马鞍山长江公路大桥左汊主桥中塔下塔柱施工

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要:?本文着重介绍了马鞍山长江公路大桥左汊主桥中塔下塔柱劲性骨架的定位安装、预应力系统的定位安装、预应力钢绞线张拉、冬季混凝土养护的施工方法，以及在施工中采取的技术措施。

　　关键词: 塔柱、劲性骨架、预应力、模板、混凝土、施工

　　Abstract: ? this article mainly introduces the ma on shan changjiang river highway bridge left main pillar strength under a branching ZhongDa sexual orientation of the installation, prestressed frame system of prestressed cable positioning installation, tension, winter concrete curing construction method, and the construction of the technical measures taken.

　　Keywords: pillar, the strength of prestressed, skeleton, template, concrete, construction

　　中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

　　1 概述

　　1.1中塔下塔柱结构

　　中塔下塔柱设计为预应力混凝土结构，高37.5m，横桥向宽度9.2～12.0m，顺桥向宽度17.0～25.0m，塔柱顶设置7.5m高实体段，截面为单箱单室结构，横桥向壁厚1.6m,顺桥向壁厚2.0m，在根部及顶部交接范围内壁厚逐渐加厚。塔柱内部有10个齿块用于钢上塔柱与混凝土下塔柱之间预应力连接。从结构及总体施工工艺上与现浇梁相似，被戏称为竖在江面上的现浇梁。

　　1.2混凝土下塔柱配筋

　　下塔柱体内预应力束下端锚固在承台内，张拉端设在塔柱内，单个塔柱配有110束Φs15.2-19mm高强度低松弛体内钢绞线束，锚下张拉控制应力σcon=1395MPa，锚具为夹片群锚体系。

　　普通钢筋为HRB335钢筋，竖向主筋直径32mm，基本间距15cm，横向箍筋直径20mm，间距10cm，拉筋直径16mm，除主筋接头采用直螺纹套筒连接外，其余钢筋采用焊接或绑扎连接。

　　1.3钢塔与混凝土下塔柱连接

　　钢塔压力通过钢塔柱底座板传递到混凝土下塔柱中，拉力通过无粘结预应力钢绞线束传递到混凝土下塔柱中。体外预应力束下端锚固在下塔柱齿块上，张拉端设在钢上塔柱T1上。单个塔柱叠合面布置110束Φs15.2-37mm无粘结镀锌钢绞线，锚下张拉控制应力σcon=1023MPa。

　　3、施工方法及技术措施

　　下塔柱中劲性骨架的定位安装、预应力系统的定位安装、预应力钢绞线张拉、冬季混凝土养护是施工中的重点和难点，因此着重对其施工方法及采取的技术措施进行阐述。

　　3.1劲性骨架安装

　　本工程劲性骨架主要是用于钢筋绑扎附着及预应力管道定位固定的作用，使钢筋和预应力孔道定位更准确，施工时能更好的保证塔柱的倾斜度，避免塔柱偏离设计位置。

　　1)劲性骨架结构

　　劲性骨架总共分七节，底节高8.0m，位于承台与塔座内，第一节高度为7m，刚好高出第一次塔柱施工节段50cm，第二到第五节对应预应力张拉需要，与浇筑节段相对应，高度为5.5m，顶节高度为7.7m，采用角钢、型钢制作。劲性骨架外侧与混凝土表面水平距离按以下原则控制：纵桥向塔柱壁内外侧均为30cm，横桥向塔柱壁内外侧均为20cm。

　　2)劲性骨架安装定位

　　在承台和塔座施工时就开始进行了劲性骨架底节及第一节的安装。底节骨架的安装直接影响到后面塔柱设计位置的准确性，因此在安装底节骨架时，测量人员放出劲性骨架安装控制点，每片劲性骨架放出四个角点，并做出标记，再焊好定位角钢，定位点标高调整到与劲性骨架下口一致，平面位置位于骨架外侧，安装时用尺校核安装精度。底节骨架定位时与承台及基础钢筋焊接，可靠固定劲性骨架。

　　在第一节劲性骨架安装时，在底节劲性骨架顶口测量人员放出四个角点的标高，再根据标高计算四个角点的平面位置进行放样，并做出标记。因骨架制作有一定的误差，再加上骨架大，在吊装过程中难免会有一定的变形，第一节劲性骨架安装时其底口按放出的四个角点标记进行对位安装，再对骨架顶口四个角点的标高及平面位置进行测量，分析其顶口平面位置与设计位置的偏差，如偏差不大就以顶口设计平面位置为准进行调整，调整好后对骨架与下节骨架进行焊接加固。劲性骨架分块吊装，安装完成的劲性骨架间用角钢进行连接，形成整体，增强其整体稳定性。

　　在第二节以后骨架安装时与第一节骨架安装方法相同，但受已安装钢绞线影响，对吊装带来一定的困难。吊装时采用四面拉缆风绳，将骨架分片缓慢地套入钢绞线内，吊装基本到位后才可水平向移动，防止在下落对位过程中碰撞到钢绞线。

　　3.2预应力系统

　　中塔下塔柱共采用了体内束预应力和钢上塔柱与混凝土下塔柱之间连接用的无粘结预应力体外束两种。下塔柱体内预应力采用深埋锚工艺。在本工程中由于预应力钢绞线从承台内就开始进行埋设且数量大、对定位精度要求高、施工条件复杂、施工难度大、工期紧等特点和质量目标的要求，制定完善的工序及工程质量管理制度，从各个环节上保证工程质量目标的实现。

　　1)预埋钢管加工

　　预埋钢管分下塔柱束与无粘结预应力束。无粘结束钢管直径大，弯曲幅度大，下塔柱束钢管相对直径、弯曲幅度小，以无粘结束钢管为例说明。

　　钢管进场后，对钢管内壁进行检查，消除毛刺、焊渣等可能影响钢绞线张拉的部分，再将两端头部位进行磨圆，按钢管安装位置进行编号并配管，在地下铺钢板整平，画出钢管大样，并用角钢按轮廓线设好限位，间距曲线段按50cm控制，再将钢管内灌好砂，用顶顶入限位内固定，顶入时由一端向另一端逐步进行，全部顶入限位后放置5分钟再松开，当弹性变形较大时，多次顶入或在顶入时加大顶力，消除弹性变形影响。

　　2)钢绞线制作、定位安装

　　钢绞线下料长度按每个孔道钢管长度+连接器长度+油顶高度+张拉端锚具长度+工具锚厚度+限位板的有效高度+100mm之和下料。下料后一端安装挤压套。

　　钢绞线定位及安装措施：

　　(1)在塔柱混凝土面钢绞线张拉完成后管道和钢绞线一起吊入劲性骨架内就位，钢绞线外露部分用保护套进行保护，防止钢绞线锈蚀。

　　(2)预应力孔道定位采用定位网，定位网安装间距为50cm，钢束弯曲段加设间距10cm防崩钢筋，定位过程为：先测量人员在劲性骨架上根据标高放出钢绞线相应的控制轴线及控制点，再利用劲性骨架上所设调整装置进行精确定位并固定，再安装定位钢筋及防崩钢筋，定位钢筋与劲性骨架可靠连接，以防浇筑混凝土过程中发生移位，影响安装精度，孔道定位平面误差要求为±2mm。

　　在进行下塔柱节段混凝土施工时要进行体外束管道的安装，利用施工每节下塔柱的劲性骨架，在劲性骨架上焊接钢结构定位支架精确定位体外索的钢管预埋管。下塔柱无粘结预应力束J6、J7管道因弯曲幅度大，给定位带来一定的困难。因J6、J7在横桥向为竖向垂直的，我们采用了在管道上口由测量人员在劲性骨架上根据标高放出钢绞线相应的控制轴线及控制点，在横桥向设立经纬仪对其垂直方向进行测量定位，很好的解决了这一问题。

　　(3)钢管定位完成后，下端将19根钢绞线挤压套按顺序穿入已张拉完锚具连接器凹槽内，再将钢绞线上端固定，套上连接器防护罩并将排气管引出到钢绞线上端固定，将钢管下口与防护罩间空隙用胶带纸封闭，以防浇筑混凝土时砂浆进入管内。

　　3)钢绞线张拉

　　钢绞线体内束张拉在混凝土强度达到设计强度的90%，且龄期大于5天后才能进行，张拉控制力为371.1t。

　　张拉顺序为从塔柱中部向两侧对称进行，先张拉短边处(横桥向)钢绞线，再从中心向两侧对称张拉长边处钢绞线，避免因受力不均匀对塔柱造成影响。

　　张拉程序如下：0→初始应力(0.1σk)→张拉至100%σk→持荷2min→锚固。

　　张拉必须严格按照设计要求的张拉控制吨位进行，张拉采用双控，控制张拉力和伸长量，以张拉力控制为主，以伸长量控制为辅。实际伸长量和理论伸长量之差值应控制在-6%～6%以内。

　　实际伸长量计算：(100%σk时伸长量-初始应力(10%σk)时伸长量)&pide;0.9 –工具锚夹片位移量-千斤顶内钢绞线理论伸长量

　　质量要求：每束断、滑丝总数不得超过一根，且一束内断滑丝率不得超过一丝。钢绞线在同一截面上的断丝率不得大于1%，张拉到控制吨位后伸长量和回油后回缩量不得大于规范要求，否则确定为整体滑丝。如果检查钢绞线尾端标记张拉完毕后不在同一平面则表明出现滑丝，必须对滑丝进行处理---更换夹片重新张拉。当伸长量不足时，可以采用多次反复张拉，达到图纸规定值。

　　在混凝土浇筑前，应特别注意在锚垫板与钢绞线之间的空隙用棉纱进行封堵。直到混凝土施工凿毛完，表面清干净后才允许拔除棉纱，防止浇筑混凝土时砂浆进入管内和混凝土残渣掉入管道内，影响钢绞线张拉和损伤钢绞线。

　　3.3冬季施工混凝土的养护

　　中塔下塔柱施工时间刚好处于冬季，符合冬季施工条件。

　　冬季施工主要采用蓄热法进行混凝土养护。通过对水进行加热，混凝土输送管的保温，塔柱模板系统桁架外铺设木板以防风等措施使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。做好内部保温，避免角部与外露表面受冻，且延长养护龄期，在混凝土抗压强度达到40%前，不使混凝土受冻。

　　塔柱混凝土达到一定强度(一般手按不露痕)时，即可进行养护。在环境温度在5℃以上时，混凝土养护方法采用洒水养护，等混凝土面修饰完成后再喷涂防护液。洒水方法采用土工布覆盖混凝土再用带孔的水管进行喷洒。在环境温度小于5℃时(此环境温度以模板系统内测量温度为参照，测量位置在离模板或混凝土顶面10cm处)，不再对混凝土面进行洒水，防止混凝土冻伤，并直接对外露面喷涂防护液并进行包裹和覆盖。冬季养护采用土工布加塑料薄膜保湿保温,并适当延长脱模时间，混凝土强度达到20MPa前不得在环境温度低于0℃时拆模。

　　4、结束语

　　马鞍山长江公路大桥左汊主桥中塔下塔柱共用钢筋2400吨，混凝土方量11000方，钢绞线420吨，建设规模大、工程数量大、施工技术含量高、施工条件复杂、交叉工序多、施工难度大、工期紧等特点。经过不断摸索、大胆创新、精心施工，安全、优质、高效地完成下塔柱施工任务，确保了施工过程中的质量、安全，取得了较好的效益，为同类工程施工提供了一定的参考价值。