湖南望城沩水大桥顶推工艺22页.docx
《湖南望城沩水大桥顶推工艺22页.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南望城沩水大桥顶推工艺22页.docx（42页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
湖南望城沩水大桥顶推工艺22页
xx望城xx大桥顶推施工工艺
第一节施工情况概述
一、施工现场布置（略）
二、上、下部施工概况
本桥于1978年3月动工，1980年12月竣工。
基础工程，于78年8月16日开钻，同年12月25日全部完成。
除一号墩试用SP1-300型旋转式钻机外，其他墩台均用冲击式钻机施工。
共钻17孔。
总进尺494m，浇灌水下混凝土1060m3，平均扩孔系数为1.15。
79年3月，桩身及墩（台）帽浇灌完毕，下部构造全部完成。
79年4月，开始预制场施工和箱梁预制的一切准备工作。
由于客观原因，迟至79年9月30日才浇灌第一节箱梁混凝土。
80年10月5日，最后一节箱梁顶推完毕，随后是解联、落梁以及桥面工程的施工。
箱梁施工周期，第一节为40天（10m长）。
后经改进施工方法和提高工艺水平，使周期缩短为15天（19m长），周期安排见表3-1-1。
19M长箱梁施工进度表表3-1-1
工进目序
实作工时
（小时）
工程项
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
顶升底模
3.5
2
外侧模安装
11
3
箱梁下层钢筋绑扎
22
4
箱梁下层内模安装
6
5
浇筑下层混凝土
4.5
6
下层拔管及清孔
4
7
下层内模拆除
2
8
箱梁上层内模安装
27
9
箱梁上层钢筋绑扎
7
10
浇灌上层混凝土
6.5
11
上层拔管及清孔
2
12
上层内模及外侧模拆除
10
13
穿束、张拉
28
14
降底模
2
15
顶推
8
16
压浆
在箱梁顶推后与下段模板安装同时进行故不计在周期内
管道压浆
升底模
箱梁顶推
外侧模安装
降底模
箱梁下层钢筋绑扎及管道安装
穿束及预施应力
下层内模安装
外模脱离及上层内模侧模拆除
浇灌下层混凝土
上层拔管及清孔
下层管道拔除及清孔
浇灌上层混凝土
梁下层内模拆除
梁上层钢筋绑扎及管道内模安装
三、箱梁施工工艺流程
.
箱梁施工工艺流程
第二节箱梁预制
一、预制场和预制平台
（一）预制场的布置：
（图3-2-1）
预制场是预制箱梁并把它推向主跨的过渡场地。
所以，预制场布置的合理与否，直接影响顶推法施工的效果、速度和质量。
以构造而言，预制场是由适当的过渡孔和预制平台组成。
场内支点的多少与孔径大小的选择，应从梁体受力情况、预制场造价、箱梁顶推阶段的分次配束和纵向稳定等因素综合考虑。
本桥采用11.4m＋9.5m＋8.55m＋8.55m的场内孔径。
预制场全长41.1m，为主孔跨径的1.1倍。
预制平台按箱梁最大分节长度19m设置。
此外，预制场又是顶推施工的重要组成部分，在布置上还须考虑顶推千斤顶和滑动装置的位置。
本桥在00号墩上设置辅助千斤顶一对供试验用。
在5号墩上设置一对加强千斤顶。
该顶的出力等级，除克服本墩摩阻力外，尚需克服预制场内各滑动支点的摩阻力，或因其它情况所增加的意外摩阻力。
因此，5号墩将承受较大的不平衡水平力。
为确保安全，5号墩上用四片贝雷桁架与6号桥台连成整体，临时加强5号桥墩。
（二）预制平台的要求及构造型式：
1.预制平台的要求：
顶推法施工对箱梁预制平台要求严格，以保证箱梁的制作质量，为顶推架设创造顺利条件。
.
⑴严格控制纵横梁的下挠、节点的压缩、临时墩的沉降。
要求平台总下沉量不超过5mm。
⑵严格控制底模板的平整度。
梁底滑道部位差值不能超过±1mm，其它部位不超过5mm。
顶升底模时，用精密水准仪严格操平。
⑶平台底座的联结，要求牢固可靠，整体性好，使平台受力均匀，并避免多次升降而受破坏。
⑷要求平台底座重量大于底模与梁底混凝土的粘着力，以便支点下降时，底模能自动脱离。
从而避免因敲击脱模而损伤混凝土，影响箱梁底部的平整。
2.平台构造型式：
平台构造由临时墩、贝雷桁架，升降设备和活动底座组成。
⑴下部构造：
除利用6号台号，还设置了四个临时墩00号墩是箱梁顶推过程需要而设置，01号、02号、03号墩是预制箱梁的承重墩。
除03号墩是在原河堤上挖坑回填砂砾，再浇筑0.8m厚的混凝土板作为扩大基础外，其余00°、01°、02°墩基础，均为30×30cm的钢筋混凝土打入桩。
桩长10.5～13.5m，以沉落量控制。
墩身均用块片石砌筑。
⑵上部构造：
（图3-2-2）
在6号桥台与01号墩之间，架设16排贝雷桁架，用附属设备联成整体。
然后在贝雷桁架和6号台、03墩上，铺设6组27号工字钢横梁。
横梁上安置组合木模，木楔顶面设16×30cm横木。
再在横木上面纵向铺设8根56号工字钢梁，并用横木和螺栓联成整体组成活动底座。
底座上面，即为预制梁节的底模。
底模长19.2m，宽5.3m。
中间部分用4cm厚的木板钉牢在活动底座的横木上，再用黑铁皮镶面。
两侧各65cm宽的滑道部分，则在3.5cm厚的木板上铺贴0.5cm厚的钢板，以保证该部位的梁底平整度。
因02号墩和5号台两侧设有滑道，该处底模留有70×290cm的操作孔。
浇筑混凝土之前，先在滑道上放好滑块，再整上10mm厚的钢板。
底模脱离后，箱梁即由该处钢板支承在滑块滑道上。
顶推时，钢板随着箱梁的顶进而滑出。
图3-2-2平台上部构造与试压观测布置图
.
⑶升降方法：
活动底模的升降，采用组合木楔和8t手摇千斤顶进行。
木楔置于活动底座的横梁下，每排8套共48套。
脱模时，先把千斤顶安放在木楔旁边，在排3台共18台。
再将千斤顶摇起顶住活动底座横梁，木楔卸落3～4cm。
然后由一人统一指挥所有千斤顶同时迅速地下降3cm，底模即与梁底脱离，支承在18台千斤顶上。
最后将木楔敲紧顶住底模，以作保险。
升模时，先用千斤顶将底模顶升3cm，再将木楔升起顶住底座横梁，用精密水准仪观测调平模板，并预留一mm高度。
然后卸除千斤顶，使底座支承在木楔上。
（三）预制平台的静载试压：
顶推工艺要求预制平台的总沉落量不超过5mm。
为检查平台施工质量，消除残余变形，测取弹性变形数据，确定平台各支点的预留高度，在浇制箱梁之前，对平台进行静载试压。
按计算提供的试验荷载值，采用分点施加集中等代荷载的方法进行加载。
中间支点荷载42.09t，宽1.5m，边支点荷载20.5t，宽1.4m。
平台下沉采用精密水准仪观测，木楔、节点和贝雷桁架的压缩和挠度用百分表观测。
测点布置及观测结果见图3-2-2和表3-2-1。
试压结果表明：
平台施工质量良好。
最大沉降值3mm左右，残余变形约0.3mm。
满足设计要求。
二、模板的构造、安装及拆除
箱梁模板每节长1.9m，为便于与端模板连接，端节长度采用2.2m和2.5m各一节。
横隔板处视其需要增长（见图3-2-3、3-2-4）。
图3-2-3箱梁下层混凝土模板图图3-2-4箱梁上层混凝土模板图
预制平台静载试压观测值总表表3-2-1
仪表类型
项目
百分表
精密水准
备注
木楔压缩
钢桁梁挠度
小计
上
游
加42.09T
2.28
0.67
2.95
（1）单位:
毫米
（2）残余变形系几次预压累计
（3）百分表与精密水准仪测值不同,主要因为表或尺处所包括压缩面数不一样所致.
稳定过程
0.23
0.02
0.25
总下挠
2.51
0.69
3.20
残余变形
0.24
-0.09
0.15
下
游
加42.09T
1.57
0.40
1.97
2.95
稳定过程
0.18
-0.12
0.06
0.55
总下挠
1.75
0.28
2.03
3.50
残余变形
0.32
0.01
0.33
0.35
.
上
游
加42.09T
1.04
1.11
2.15
2.70
稳定过程
0.14
0.18
0.32
0.30
总下挠
1.18
1.29
2.47
3.00
残余变形
0.16
0.07
0.23
0.35
下
游
加42.09T
1.36
1.20
2.56
1.90
稳定过程
0.15
0.24
0.39
0.65
总下挠
1.51
1.44
2.95
2.55
残余变形
0.15
0.24
0.39
0.30
上
游
加42.09T
2.05
稳定过程
0.45
总下挠
2.50
残余变形
2.50
下
游
加42.09T
3.05
稳定过程
0.35
总下挠
3.40
残余变形
3.40
箱梁混凝土分两次浇灌，第一次施工高度为50cm。
内模分上下两段制作，两层间立柱用铁夹板与螺栓连接，外模一次拼装。
内模上段用50×50mm的角钢拼成框架，整体吊装就位。
为防止外侧模发生位移，在外测模的顶部和底部，均用直径25mm的钢筋与法兰螺栓拉紧，模板拆除用1t拉链葫芦、千斤顶与撬棍操作。
三、钢筋
本桥上部构造，采用16锰螺纹钢与天津钢厂生产的直径5mm的高强钢丝。
（一）预应力钢束制作
1.高强钢丝的质量检验：
高强钢丝均按有关规定进行抽样检验。
检验结果，其极限强度为17000公斤/平方cm左右。
延伸率4～6%，直径偏差在±0.08mm以内。
以上指标符合质量标准。
冷弯次数有的低于4次，对此，我们曾多次进行研究，大都认为用于“弗氏”锚时，不低于3次者可以试用。
2.高强钢丝的调直、下料及编束；
本桥钢丝束采用特殊的调直措施，仅用卷扬机牵引装有分丝板的小车，将钢丝梳理拉直，并清除浮锈。
钢丝的下料长度，对于“弗氏”锚具，每端的设计增长0.7m，镦头锚则一端增长0.1m。
钢丝纲束：
要求钢丝不发生交叉，扭曲，以保证钢束受力均匀。
编束时先将24根钢丝按梳理的顺序排列，在两端离端部0.3m处，用扎丝将钢丝按顺序编织好，然后每隔1.5m用扎丝绑扎一道即成。
已编好的钢束用竹牌标明孔位、束长，垫木存放。
（二）普通钢筋制作：
本桥对普筋无特殊要求，但为了减少现场绑扎时间，缩短施工周期，采用了先将骨架分成几米一段，绑扎成片，然后整体起吊入模拼装的办法。
四、管道
本桥钢束孔道直径为50mm，采用铁皮管与橡胶抽拔管预留孔道。
（一）铁皮管：
由厚0.5mm的黑铁皮卷制而成。
纵向采用单向咬口接缝，管间用大小头套接。
小头外径50mm，大头外径52mm。
套接长度约50mm，接缝用焊锡封闭。
铁皮下料宽度大头为200mm，小头195mm。
弯管加工，先按起弯半径制成木质模坯，灌砂压弯。
（二）橡胶抽拔管：
此管系衡阳橡胶厂为本桥特制。
由七层橡胶夹纤维布构成。
外径50mm，
.
壁厚10mm。
加工质量符合工艺要求，表面无老化裂纹，抽拔顺利，经多次使用无断裂现象。
胶管的内衬，本桥采用穿放一束高强钢丝与一根直径为25mm的钢筋两种。
两者比较，钢丝束芯棒有一定的柔度，易于随管道形成曲线，便于安装与抽拔。
从工地使用情况来看，橡胶抽拔管比铁皮管好。
因为它有一定的强度，不致由于人踩或漏浆而发生坍孔，堵孔等现象，且胶管能重复使用，节约资金。
（三）管道安装与固定措施：
管道安装前，先在预制场模板上标明管道中线，并预先在箱梁的横向钢筋上，沿各管道中线位置，焊放“Ｕ”型固定卡，间距一m左右。
以保证管位准确，避免出现蛇形孔，“Ｕ”型卡略大于管道外径，以免妨碍拔管。
混凝土浇灌前，仔细检查管道是否被钢筋压紧、挤扁、接头是否漏浆等。
五、混凝土
本桥箱梁混凝土设计强度为400号，施工时为缩短待强时间，提高按500号配比设计。
全桥箱梁共浇混凝土1072方，耗用水泥469t，减水剂3.34t．
（一）混凝土配合比：
本桥采用砾石、碎石、碎砾石为骨料的三种混凝土。
骨料粒径为5～25mm。
施工坍落度5～8cm，按水泥用量的0.75%（粉剂）掺用萘磺酸盐系早强减水剂，各种配比数据见表3-2-2。
混凝土配比与实压强度表3-2-2
混凝土类别
水泥标号
配比
水灰比
每立方料水泥用量（kg）
石料比例
实压强度
0.5~1.5
1.5~2.5
三天
七天
廿八天
碎砾石混凝土
碎石混凝土
砾石混凝土
5255
525
525
1:
1.51:
2.81
1:
1.54:
2.70
1:
1.30:
2.892
0.38
0.42
0.37
430
430
440
砾40%
碎40%
砾40%
碎60%
碎60%
礴60%
461
425
435
519
468
435
625
620
540
（二）掺用减水剂后混凝土强度的对比分析：
从本桥已取得的资料分析：
1.在保持水泥用量不变时，掺用减水剂后用水量可减少10～20%。
混凝土强度的增长速度显著加快。
三天、七天、二十八天的强度分别可提高30～50%、20～40%、10～20%。
2.在采用一定的混凝土强度和坍落度时，掺用减水剂后，水泥用量可节约10～20%。
（见表3-2-3）。
混凝土掺用减水剂前后强度对比表3-2-3
类
别
序
号
气温
每m2水泥用量
减水剂
NN0
掺量%
水
灰
比
配比
减水
率%
抗压强度
三天
七天
廿八天
碎石混凝土
1
2
35℃
35℃
430
430
0
1
0.40
0.37
1:
1.461:
2.744
1:
1.514:
2.754
10
/
297
385
518
487
625
碎砾石混凝土
1
2
8℃
8℃
430
430
0
0.75
0.46
0.38
1:
1.408:
2.656
1:
1.51:
2.81
17
/
299
258
352
376
623
砾石混凝土
1
2
35℃
35℃
440
440
0
0.75
0.40
0.37
1:
1.205:
2.843
1:
1.30:
2.892
15
248
323
359
424
415
568
（三）箱梁混凝土的分层浇筑：
为了便于浇筑箱梁底板，并保证其质量，改善箱梁内模安拆的条件，箱梁分上下层两
.
次浇筑。
第一次浇筑底板与腹板的马蹄部份，高度50cm。
新老混凝土接头处，仅将表面凿
毛洗净，未作特殊处理。
（见模板图3-2-3,3-2-4）
六、拔管、清孔和穿束
（一）拔管：
拔管应注意掌握时机，控制施力方向。
本桥经过数十次拔管，从未发生坍孔或拔断胶管的现象。
逐步摸索，有以下体会：
1.拔管时间主要决定于气温，但也与水泥的性质、混凝土的施工坍落度有关。
本桥采用525号硅酸盐水泥，混凝土坍落度5～8cm。
从混凝土浇毕起算，拔管的“温度小时”以150～200之间为宜。
2.先试拔观察，若拔出的胶管上粘着的水泥呈灰色即可开拔。
但拔出的胶管上带有较多的砂浆，且呈深灰色时，则应暂停稍候。
（二）清孔
清孔在拔管完毕后立即进行。
清孔器（图3-2-5）用直径40～50mm的圆钢车制而成。
长170～200mm，外形成截头橄榄形。
两端用带孔的螺帽与高强钢丝连接。
清孔时，若发现孔道堵塞（铁皮管孔道常发生此种情况）时，一般可用来回串动清孔器的办法清通。
严重时，可用直径25mm以上的粗钢筋或钢束冲击。
万不得已时则开窗凿通。
图3-2-5清孔器构造图
附注：
两端用φ5高强钢丝牵引，钢丝锚头固定在清孔器内，本图未示出牵引钢丝
（三）穿束：
全部为人工作业。
40m以上的长束操作较困难，但还算可行，穿束时应注意对准孔位。
并将钢束前端用胶布扎紧，以减少阻力。
七、张拉预应力钢束
㈠锚具：
本桥采用三种锚具，以“弗氏”锚为主。
在导梁与箱梁连接处，和紧靠边肋的钢束由于导梁预埋件的阻碍和边束离梁边宽度不够等原因，无法使用YG-170千斤顶进行张拉，于是采用了“B”型镦头锚。
另因连续梁布束的需要，在梁的顶板和底板，各有8束通束。
为此采用了通索联结器，将分节张拉的预应力钢丝束联成整体。
1.“弗氏”锚（图3-2-6）：
第郴州筑路机械厂产品。
原料为Ⅰ级优质碳素钢（45号），锚环洛氏硬度为24～26。
锚塞为55～58。
锚具的探伤与硬度检查由厂方负责。
工地仅对已配套的锚具公差进行检查，要求锚环，锚塞同时出现正负公差。
力求避免因公差过大，而在张拉时滑丝。
2.“B”型镦头锚（图3-2-7），锚环外径95mm。
环中有16mm的压浆孔，钢丝分内外两环均匀排列。
内环10丝，外环14丝，材料为Ⅰ类优质碳素钢（45号）。
加工成型后先进行热
.
处理，再用直径5.2mm的钻头钻孔。
钢丝镦头用LD-10型液压钢丝冷镦器进行。
图3-2-6图3-2-7
3.通索联结器（图3-2-8），材料为20锰高强钢管。
它的一端为锚，用螺纹与已张拉钢束的“弗氏”锚锚环联结，另端为“弗氏”锚，其上有三个小孔，用以插棒拧紧与“弗氏”锚锚环的联结丝扣。
图3-2-8
4.锚垫板：
采用普通钢板，不需刨光，但要求表面平整，能与锚环紧密结合。
穿束孔的两面都要倒角，以免张拉时擦伤或切断钢丝。
㈡张拉设备：
本桥采用的张拉设备有：
西安筑路机械厂生产的三作用千斤顶及其配用的LYB－610型高压油泵六套（其中两套备用），上海同济大学研制的LD-10型液压冷镦器两台。
千斤顶主缸最大行程为180mm。
最大张拉力63.5t，小缸最大顶塞力为33t。
油泵最大压力为400公斤/平方cm，功率3班。
LD-10型冷镦器配有镦头器与切筋器,可进行两顶作业,主要性能见表3－2－4：
表3-2-4
镦头对象
额定液压
最大镦头力
切筋对象
工作效率
镦头器重
切筋器重
φ5mm高强钢丝
400kg/cm2
9T
φ4~12mm钢丝（或钢筋）
每分钟镦头8至12个
11.5kg
12kg
（三）张拉设备的校验：
张拉钢束前，将千斤顶连同油表，油泵进行校验，以消除读数误差。
施工过程中，每张拉一段梁，或发现千斤顶有严重漏油、油表指针不回零等情况，应重新进行校验。
1.油表的检验：
标准表委托国家计量单位标定。
普通表用西安压力表厂出产的“271·11”型压力表检验器在工地进行检验。
2.千斤顶、油泵的检验：
将已标定的油表与千斤顶、油泵一并进行检验。
测定张拉时锚外阻力的综合值，确定施工时的超拉t位。
本桥曾用200t的压力机与电子秤两种办法进行检验，测得张拉设备的摩阻力平均值在1.8～2t左右。
（四）张拉前的准备工作：
1.箱梁：
检查梁体混凝土是否已达80%的设计强度，有无孔洞、裂缝等。
如遇造成断面削弱的情况，应先进行修补。
.
2.对准并垂直管理中线点焊锚环。
3.检查机翼、油管。
并将油泵安全阀限制在最大工作压力的110～115%范围内。
（五）张拉程序：
1.控制数据：
设计要求箱梁钢束（24－φ5）回油顶锚控制应力为0.69Rjy（52t）。
超拉t位中长束、弯束为0.78Rjy（58.8t）。
短束及部份直管中长束为0.75Rjy（56.5t）顶力控制在25～30t之间。
施工时根据已测定的机具摩阻力，将以上数值均增加2.27t（油泵油表读数为10kg/cm2），小缸顶锚力取26t。
张拉时采用张拉与拉力伸量双控制的办法。
即当拉力达到设计t位时，量得拉伸量在计算值的＋10%～－5%范围内时，才能顶锚。
否则应检查原因研究处理。
施工结果表明：
钢束拉伸量与计算值基本相符，但由超拉退回到顶锚控制应力时，钢束的回缩量却与计算值相差甚远。
2.程序：
0→5t（拉伸量的计算起点）→7t（紧千斤顶锲块）→52t（顶锚控制应力）→56.5t或58.8t（超拉力）持压五分钟，量测拉伸量→52t→顶锚（此时主缸力控制在0.80Rjy以内，小缸顶锚力26t）→退锲。
3.质量要求：
⑴箱梁每一横断面（上、下缘分开计）上的断滑丝根数小于这一断面上钢丝总根数的2%。
⑵顶锚后锚塞内缩量小于3mm。
⑶一束钢束内钢丝的断、滑丝数不能超过一根。
以上三条标准，如有一条不符要求，均应重新换束张拉。
㈥张拉钢束时出现的问题及处理办法：
1.“B”型镦头锚钢丝的镦头，质量不合规格，在张拉过程中被拉平，致使钢丝缩进孔道内，无法进行张拉，造成换束返工。
后改进操作，先将钢丝用切头器切断，并用扁锉锉平，使其头部能与镦头器的镦模圆槽完全接触。
镦头时用力将钢丝顶在镦模内，这样基本克服了上述现象。
2.长束钢丝拉伸量大，千斤顶活塞行程不够，为克服这一矛盾，本桥采用了以下办法：
⑴将千斤顶锲块切短30mm，使钢丝在分丝入槽时，锲块能较紧地夹住钢丝。
将拉伸量读数起点前的千斤顶活塞的无效行程，控制在20～30mm以内，解决了拉伸量在150mm左右的钢丝束的张拉问题。
⑵两次张拉：
即将钢丝拉伸量分两次拉出。
第一次张拉的伸长量控制在80－100mm左右，达到此值时用15t顶塞力顶锚（此时主缸拉力一般在30～40t之间），然后卸顶装顶，再进行第二次张拉，完成余下的拉伸量。
两次张拉，工艺简单，能解决长束的张拉问题，但经第一次顶锚后，锚具受伤，容易引起滑丝，建议尽可能选用长行程千斤顶。
3.滑丝与断丝：
钢束张拉，有时出现滑、断丝现象，我们认为有以下原因：
⑴锚具公差配合不当，硬度不符要求。
⑵钢丝直径大小不一。
.
⑶锚垫板与管道中线不垂直，因而常在锚具范围内切断钢丝。
⑷箱梁内顶板的齿板与梁顶间空隙太小，加上预留在顶板的挂顶孔的位置不当等原因，使千斤顶安装十分困难。
退锲时，千斤顶常常突然向一边偏斜，扭断钢丝。
全桥断、滑丝总数中，上齿板占80%以上。
㈦解除预应力的措施
箱梁就位后，对于因顶推过程需要而布置的临时束，两联箱梁间的连接束，以及张拉时断、滑丝数超过容许值需要更换的钢束，都需解除钢束的预应力。
采用的办法是：
1.用超拉的办法，将已顶紧的锚塞拉出。
此法只有宜于回油顶锚控制应力较小的临时束。
2.对于回油顶锚控制应力高的临时束和需要返工的永久束
升级会员 