重。

4.根据权利要求1所述的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，其特征在于，所述压重混凝土块采用现浇方式施工。

5.根据权利要求1所述的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，其特征在于，在步骤S3之前，对每个箱室标注刻度，所述刻度指示该箱室浇筑混凝土的高度。

6.根据权利要求1所述的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，其特征在于，在安装第一边跨斜拉索前，先将第一压重混凝土块的中箱室满配重。

7.根据权利要求1-6任一所述的不对称斜拉桥压重混凝土施工方法，其特征在于，步骤S1中，在确定每个压重混凝土块配重前，先确定压重混凝土的配合比。

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