青岛丹山斜拉桥施工总结

青岛丹山斜拉桥施工总结 www.fdcsky.cn 中国地产商域网 青岛丹山斜拉桥施工总结 路桥集团公路一局四公司 2001年9月 前 言 经过建设者两年的努力，一座新颖美观的双塔联体斜拉桥屹立于美丽的青岛丹山水库之上，成为青岛迎宾路上一道独特亮丽的风景线。此类型桥梁为我公司首次修建。 丹山大桥是国道主干线青岛至银川高速公路的起始段----青岛至即墨段上跨越丹山水库的一座特大桥。青岛市东西南三面环海，由于其特有的地理环境，青岛市陆路交通进出交通量，主要由308国道、小白干路和环胶州湾公路承担，其中308国道及小白干路均为混合交通，随着青岛政治、经济、文化重心的东移，308国道及小白干路的交通压力也越来越大，大部分时间处于饱和状态，进出青岛难的问题一直困扰着其经济的发展。大桥的建设不仅对贯通国道主干线、完善山东及青岛高速公路网和构筑大交通格局有着重要意义，同时对青岛的改革开放、减轻市区的交通压力、改善投资环境和促进旅游事业的发展都具有重要意义。 在无经验可以借鉴 、工期紧、技术难度大等重重的困难面前，斜拉桥建设者们发扬团结协作、艰苦奋斗的作风，凭籍其智慧和勤奋实现了自己“创优质工程”的承诺，按期将一座优质、美观的现代化桥梁交付给青岛人民。在施工过程中建设者们不断学习和大胆创新，积累了一些丰富而宝贵的经验。今天编写这部技术总结就是为了记录总结这些经验，并为桥梁建设者提供一本实用价值很强的参考资料。本文具体介绍青岛丹山斜拉桥的施工过程，着重对全桥施工的主要难点及控制点进行描述。 既写了经验心得，也写了不足之处，同时还提出了斜拉桥建设中亟待解决的问题，以供探讨。由于编者经验水平有限，在总结中难免有不足之处，望有识之士批评指正。 籍此总结即将完成之际，特向局常广生副总工程师、技术处田克平副处、刘元纬副处以及公司吴彤经理的大力支持表示衷心的感谢。 路桥集团公路一局四公司 目 录 1第一章 工程概况 1第一节:全桥的基本情况 4第二节:水文、地质 5第三节:气象条件 6第四节:设计情况 7第五节:施工现场条件和社会经济条件 8第二章 施工组织设计 8第一节: 工程项目介绍 9第二节: 施工总平面布置 12第三节: 施工进度 12第四节: 施工技术简介 14第五节: 施工管理组织机构 15第六节: 工程质量保证体系和安全保证措施 18第三章 全桥施工测量控制 18第一节: 全桥施工测量控制 18第二节: 主桥施工测量控制 46第四章 基础及下部施工 46第一节:筑岛 47第二节:钻孔桩施工 51第三节:扩大基础施工 52第四节:主桥承台施工 56第五节:引桥承台施工 58第六节:墩柱施工 62第七节:盖梁施工 65第五章 斜拉桥主塔施工 65第一节:概述 67第二节:劲性骨架及锚箱 69第三节:钢筋工程 69第四节:模板安装 70第五节:砼工程 72第六节:支架 76第七节: 中下横梁施工 79第八节:塔吊电梯安装布置 79第九节:施工过程中重点事项 81第十节:塔柱冬期施工 84第六章 斜拉桥主梁施工 84第一节: 概述 85第二节:主梁支架 87第三节:模板 87第四节:主梁分块施工步骤 89第五节:合拢段施工 90第六节:斜拉索施工 99第七节:施工控制 110第七章 T梁施工 110第一节:?蚪? 111第二节: 底模布置与结构 113第三节: T梁模板 114第四节: T梁制作、安装 124第八章 伸缩缝安装 126第九章 护栏施工 128 第十章 通车前静载试验、动载试验 128第一节: 试验目的 128第二节: 试验项目及断面测点布置 132第三节: 静力荷载试验 138第四节: 静载试验结果分析 140第五节: 静载试验结论 141第六节: 动力荷载试验和结论 141第七节: 大桥拉索索力测试 第一章 工程概况 第一节:全桥的基本情况 丹山大桥位于青银高速公路青岛至即墨段第四合同段，该合同段起点位于青岛市城阳区夏庄镇丹山水库南，路线跨越丹山水库后向北，终点位于夏庄镇马家台南，起讫桩号为K13+060-K14+391，全长1331米，共设特大桥1座，长1297.66米，两头接线长33.3米。该工程由南接线填土段、南引桥、主桥、北引桥、北接线填土段五部分组成。南接线填土段长24.17m，北接线填土段长8.13m,南引桥为6孔35米T梁,北引桥为23孔35米T梁 图1-1 主桥纵向布置图 (单位:米) 主桥为双塔连体四索面预应力混凝土斜拉桥(见图1-1:主桥纵桥向布置图)，半悬浮体系，跨径组合为(43+96+136)m,索塔立面呈宝石型(图1-2 塔柱横向布置图)，在下横梁固结形成双塔连体四索面结构，塔柱由承台 图 1-2 塔柱横向布置图(单位:厘米) 顶面算起高度为85.252米，塔肢断面为H型，墩塔固结，桥塔下横梁上设滑动支座支承主梁，辅助墩与共用墩顶均设滑动支座。塔柱内设型钢焊成的劲性骨架，斜拉索在塔上交叉锚固，中下横梁内部设置预应力钢束。主梁为肋板梁式结构，梁高2.0m(见图1-3:主桥桥梁断面图)，靠近引桥T梁处梁高渐变为2.25m，梁内设纵横向预应力，全桥四个索面共有斜拉索120根，塔上索距不等，由1.8米过渡至4.5米，梁上索距8米，索面为扇形。 主塔基础为16根Φ200cm长20m的钻孔灌注嵌岩桩，上接承台，承台为工字形结构,左右幅承台设系梁连接。 引桥基础为钻孔灌注桩，直径有Φ150cm、Φ180cm、Φ200cm三种， 桩基嵌入岩层。桥墩为双柱式圆墩，直径有Φ160cm、Φ180cm、Φ200cm、Φ220cm四种类型，引桥上部横桥向布置14片35米T梁(见图1-4)。 图1-3 主桥桥梁断面图 (单位:厘米) 图1-4引桥上部T梁布置图(单位:厘米) 第二节:水文、地质 桥位地形起伏较大，总体上呈南高北低趋势，高差达15m，地貌类型为山间谷地，地表及地下水均较丰富。 主桥桥墩处于深达5m的水中，属深水基础，施工难度较大。场区内地层分布不均匀，横向差异较大，纵向变化较频，覆盖层厚度从几米到三十几米不等，钻孔揭露基岩为煌斑岩和花岗岩，煌斑岩强度较低，花岗岩强度较高。场区北部发现破碎带，为牟平-即墨断裂的次断裂，属不活动的中小型断裂。 丹山水库最大库容量为40万立方米，历史最大水深10米，常年水深为5-6米。地下水位在地表下0.6-7.2米，相应标高在33.40-28.45米，有第四系潜水和基岩风化裂隙水两类。 第三节:气象条件 气温:路线所经区域自南向北，气温逐渐升高，历年平均气温在12.5?，八月份最高，平均为26?，极端最高气温35.4?,一月份气温最低，平均为-8.45?，极端最低气温为-15.5?。 降水路线区域内的降水量特点是:南部多于北部，年平均降水量592.2毫米，1946年降水量最高达1288.6毫米。降水量随季节变化很大，有明显的旱季和雨季。降水主要集中在六至九月，这4个月降水量之和占年降水量的64.2%，尤以七八月份为最多。历年月降水量达392.2毫米，日最大降水量超过269.6毫米。 风:路线所经地带处于东亚季风区，一般夏季多为南或东南风，冬季多为北或东北风，季风气候显著。年平均风速每秒5.1米，最大风速为每秒21.8米。 雾:多年平均雾日数为59天，最多年雾日数可过93天(1951年)，三月至七月平均雾日数达7天，以六月份为最多，达10.5 天;九至十月雾日较少，月平均雾日一天左右。雾一般发生在傍晚至翌晨，到了中午，海雾渐趋消失，雾以平流为主。 第四节:设计情况 一 、采用的设计 全桥设计按照1987年版的《公路工程技术》，1989年版的《公路桥涵设计通用规范》，1985年版的《公路桥涵地基与基础设计规范》，1985年版的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥设计规范》，1989年版的《公路工程抗震设计规范》，1996年版的《公路斜拉桥设计规范(试行)》，还参考了1994年版的《斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件》。 二 、主要技术标准 全线设计等级按平原微丘区高速公路设计，行车速度120公里/小时，双向六车道。桥梁与路基同宽，宽度为35.5米，按上下行双幅各3车道3?3.75米，两侧硬路肩3.5米，两侧防撞护栏2?0.5米，中央分隔带主桥部分宽6米，引桥部分宽3米，引桥和主桥过渡段部分宽3-6米，且成线性变化。设计荷载为汽-超20，挂-120。地震烈度按7度设防，设计洪水频率为1/300。 三 、施工要求 在设计中采用多种软件对本桥进行结构内力分析，内容包括各施工阶段和运营阶段的内力、应力及变形。运营阶段考虑了体系升降温、局部升降温、风荷载、地震荷载、基础变位等附加荷载。设计还对斜拉索锚固点及两塔结合部进行了空间分析。针对斜拉桥主桥自身的特点，设计中主梁采用支架现浇，主梁浇筑前对支架进行预压，预压荷载为梁重的100%，预压时间不少于三天。桥塔施工采用翻模逐段浇注，下中横梁采用支架施工。两半幅桥同步施工，桥塔两侧主梁浇筑及斜拉索张拉严格控制对称同步进行。 第五节:施工现场条件和社会经济条件 施工现场地势高低起伏较大，总体上呈南高北低趋势，高差达到15米。地貌类型为山间谷地。施工永久用地及四周均为果园，很难在桥位附近找到一处平坦的能满足施工要求的临时用地。沿桥位纵向必须先修筑一条施工便道，才能进入施工现场。沿线水源充足，地势起伏，该桥位穿越5个村庄和丹山水库，生活用电的接入比较方便。 青岛地区是沿海开放城市之一。改革开放以来，商品经济迅猛发展，各项建设日新月异，交通发达，有陆运、水运、航空运输、铁路运输网。区、镇、村、公路纵横交错，可作为施工材料运输的通道。本工程所需砂、石料、筑路材料均能在当地采购，由于交通发达带来的青岛市场经济的活跃，给本工程提供了良好的外部条件。 第二章 施工组织设计 第一节: 工程项目介绍 青岛丹山大桥由跨水库的斜拉桥主桥、南北引桥和南北桥头引道三部分组成。 斜拉桥主桥:横跨丹山水库，全长275米。上部构造为三跨预应力混凝土斜拉桥，跨径组合(43+96+136)米，主梁采用肋板式断面型式。下部有4个独立墩柱，基础为钻孔灌注桩，其中8#主墩为16根φ200厘米钻孔桩，6#、7#、9#墩为φ150厘米的钻孔灌注桩。 引桥:由南北引桥组成，共长1022.66米，其中南引桥有6孔35米T梁和北引桥23孔35米T梁。引桥上部构造为预应力混凝土T梁，跨径35米，横向每半幅7片T梁，共计406片。部分T梁处于超弯缓和段上，T梁横坡由2%变化到-4%;下部有108个桥墩和2座桥台，墩柱全为圆柱式，基础有明挖扩大基础4个，钻孔桩198根，直径为φ150厘米、φ180厘米、φ200厘米三种类型，全部为嵌岩桩。 引道:路基全长33.3米，宽度35.5m，填筑土方19288 m3，台背回填砂砾3018 m3，锥坡回填5047 m3，南侧桥头引道平均填高为11m，北侧桥头引道平均填高6m，填筑土方全部为借方。南桥头靠近水库的一侧设重力式挡土墙。 第二节: 施工总平面布置 一、生产生活临时设施 根据生产和生活需要，在K13+070—K13+220桥位处东侧和K14+378—K14+528桥位处西侧各征用一块临时用地。其中在 K13+070—K13+220桥位处东侧征地45亩用于设置项目经理部和一工区生产生活区，在K14+378—K14+528桥位处西侧征地25亩用于设置T梁预制场和二、三工区生产生活区，具体布置见图2-1,2-2,2-3。 二、施工便道 在K13+070—K14+378处右侧修一条长1300米宽6米的便道，其中位于水库的部分，先修建便道，然后筑岛填筑;另外在K13+338处朝东的方向修建一条通往李王公路的便道，长200米 。 三、施工用电 根据施工生产和生活需要，在南北桥头驻地各安装一台500KVA和350KVA变压器，另备一台200KW发电机，以备停电使用。供电的低压线路用架空明线外，其余的沿桥纵向铺设电缆，分设闸刀箱供电。 四、施工用水 生活用水使用自打的水井,铺设管道引入生活区,生产用水在主桥区利用水库里的水，在预制场利用原有的水井，均可满足生产和生活需要。 五、施工通讯 设置两部程控电话对外联系，内部通讯采用无线电对讲机。 2-2:主桥项目经理部布置图 2-3:预制场平面布置图 第三节: 施工进度 1998年 10月施工队伍陆续进场进行“三通一平”及修建临时房屋等施工准备工作。1998年11月27日开始钻孔，拉开了本桥施工的序幕。 1999年9月20日完成了最后一根桩，至此基础钻孔桩施工全部完成;墩柱施工从1999年3月21日开始至2000年5月20日完成;盖梁从1999年5月31日开工至2000年6月16日结束;T梁预制从1999年6月开始至2000年9月30日预制完，期间由于相邻标段施工的影响，预制场必须搬迁，因此在2000年6月预制场从北桥头处迁移到南桥头处路基上，T梁于2000年10月10日架设完毕。 主桥塔柱施工从1999年7月10日开始，分四个工作面，于当年施工到9#段，后根据总工期和业主的进度要求，塔柱在冬季进行了施工，施工了10#、11#、12#段，于2000年4月10日封顶。在这期间，主梁支架于2000年2月开始搭设，3月15日浇注第一片大梁，主梁施工共有四个工作面，四套支架和模板，于2000年10月28日全桥合拢。 桥面工程、护栏及排水沟和其它附属设施安装均于2000年11月底完成，至此，全桥工程全部竣工。2000年12月20日举行正式通车典礼。 第四节: 施工技术方案简介 青岛丹山斜拉桥是我公司承建的第一座斜拉桥，该桥具有工程规模大、工期紧、技术要求高等特点 ,根据大桥自身的特点，特制定以下技术方案。 主桥:钻孔桩基础和承台处于深水中，在施工中对6#、7#、8#桩位进行筑岛，根据实际地质情况采用CJF-20型冲击反循环钻机进行钻孔。承台基坑采用钢板桩围堰钢管柱支撑施工，基坑开挖使用挖掘机配合抓斗进行。8#承台属于大体积砼工程，为了防止产生温度裂缝，在承台内布设了三层循环冷却管，降低混凝土的内外温差，将温差控制在25度范围内。塔柱采用翻模法施工，模板使用大块钢模板配木模板。在塔柱冬期施工中，针对塔柱高、施工难度大的特点，采用电热带、掺防冻剂方式，防冻剂采用复合性能的防冻剂，既有防冻作用又有早强性能。冬期施工从砼拌制、运输、浇注、养生四个环节上采取措施。主梁采用落地支架法施工，主要使用碗扣架和钢管柱、型钢，模板使用木模，主要考虑拆卸方便。斜拉索张拉在主梁上对称进行，塔吊和卷扬机挂索，在施工中通过实测主塔和主梁控制截面的应力、斜拉索索力、塔顶变位和各梁段标高及各项参数，对斜拉桥实行施工控制，保证索力和主梁标高符合设计要求。 引桥:引桥下部的圆端头系梁、双柱式圆墩及盖梁均采用加工成型的大块钢模板施工，保证了工程的外观和内在质量。盖梁施工采用两种形式，一种为落地碗扣支架，主要针对盖梁距离地面较低，且地基承载力较好;另一种采用 无支架剪力销牛腿法施工，主要针对盖梁距离地面较高，且地基承载力较差。 预制场布置于K14+378—K14+528路线左侧，T梁底座垂直于桥向布置，预制场内设龙门吊两座，跨径39米，用来吊运T梁和吊装模板、钢筋、浇注砼。引桥35米T梁共406片，加工了T梁底座18套，模板4套。T梁安装从32#桥台开始，采用小平车运梁，架桥机架设，预制好的T梁用龙门吊吊装出坑，同时卷扬机牵引龙门吊运梁到存梁区，架设T梁时，用龙门吊吊起运到栈桥小平车上，栈桥小平车运梁到路基小平车上，路基小平车把T梁运到架桥机位置，给架桥机喂梁，利用架桥机架设T梁 。 第五节: 施工管理组织机构 为了便于施工管理和针对本合同段工程项目的实际情况，下设一个工程项目经理部，设置8个业务部室和三个工区。一工区负责主桥斜拉桥的施工，包括钻孔桩、塔柱、主梁和斜拉索等方面的工作;二工区负责预制施工管理组织机构图 场的建设和T梁的预制和安装;三工区负责南北引桥下部结构物、桥面铺装、护栏及桥头引道路基的施工;各业务部室分别负责试验、材料、测量、质检、技术、机械、安全及行政等工作，以配合工区的施工(见施工管理组织机构图)。 为了保证工程的顺利进行，在施工中除了编制总的施工进度、绘制施工网络图外，还分别编制了年、季、月施工，为了落实计划和及时协调解决大桥施工中出现的各种问题，项目经理部每五天召开一次生产调度会，通过开会检查落实生产计划完成情况、工程质量、物资供应、机械保证等方面的问题。 第六节: 工程质量保证体系和安全保证措施 一、 质量保证体系 丹山大桥是山东省重点工程，也是青岛市形象工程。在施工的过程中实行“政府监督、项目监理、企业自检”的质量管理机制，再加上设计单位的密切配合，及时研究解决施工中的设计问题和施工中发生的其它技术问题，对保证大桥的工程质量起到至关重要的作用。 青岛市基本建设工程质量监督检测站代表政府对大桥质量进行全面监督，不定期的对工程进行质量检查，并对工程质量进行验收。驻地工程师监理小组代表建设单位(业主)实行项目监理，对工程的质量、进度、费用进行全面的管理，并依据设计文件、规范和标准，对各分项工程进行检验和签证认可。 施工企业的质量保证体系是根据工程质量管理的内容而建立起来的，首先丹山大桥工程的质量目标是:“保证部优(省优)，争创国优，创青岛市乃至全国的样板工程”。为了确保我部质量目标的实现，保证工程质量，经理部制定严格的质量管理体系，实行经理部、工区、班组的三级管理体系，积极配合监理工程师的工作，严格按照规范施工，控制好各环节的施工质量。 项目实行内部监理制度，设置专门内部监理，对全桥工程质量进行监督和管理，并执行内部监理制度，行使质量一票否决权。项目实行的三检制度，包括工班自检、工区互检、质检部专检，并制定三检表，落实责任到人。施工单位还每月进行一次工程质量检查，公司每一季度进行一次工程质量大检查。 正是有了明确的质量目标，严格的质量责任制，使丹山大桥的工程质量始终保持优良水平。青岛项目一工区的塔柱施工质量控制QC小组荣获2000年度交通部优秀质量管理小组。《丹山斜拉桥索塔锚箱施工控制》QC成果荣获2001年度国家工程建设优秀QC成果二等奖。 二、安全保证措施 1.机构设置 为确保施工安全，经理部成立安全领导小组，由经理任组长，经理部设专职安全员3人，各工区设兼职安全员，具体负责安全工作的实施。 2.具体措施 (1)每分项工程实行严格的安全技术交底。 (2)制定切实可行的现场安全规则。 (3) 加强安全生产教育工作，安全要天天讲，时时讲，事事抓，增强全员的安全意识。 (4)施工过程中严格遵照“安全第一，预防为主”的原则。 (5)重点工序、重点部位等危险性较大的地方，设置安全宣传和安全警示标志。 (6)特殊工种施工人员必须持证上岗。 (7)经常请专职安全人员对职工进行安全知识教育，举行安全知识讲座，提高全员的安全意识。 (8)做好防水、防盗准备工作，作到防患于未然，确保整个施工过程的安全。 第三章 全桥施工测量控制 第一节: 全桥施工测量控制 青岛丹山斜拉桥平面及高程控制网为GPS网点下加密布设的单导线控制网，GPS点为5〃点，加密点为10〃点。一九九八年十月进场后，对我部承包范围内的所有导线点及高程控制点进行了施工复测。复测时以业主给定的GPS点为基准点，采用附合单导线的方法，用GTS-701全站仪配合AT-G2水准仪进行。导线复测数据处理采用附合导线近似平差方式进行，水准路线采用附合路线误差配赋的方法进行，坐标推算以GPS点和相邻合同段最近点为基准，与相邻合同段最近控制点附合进行推算。 第二节: 主桥施工测量控制 一、基础施工 1.钻孔中心定位 主桥主塔基础为16根Ф2.0米的钻孔桩，施工测量中我们采用了极坐标法对钻孔桩进行测设。由于采用了电子全站仪，测量工作相对较为简单。 施工放样时，将全站仪架设在一导线点(测站点)处，后视另一导线点，固定仪器，输入测站点和后视点坐标，全站仪自动计算出后视方位角、后视距离、前视方位角、前视距离以及前后视方位角差值，然后将仪器转到方位角差值为零时的方向,即为前视测设点方向，用全站仪测出测站点到测设点的距离，即可定出钻孔桩桩位中心。 2.确定护筒定位 根据图纸设计确定出钻孔桩中心后，钻机操作人员首先根据中心埋设护筒。用交叉线做好护桩，然后挖孔，放置护筒，用粘土分层对护筒周围回填夯实。测定护筒中心偏位的方法基本与桩位中心测设方法是一样的，只是在测设前视距离时不测护筒中心，改为测量测站到护筒边的距离。然后用延长和缩短距离的方法确定桩的理论中心，量出其与护筒实际中心的距离差，从而得出护筒的偏位。若护筒偏位不超过5cm，钻机开始就位;若护筒偏位超过5cm，则须重新埋设。 3.钻机就位 钻机就位后，根据测设护筒的方法测出钻机中心与理论中心的差，即可得到钻机的就位偏差，若符合要求则进行开钻。 二、承台系梁施工 承台、系梁也是基础工程的重要部分。承台测设时首先计算出承台各角点的坐标，测出各承台下面成桩基础的中心，量出其偏位和标高，作为施工原始记录。然后放出承台的各个角点做为承台钢筋绑扎、支模的基准点。待模板支好后，再以测设角点的方式测量承台模板的各角点，用以调整模板。最后测出承台的顶面标高，以控制砼浇筑。系梁的施工测设方法基本与承台测设一样。 三、主塔施工测量控制与分析 1.概况 主塔横桥向布置为宝石型，塔柱断面为H形，斜拉索呈扇形布置，在塔上交叉锚固，共120根。主塔由承台顶以上高85.252m，由下、中、上塔柱和下、中横梁组成。其中下塔柱高11.841m，由四个外倾式塔柱构成，标高由41.4m至53.241m，断面尺寸由4.6m×2.5m渐变为3.0m×2.5m。下塔柱外倾斜率为4.956467:1。中、上塔柱高为73.411m，标高由53.241m至126.652m，断面尺寸为3.00m×1.80m，倾斜率为7.499462:1。下、中横梁为预应力混凝土结构。下横梁断面尺寸为2.80m×2.45m，为空心结构，内空心尺寸为1.40m×1.05m。中横梁断面尺寸为2.50m×1.40m的实体结构。 2.塔施工测量内容及精度要求 主塔施工测量内容主要有塔柱、横梁和索导管三部分。此外在塔柱、横梁和索导管的施工中，由于施工 周期较长，荷载较大，应对索塔基础进行沉降观测;又由于主塔下塔柱向外倾斜，有向外侧的挠曲变形，而中、上塔柱则有向内侧的挠曲变形。过大的挠曲变形会对测量精度及结构受力产生影响，因而必须对塔柱挠曲进行监测?? 根据《公路工程质量检验评定标准》要求，塔柱不同高度上纵、横向的允许偏差不得超过高度的1/3000，且不大于30mm。根据这一要求，塔柱允许偏差下塔柱为1.0cm,1.4cm，中、上塔柱为1.4cm,2.84cm。为了不影响主塔索导管的定位精度，塔柱变形监测精度不应大于0.33cm,0.50cm。 3.主塔柱施工测量控制方法 (1)概述 丹山斜拉桥主塔柱采用翻模法施工，每一节模板长4.80m。为方便，我们根据施工需要和工程实际情况，将主塔塔柱分为若干施工节段。节段划分见主塔分节施工图(图3-1)。 图3-1 主塔分节施工图 主塔施工根据水库周围的地形和距主塔的相对距离，采用岸上控制点与主塔近点相结合的方法进行控制。 (2)详细控制方法 ?平面控制 主塔平面利用闭合导线点，采用极坐标法在岸上测设出主塔横向轴线点QYB和QYC以及每半幅桥的纵向轴线点QYF、QYG、QYM和Q，利用J2经纬仪拨角配合钢尺量距的方法进行测量控制。 具体控制点布置见图3-2。 ?高程控制 高程控制根据岸上水准点用水准测量的方法将高程引测至距主塔较近处做为高程控制的基准，并随时与岸上水准点联测复核，以用于对主塔塔柱沉降监测和主塔高程测量控制。具体控制点布置见图3-3 ?塔柱施工测量 塔柱施工测量的重点是保证塔柱各部分的垂直度、倾斜度、断面尺寸，以及一些内部构件的空间位置。具体内容有:塔柱已施工完毕的各节段的顶面轴线、劲性骨架的定位与检查、模板的调整定位与检查、预埋件定位、施工监测、竣工监测等。 A(塔柱施工完毕节段顶面轴线测设 ?(塔柱横向轴线的测设 在QYB点或QYC点置J2经纬仪，后视任一导线点，水平旋转照准部拨β角照准横向桥轴线方向;竖向旋转望远镜瞄准已施工完毕节段顶面，配合对中杆以望远镜十字丝瞄准定出主塔横向轴线。 ?.塔柱纵向轴线的测设 在QYF点或QYG点置J2经纬仪，后视任一导线点或主塔下横梁上的中心点(如果已测设)，竖向旋转望远镜照准已施工完毕节段的顶面，拉紧钢尺，并指挥左右移动钢尺使钢尺读数为Li(Li从钢尺0点开始，Li为该高程位置塔柱中心到半幅桥中心线的水平距离)。 读数(Li+Li)和0为两塔柱上的纵向轴线点。同样可定出另一纵向轴线点，将两点连接起来即为每一塔柱的纵向轴线。 B.劲性骨架的安装、检查与精确定位 劲性骨架底面可直接根据已施工完顶面的轴线就位，顶面位置的控制可在劲性骨架顶面轴线悬挂垂球，通过调整其斜度与已施工完毕节段顶面劲性骨架顶面轴线的投影重合，粗略固定劲性骨架。然后用测设主塔纵、横向轴线的方法对劲性骨架进行精确调整，并测设出劲性骨架的纵横向轴线，最后对劲性骨架进行加固固定。 C.模板安装、检查与精确定位 模板就位以后用劲性骨架上定出的轴线进行粗略定位，然后根据主塔倾斜率计算出本节段塔柱四个角点的大地坐标(具体计算方法在此不做赘述)。全站仪置近处一导线点上，后视任一导线点，利用全站仪的坐标测量功能测量出模板的四个角点坐标，与计算坐标比较，并调整塔柱模板，使实测坐标与计算坐标相差不超过5mm，然后固定模板。 D.预埋件的定位 预埋件的定位采用标高、轴线与钢尺相结合的方法。即先在劲性骨架上测设出标高线，根据劲性骨架上定出的轴线用钢尺量出预埋件的位置进行定位。 E.施工监测 砼浇注过程中用定点测量的方法对模板连续观测，即首先在模板上定出测量点位，经纬仪置一固定点，顺模板方向读出每一点位的读 数，根据读数算出其偏位。若偏位较大，应及时予以纠正。 F.竣工测量 施工各节段竣工后，根据测设的轴线用钢尺量出轴线偏位、塔顶断面的几何尺寸，测量出断面高程，制表总结，统计分析，用以指导施工和评定工程质量。 ?测量基准的传递 在施工过程中测量控制基准中，平面基准因是在岸上控制，除在下横梁上测设出中心点外，其余不再向上传递。 高程基准的传递采用水准仪配合经检定合格的钢尺进行。传递时同时设两台水准仪，将检定过的钢尺零点向下沿塔柱内侧垂下，钢尺下端挂一与检定时同重的铅锤，上端挂在稳固的地方，保证钢尺铅垂。测量时下面水准仪后视一固定水准点，计算出视线高Ha，同时测定当时环境温度，在听到口令同时读出钢尺上读数a1和a2，上面水准仪在预设水准点上立水准尺读数b。调整仪器高重复测量3-4次。计算出每次测出的预设水准点上的高程，计算公式为: HB=HA，[(a2,a1)，ΔLT，ΔL],b 式中?LT温度数正值;?L尺长改正值。 取各次平均数做为水准点高程。 4.精度评定 主塔各部分测设精度评定如下: (1)轴线测量及劲性骨架定位精度分析 由于轴线测量和劲性骨架定位都是采用拨角法，每一轴线点点位中误差为M中=?3mm，后视点位中误差和轴线点位中误差相同，J2经纬仪拨角误差为2〃,5〃,轴线点到塔柱中心的最远距离为236m，由拨角产生的误差为:Mβ=?(5/206265)?236=?0.0057m=?5.7mm,钢尺量距误差为M钢=?6mm,则拨角法最终误差为: M=?M中2×2，Mβ2，M钢2 =9.3mm 满足工程施工需要。 (2)模板定位精度分析 模板定位采用了全站仪坐标测量法，导线点的点位中误差为 M中=?3mm，全站仪坐标测量误差为MP=?5mm，则全站仪坐标测量方法的最终误差为: M=?? M中2×2，MP2 =?6.56mm， 也能够满足工程施工的需要。 (3)高程基准传递精度分析 高程基准传递主要采用精密水准仪悬吊钢尺水准测量方法。固定水准点的高程中误差Ma=?2mm, 两台水准仪在钢尺和水准尺上的读数误差M1=M2=M3=M4=?1mm, 钢尺本身长度误差Mb=?3mm。根据推导公式可推算水准点高程中误差MH为: MH=?Ma2+M12+M22+M32+M42+Mb2 =4.12mm 由此可见其测量方法的精度可以满足高塔柱施工技术规范要求。 四、主梁施工测量控制与分析 1.概况 主梁为板梁式断面，边梁高2.0m，靠近T梁处梁高渐变为2.25m。梁顶板厚25cm。单幅桥面宽18.35m，梁内有Ф120cm的挖空圆洞。主梁纵向每一段均有贯穿全宽的横隔板，横隔板每4米一道，宽为20cm。主梁下支座有两种形式:共用墩6#、9#及辅助墩7#上设置承载力为6000KN，Ф800板式橡胶支座,(总厚度为18.5cm)，主塔8#墩下横梁处设置7000-SX型双向滑动盆式橡胶支座(支座高16cm)。全主桥梁板为半悬浮体系，采用落地支架分段立模现浇。主梁分段长度如下(单位:米): 节段号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 节段长(m) 8 12.8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 50.12 节段号 0 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 15’ 16’ 节段长(m) 8 12.8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 7.12 2.主梁施工测量控制 (1)主梁总体控制 主梁总体控制以现有主桥控制台网为基准，即以导线点QY37’、QY38-3、QY38-5、QY39、QY40、QY41为主，来测设主梁设计位置。在主梁0#块施工完以后，测设出8#墩单桥中心点，以作为主梁线型控制点之用(导线控 图3-4 导线 控制点布置图 图 3-5 0#块中心点布置图 制点布置图及0#块中心点布置图见图3-4及图3-5)。 (2)细部控制 主梁细部控制主要有以下几个部分。 ?0#块施工控制 0#块施工以现有控制点为基础，将其边线角点用全站仪测设出。标高控制以近距离水准点为准，并引测到下横梁上，以备调模使用。 ?梁平面线型及里程控制 0#块梁段浇筑完以后，在梁顶上设置桥中轴线点及施工水准点。点位布置图如图3-6。 先在梁顶测设出中心点QYL(QYR)、C、D，经纬仪置QYL(QYR)点，后视4#盖梁顶相应中心点，采用正倒镜分中法配合钢尺量距(3.900m)测定A、B两点，然后经纬仪拨90?，正倒镜分中法配合钢尺(6.875m)复核C、D两点点位。 主梁中线控制以梁顶中心点QYL(QYR)点和4#盖梁顶中心点为基准，即经纬仪置QYL(QYR)点，后视4#盖梁顶中心点QYF 图3-6 (QYG)点，定出单桥中心线，用以控制主梁模板中心。同时用钢尺量距控制主梁里程桩号。 ?主梁标高及模板控制 主梁0#块中心点QYL(QYR)同时作为施工控制水准点，用以控制每一梁段施工标高。水准测设采用GTS211D全站仪和AT-G7水准仪分别进行重复测量，两种测量结果互差不大于?5mm。 主梁模板调整用经纬仪置QYL(QYR)点，后视QYF(QYG)穿出中心线，然后仪器置于施工缝处中心点，拨90?，量边线长测设出主梁边线。标高调整以0#块中心点上的高程点为基准，每四米一断面，每断面七个点，逐点测出各点标高。 模板调整标高0#、1#、1’#、2#、2’#块为: 设计标高+设计预拱值+支架、模板变形值及基础沉陷值。 3#、3’#及以后各段为: 设计标高+设计预拱值+支架、模板变形值及基础沉陷值+立模标高调整值。 ?梁斜拉索导管定位测量 主梁拉索导管对应主梁位置如图3-7。 由于设计图纸只提供了主梁锚箱的锚固端中心点O点的相对坐标，以及拉索导管的水平投影角ALFH和相对于桥轴 图3-7 线铅垂面上的投影角ALFV，不能进行实地测设，必须计算出一定点位的坐标方可进行实地测设。 A.锚固端上缘P点相对坐标(计算图示如图3-8) V’=arctg(TgALFV×CosALFH) KP=KO?R×SinV’×CosALFH(小桩号侧取“-”，大桩号侧取“+”) SP=SO?R×SinV’×SinALFH(路肩侧取“+”，路中心侧取“-”) HP,HO，R×CosV’ 其中:V’为拉索导管轴线与水平面夹角。 图3-8 KP为锚固端上缘P点桩号。 SP为P点到桥中心线的平距。 HP为P点的绝对高程。 R为拉索导管外半径，R,(D，0.02m)/2。 D为拉索导管内直径。 B.拉索导管上缘A点相对坐标 KA=KP?0.24m×CosV’×CosALFH(小桩号侧取“+”，大桩号侧取“-”) SA=SP?0.24m×CosV’×SinALFH(路肩侧取“-”，路中心侧取“+”) HA=HP+0.24m×SinV’ C.拉索导管出口端B、C点相对坐标 KB=KP?(L1+0.04m)×CosV’×CosALFH(“?” 同KA) SB=SP?(L1+0.04m)×CosV’×SinALFH(“?”同SA) HB=HP+(L1+0.04m)×SinV’ KC=KB?(D+0.02m)×SinV’×CosALFH(“?”同KA) SC=SB?(D+0.02m)×SinV’×SinALFH(“?”同SA) HC=HB-(D+0.02m)×CosV’ 依据以上计算数据再计算出A、B、C三点的大地坐标，利用全站仪的三维坐标测量功能，可以精确测定拉索导管的位置。具体如下。 如图3-9，在任一导线点QYX置全站仪，后视任一导线点QYZ， 拨角β，前视拉索导管A、B、C 图3-9 点，精确测量每一点的平面点位及标高，则可以定出拉索导管位置。 由于拉索导管定位精度要求较 高，各方向偏差不能超过5mm，所以在索导管定位过程中我们严格要求，认真对待。在主梁钢筋绑扎前先对主梁拉索导管进行粗略定位，偏差不大于10mm。待钢筋绑扎完毕以后，再对拉索导管进行精确定位，定位完毕后，拉索导管的绝对偏差不大于5mm。 ?施工监测 主梁施工监测主要有以下几个方面: A.支架预压观测 每一段支架搭接完毕以后，预压前在方木及支架上布设监测点，点位布置顶面每断面三个点，沿纵桥向每2.0m一个断面;支架上每断面两个点，沿纵桥向每4.5m一断面，如图3-10。 测量时任选一点作为后视，预压前、卸载前及卸载后分别进行一次观测。观测结果统计整理成表格，作为立模时的支架、模板变形及基础沉陷 图3-10 值并提供给课题组。 B.主梁模板及砼浇筑监测 模板安装及钢筋绑扎完毕以后，测量出每一断面的模板标高，布置及测量砼注筑监测点(点位布置如图3-11)，点位布置每一节点一断面。砼浇注过程中对每一监测点进行测量，以观测砼浇注对模板沉降的影响。 图3-11 主梁每浇注一段，在浇注前、浇注后、预应力张拉后、挂索张拉后，都分别对每一断面监测点进行测量，同时量出每一断面的截面尺寸。每次观测都选在温差变化不大、且没有施工干扰的时间进行。观测结果统计整理成表格，提供给课题组，并要求及时提供下一阶段施工的立模标高调整值。 C.典型气候条件下主梁的施工监测 在典型气候条件时，我们分时段对每一断面监测点进行重复测量，隔 2h观测一次，每天从早晨6:00至晚6:00测量七次。测量结果一并统计整理成表格并及时提供给课题组。 D.主梁施工过程中对主塔的监测 主塔施工完毕以后，在裸塔时、挂索前后以及不同天气情况下都对主塔进行了观测，观测变形数据统计整理成表格并报课题组。 主梁施工监测是一项重要工作。为保证测量数据的准确性、真实性，我们认真对待此项工作，及时观测并做好记录，为控制主梁线型提供了可靠依据。 五、主塔斜拉索导管定位测量与分析 1.索导管测量定位的精度要求 为了确保斜拉桥成桥后斜拉索和主梁的线型接近设计线型，根据工程测量规范的要求，索导管空间位置测量定位的精度要求高达?5mm，即相对于原始控制网而言，索导管锚固端中心和出口中心的施工定位与设计位置偏差在X，Y，Z三个方向都不得大于?5mm。因此主桥施工和索导管定位有必要建立独立的局部控制网。 2.主桥施工和索导管定位的局部控制网的建立 主桥施工局部控制网是以大桥施工的整体平面和高程控制网为基础建立的环形导线网，具体布置见图3-12。索导管定位的局部控制点利用环 图3-12 形导线网，分别在索塔以南、以北的每半幅桥轴线上建立轴线点，用标称精度为2mm+2ppm全站仪采用边角交会的测量方法精确定位。在索塔中横梁上，用两台G2水准仪和一把鉴定过的50米钢尺，采用倒挂钢尺配合水准仪采用水准测量的方法，将承台上的水准点高程传递到中横梁上的局部水准点上，这样就建立了索导管测量定位的局部测量控制网。 3.导管空间位置的设计参数 丹山斜拉桥双幅四个索面，每个索面布置30根索导管，总共120根索导管。在设计图纸上仅用以下参数确定每一根索导管的空间位置，这些参数分别是: (1)索塔锚固区锚垫板中心点A的空间相对坐标A(Xa,Ya,Za),见图3-13; (2)斜拉索的纵向倾角(即斜拉索的竖直角在顺桥向竖平面上的投影角)，见图3-8; 图3-13 (3)斜拉索水平投影的横向偏 角(即斜拉索与顺桥向轴线所成的水平角)见图3-14; 4.索导管测量定位的原理与方法 (1)索导管的初定位 由图3-13可知，对于任一 根索导管，只要定出索导管下边缘与劲性骨架相切点E和锚管底面F点的高程 (锚箱底面水平)，则该导管在高度 图3-14 方向上的位置也就确定了，此时索导管只能沿其轴线方向和横桥向移动，再控制索导管出口下缘(外侧)G点到E点的距离及索导管与劲性骨架相切点到劲性骨架顺桥向两个侧面的距离，则索导管的位置也就唯一确定了。据此又确定了索导管测设与测量相结合的初定位方法，即首先用钢尺配合水准仪在劲性骨架的四个角定出E点和F点的等高点，在此用角钢加焊支撑，吊装索导管，并以已定位的劲性骨架为基准调整索导管的平面位置，使其大致就位，索导管初定位完毕。 (2)索导管的精确定位 ?斜拉桥索导管施工放样点设计坐标的推算 根据以上斜拉索导管空间设计位置的设计参数，仅可确定每一根导管的空间设计位置，还不能直接用于施工放样。因此，要由上述设计参数推算出一套可确定每一根索导管空间设计位置的测量放样数据，即由索导管的设计参数计算如图3-13所示的索导管的测量放样点E和F的高程、B点、C点、H点的空间三维坐标。下面以左半幅桥路肩侧塔肢1#索导管为例，介绍其测量放样点设计坐标的推算过程。 由斜拉索的纵向倾角和横向偏角推算其竖直角: ALFV??=arctg(tg(ALFV)cos(ALFH)) 锚固端最低点B(Xb,Yb,Zb)相对坐标的推算: Xb=Xa-R(sin(ALFV??)sin(ALFH)) Yb=Ya+R(sin(ALFV??)cos(ALFH)) Zb= Za-R(cos(ALFV??)) 锚固端最高点C(Xc,Yc,Zc)相对坐标的推算: Xc=Xa+R(sin(ALFV??)sin(ALFH)) Yc=Ya-R(sin(ALFV??)cos(ALFH)) Zc=Z a+R(cos(ALFV??)) 索导管出口最高点H(Xh,Yh,Zh)相对坐标的推算: 索导管出口中心点O(Xo,Yo,Zo)的相对坐标: Xo=Xa+(L+t)(cos(ALFV??)sin(ALFH)) Yo=Ya-(L+t)(cos(ALFV??)cos(ALFH)) Zo=Za-(L+t)(sin(ALFV??)) 导管出口最高点H的相对坐标为: R??=R+0.01 Xh=Xo-R??((sin(ALFV??)sin(ALFH)) Yh=Yo-R??((sin(ALFV ˊ)cos(ALFH)) Zh=Zo+R??(cos(ALFV??)) 索导管下缘与劲性骨架相切点E点高程He的推算: He=Zb-(Yb-436.21)(tg(ALFV)) 锚箱底面高程Hf的推算: Hf=Za-0.25(cos(ALFV??)) 注:Xi为到桥轴线的距离，Yi为桩号，Zi为绝对高程。 由以上相对坐标不难推出其大地坐标。 ?索导管的精确定位方法 上述索导管初定位只能确定其大致位置，与设计位置存在较大的偏差。精确定位是在索导管的锚固端上缘、下缘和出口上缘分别用水平尺准确找出其最高点C和H及最低点B，充分利用全站仪的三维坐标测量功能，在局部控制点上设置全站仪，用二测回三维坐标测量的方法，测定其坐标。指挥调整使其X坐标和Y坐标偏差均小于?5mm,最后用钢尺配合水准仪采用往返测的方法测定索导管出口下外缘和锚箱底面的高程，使其误差小于?5mm。 ?导管的定位检查 上述索导管定位过程中，由于受风力的影响和施工荷载的增加，致使劲性骨架发生轻微的挠曲，其空间位置与设计位置仍存在偏差，应设法检查其偏差值，以确保导管定位的必要精度。检查时，在环形导线网中的任意导线点上设置全站仪，测定其三维坐标，检查偏位情况，并精确调整。同时用水准仪测定其高程，这样就测得了各个放样点的三维实测坐标，与理论推算坐标比较，如果在X、Y、Z三个方向上的误差均在?5mm以内，至此索导管定位完毕;否则，应再次精确调整，再次检查，直到满足要求为止。 综上所述，索导管测量定位的程序为:首先测定E点和F点的高程，吊装索导管后以劲性骨架为基准，初步调整索导管的空间位置;以桥轴线上的局部控制点为基准，采用 三维坐标测量的方法精确测定放样点的坐标，同时用水准仪测定其高程，并精确调整到位，最后，再检测其偏位情况直到满足要求为止。 5.索导管的定位精度分析 (1)导管定位点Z坐标测量的精度分析 由上可知，索导管定位点的Z坐标的测量，主要采用G2水准仪配合倒挂钢尺的水准测量方法，即先用50米鉴定过的钢尺将承台上的水准点高程传到中横梁上，再把中横梁上的局部水准点高程传递到索导管定位点上，按照钢尺配合水准仪采用水准测量的方法传递高程的精度估算公式，可估算出索导管测量定位点的高程中误差Mh。 横梁上局部水准点的高程中误差M为: M= ??mc??+m1??+m2??+m3?? 式中:mc为承台水准点高程中误差; m1、m2分别为G2水准仪在水准尺和钢尺上读数的高程中误差,取m1=m2=?1mm; m3钢尺本身的长度误差，可取m3=5000/(10000?2)=?2.5mm 代入上式算得M=3.5mm, 导管测量定位点的高程中误差Mh Mh=??M??+m1??+m2??+m3?? =?4.53mm 由此可见，按上述方法测量的索导管定位点的Z坐标的方向偏差可满足?5mm的定位精度要求。 (2)索导管测量定位点X,Y坐标的精度分析 ?点的点位误差可达到?2mm; ?全站仪的对点误差可取?1mm; ?全站仪的测角精度可达到?2??，距离索塔按200米计算，其测角影响误差为?1.94mm; ?全站仪瞄准误差可取?2mm; ?在索导管上用水平尺找点误差可取?2mm。 由以上数据可知局部控制点的点位误差为: n=?m1??+m2??=?2.237mm。 索导管定位点的测量误差M为: M=??n??+m3??+m4??+m5?? =?4.094mm 由此可见，由上述方法测量的索导管定位点的X,Y坐标的方向误差，亦可满足?5mm的定位精度要求。 六、施工监控测量与分析 由于主梁庞大的重量都是通过斜拉索与锚箱将力传递到索塔上，所以作为传力载体和对斜拉索线型起控制作用的锚箱的定位精度将成为直接影响斜拉桥的内力分布、成桥线型的重要因素，而在主梁施工控制图中对梁体高程进行了上调(见表1)，挂索张拉后落梁，这样落梁过程中索导管必然要发生偏位，从而给主梁锚箱定位带来很大的难度，所以如何有效的考虑这些不利的影响因素成为保证斜拉桥梁上锚箱定位精度的关键所在。 1.锚箱的定位精度要求 为确保斜拉桥的内力分布与成桥线形接近理想的设计状态，以有效提高斜拉桥的使用寿命，根据有关工程测量规范的要求，索导管的定位精度高达?5mm，即索导管的锚固端中心与出口中心的三维坐标偏差均不得超过?5mm。 2.锚箱定位方案 综合考虑锚箱的设计参数、现场、桥型、仪器配备等实际情况，拟定了以下定位方案: 如下图3-15所示:通过计算在索导管的锚固端上边缘外侧准确找出锚固端中心点O的正投影点A，作为锚固端的控制测量点。同时自制一个与索导管外径同样大小的木盖板直接盖到索导管的出口，其中心点B作为 图3-15 锚箱立面图 索导管出口的一个测量控制点。由设计图纸所给的锚固端中心O点的坐标、以及索导管轴线的纵向倾角和横向偏角，分别推算出A点、B点的大地坐标，充分利用全站仪的三维坐标测量功能测出该两点坐标，并指挥现场人员进行调整，直到三维坐标偏差均小于?5mm为止并进行加固。待绑扎完钢筋再进行复测，并精确调整，之后即可浇注混凝土。 3.梁体变形对锚箱、索导管定位精度的影响及施工测量中对此处理方案 (1)假设梁体与索导管协调变形的理论计算法 斜拉索张拉、拆除现浇段支架后，在梁体变形(整体绕索塔轴线向下转动)过程中，假设锚箱与索导管完全随同梁体协调变形，通过施工控制图所给主梁立模高程与设计成桥高程的差值以及对梁体变形的客观分析计算索导管在定位时的调整值。 ?梁体变形的客观理 论分析: 在以上假定的基础上通过分析，高程的变化对锚固端中心在横桥向的位置没有影响，而对其顺桥向位置的影响由于高程的变化值远远小于锚固端中心到索塔的距离，所以锚固端高程的变化对其顺桥向位置的影响也甚微，在索导管测量定位中可以忽略不计。只研究梁体高程的变化对索导管出口产生的影响(进而研究对斜拉索轴线的竖向倾角与横向偏角的影响)，而索导管出口在横桥向位置的变化也甚微，同样可忽略不计。此时我们集中精力研究对索导管出口中心的高程与横桥向位置的影响。 A.索导管锚固端中心的定位高程 H??=H+?h ?h=?h1+?h2 H??为索导管锚固端中心的定位高程; H为索导管锚固端中心的设计高程; ?h为索导管锚固端中心的高程调整值; ?h1为模板预压沉降反弹情况的统计值 ; ?h2为梁体立模高程与设计高程的差值预计(变形值)。 B.对索导管出口中心高程的影响 ?.断面高程变化的三角正比计算法 通过对梁体变形的观测发现:梁体当前施工段挂索张拉后变形值基本上与施工控制图所提供的变形值相同，所以在锚箱施工控制中理论计算索导管的预偏值时采用了以施工控制图变形值为依据的相对三角正比计算法，如下: ?Si=?L??*[(Hm-Hx)/(Lm-Lx)] Si——本施工段及以后各施工段挂索张拉后梁体变形过程中本施工段索导管出口与锚固端高程变形差; L??——锚箱锚固端中心与索导管出口中心的桩号差; Hm——锚固端中心梁体的变形值; Hx——本施工段与锚箱锚固端所在断面相邻高程控制断面的高程变形值; Lm——锚箱锚固端中心所在断面的桩号; Lx——本施工段与锚箱锚固端中心所在断面相邻的高程控制断面的桩号。 其中:?L??=L*COS(ALFH)(水平角的变化甚微) L——为索导管长度与锚垫板厚度以及盖板厚度之和; ALFH——为斜拉索设计水平角。 ?.最终计算高程调整值 S1=??Si S——为理论计算的最终索导管出口中心与锚固端中心的高程变形差; Si——分别为本施工段及以后各施工段挂索张拉后本施工段索导管出口中心相对于锚固端中心的高程变形差。 ?索导管高程的实际变形监测法 在实际的变形中，锚箱与混凝土并非完全协调变形，鉴于此，我们对理论计算的结果通过现场变形监测进行修正，如图3-16所示:待锚箱精确调整定位完毕，在锚箱锚固端中心正上方索导管外侧的正投影点A上焊一根Φ12的钢筋并伸到现浇梁的梁顶外侧，于其外侧套一根塑料管，同时在索导管出口上外侧最高点焊一根小钢筋头，分别作为索导管锚固端中心与出口中心的高程变化监测点。观测两监测点测量定位后与后续各施工段挂索张拉并在梁体变形稳定后的高差值，同时测出本施工段梁体与两监测 图3-16 点同一横断面的高程变化值。结合本施工段实测的混凝土浇注量与理论混凝土方量的差值计算出超缺方数量以及实测索力和当时梁体的温度变形值，并对以上高程测量结果进行统计分析，且与施工控制图所提供的各阶段变形值对比，总结推出索导管调整误差值，作为下一施工段索导管定位时的理论计算结果的修正值S2。 ?索导管出口最终调整值 A.高程调整值 S=S1+S2 其中:S1始终为正; S2可能为正、也可能为负。 B.顺桥向位置调整值 ?L=L*cos(ALFV)-L*cos(arcsin((L*sin(ALFV)-S)/L)) C.索导管出口中心最终坐标(相对于锚固端中心) XB=XO?L*cos(arcsin((L*sin(ALFV)-S)/L)) YB=YO?L*cos(arcsin((L*sin(ALF V)-S)/L))*tag(ALFH) ZB=ZO?L*sin(arcsin((L*sin(ALFV)-S)/L)) 通过以上在索导管锚固端高程调整后对索导管出口高程与顺桥向位置的预调，待全桥合拢，梁体 变形稳定后，索导管出口能基本上与设计位置吻合，有效保证了索导管的定位精度。其最大误差仅为12mm，而且90%的索导管三维坐标都能保证在?5mm以内，不仅完全满足施工要求，而且从根本上控制了斜拉索的索面线形，为斜拉桥的施工质量提供了可靠的保证。 第四章 基础及下部施工 第一节:筑岛 丹山水库斜拉桥的主塔基础为钻孔灌注桩，工程量大，施工技术复杂。主塔施工是整个工程的关键工序，根据工期要求在九八年十月份进场后及九九年初集中力量进行主桥基础施工。 为了使主桥主塔基础8#墩钻孔桩尽早开钻，同时为了节约投资，采用在水库中进行筑岛施工。自水库南岸沿路线方向在桥位处修筑一条6米宽的便道，通至水库北岸。在桩位处进行筑岛，筑岛围堰施工简便，变水中施工为陆地施工，为主梁现浇支架施工创造了良好的条件。 一、方案比选 方案1、主塔下部基础施工，初步方案是在5#、6#、7#墩之间填筑便道并筑岛，7#--8#墩之间架设钢便桥。8#墩处施打钢管桩作承重支撑，上面搭设钻孔平台，进行钻孔桩施工，钻孔桩施工临近尾声时进行钢板桩施打作业，作成钢板桩围堰，以便进行承台施工。现浇支架基础，也采用钢管桩作承重支撑，搭设平台后上面采用碗扣支架形式。 方案2、为了便于8#墩尽早开钻，同时考虑采用上述方案投入太大，经过反复研讨进行方案比选后，决定在水库中进行筑岛施工。 二、筑岛施工过程 主桥筑岛材料采用自卸汽车外运的山皮土，分三阶段填筑。当材料机械人员准备好后，即可测量放线进行第一阶段土方填筑。首先在水库内由5#--8#墩东侧填筑双车道便道(宽6m)。然后填筑8#墩筑岛，8#墩筑岛完成以后马上进行护筒埋设及钻孔桩就位工作，使8#墩尽早开钻。第二阶段土方填筑按7#-6#-5#墩顺序填料筑岛，各筑岛完成以后都要尽快进行泥浆池的布设及钻机就位工作。第三阶段填筑在6#墩-7#墩-8#墩-大坝之间填筑砂石岛，作为上部现浇梁段支梁基础，为保证支架基础稳定性，必须保证砂石岛填筑质量，对各筑岛和两侧便道之间的基坑均清去泥浆软土换填砂砾并压实。两侧的便道采用山坡土填筑，为满足8#、7#墩钻孔桩施工的需要在8#-7#墩筑岛及两侧便道之间沿主线横断面方向用山皮土填一条土坝，将基坑隔成两部分，分别作为7#、8#墩钻孔桩施工的泥浆池，土坝顶宽3.5m，高5.4m，填方量约1226m3。 第二节:钻孔桩施工 本合同段主桥钻孔灌注桩40根,引桥钻孔灌注桩有198根，钻孔深度从10.5m—47.3m不等。根据工期要求和施工安排共投入6台钻机，每台钻机平均成孔时间为4天。护筒采用1cm厚钢板卷制而成，护筒直径比孔径大30cm，钢护筒下口进入河床底亚粘土层1.0m，顶面高出筑岛常水位1.5m，护筒顶底部各在外侧焊贴20cm宽10mm厚钢板予以加强，单根护筒长9m，重5.5t，为避免起吊运输过程中的变形，在护筒上下两端焊接十字形内撑各一道。吊起竖直后再割去内撑，护筒用50t履带吊配振动锤振动下沉，下沉时沿护筒定位架的导向装置进行，定位架整体加工，?虏坎迦胪林小,莸刂史治觯昕鬃?夭愎乖煳貉钦惩痢?钦惩粱焐啊?钦惩链稚啊?掷啊?猩啊?糠缁谘遥醴缁谘遥?缁谘遥谘摇,昕鬃嘈臀堆易?肅JF-20型冲击反循环钻机(主墩布置2台)进行钻孔施工。为保证泥浆质量，采用膨胀土造浆护壁。 一、钻孔测量放样 根据每根钻孔灌注桩中心座标值及已知控制点坐标值，计算出偏角及水平距离，采用极坐标法，利用全站仪进行放样，待护筒就位后，要进行复测。对于围堰筑岛，可将桩位直接定位在岛面上，桩底高程由已知水准点将高程引到护筒顶上来控制。 二、钻孔作业 钻机就位，摆平对中，支垫牢固便可开钻。开孔初期控制好钻进速度，并随时进行 桩位复测、检查孔径、倾斜度及钻机平稳程度，防止孔位偏斜。钻进过程中根据地质情况调整钻进速度，并做好钻孔记录。当遇到坍层时，施工人员及时提高泥浆比重。钻孔过程中，根据不同的地质，适时测试泥浆粘度、含砂率主要指标，调整泥浆指标。当钻至设计标高时，立即报请监理工程师检孔，包括孔位、孔深、孔径、垂直度等。监理工程师认可后方可进行清孔等灌注前的准备工作。 三、清孔 清孔采用换浆法，沉淀厚度不大于设计规定值 ，并达到满足规范要求的含砂率和泥浆比重，清孔时保持孔内水位高出地下水位1.5—2.0m，以防止塌孔。 四、下放钢筋笼，灌注水下砼 清孔满足要求后安放钢筋笼，为防止钢筋笼偏位和上浮，采用孔口加压的措施。水下砼灌注使用导管，导管直径为25cm，导管使用前做好水密性试验和接头抗拉试验，并逐节进行编号，安放导管时将空压机气管绑在导管底部随导管下入孔中。在灌注前开动空压机，利用气流扰动孔底沉渣，使之悬浮于泥浆中，以减少沉淀物。浇筑过程中随时量测导管埋深，导管的埋深一般不小于2m，不大于6m，防止出现埋管过长或拨空现象。灌注砼时留0.5m—1.0m的桩头砼，最后灌注时导管不急于拆短,而是加大高度，增加混凝土压力，以确保桩头砼质量，当砼达到一定强度时开挖基坑，凿除桩头进行桩基检测。 五、质量控制 钻孔桩的质量要求较高，可能影响桩的质量的因素较多，需在施工操作、材料选用等各个方面严格把关，主要在以下几个方面加以注意: 1.认真复核测量桩位，并在护筒就位、钻机钻进过程中随时检查。 2.桩的钻孔和开孔，均只在中心距离5m内的任何桩的混凝土浇注24小时后才能开始。 3.钻孔过程中和灌注过程中，认真做好记录，并保证分班连续作业。 4.不得用加深孔底深度的方法代替清孔。 5.灌注砼前导管做气密试验、水压承压试验和接头抗拉试验，防止 出现导管漏气、漏水造成断桩和导管被拨断等现象。 6.钻孔过程中，产生的泥浆暂时存放在临时泥浆池内，然后运走，保证施工现场整洁有序。 六、钻孔灌注桩常见事故的防治与处理。 钻孔过程中我们遇见钢筋笼上浮和卡管的情况，下面是我们总结的一些处理经验。 1(钢筋笼上浮 钢筋笼上浮的现象主要发生在灌注较小的桩时，由于桩长、桩径小，钢筋笼重量轻，如果砼浇筑间隔的时间过长，下一次开始浇筑容易造成钢筋笼上浮，因此浇注这类桩时，要提前采取措施，一是将钢筋顶部与护筒或钻机底座焊牢，二是在初始浇注时适当减慢浇注速度，导管达到埋深要求后，应尽早拆除一节导管，三是注意砼浇注的连续性，同时在浇注时，注意观察钢筋笼，发现有上浮现象，应马上采取措施。对于孔深较深的桩，在钢筋笼底标高高于孔底标高的情况灌注砼时，要注意当砼面接近钢筋时，宜使导管保持2-3米的埋深，并放慢灌注速度，以减少砼下落的冲击力，砼面进入钢筋骨架一定深度后，尽早拆除几节导管，使钢筋骨架在导管下口以下有一定的埋深。 2(卡管 卡管现象在灌注水下砼过程中经常会发生，其主要原因是:(1)砼质量欠佳，或由于材料、材料计量、砼配合比控制和运输等原因，会导致砼和易性差，甚至产生砼离析现象，造成砼卡堵管内。(2)砼供应不及时，造成浇注不连续，使导管内砼长时间停置，影响流动性，造成卡管。(3)导管接头不严密或焊缝质量不好，使孔内的水渗进导管。(4)钻孔桩砼浇注不连续，导管中形成空气柱。 卡管现象发生时，采取的措施:(1)疏通法，对于砼质量欠佳或导管中形成空气柱等原因造成的卡管，可用长钢钎或Φ25钢筋直接冲捣导管内的砼，或用铁锤震导管法兰，必要时可以在导管上安装附着式振动器使之疏通，(2)重插法，采用前法无效时，可将导 管提出孔外，进行清理，清理完毕后如果孔内表层砼未凝结成硬壳，可将导管重新插入砼面层以下，将导管内泥浆用小水泵抽干，并用取污桶反复提水冲冼，管内污物被清洗后，继续进行砼的浇注，如果导管不能插入砼面层以下,则该桩作废桩处理。卡管现象较?嗟氖怯捎陧胖柿坎缓枚鸬模虼斯嘧?攀币,觳轫诺暮鸵仔裕杂诓环弦蟮捻庞ν嘶厝ブ匦掳韬突蚍掀挥谩? 第三节:扩大基础施工 本工程个别地段微风化岩石出露较浅，设计为扩大基础，我们采用了浅孔爆破进行施工。本工程扩大基础共有6座，分别在10号、12号、14号 桥墩处，其尺寸分别为5×4×3.2米，4.1×4×3.2米，8×4×3.2米。从地质资料显示，石方主要以次坚石、坚石为主，在进行爆破设计时，充分考虑爆破地震效应，空气冲击波抛石距离对民房的影响，以确保安全，除此之外，还避免了在夜间进行爆破作业，以保证安全不扰民。 施工方案: 1.测量放样按照图纸设计放出扩大基础边线。 2.用挖掘机辅以浅孔爆破开挖基坑。防止超挖或者欠挖。开挖时根据实际土质情况进行放坡，以保证边坡稳定，施工方便。同时由于扩大基础处于山脚处，开挖过程时有渗水出现，相应在基坑四周布置了排水沟和集水井，以满足排水要求。 3.绑扎钢筋，浇砼，养生拆模，回填基坑。扩大基础施工分两次进行，第一次绑扎底板钢筋、竖向筋以及部分水平筋，进行第一次浇注，浇注至基底以上2.0米处。待第一次浇注砼强度达到规范要求后绑扎剩余的基础钢筋和精确定位预埋筋，进行第二次支模，浇注。待强度达到要求后拆模、回填。 第四节:主桥承台施工 丹山斜拉桥8#墩位于水库之中，其承台为H型结构，单个承台砼方量627.5m3，数量较大，且基础位于水中，在施工中我们采用钢板桩围堰，承台砼一次浇筑，为减少由于水化热形成内外温差过大而造成结构开裂，在砼中布设三层冷却水管，外部用水箱供水，形成循环水冷却系统。用这种方法可降低水化热，对于大体积砼施工较简单，且冷却管安装速度较快，对施工干扰不大，增加费用不多，同时可缩短工期，又有利于提高结构物的整体性，同时减少施工工序间隔，取消施工缝处理，加快施工进度。施工过程如下: 一、插打钢板桩 根据测量放样，首先在8#墩地面放出石灰线样，此时东西承台作为一个大基坑，放样尺寸比承台每边均大1.5米，根据放出的灰样，插打钢板桩。钢板桩是长15米的IVa型拉森钢板桩，钢板桩最后合拢在桥中心线附近，因为8#墩在纵向整桥宽已填有100米长，在桥中心处合拢，此处锁口水的渗流路径长，易封水。打钢板桩利用50t履带吊配60T震拔锤进行。插打钢板桩必须保持每一根钢板桩垂直不偏，每块插打的钢板桩吊起后，用人工控制定位，使其锁口与前一块对应的锁口对插 ，指挥吊车司机缓慢下放，直到振拨锤不再下降时再启动振拨锤开始振动。对偏斜过大的一律拔除重打。在钢板桩合拢但未能锁口处初始交叉打了8根钢板桩，但随着承台的开挖，此处严重渗水，后在合拢处外围打了26根钢板桩阻水，这样才封住渗水。 二、支设围囹及其支撑(见图4-1) 围囹支设用I36并排焊接，平置于预先焊接在钢板桩边的牛腿上，牛腿焊接于开挖基坑深度的1/3处，(牛腿用3根10#槽钢焊成的三角架，其一边贴钢板桩焊接，一边垂直板桩，作为围囹搁置平台，另一边为斜撑)，牛腿顶面标高须经测量精确定位，保证围囹在设计位置的同一水平面上。围囹接头上下左右用1cm厚钢板贴边焊接，接头位置尽量设在钢立柱支撑位置。围囹沿钢板桩一圈，在四个角处用2I36作斜撑，增强东西方向的围 图4-1:围堰施工图 囹支撑，南北方向放置5根φ426mmδ=8mm的钢管立柱作支撑，间距7米。钢立柱加工时其长度要经过准确量测后确定，钢管立柱 两端贴1.5cm厚钢板。安装时用吊车把钢立柱放于围囹工字钢间，使之与围囹在同一平面上，两端与围囹焊接牢固，顶住围囹工字钢，使其能承受轴向力。 在钢板桩剩下一部分未打完时，用0.8m3挖掘机到围堰内挖土，挖至 42米标高处，施放2I36做围囹，放角钢?10做三角撑，上置2I36作围囹。三角撑4米间距一个。 三、开挖基坑 基坑首先用0.8m3挖掘机开挖，开挖至挖掘机不能开挖为止，然后用50t吊车配抓斗开挖，自卸车外运。抓斗抓至承台底标高向下30cm，由于此时有地下水，在围堰四周挖50cm积水槽，在桥中心处挖一水坑，汇集围堰内水流，用一水泵抽水。 开挖基坑时应注意防止抓斗碰撞钢立柱支撑。 遇有锁口不密仍有渗漏时， 采取措施防止或减少渗漏以减轻排水工作，如用棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞。 四、封底，割护筒，破桩头、验桩。 基坑开挖至承台底标高以下30cm找平 ，然后泵送浇筑25#封底混凝土至设计承台底标高。为了便于施工，护筒割除在封底砼完成以后进行。用气割把护筒在设计标高处割除，用空压机配风镐凿除桩头合适位置(比设计桩顶高出不小于10厘米，以保证桩头和承台连接时有足够的保护层)，清洗桩头露出新鲜砼面并保持清洁。清理基坑内杂物，理顺桩头预埋筋成喇叭型。超声波或小应变方法验桩合格后方可进行下一道工序。 五、浇注承台 测量人员准确放出承台平面位置后支设模板，模板用大块定型钢模拼装而成，模板之间用螺栓连接，为保证模板整体稳定性，模板外侧支撑于围堰钢板桩上，在模板竖肋上穿对拉螺杆以承受砼对模板产生的侧压力。对拉螺杆与钢筋冲突时适当调节拉杆位置，对拉螺杆与其对面距离太长时可接在主筋上。模板拼装前作除锈清理，并刷脱模剂，拼装完成后认真核对模板位置及几何形状，检查模板组拼连接是否牢固。 在上模板前应进行钢筋绑扎，钢筋进场时应有质量合格证并按规定对其进行试验，承台钢筋绑扎完后应穿对拉螺杆，设立支架安置冷却水管。定位冷却水管接头时裹胶带。此时应注意埋设预埋件，绑扎塔、电梯基础钢筋预埋筋。塔吊及电梯设在两承台中间，分置南北侧。一切安设妥当后浇筑砼。砼利用拌和站拌和，罐车运输，泵车泵送。砼浇筑和养生过程中应采取措施散热降温以减小裂缝产生，设置三层冷却水管(见图4-2)。通过对砼浇筑后的温降计算，在承台砼中间设冷却水管通过水流来降低砼的 图4-2:冷却水管布置图(平面图) I—I断面 温度。冷却管上层下层离砼面均为0.5m，排间距1.5m，砼注前通水，通水14天，施工中控制进出水温差在50-100之间， 砼浇注前，用支架架设水箱于承台旁，用一台水泵从水库中抽水送往水箱，水箱为冷却水管提供水源，水箱放于一定标高处，形成水头压力，使冷水管中水流连续。浇注承台砼时，每层30cm水平分层浇筑，先四周后中央薄层均匀上升，以利于散发早期水化热，降低内外温差，砼振捣棒与侧模之间的距离不小于5cm，振捣时每次要插入下层砼5-10cm。砼振捣时，当砼下沉，不再冒气泡，表面平坦后，换位振捣。 六、养生 砼浇注完成后，在承台顶面上覆盖一层土工布养生，并通水冷却，做好量测记录，在3天龄期内每两小时测一次，7天龄期4小时测一次，7天后6小时测一次，根据现场测量结果，对照内外温差，适当控制水流速度，保持砼内外温差不超过25?。我们成功地借用了济南黄河二桥大体积砼承台浇注的温度控制经验，对浇注后承台温度进行了有效的监测和制。当砼强度达2.5Mpa后,可拆除模板。用抓斗回填基坑到围囹位置时割除围囹拨钢板桩，拨出的钢板桩清涮干净，修补整理，涂刷防锈油后存放。通水结束后对冷却水管压浆。 第五节:引桥承台施工 引桥下部为钻孔灌注桩基础和扩大基础，钻孔桩上 部直接接柱或承台，该桥引桥共有承台36座。其中尺寸分别为5.9×3.0×2.5米。5.9×3.2×2.5米。 一、施工方案 1.测量放样 承台测量放样分两项进行，第一项用极坐标法准确定出承台位置，并订设标志。第二项用同样方法准确定出墩柱(系梁)对称轴线控制桩，此桩根据实际情况一般设在承台基坑外稳定不易破坏的地方，不能太高，以接近承台顶面为好，并进行精放钉设小尖钉，以供预埋墩柱(或系梁)钢筋时准确定位。 2.基坑开挖 待钻孔桩强度达到要求强度后，即可根据测量放样，用挖掘机开挖基坑，开挖时根据实际地质情况进行放坡，并保证承台处有一定的作业面，坡度不能太陡，以防止边坡不稳定坍塌造成不良后果。严禁开挖过程中挖斗碰撞桩头，甚至挖动桩头而造成桩基砼松动。此外开挖后的基坑如果有地下水渗流，则应采取必要的排水措施，如在基坑四周挖排水沟，在一角设集水井，用水泵抽水，以使基坑内保持无水状态。 3.破除桩头 根据测量控制的桩顶标高(比设计桩顶高出不小于10厘米，以保证桩头和承台连接时有足够的高度)，用空压机带风镐破除桩头疏松部分，当接近控制桩头高程时，应小心破除，最后清洗桩头露出新鲜砼面以保持清洁，并整理桩基钢筋呈嗽叭形，然后用10#砂浆打一层10cm厚的承台封底垫层。 4.绑扎钢筋 钢筋预先成型后运料到施工现场(用方木垫起放置)，如生锈，则应用钢丝刷除锈。应按照设计图纸绑扎钢筋。承台钢筋绑扎完毕，绑扎墩柱或系梁预埋钢筋，并按照墩柱或系梁轴线桩准确就位，和承台钢筋连结牢固，保证浇注过程中不移位、变形。 5.安装模板 吊装模板，按承台角桩位置准确就位，并用螺栓把相邻两块模板连结牢固，模板外侧用方木、打斜撑的方法支撑。以保证模板的整体稳定和必要的刚度。 6.浇注砼 承台应采用水平分层法施工，保持连续浇注、振捣应密实，尤其和桩基连结部分砼必须严格振捣，保证连结的可靠性。浇注到承台顶待收浆后进行抹面，在接系梁位置用接缝法处理，用水冲或凿毛处理。 在承台顶覆盖草袋或土工布洒水养生。 7.基坑回填 待砼达到一定的强度后，拆除模板，根据实际情况采用机械或人工回填。 第六节:墩柱施工 在承台施工完毕后，砼强度达到规定的要?蠛螅纯墒?ざ罩蛳盗骸? 墩柱施工采用钢筋笼预制成型，泵送砼入模，一次浇注到顶的施工工艺，主要施工机械:35T汽车吊一台;6m3罐车两辆、泵车一辆、电焊机两台。 北引桥从32#--9#共23孔，共92根墩柱，南引桥从0#-7#共7孔，28根墩柱。墩柱直径有1.60米、1.80米、2.0米、2.20米，墩柱高度从4.636米到19.929米。根据直径与高度不同共加工9套模板，模板全部采用钢模，施工顺序采用多工作面平行作业。 一、墩柱施工方法 1.开挖基坑 首先进行破桩头直到桩顶设计标高以上10cm，破桩头时应避免过大的振动以防止损毁桩顶身，并用水清洗桩顶破碎杂物以利于墩柱砼的粘结。 2.测量放样 基坑清理结束后，测量人员在基础顶面放出墩柱中心线及墩柱圆周线，用经纬仪或全站仪检查其模板边缘位置(5点)，使轴线平面与规定值的允许偏差为10mm。 3.绑扎钢筋、吊装钢筋笼 首先调整桩身外伸的钢筋，使其直顺，再将预先制作好的钢筋笼立在桩基的顶面上，用吊车将钢筋笼吊起与桩头钢筋焊接。为保证钢筋笼吊装不变形，预制时加焊支撑，焊好以后再割除。由于钢筋笼一次制作，骨架 钢筋接头应错开布置，以保证两接头间距1.3倍的搭接长度，且同一断面的接头不应超过该截面接头总数的50%。骨架的端部钢筋与桩基的预留钢筋连接，配制第一层垂直钢筋时，应有不同的长度，以便同一断面的钢筋接头符合《桥规》要求。 为满足钢筋保护层的要求，在钢筋绑扎的同时， 在钢筋上面绑扎砼垫块。 4.支模板 模板组装前在基础顶面放出模板边线位置，并涂刷监理工程师认可的脱模剂。模板采用吊车吊运组装。模板安装好，对模板的平面位置、倾斜 度、顶部标高、螺栓联接及纵横向固定进行检查，并经监理工程师认可后， 墩身钢模板 图 4-3 方能浇注砼。 模板表面由多块钢板焊接而成(见图4-3)，要注意左右两半圆模板钢板缝整齐，最好横缝均在同一水平面上，竖缝对齐，上下左右多块模板搭接不应错台。同时联接处钢板或角钢要加强，以免多次重复使用后发生变形。 5.砼浇注 采用插入式振捣器，浇筑层厚度30cm。 浇注前，应对模板、支撑钢筋和预埋件等按设计规范进行全面检查，并将模板内杂物、积水、钢筋上的圬垢等清理干净。 砼浇注采用罐车运送，泵送入模。泵送入模应注意的几个问题: (1)输送管接头应严密，运送前应以水泥砂浆润滑内壁。 (2)混凝土的运送工作宜连续进行，如有间歇应经常使混凝土泵转动，以防输送管堵塞，时间过长时，应将管内砼排出并冲洗干净。 (3)泵送时应使料斗内经常保持约2/3的混凝土以防管吸入空气，导致堵塞。 (4)当自高处向模板内侧浇注混凝土时，应将泵车管伸入模板内，使其起到串筒或溜槽的作用。砼经串筒(或泵车管)下落高度不超过2m，以防砼离析。在泵车导管的出口下面，砼堆积高度不宜超过1m。 砼浇注过程中，应随时观测钢筋预埋件、模板和支架等稳固情况，如有漏浆、变形、移位时应立即处理。在浇注过程中应注意防雨。浇注砼时应及时振捣，当使用插入式振动器时应避免振动棒碰模板钢筋及其它预埋件，不要过振或漏振，以混凝土停止沉陷，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆为准。 6.拆模板 墩柱模板在砼强度达到2.5Mpa时方可拆除，预留孔道内模需在混凝土强度能保证其表面不发生塌陷和裂缝现象时，方可拆除。 7.混凝土的养护 砼浇注完成初凝后，在柱顶蓄水养生，砼强度达到2.5Mpa前，不得使其承受行人，运输工具模板、支架和脚手架等荷载，模板拆除后外包塑料薄膜养护7天以上。 第七节:盖梁施工 一、施工准备 盖梁施工采用罐车运输，泵送入模的浇注方式，盖梁施工属高空作业，做好高空作业的准备及吊装设备。 盖梁从0#-7#墩共14个，9#-32#墩共46个，做4套底模，2套侧模，采用平行作业的方式施工。 盖梁离地面高度不超过10米，一般采用碗扣落地支架进行施工。超过10米采用箭力销式牛腿与工字钢纵梁组成的无落地支架施工。剪力销式牛腿安装时，操作人员利用梯子或吊篮清理孔洞内漏进的水泥浆硬片，自孔洞中穿拉杆，再将牛腿对称穿过拉杆并推入孔洞，旋紧牛腿螺栓，同时检查牛腿是否紧贴墩柱表面(见图4-4)。 二、组合钢锲的安装: 在牛腿上安装组合钢锲，四周满焊，调整钢锲的螺母，使钢锲顶标 高低于设计标高10厘米，为避免组合钢锲生锈，各接触面用黄油保护。 三、工字钢的安放 横桥向起吊两根I50的工字钢横梁，就位后，顺桥向每40cm左右吊放长384cmI16的工字钢共39根，两边各悬出50cm。考虑到I50工字钢挠度很小，可不设预拱度，然后在墩柱两头放支撑桁架。 四、安装底模 由测量人员测出侧模底模的放置位置，按照侧模上拉杆的位置，调整I16工字钢间距，使得拉杆不与工字钢相重叠，然后吊装底模，最后把每图4-4:高墩盖梁模板安装立面图 块底模连成整体。底模联系要牢固，平整，用木楔在横梁与纵梁间调整设计标高，在I16工字钢两头铺木板，焊护栏悬挂安全网。 五、绑扎钢筋安装侧模、端模 根据盖梁具体情况，钢筋在盖梁附近场地临时整体绑扎，钢筋的绑扎要符合规范要求。为确保保护层厚度，在侧底面都绑一定数量砼垫块，先支上一侧模板， 然后再上另一端侧模。 吊端模后，并将拉杆穿入预留孔内，分别旋紧螺母即可，在端模外用木楔顶紧并拉住端模，同样上紧侧模。为防止漏浆，各块模板联接处都要放橡胶条。 最后检查模板尺寸，通过对拉螺栓调节，直至完全符合标准。 六、砼的浇注 1.浇注砼前对模板检查，如有缝隙要填塞严密，并清理模板内杂物和圬垢。 2.砼的浇注采用罐车运输，泵送入模的方式，要保证砼的和易性和坍落度。 3.用插入式振动器振动，浇筑砼的厚度不能超过30cm，上下层同时浇注时，上层与下层的距离应保持在1.5m以上。以保证砼振捣密实。 七、拆模、养生 浇完混凝土等强度达到2.5Mpa时拆除侧模，等砼强度达到设计强度的70%时，再利用组合钢锲拆除底模、横梁等。 在拆除盖梁模板后，利用施工盖梁的脚手架及时进行预留槽口砼的封堵，封堵砼的配比与墩柱配比相同，并用与墩柱钢模相同曲率的小型弧型钢模封紧砼面，使槽口砼表面与墩柱表面光滑一致。 浇注完混凝土表面压光后立即覆盖土工布洒水养生，侧模拆除后，用塑料布包裹，养生7天。 第五章 斜拉桥主塔施工 第一节:概述 承台施工完成后，既进行塔柱的施工。本桥两半幅桥塔相互联结，形成相联的双菱形。主塔自承台顶面起高度为85.252米，其中下塔柱高11.841米，中上塔柱高73.411米，塔柱断面为H型，横向布置为宝石型，下横梁以上塔柱顺桥向宽度3米，横桥向1.8米。下横梁塔柱以下顺桥向宽度从3米渐变到4.6米，横桥向宽由1.8米渐变2.5米。塔柱内有型钢焊制而成的劲性骨架，塔柱设两道横梁，下横梁梁高2.8米，宽2.45米，和塔柱相连部分为实心断面，中间梁段部分挖空以减少重量，中横梁采用实心断面，梁高2.5米，宽1.4米(附图5-1:主塔施工分节图)。 主塔采用翻模施工，全桥共开四个工作面，每根塔柱各使用一套翻模装置对称施工，异形尺寸部分加设专门设计制造的异形木模。承台顶第一节翻模的底部水平调整及倾斜通过异形钢模实现。在塔顶两塔柱相交处设实心断面的固结三角块，以加强两塔柱之间的联系。 翻模装置由钢模组成，一套翻模由上下节钢模组成，每节钢模又由四块大钢模组成长方形的横断面，其断面尺寸为1.8 m×3m。由于塔柱南北方向有两种型式的槽口，为了施工方便，我们采用木模作成槽口，与大块钢模通过长螺栓连接，拆装方便(见图5-2塔柱翻模横断面图)。同时一节四块钢模之间及上下两节钢模用螺栓连接，灌注砼后不立即拆模，一节钢模紧接下一节施工，砼凝固后，钢模就牢靠地箍定在已成的塔柱上。为 图5-1 主塔分节施工示意图 了操作方便，节省模板的拉杆，在1.8*4.8米钢模上不设拉杆，仅在3*4.8米钢模上设拉杆。考虑到钢模不仅承受灌注砼时的测压力，同时还承受上部荷载。故必须充分保证钢模的强度和刚度。面板选用5mm厚钢板，肋采用10#槽钢。一节钢模的高度根据以下原则确定，首先要便于混凝土振捣，考虑到本塔柱虽然配筋密集，但人下去振捣还是能实现的，故考虑模板高度尽量高一点;另外考虑一块模板最大重量不能超过塔吊起吊能力，太重在高空安拆不便;根据以上 图5-2 原则确定一节钢模高度为4.8m,最重的一块2吨。主塔分18次浇注,翻模作业贯穿整个过程。由于塔高85.2米，考虑到施工安全，全塔周围搭设碗扣架作施工操作平台。碗扣架分两次搭设，第一次从地面到中横梁位置，第二次从中横梁上到塔顶。塔柱施工分为下塔柱、中塔柱和上塔柱三部分，连续进行。 第二节:劲性骨架及锚箱 全塔均设有劲性骨架，为施工测量放样、定位、绑扎钢筋、立模、索道管定位和施工中承受偏心荷载提供依托。劲性骨架在加工车间预制，加工车间利用桥上所用的2.5cm厚钢板制作工作平台，在施工平台上，利用?10 角钢做大框用?5角钢作中间桁架系统，间隔对称焊接而成(见图5-3:劲性骨架示意图)。 制作好的劲性骨架利用平板车运到现场(塔墩下)，用塔吊竖直吊装以免变形过大。劲性骨架全长87.71米，考虑到塔吊高度、塔柱分段位置、以及锚箱位置等诸多因素，把它分成11段，每段的四根?10角钢大框按规范要求接点相互错开。为?吮,ろ疟;げ愫穸龋?怨羌芙孛嫱庑纬叽绫壬杓菩?cm，对接时按角钢标准接头焊接，注意在施工过程中每一段劲性骨架的 安装顺序不能颠倒。定位要准确，分段超前拼装，精确定位用天顶测角法测定和校核。 上塔柱有锚箱，施工时由于每一个锚箱尺寸方向都不同，采用翻模内用拉杆 图5-3 劲性骨架示意图 固定锚箱的木模安装。斜拉索在塔、梁锚固处均设锚箱。锚箱定位于劲性骨架上。锚箱由索道管、锚垫板、箱身三部分组成，材料均为A3钢。索道管根据斜拉索型号不同分内径24cm、26cm两种，用10mm厚钢板焊接而成，锚垫板采用厚度为40mm的钢板，锚垫板后设有螺旋筋及钢筋网以保证锚箱下砼抗裂和局部承压能力的要求。塔上锚箱箱身采用不规则多边 体，两侧面与塔柱内壁紧贴，上面与锚垫板垂直。梁上锚箱箱身采用圆形，用10mm厚钢板焊接而成，箱身变高度以避免箱身伸出梁底影响美观。锚箱加工过程中要保证锚垫板与索道管垂直，锚箱安装时，以索道管角度和斜拉索锚固点坐标为控制因素。 第三节:钢筋工程 塔柱的主筋有φ25和φ32两种，考虑到在高空焊接不便，质量难以保证，另外，通过经济比较，决定采用钢筋套筒冷挤压联接技术。钢筋冷挤压连接时，在地面上将每根待接钢筋的一端按要求与套筒一半挤压好后，待到现场施工时插入待接钢筋的端部，再将另一半套筒与钢筋挤压好。在正式施工前，进行现场条件下的连接试验，从现场取试验接头对其极限拉力、极限强度进行了试验，接头的实测极限强度均大于钢筋本身的抗拉强度，可以满足强度要求，此种工艺加快了施工进度，保证了钢筋的连接质量。 箍筋在钢筋场地按图纸尺寸加工成箍筋套子，运到现场绑扎。下塔柱的尺寸是渐变的，相应的箍筋套子尺寸也应按线形比例来计算。下料成型后分类挂牌堆放，以便查找。在上塔柱有锚箱位置的主筋，箍筋有的可能与锚箱冲突，则应把截断的钢筋两端与锚箱焊接牢固，不可有断筋及自由筋现象。 第四节:模板安装 劲性骨架及钢筋绑扎完毕后(上塔柱有锚箱、索道管安装调整就位)，就可支立模板，安装模板分以下几个步骤: 一、模板除锈涂脱模剂(机油:柴油=3:7)，先安装南北两个方向侧模板，塔吊可直接吊装就位。模板的下边与下一节模板采用螺栓连接，顶端临时用导链把模板与劲性骨架连在一起。 二、南北侧模板就位后，立即焊接塔柱装饰板上预埋筋，之后可安装东西方向内外侧模板，外侧模板可直接吊装就位，首先靠在钢筋骨架上，然后上螺栓穿拉杆用的PVC管及两端的锥形螺母。 三、最后安装内侧模板，由于内侧模板向里倾斜，无法直接安装到位，在安装时，模板底部通过钢丝绳加导链拉住就位，然后通过测量调节模板上口的位置，保证塔柱倾斜度、垂直度、外型尺寸和平面位置。 第五节:砼工程 主塔砼标号为C55，属于高标号混凝土，我们从砼的配制、浇注几个环节加以控制。 一、砼所用原材料的选择 对砼中采用的水泥、砂石等原材料的性能，检测规范都有一定的技术要求，但原材料的技术性能在规范范围内的变动，对配制高强砼有着显著的影响，因此材料选用仍是研制经济合理的砼配合比的关键。 1.水泥:配制砼应选用优质水泥，通过采用多家水泥厂抽样比较，并实地考察，进行强度及同条件下新拌砼坍落度、和易性和保塑性等技术指标的测定， 进行比较，最后选用了烟台三菱水泥厂生产的三菱牌PI525水泥和山东丛林集团生产的丛林河牌425水泥。 2.骨料:基于我公司以前在青岛地区的施工，对水泥砼所用骨料的市场有了一个基本的了解。 细骨料:对于高强砼来说，细骨料最好是圆形颗粒的天然河砂，砂的细度模数在2.5—3.1之间为宜。因此，我们选用了菜西大沽河产的河砂，各项技术指标性能满足要求。 粗骨料:对于一般使用的碎石等原材料性能，检测规范都有一定的技术要求，但原材料的性能在规范范围内的变动对配制高强砼有着显著的影响，对高强砼来说，粗骨料的性能对砼的抗压强度、弹性模量能起到重要作用，与一般砼相比高强砼对粗骨料的粒径、级配都有比较高的要求。其最大粒径不超过25mm，压碎指标值要求小于12%，针片状含量小于5%，但青岛地区山体粉碎下的碎石有一定的风化，虽然可以满足一般砼的要求，但不能满足高强砼使用的要求，所以我们和碎石厂家联系，将碎石进行重复性3次破碎，把含有的风化石体充分粉碎并过滤，这样破碎的碎石在级配粒形、粒径及压碎值方面都可满足高强泵送砼的要求。我们将可以满足一般砼和高强砼的粗骨料分别堆放，分为高强砼粗骨料堆和一般砼粗骨料堆，这样既避免了浪费，还可以有效的控制原材料的质量。 3.外加剂:水泥砼中掺加不同品种的外加剂，其工作性可以达到不同的性能特点，可以满足不同施工工艺对砼的要求。 塔柱和主梁施工采用泵送砼:对于标号为C55级高强泵送砼。外加剂的减水剂分散效果要好而且还要能够较大的提高砼强度，经对FDN、VNF等萘系列高效减水剂进行了对比试验，优选后采用黄河外加剂厂生产的VNF-1型高效减水剂，具有减水增塑早强、坍落度损失小的性能特点。 二、配合比的试配阶段 1.水泥用量: 对于砼来说，水泥用量的确定是配制经济、合理的配合比的关键。通过水泥自身强度和具体施工中水泥砼强度控制，经过计算、试验优选后确定水泥用量。C55级砼只采用水泥做胶凝材料。 2.水灰比的变化对砼强度的影响是显著的，因此我们通过水泥强度和原材料性能经公式计算、试验，最后确定水灰比。 3.砂率:砂率变化不仅对砼工作性有影响而且还对砼自身强度有着显著的影响。我们根据所用原材料的技术性能，粒径、粒形及空隙率确定砼所需合理的砂率。 经试验优选后的砼配合比如下表所示: 强度等级 C Kg/m3 W Kg/m3 S Kg/m3 G Kg/m3 外加 剂 掺合料 坍落度 强度(Mpa) 3d 7d 28d C55 515 170 759 1026 1.0%C / 18?2 59.6 67.4 74.4 三、砼的拌和、运输 主塔55#砼，采用拌和站集中拌和，罐车运输，地泵泵送，打灰时两塔柱同时对称浇筑，左右幅交叉进行，同幅每肢塔柱浇筑时相差不超过一罐车砼。砼使用振捣棒振捣，振捣过程中快插慢拨，保证振捣棒的工作半径，直到砼泛浆、不在冒气泡为止。砼振捣时避免碰撞模板、预埋件等，以免影响位置准确，测量随时观察如有问题及时进行调整。 第六节:支架 中下塔柱支架:从筑岛面起环绕塔柱搭设碗扣支架，主要为工作人员提供工作平台。由于支架面积小高度大，故为了保证其整体稳定性，利 用直径48mm钢管每隔5米将支架与塔柱环抱，把脚手架整体固定于塔柱上，保证其整体稳定性，(见图5-4)。 搭支架前，在地基上打50cm厚砂浆砼作基础，在四周留有排水沟，搭 图5-4 中下塔柱施工脚手架图(单位:厘米) 设时利用底托调节其标高，设置剪刀撑，保证支架的整体性。上塔柱外侧利用在中横梁上I36工字钢 做的三角牛腿作支架基础，上塔柱内侧在中横梁上预埋钢板后焊接I25工字钢横向铺钢板桩，作支架基础，支架底托与牛腿或挑梁点焊住(见图5-5)。 施工完中下塔柱后,支架可以拆除用于上塔柱支架的搭设，全桥支架布 图5-5 上塔柱施工脚手架图(单位:厘米) 设纵横向步距90×90cm，竖向步距60cm，顺桥向塔柱外侧设四层，横桥向保证塔柱外至少有三层支架。中横梁以上支架(塔柱内侧)沿塔斜度方向搭成品字型，塔柱外侧随塔柱上升共设三道牛腿，第一道牛腿顶标高与中横梁底标高一致为88.503米，第二道牛腿顶标高103.503米，第三道 图5-6 中塔柱横向支撑图(单位:厘米) 牛腿顶标高115.503米。 由于单个塔柱均有斜度，故在塔柱与承台固结处会产生很大负弯矩与拉力，因此每施工一定数量节段的塔柱后，都在其下面节段的塔柱上设对 顶装置(见图5-6:)。对顶装置用ф426mm钢管柱制作，加工时尺寸要准确。下塔柱施工时的对拉装置使用的是钢绞线，浇筑砼以前利用千斤顶预拉对拉装置到一定吨位(见下图5-7)。 图5-7 第七节: 中下横梁施工 丹山斜拉桥主塔设有中、下两道横梁，采用梁式支架施工。下横梁支架支撑选用Ф426mm壁厚8mm钢管，一次架设高9.119m ,上下两端有加厚钢板底座和顶板座(见图5-8:下横梁支架图)。钢管安装时注意其垂直度，其最大偏差控制在5cm以内。考虑钢立柱稳定性，在承台上预埋钢板，钢立柱焊在预埋钢板上，以固定其底部。钢立柱支架搭设完毕后，立刻加设横斜向支撑，以保证钢支架整体稳定性。横斜撑均采用双10#槽钢。由于下塔柱向外倾斜，故在下塔柱上预埋钢板焊接牛腿之后,在钢立柱及牛腿上架设36#工字钢纵梁,在纵梁上搭设3排2I36工字钢横梁，然后在上搭 设20×20方木，间距77cm，横坡用木楔调整。中横梁支架钢立柱采用Ф426mm壁厚8mm钢管，分两次搭设，第一次搭设17m，第二次搭设15.54m 图5-8 下横梁支架图 (见图5-9:中横梁支架图)，其最大偏差应控制在5cm以内。为保证钢立柱整体稳定性。钢立柱第一次搭设17m后，立即加设横斜向支撑，横桥向横斜撑采用I25a工字钢，纵桥向横撑和斜撑均采用10#双槽钢。钢立柱支架搭设完毕后，在钢立柱上架设2I36工字钢小纵梁，纵梁上搭设3排2I36工字钢横梁，然后在上搭设20×20方木，间距77cm。下、中横梁支架中所焊接部位，焊缝均应符合设计要求。 图5-9 主塔中横梁支架图 第八节:塔吊电梯安装布置 承台上桥轴线北侧处安装一台125t ?m自 塔吊电梯布置图 升塔式起重机，作为主塔和主梁施工的主要垂直运输机械。该塔机最大起吊重量8t，最小吊重2.5t最大吊幅达50m，最大起重高度达92m。塔身安装中心距墩中心4.5m.，塔吊与预埋在塔柱上的连接件连接固定(见图5-10:塔吊电梯布置图)。 承台上桥轴线南侧安设载人电梯一台，电梯型号SC-100为双笼1t载人电梯，它置于塔柱外侧并与塔柱预埋件相连，可随塔柱施工进展相应接高。电梯与塔柱间搭设人行横道。此外在塔柱施工过程中，搭设逐渐接高的脚手架，供施工人员上下和紧急疏散使用。 图5-10 第九节:施工过程中重点事项 一、外模设计中减少穿过塔柱混凝土的内外模对拉螺杆数量，如有可能，可以增强模板刚度，取消对拉螺杆。借以达到简化模板支拆工作、保持塔柱良好外观的目的。 二、下塔柱横桥向、顺桥向设置特制的三角形、异形钢模，以适应塔柱外形的变化。 三、塔柱有一定倾斜度，为保证施工时塔柱稳定并控制其变形，在两塔柱间设置适当数量的水平支撑。下塔柱设二道拉杆;中塔柱每8m高度设一道钢管柱横向撑杆，并通过搭设的竖向钢管立柱连成 整体。 四、为改善砼的可泵性能，并达到较高的弹性模量和较小的砼收缩徐变性能，应采用高集料、低水灰比、低水泥用量，适量掺加泵送外加剂的砼，以满足缓凝、早强、高强的混凝土泵送要求。 五、优选原材料，应对水泥、砂、碎石、泵送剂、外加剂等材料进行优化选择。 六、泵送混凝土配合比按混凝土抗压强度、弹性模量、水泥型号、外掺剂量、粗集料用量、初凝时间来设计混凝土级配。经确定的配合比在正式使用前，均应经试验室小试，工程中试，验证认可。以确保主塔泵送砼施工质量达到设计要求。 七、为使砼的外观颜色一致，水泥、砂石料、外加剂等尽量始终采用同一厂家或地点的产品。 八、浇注工艺 塔柱砼采用泵送施工，砼要具有缓凝、早强、高强和优良的可泵性等特点，砼泵管通过塔吊立柱及立柱和模板平台间的通道，直接输送到工作面。 九、锚箱按照设计图纸在加工厂加工制作。现场施工主要是按照设计要求准确定位后焊接在劲性骨架上，然后在骨架上安装锚箱和斜拉索管道。定位测量精确掌握，具体的测量定位方法见塔柱施工测量放样一节。 第十节:塔柱冬期施工 根据施工的具体情况结合塔柱高、施工难度大等特点，主塔塔柱冬期施工采用电热毯加热、掺加防冻剂等方式。防冻剂采用复合性能的防冻剂 ，既有防冻又有早强性能。主筋采用冷挤压接头形式连接，锚筋及其它钢筋在简易棚房进行焊接。冬期施工从砼拌制、砼运输、砼浇注、砼养生四个环节上采取措施，水用水箱加热，罐车、地泵、吊斗均用棉被包裹保温，砼要及时浇注，新浇砼接茬部位预热使用电热毯，棉被包裹模板蓄热养生。 具体施工过程: 砼拌制集中在拌和站进行，为保证砼入模温度大于10?，在砼拌制过程中采取了如下措施:拌和用水采用自制水箱加热。拌和站露天骨料用帆布覆盖防雪保温，延长搅拌时间(搅拌3分钟)。 二、根据本工程施工条件，采用直接加热水的方法，将水箱安装在拌和站旁，作一简易棚，屋内置水箱(水箱直径为Ф1.8m,高2m，使用1.8m的护筒与1cm钢板焊制而成)在水箱底垒一炉灶，烧煤加热拌和用水。加热水时，水温宜控制在80?左右，但搅拌时，避免热水与砼直接接触，以免出现砼假凝现象。水箱派专人值班调控水温，并作值班记录，温水通过水泵可直接输送到拌和站搅拌鼓内与骨料搅拌。 三、骨料使用前掀掉帆布用推土机将冻块推开。 四、拌合斗保温采用岩棉和塑料布包裹并用软绳捆紧，胶带纸粘牢固密封，因搅拌斗经常用水冲洗，包裹一定要细致认真、严密、以防漏水。 五、砼搅拌前用热水预热搅拌斗，搅拌时间较常温时延长50%，水泥不加热储藏在罐内，搅拌时按砂、石、水、水泥的顺序进行，不得颠倒。砼入模坍落度控制在14-16cm范围内，入模温度不低于10?。 六、砼运输采用8m3罐车运输，用地泵泵送砼入模。罐车用土工布和彩条布包裹罐体。地泵泵管用棉被与彩条布做包裹保温，吊斗用双层土工布外加彩条布包裹保温。 七、砼浇注时间尽量选在白天温度高的时候。模板要预热，温度应控制在10?以上。接茬部位用温水预热预温。 八、砼养生采用在模板面板后依次放电热带、 图5-11 10cm岩棉和塑料布，电热带功率为30W/0.8m,(见图5-11:保温模板图)。 九、施工顺序:钢模板组装----敷设电热带-----放置10cm厚岩棉，(模板竖肋处缝隙用10cm厚岩棉填充)----外裹耐高温防水塑料布----固定模板----通电预热模板----浇注砼----通电保温养护-----切断电源----拆模-----保温养护。塔柱65cm深槽口处木模在砼浇注前用红外线电热器预热，使其温度达10?。当砼浇注完毕后，在塔柱上用海绵被立即覆盖，另外在浇注砼前后应在施工塔柱节段四周挂上帆布进行防风保温。用电热带加温养护，加热 到砼设计标号的50%，当砼与外界气温相差大于20?时，拆除模板后的砼表面加盖双层土工布，使其缓慢冷却，砼养生时注意控制升降温速率，升温速度控制在10?/h以内，降温不得超过5?/h，电热带温度升降可通过电热带电源开关及人工测温控制。 十、温度测试: 砼冬期施工必须按时测量水、骨料的温度，也应按时测出砼出盘温度和入模温度及构造物中央和四周的温度以及砼温度变化情况，使砼内外温差不超过20?。尤其注意加强砼养生期的温度观测。测点布置见(图5-12) 图5-12 第六章 斜拉桥主梁施工 第一节: 概述 青岛丹山水库斜拉桥为双塔连体四索面预应力砼斜拉桥、跨径组合为(43+96+136)米，共275米(见图6-1)，为半飘浮体系。主梁为预应力砼肋板结构、双边主梁的开口断面形式。主梁宽18.35米，在桥塔处减为16.75米，中间设8米渐变段。边主梁高为2米(见图6-2)，两侧与引桥相接处边主梁高2.25米, 中间设4米渐变段。桥面板厚25厘米，边主梁内有φ120cm的挖空圆洞，主梁纵向每段均有贯穿全宽的横隔板，横隔板每4米一道、宽20cm。支座有两种形式，共用墩6#、9#及辅助墩7#上设置为6000KN 图6-1 φ800板式橡胶支座(总厚度为18.5cm)，主塔8#墩梁下设置7000-SX型双向滑动盆式橡胶支座(支座高16cm)。主梁内布置φ15.24-19预应力钢铰线，锚具采用群锚体系，预应力钢铰线采用连接器接长，合拢段预应力图6-2 主桥桥梁横断面(单位:厘米) 钢束采用锚固齿板锚在边主梁内侧。横隔板内设有Φ15.24-4和Φ15.24-5的预应力力钢绞线。桥面板纵向布置公称直径为32mm的精轧预应力螺纹钢筋，间距1米，为避免过多的连接筋削弱主梁断面，精轧预应力螺纹钢不在同一断面锚固。 第二节:主梁支架 主梁根据设计要求采用落地支架现浇，浇注前须对支架进行预压。 一、地基处理:对水库中主梁部分用山皮土回填，对原泥浆池地段，采用换填碎石土的方法。填筑后用25T振动压路机压实，然后用砂砾找平，在砂砾上铺20×20cm方木或钢板桩。 二、主梁支架有两种形式，一种为碗扣支架，另一种为φ426mm钢管柱支架。碗扣支架在主梁马蹄部分用90cm×90cm的间距套着搭设，在主梁25厘米厚桥面板的部分用120×120cm间距搭设，纵横向斜撑用φ48钢管塔设 (见图6-3)。考虑到主梁11#段支架所占周期长(待主桥纵向预应力 图6-3 主梁支架示意图(单位:厘米) 张拉完毕方可拆除)，如全部租碗扣支架一次性投入较大，为此充分利用现有的材料，设计成φ426钢管柱作支撑，I36工字钢作横梁，I36或I25工字钢作纵梁的方案(见图6-4)。底模则利用塔柱的钢模板，11#现浇段中间板式结构部分仍利用碗扣支架。 三、支架预压: 支架在安装底模前进行预压，支架预压采用等荷载砂袋预压。预压时间为72小时。在预压前，测量人员横向布设5个测点，顺桥向每隔4米布置一排。在预压过程中和卸载前后进行观测，根据预压的数值确定每一段支架地基的预拱值。 图6-4 第三节:模板 碗扣支架上底模:在碗扣支架底托上纵向铺设10×10cm方木，然后横向间隔50cm铺10×10cm方木，在横向方木上面搭δ=3cm厚木板，上铺1.2cm厚的胶合板，侧模面板用3cm厚木板和1.2cm厚的胶合板，主梁中间桥面板部分是在方木上直接铺1.2cm厚 图6-5 胶合板，芯模采用预制菱镁料芯模(见图6-5)，在安装芯模时使用Ф10的盘条把它箍住且同底板钢筋联结住，主要是防止在浇注砼过程中芯模上浮。 钢管柱支架上底模采用塔柱上使用的大块的钢模板，侧模和中间桥面板部分使用木模同上。 第四节:主梁分块施工步骤 施工工艺流程:0#块施工，张拉纵向预应力束?1、1′、2、2′号块立模绑钢筋浇筑砼， 顺序张拉横纵向预应力钢束，同步张拉1、1′、2、2′斜拉索?3、3′、4、4′号块立模绑钢筋、浇注砼，顺序张拉横纵向预应力束，同步张拉3、3′、4、4′斜拉索???????9、9′、10、10′号块立模、绑钢筋、浇注砼，顺序张拉横纵向预应力束，同步张拉9、9′、10、10′斜拉索(10号斜拉索锚固点对应横梁顶端压重30T，10′?判崩髅潭ǘ杂崃憾ザ搜怪?8T)?11、11′、12、12′号块立模、绑钢筋、浇注砼，顺序张拉横纵向预应力束，同步张拉11、11′、12、12′斜拉索，然后去掉10、10′号斜拉索锚固点对应横梁顶端压重?13′、14′号块立模、绑钢筋、浇注砼，顺序张拉横纵向预应力束，同步张拉13、14、13′、14′斜拉索?15′号块立模绑钢筋、浇注砼，顺序张拉15`号横纵向预应力束，同步张拉15、15′斜拉索?16′号块立模绑钢筋、浇注砼，顺序张拉16′号横纵向预应力束。 各节段施工长度一览表 节段号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 节段长(m) 8 12.8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 50.12 节段号 0 1?? 2?? 3?? 4?? 5?? 6?? 7?? 8?? 9?? 10?? 11?? 12?? 13?? 14?? 15?? 16?? 节段长(m) 8 12.8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 7.12 张拉大桩号侧合拢束?张拉小桩号侧合拢束，11号块落架解除桥塔处水平约束(见图6-6)修整桥面，准备铺桥面沥青砼，通过千斤顶拆除塔下横梁上支座底2cm厚钢板，(见图6-7)然后铺桥面沥青砼。 图6-6 主梁临时水平约束示意图 图6-7 第五节:合拢段施工 一、合拢方法 边跨合拢段采用落地支架浇筑。 二、合拢步骤 1.经详细计算搭设落地支架，并预压消除非弹性变形。 2.调整悬臂梁端标高。为避免调整标高时对主梁和斜拉索造成不利影响，应在支架现浇临近结束的几个节段，加强桥面标高观测和控制。 3.支立模板、绑扎钢筋、安装预应力管道。 4.浇注合拢段砼，此工序在合拢日气温最低时完成,一般在夜间两点左右,合拢段混凝土应加强养护。 5.混凝土达到要求强度后，按设计要求张拉合拢段预应力筋，并压浆封锚。 6.索力调整 主梁分段对称浇注过程中的索力调整和体系转换完成之后的索力调整,均遵从设计规定，索力调整在梁上张拉端进行，调整索力时，同时进行索力和桥面标高测量。 7.施工的控制与调整 施工过程控制之目的,在于使建成后的桥梁轴线、纵向线形(各点标高)、斜拉索索力、主塔变位和应力、主梁内力等都符合设计要求，其误差控制在允许范围之内。对于斜拉桥施工而言，这是一个繁杂而困难的任务。初步设计文件已将施工过程控制列为重点，必须在设计、施工、监理协作配合下，方能圆满完成此项任务。 第六节:斜拉索施工 一、概述 青岛丹山斜拉桥为独塔双索面双向主塔联体结构，共设斜拉索120根，索面是扇形，梁上索距8m，分16块进行现浇施工。斜拉索外包高密度热挤聚乙烯，由多根Ф7高强度钢丝平行同心铰合20~40组成半平行拉索结构，两端均采用带外螺纹的张拉端冷铸锚。本桥所用的冷铸锚有五种规格，分别为:OVM91—7LQ、OVM109—7LQ、OVM121—7LQ、OVM139—7LQ、OVM151—7LQ型冷铸镦头锚。索长由34.876米~144.539米，最轻索单位重量为27.5kg/m，最重索单位重量为45.6kg/m，1#索最轻为976.5kg ，15#索最重为5308kg。斜拉索的水平角为27.20~62.6o。施工时，初始张拉力最大为15#索252T，最小为2#索143.5T，斜拉索张拉和施工期间索力调整均在主梁上进行。 二、斜拉索简介 斜拉索钢丝采用上 海申佳厂Ф7的高强镀锌钢丝，抗拉强度为1600Mpa。防护套采用德国进口的黑色及彩色高密度聚乙烯热铸成型，斜拉索由钢索和冷铸锚具组成。钢索采用Ф7mm高强度镀锌平行钢丝排成六角截面，扭角控制在20~40范围内，钢索左旋，裸索外绕缠包带右旋，缠包带重叠宽度不小于带宽的1/3，缠包带外热挤高密度聚乙烯塑料防护套。冷铸锚材料为40Cr，锚固螺母为梯形螺纹。类似的这种锚具在国外称高应力幅(HiAm)锚具。 三、斜拉索生产工艺 1. 钢丝索成型(编索):Ф7mm钢丝由机械引入按斜索断面排列在梳理盘中，经扭绞使钢丝逐步紧密成型，再经缠包带裹紧，即形成符合设计尺寸的裸体钢丝索。钢丝索的扭绞节距与缠包带重叠宽度都是通过联动机械控制，故生产出索的钢丝排列紧密，缠包牢固，节距均匀，质量稳定。 2. 热挤塑:主梁钢丝索成型?螅屑匪埽慈燃费梗校潘芰戏阑げ恪,崩骷费顾芰匣ぬ坠ひ找笕繁,,俣取?匪芪露燃凹匪芰康榷嘀忠蛩叵嗥ヅ洌皆人偻平际跻笙嗟毖细瘢翟俗捎米远刂啤? 3. 锚具装配:装锚前将挤好PE护套的钢索精心下料，即按索的设计长度及温度情况换算,切齐两端钢丝，再组装锚具并确保墩头质量。冷铸锚填料的浇注采用定量灌入环氧铁砂，高温环氧浆及常温环氧浆，采用边浇注边振捣工艺，最后，测试完各项斜拉索重要指标。 钢丝技术要求: 钢丝抗拉强度?1600Mpa 钢丝束扭绞角20~40 PE套厚度8.5?1mm 冷铸体试件强度?147Mpa 索长:索长?100m， ΔL?20mm; 索长>100m ΔL ?0.0002L锚固板内缩值?5mm 超张拉后，锚杯螺母与锚杯自由旋合 合格 PE套外观质量 合格 下料长度计算: L=LO，ΔL弹 +ΔL滑-ΔL重 式中 L——斜拉索支垫垫板间的距离 LO——在10?,15?无应力状态下的索长 ΔL弹——索的弹性伸长量 ΔL弹=PLd,EA ΔL滑——滑移量按5mm计算 Δ,垂——垂度引起的增量 Δ,垂——,[,,,(f/L)2-32/5(f/L)4] 进行超张拉(设计索力的,.1,1.5倍)各项指标合格后，出厂验收。卷盘包装外径,.2m,2.8m(一般为,,,倍索径)。 四、施工工艺流程 (1)运索至桥面(2)塔吊放索(3)安装塔端冷铸锚头、连接器、牵引杆(4)安装梁端冷铸锚、连接器、张拉杆(5)塔吊吊塔端索，固定就位(6)塔吊、卷扬机吊梁端索固定就位(7)安装张拉设备(千斤顶标定)(8)梁上斜拉索张拉(测桥面标高、塔柱偏位)(9)监测索力(10)调整索力(11)测桥面标高、塔柱偏位(12)预测下段立模高程，支模。 五、安装索力计算及挂索方案选定 斜拉索挂设时，将两端锚头引进锚垫板外是整个斜拉索施工最为关键的一步，也是施工难度最大的一个工序。施工方案的选定决定于斜拉索的牵引力，而斜拉索牵引力的大小又与长度重量和斜度等因素有直接关系。为了选定恰当的施工方案及配置斜拉索施工设备，根据斜拉索的技术参数和斜拉索在牵引过程中不同工况，采用悬链线精确计算公式 s =?h2+4(H/q)2sh2(Lq/2H) (s为索长，h为斜拉索纵向投影高度，L为斜拉索水平投影高度，q为斜拉索单位重量，H为斜拉索水平力) 计算出最长斜拉索锚头戴帽索力最大为21t。 结合本桥实际情况及斜拉索牵引到位的拉力，选用5吨慢速卷扬机和3门滑车组的方法进行梁上斜拉索的牵引到位。塔上斜拉索挂设时，用QTZ125型塔吊吊住离索头3米处送入索导管，在索导管出口处用导链拉住锚头使锚头戴上螺母。 六、挂索张拉设备选定 根据拟定方案需要挂索设备如下:塔吊1台(QTZ-125型)，5t慢速卷扬机4台(先放置0#块后移置6#块及6'#块)，根据最大索力选 用450T千斤顶9个，备用一个，油泵9台(ZB-50)，Ф128mm张拉杆12根(300T)，Ф60mm牵引杆12根(100T)，连接器12个(300T)，张拉反力架12个。 七、施工准备 1.需提前加工施工所用的放索盘、小平车、索夹、张拉杆、牵引杆、张拉杆螺母、牵引杆螺母等挂索附属设备。 2. 放置好5t卷扬机及穿好转向滑轮和动滑轮。 3. 对索导管内水泥砂浆焊孔处毛刺进行清除打磨。 4. 清除锚板上的砂浆、焊渣等，保证锚固螺母与锚板能紧密联接。 5. 在锚固板上放出孔道口十字中心线及锚固螺母外径尺寸，四周用φ16钢筋固定限位，保证锚头安装准确，以及控制斜拉索和张拉千斤顶位置居中，避免安装偏位造成的锚头外丝扣与孔口摩擦，影响斜拉索拉力精度。 6.桥面清理干净，小型机具放置于0#块上，主梁侧模及横隔板侧模必须与梁体脱离或拆除。 7.张拉斜拉索之前，护栏恒载应加上去，采用等荷载堆砂袋法。 八、展索 成品索在工厂上盘后，由汽车运到施工现场，塔吊吊至桥面，斜拉索盘放置在自制的放索盘上。塔吊吊钢丝绳将梁上张拉端冷铸锚头部从索盘上抽出，锚头处缠包的包装物应清除，清理防护油脂，将锚具螺母旋到头，检查旋转是否自如，然后将锚具螺母退出，装上吊具。索头抽出后，放置并固定在自制小车上。 为防止斜拉索防护层被擦伤、划破，在放索路线上每隔4,5m放置一个自制小车。同时，在放索时应自制一手刹，防止由于偏心距存在转速不易控制，导致斜拉索散盘，损坏斜拉索保护层。 当斜拉索梁上张拉端已拖至主梁端头时，在冷铸锚头处放置小车，然后塔吊将塔上锚固端冷铸锚向上提起，放置在小车，至此放索完成。 九、挂索 首先挂塔上锚固端。先用索夹夹住斜拉索，夹具内垫10毫米厚橡胶皮，索夹离锚头6至8米距离。塔吊吊住索上升。当前端引进杆靠近索导管口处，用导链拉住斜拉索。在向塔内牵引时，塔外脚手架上人员应仔细观察，指挥塔上吊点，调整好张拉杆的锚头入射角，避免碰坏锚头外螺纹和PE套。 在索导管锚箱垫板处沿索导管口方向设置一三角撑。并用导链拉住麻绳，顺索导管向下。当牵引杆头离索导管50厘米处时再进入放下,通过索 图6-8 导管放下的麻绳栓住牵引杆，人工用导链拉住绳子。在牵引杆快进索导管时，应用人工辅助牵引杆,使与冷铸锚头连接的牵引杆顺利进入索导管，挂索过程中塔吊应随着索的上升而跟进(见图6-8)。 待锚头露出锚垫板后，将先行放在锚板处的大螺母戴上。大螺母应位于冷铸锚中心一半处即离端头30cm，至此塔上挂索完成。 梁上拉索用塔吊吊住斜拉索离塔上点1/3处，在离梁端冷铸锚6~8米处用索夹夹住。0#块上(6#块或6'#块)放置5t卷扬机，埋置在索导管梁端砼处的吊环栓住反向定滑轮，索上动滑轮放置于索夹上，卷扬机通过定滑轮及动滑轮牵引斜拉索进入索导管。在进入索导管口时，人工辅助入孔。在卷扬机牵引拉索的过程中，塔吊应随着斜拉索的前进而降低吊点高度。 张拉杆及牵引杆,伸入梁上索导管后，按以下顺序安装部件: 放上锚杯螺帽(大螺母)、内垫板、张拉杆螺母、上反力架、千斤顶、垫板、张拉杆螺母。安装完毕后，应注意检查千斤顶张拉杆是否位于索导 图6-9 (单位:毫米) 管中心，否则应调整千斤顶位置(见图6-9)。 十、张拉 张拉斜拉索在梁上进行，待8根索挂设好后即可进行张拉工作。张拉工作平台为梁上支架上的平台。 1. 正式张拉前各索预先拉张拉力的10%，8根索同时调整，保证对称性，此时反力架不能移动，应随时调整对中。 2.由指挥者发出信号，8根索同时张拉，分10级张拉，每级为10%，同时张拉。若无异常情况，则进行下一级，分级同时张拉是为了避免索塔单向受力过大。 3.在张拉过程中，技术人员应注意情况变化，若发 生异常及时报告，马上处理，以免造成事故。 4. 张拉完毕后，上紧螺母，油泵回油，然后监控小组测索力，决定对索力是否进行调整。 5. 若不能及时决定是否调整索力，则千斤顶卸载油泵回油至5Mpa，以防千斤顶反力架与索导管轴心偏移。 十一、挂索张拉经验总结 1. 塔上挂索时注意调整好入射角。 2. 反力架加工应保证四支腿高度一致，否则出现不均匀受力情况，以至支腿出现变形弯曲。 3. 索导管与锚板连接处应保证圆滑，不可有错台等情况，否则冷铸锚安装下放时会啃丝扣。 4. 四对索对称张拉，张拉力分级尽量小。千斤顶要注意与油表一一对应，且张拉时注意不可错读油表读数。 十二、设备配备: 设备名称 数 量 单 位 设备型号 塔 吊 1 台 QTZ-125 卷扬机 4 台 5T 千斤顶 9 台 450T 油 泵 9 台 ZB--50 张拉杆 12 根 300T 牵引杆 12 根 100T 连结器 12 个 300T 放索架 1 个 十三、人员配备 序号 工种 数量 备注 1 技术主管 1 2 技术员 4 3 起重工 2 4 张拉工 8 5 电工 1 6 电气焊工 2 7 普工 40 合计 58 第七节:施工控制 一、施工控制组织机构及管理 斜拉桥施工控制包括二部分，一部分是数据采集即监测，另一分是数据处理即监控。前者是利用事先在塔柱、主梁埋设的传感器，或通过测量仪器获得大量的数据，后者是利用计算机程序对数据进行分析和处理，并确定下一阶段的施工参数，确保主梁的内力和线形符合设计期望值。通过施工控制来保证桥梁施工安全和正常运营。 为此由设计院、西安公路大学、施工单位、监理单位四方参与成立了施工控制小组和包括3名高级工程师在内的顾问组。具体分工:由西安公路大学完善施工控制系统，负责非常规材料力学指标试验，编制监控实施细则，撰写研究报告;山东交通规划设计院根据设计要求制定调控方案复核认定施工控制信息，负责将有关部门批准的设计变更、施工方案变化和与监控有关的基本设计资料及时通报西安公路大学，并与施工单位根据监控信息共同完成调控;施工单位在完成自检的同时，主要向设计院提供常规材料试验结果、主梁变形观测结果、支架变形及挂索位置等，并与监理单位一起根据施工控制信息完成调控工作。 二、施工控制的原则和方法 斜拉桥施工时，在主梁悬臂架设阶段确保主梁线形和顺流畅是第一位，施工中以标高控制为主，二期恒载施工时为保证结构的整体内力和变形处于理想的状态，拉索张拉时以索力控制为主。 本斜拉桥施工控制采用自适应控制的方法，作为预应力砼斜拉桥施工中每一个工况受力状态达不到设计所确定的理想目标，这时由多方面原因影响的，要得到比较准确的控制调整量，就要根据施工中实测的数值来修正计算模型中的参数值，以使计算模型在与实际结构磨合一段时间后自动适应结构的规律，这就是自适应?刂葡低场? 当结构测量的受力状态与模型计算结果不相符时，把误差输入参数识别法中去调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量的结果相一致，得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，这样经过几个工况的修正后，就基本上与实际相一致了，在此基础上可以对施工状态进行很好的控制，本桥施工计算采用“桥梁博士”和“桥梁组合计算程序”等程序进行计算。 三、控制系统运行过程 在结构计算完成后，全桥的最优内 力状态已经确定，并且由此确定了每个施工过程中应张拉的索力。整个斜拉桥施工控制系统的运行过程如下: 1.按照规范或以往的经验确定各种计算参数，通过施工过程模拟计算程序的计算，以设计线形为目标，预报第一节段施工的标高及索力。 2.按照上述的预报值进行第一节段的施工并测量主梁各点的标高、塔柱水平位移、索力以及应力等观测变量。 3.将观测变量的实测值与模拟计算程序的计算值进行比较，根据两者的误差，如不需进行参数识别，转第9步。 4.通过参数识别模块进行参数估计，获得修正后的计算参数。 5.按照修正后的参数，通过施工目标计算程序计算，获得观测变量的新计算值，将计算值与实测值比较，根据两者的误差，如不需进行索力调整，转第7步。 6.对已施工的节段进行调整量计算，并进行相应的索力调整。 7.判断参数调整后是否以后所有施工步骤中结构的应力均在允许的范围之内，如满足要求转第9步。 8.对未施工斜拉索的目标索力按照最优控制索力进行调整，得到新的各施工阶段的目标索力。 9.通过施工过程模拟计算程序计算，预报下一节段施工的标高及索力。 10.按照上述的预报值进行下一节段的施工并测量主梁各点的标高、塔柱水平位移、索力、应力等观测变量。 11.在3,10步之间循环进行，直至施工结束。 由于在施工过程中不断进行参数识别，施工的节段越多，参数就越准确，预报值也就越接近实际值，对索力调整的要求就会越来越少。图6-10是大桥施工控制系统的总框图。 四、控制目标及误差限制 1(控制目标 确保斜拉桥在施工过程中，结构的受力和变形状态处于安全范围内，成桥后主梁线型和索力分布符合设计期望且尽可能处于最优状态。 2(误差控制范围 本桥施工控制的最终目标是使成桥后的线形与设计线形所有各点的误差均控制在误差范围内，且斜拉索索力与设计值的误差控制在5%范围之内。根据控制目标，在每一施工步骤中制订了如下的误差控制水平: (1)斜拉索的张拉索力与理论预报值的相对误差应控制在2%以内。 (2)立模标高与预报标高之差应控制在10mm以内。 (3)斜拉索张拉身后，如梁端测点与控制预报标高之差超过限定值，需研究调整方案，确定索力调整措施。 (4)索塔塔顶位移应限定在一定范围内。 (5)主梁和塔柱混凝土应力不能超过允许范围。 五、工作程序 为了保证施工控制工作有规律地进行，在施工开始前制定了详细的工作程序。大桥实时监控从桥塔完工后开始，从支架定位至斜拉索张拉完毕为一个施工周期。每个周期中有关施工控制的步骤如下: 1. 由施工单位按照预报的立模标高调整模板，经监理签认后向控制小组提供支架预压后的立模标高; 2.施工控制小组分析测量结果，如需调整，给出调整后的斜拉索张拉力和标高; 3.浇注混凝土，测量底模标高; 4.浇注完混凝土后第二天测量所有已施工梁段上的测点标高，经监理签认后提供施工控制小组; 5.施工方检查断面尺寸准确性，向施工控制小组提供梁段混凝土超重情况及每块截面尺寸变异值; 6.张拉纵横向预应力束，施工方及时向控制小组提供预应力钢束的实际张拉锚固力，实际张拉锚固次序，及主梁标高变化情况; 7.施工控制小组分析测量结果，如需调整，给出调整后的斜拉索张拉力; 8.张拉斜拉索，日出前测量已施工的所有梁段上测点的标高及塔柱顶部位移，经监理签认后，报施工控制小组; 9.测量斜拉索索力，若索力有异常，应进行补充张拉; 10.施工控制小组根据上一施工周期梁底标高测量值和索力测量结果计算、预报下一阶段立模标高和斜拉索张拉力; 11.预报标高与索力经设计单位进行局部应力验算后，与控制单位合签后交监理; 12.监理将上述预报索力 与标高最后核定后下指令交施工单位执行。 工作程序的关键是每个施工循环过程的结束都必须对已完成的节段进行全面的测量，分析实际施工结果与预计目标的误差，从而及时地对已出现的误差进行调整，在达到要求的精度后，才能对下一施工循环作出预报。 六、施工阶段监测、监控的内容和方法 斜拉桥作为高次超静定结构，每一个节点的变化都会影响结构内力的重新分配，另外受斜拉索非线性影响以及温度、环境、风力等的影响，使力和变形关系复杂，?谑?だ砺奂扑阒兴淙豢梢运愠雒恳皇?すた龅睦髁捅湫沃担次幢卮锏皆て诘慕峁咛逶蚍治鋈缦拢? a、设计采用材料的弹性模量、截面性质、构件自重、临时施工荷载、砼徐变收缩系数等设计参数选择与实际的情况不一致。 b、环境的影响:包括季节平均温差和日照温差，空气湿度的影响，特别是季节温差对砼徐变和收缩早期发展速度的影响无法估计。 c、测量误差:包括现场所用的水准仪、索力仪、千斤顶张拉设备等引起的误差。 d、结构模型简化和计算的误差 因此在施工中如不加以有效的控制和调整，那么随着主梁悬臂的增加，最终反映主梁标高远离设计值造成合拢困难，主梁线形也不顺畅，因此斜拉桥施工监控是一个施工--测量--计算分析--修正--预告的循环过程。在确保结构安全施工前提下，做到主梁线形和内力控制在规定误差范围内，下面就具体内容介绍如下。 1.主塔变形测量 主塔变形测量包括顺桥向和横桥向二个方向变形的测量，主塔在施工中承受相当部分主梁体重量，不平衡荷载作用及大气日照环境影响均会使塔体产生不同程度的变形，由此需要掌握主塔在自然条件下的变化规律及在索力影响下偏离平衡位置的程度。 测量方法:采用坐标法，所用仪器为全站仪，测点布置在4#墩顶，观测点布置在塔顶固定的位置，每一个塔顶布置两个测点(见图6-11)。 图6-11 塔柱变形观测点布置图 观测时间一般选在清晨日出之前，日温差较大及关键施工阶段早、中、晚一天三次进行观测。 测量成果:提供塔柱在日照下随着温度变化发生纵横桥向偏移的数值以及主梁施工过程每一个工况塔柱的变形值。 2.主梁线形测量 主梁线形测量包括高程测量和中线测量。 高程测量采用水准测量法，通过测量已施工梁段上埋设的测点的绝对高程，推算出相应梁底的高程，为了消除日照温差引起的误差，线形测量时间选在温差变化小、早上日出之前进行，测量持续的时间越短越好。 中线测量是观测已施工梁段的中线点相对于桥轴线的偏距，施工中必须控制主梁的中线偏差在1cm之内。 中线测量时间与高程线形测量同步，中线测量时将经纬仪架设在0#块主梁中心点上，以4#墩中心线为后视点定向，对于与后视方向同侧的主梁采用视准法直接利用钢尺测量每一主梁中心点的偏离值;对于与后视方向异侧的主梁采用正、倒镜观测法，依次测量每一主梁中心点的偏离值，最后取两次结果的平均值作为每一主梁段的偏离值。观测点断面间距为8米，每一个断面横向布置5个测点(见图6-12)。 图6-12 测量结果:提供主梁在各施工阶段的高程实测值和中线实测值，并绘制出标高随着温度变化的曲线，掌握温度对主梁标高的影响。 3.应力测试 斜拉桥应力测试包括主梁的安装应力监测和塔柱的施工应力监测两大类，主要目的是为了了解梁体和塔柱控制截面应力状况，确保施工结构安全。 本桥使用的应力测试系统是采用JXG--1型钢筋应力传感器，它是采用薄壁圆管结构，以钢弦作为传感元件，工作方式为脉冲间歇激发式。具有性能稳定、不受导线长度限制、抗干扰能力强、适于长期观测等优点。它的两端的连接杆采用螺纹纲，以保证与被测钢筋具有相同的力学 性能。使用时与SS-?型袖珍式钢弦频率接收仪配套使用。 施工测试的断面由设计院根据施工计算的控制截面确定，本桥钢筋计埋设位置如下: 塔柱:在每根下塔柱的底部四个角隅处距离承台顶面1米的距离各布置一个钢筋计，下塔柱共布置16个，中塔柱在距下横梁顶面1米处共布置12个钢筋计，施工时采用绑焊方法将钢筋计用ф25螺纹钢筋接长，再用挤压套管将钢筋计与塔柱内Ф25纵筋连接。 主梁:在0#块和7#块上布置，0#块横梁顶部和底部各埋设2个钢筋图6-13 0#块钢筋计布置图(单位:厘米) 计，两侧边梁顶部和底部埋设6个，中间桥面板顶部埋设3个，7#块上只 在两侧边主梁上埋设6个，每半幅桥共埋设钢筋计25个。每一个钢筋计 埋设位置同主梁纵向钢筋相对应(见图6-13)。 应力测试内容如下:每一梁段纵向预应力张拉完毕时，对主梁埋设的钢筋计测读一遍;每一梁段斜拉索张拉完毕时，每次调索时，二期恒载加上后及成桥后，均对主梁和塔柱内的钢筋计测读一次;每一次测读记录时，除记录频率值外，还需记录量测时间、施工工况及测量时的大气温度。 应力测量结果:包括各施工状态下监测截面的应力值，塔柱监测截面的应力值以及成桥状态下各监测截面恒载应力水平。 4.索力测量 斜拉索力的准确关系到主梁的线形乃至施工安全，因此在施工中必须确保索力的测试结果正确可靠。 本桥索力的测试采用西南交通大学生产的SL-2A型多通道索力仪。此索力仪由四大部分组成，其中包括夹具、传感器、数据采集箱和笔记本电脑，它的原理是利用附着在拉索上的高灵敏度传感器拾取拉索在环境振动下的振动信号，经滤波、放大和频谱分析，再根据频谱图来确定拉索的自振频率，然后根据自振频率与拉索的关系确定索力。 此索力仪为目前国内精度较高的仪器，索力测试精度为?3%，测试内容主要包括:每根斜拉索张拉完毕时，测量该索的拉力值;每一待拉索张拉测试完毕时，测量对已挂的全部斜拉索复测索力值;中间过程调索时的索力;二期恒载加上以后对全部拉索复测索力值;成桥后对全部拉索测试索力值。每一次测试记录索力时，还需记录量测时间，施工工况和量测时的大气温度。 测量时间宜选在一天中日照温差对结构变形影响最小的时候进行，即早上日出之前进行，时间越短越好。 测量结果:提供各施工阶段的索力值以及关键索力随温度变化的影响曲线。 七、结论 总结丹山水库斜拉桥的施工控制，可以看出自适应控制思路能较好地适应斜拉桥的施工控制，只要能够及时地估计参数的实际值，完全可以做到在施工过程中达到理想控制目标的效果，而不需要或尽量减少在成桥后进行复杂的调索工作。 第七章 T梁施工 第一节:简介 丹山斜拉桥引桥采用标准跨径为35米的简支T梁，全桥共29孔，406片T梁，每孔左右幅14片T梁，其中有112片处在全桥缓和曲线段,这给施工带来了一定的难度。为了不影响全桥进度，T梁预制场布置在桩号 K14+391—K14+492段路基左侧，路基标高比预制场地面标高高出6.0米。 图7-1 预制场平面布置图(单位:厘米) 根据工期安排及施工能力，预制场共设18个底座，两个龙门吊，龙门吊行走方向垂直于桥轴线方向，利用单个龙门吊吊梁出坑(附图7-1:T梁预制场布置图)。 该桥南引桥布置一联共6孔，北引桥布置四联共23孔，其中靠近桥台一联含5孔T梁，其余每联含6孔T梁。北引桥设有S型反向平曲线，第一平曲线半径R=1060.00m，ZH、HZ点桩号为K13+549.09 和K14+082.39，曲线长度为533.33m，第二平曲线半径R=1300.00m，ZH点桩号K14+328.492。北引桥同时设有R=22000.00m竖曲线，平曲线超高段以中央分隔带边缘为旋转轴，横坡度由2%变到最大坡度4%。后又恢复至 -2%。为使T梁支座保持水平支承状态，在梁体处设钢板调平。支座采用Ф425×87圆形四氟板式橡胶支座和Ф425×90圆形板式橡胶支座。 T梁的中心高度为2.25米,间距为2.45m ，翼板及横隔板作成与桥面横坡相同坡度，T梁预制宽度为1.85m(其中边板2.175m)，板间留有0.6m的湿接缝以增加装配式结构的整体强度。T梁翼板设2%横坡，马蹄底部水平，T梁肋厚0.17m，马蹄宽0.45m-0.6m，每片T梁设横隔板7道，间距为5.67米及5.39米，翼板间留0.6m的湿接缝。每片T梁设4束Ф15.24mm的预应力钢绞线，张拉吨位最大为156.24吨。张拉钢绞线按编号(3) (4) (1) (2) 进行。管道压浆采用40Mpa水泥浆，梁体砼标号为50Mpa。桥面连续采用连接杆式以钢筋相连传递纵向力，伸缩缝设置处进行局部加厚。 第二节: 底模布置与结构 预制场布置于路线左侧，T梁底座垂直于路线方向，共布置两排，每排布置9个底座，每个底座平行路线方向，每排底座布置39米跨龙门吊，两排底座中间设浇筑砼斗运行小轨道(附图7-2:T梁预制场底模布置图)。 位于弯道内各孔桥按折线布置，桥墩沿弯道半径方向布置，一孔内各片T梁长度均不相同。 为方便施工，左右幅桥T梁按两种长度预制，每半幅桥内各片梁长差靠封锚砼来调整。T梁底模加工按左右幅两种长度制作，底模面板由10mm钢板制成，在两端进行局部加强，以满足T梁张拉起拱后把重量主要分布于两端部的强度要求。底模下层采用砼基础，其内预埋Ф20螺栓，螺栓穿附图7-2:T梁底模布置图(单位:米) 过其上端放置的35×15cm砼条和角钢?10相连，?10角钢和底模焊接在一起，为防止浇筑过程中漏浆，在角钢?10上固定4.2×5cm木条，外贴5mm厚的橡胶，为更有效地传递振动力和减少对底模的损害，在砼条和角钢?10间放置橡胶板。底模在投入运营前把接缝及不平的位置打磨光滑平整，涂脱模剂。底模两端吊梁位置设置活动底模以便于T梁出坑时安放吊具(附图7-3:T梁预制场底模结构图)。 图7-3 T梁预制场底模结构图(单位:厘米) 第三节: T梁模板 位于缓和曲线内T梁桥面横坡沿梁长线性变化，即翼缘与模板夹角沿梁长线性变化。处于曲线段的梁，横坡度需要每片都调节，不可能做那么多种类型不同横坡的模板，故需把模板的翼缘部分做成活页式可转角体系，以便调节其横坡度。 T梁侧模采用桁架式，其下端设置便于调整高度和拆模的调节螺丝，上下端设置对拉螺杆，砼条按一定的间距排列，对拉螺杆从两侧砼条间穿过，在对拉处模板进行局部加强。全桥共4套侧模，每箱(两横隔梁之间侧模为一箱)模板由两块组成，T梁翼板一次浇注成设计高度，为便于调节其长度，端头处模板做成三节。侧模采用钢模板，由加工厂加工制作，见(图7-4:T梁模板示意图); 图7-4 第四节: T梁制作、安装 一、钢筋绑扎 钢筋绑扎分二次进行，第一次是在调整好的底模上绑扎马蹄腹板与横隔板钢筋，布设预应力定位筋。第二次是模板支成后绑扎翼板钢筋，钢筋绑扎严格按图纸进行，保证绑扎钢筋质量。 二、支模板 一片T梁模板分三次支成，先支一边侧模，待肋板钢筋绑扎完成以后再支两端模板，最后支另一边侧模。在两端模上安装锚垫板，梁端设置螺旋钢筋，安装时注意锚垫板的倾斜度及对应的高度。 钢筋绑扎和支模板时，随时检查支座垫板，如发生位移和倾斜及时恢复，用铁丝将垫板预埋筋绑扎牢固。 三、浇注砼 拌和前,试验室下发经监理工程师认可的配合比通知单,操作者依据此通知单校正自动计量磅，明确外加剂用量，拌和过程中随时测定坍落度,确保砼质量。T梁浇注采用水平分层和斜向分层，振捣方式是附着振捣器配插入式小直径振捣棒，下料时要连续均匀铺开，不宜集中猛投挤塞，导致在钢筋密集 的地方振捣困难，振捣时不能碰撞预应力管道、支座预埋件及锚垫板。马蹄部分采用水平分层，腹板和翼板采用垂直分层，每层浇注厚度不宜超过30CM。 四、浇注过程中应注意的问题 1.派专人检查模板情况，出现问题及时解决。 2.检查锚垫板、支座预埋件的位置。 3.附着式振捣器每次振捣不超过2分钟，要减短每次振捣时间，增加振捣次数，砼振捣密实的标志是:砼不再下沉，无显著气泡、泛浆。 4.随时检查砼的质量及振捣是否规范。 五、养生 采用土工布覆盖，洒水养生7天，砼强度达到15-20Mpa时，拆除模板，拆除后应检查梁体有无明显蜂窝、麻面，特别是锚垫板处有无空洞，若有应采用监理工程师认可的方式处理。 六、预应力工程 预应力工程分管道成型、下料编束、穿束、张拉和压浆五个过程: 1.预应力管道成型采用直径D=77mm波纹管，波纹管在安装前仔细检查其外观，发现有孔洞或缝隙处用胶带缠严，同时将波纹管的两头用胶带封严。波纹管沿钢筋骨架上的定位孔穿好固定后，对其水平和竖向坐标进行检查，确保管道位置正确，线型平顺,并填好自检记录。 2.下料编束 首先检查钢绞线质量，保证钢绞线表面无裂纹毛剌、机械损伤、氧化铁皮或油迹。钢绞线下料长度L应计算确定，L=L0(两锚头之间的设计长度)+2(锚具厚度+限位板厚度+千斤顶长度+预留长度)。钢绞线用砂轮机切割后编成束，每隔1—1.5米绑扎一道铅丝，铅丝扣向里，绑好的钢绞线束编号挂牌堆放，离开地面，保持干燥，并应遮盖，防止雨淋。 3.穿束 T梁钢绞线穿束采用单根人工穿束的方式，穿束时钢绞线头缠胶带，防止钢绞线头被挂住。 4.施加预应力 预应力张拉作业前，所有操作人员应经过培训方可上岗，所有设备应及时检查和保养。预应力张拉中，如果发生下列任何一种情况，应重新校验。 (1)张拉过程中预应力钢绞线经常出现断丝时; (2)千斤顶漏油严重; (3)调换千斤顶油压表时; (4)油压表指针不回零; 张拉时，边张拉边测量其伸长值，采用应力、应变双控制，实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在6%以内。如发现伸长值异常应暂停张拉并通知监理工程师，张拉现场记录及时整理，并报监理工程师。 5.孔道压浆 为使孔道压浆流畅，并且浆液与孔壁结合良好，压浆前用高压水冲洗孔道，然后用无油脂压缩空气吹干。 压浆时采用边拌和边压浆的方式连续进行，直至出口冒出新鲜水泥浆，其稠度与压注的浆液相同时即可停止。 七、起吊设备龙门吊 每排T梁底座上使用一个用六排贝雷片拼装而成的跨径39m龙门 图7-5 龙门吊示意图(单位:厘米) 吊，龙门吊下设自制小推车，用电动机牵引小车实现龙门吊自行行走，龙门吊上放置两个8t卷扬机起吊T梁，还设电动葫芦吊斗浇筑砼(附图7-5:龙门吊示意图)。 八、T梁出坑、上桥及喂梁方案 由于预制场地面标高比路基标高低6.0米，如何将T梁吊装到路基上，而后运到架桥机的吊具下是我们应解决的问题，经多方面反复研讨，我们采用了几种方案比较: 1.利用高低脚龙门吊吊梁 制作一个高脚设在存梁区低脚设在路基上的龙门吊，利用龙门吊上小车行走把T梁运到路基上，这种方案吊梁到路基上安全稳定，但耗用材料较多，且与预制场龙门轨道发生平交可能会影响正常工作 。 2.架栈桥 用预制场的龙门吊将T梁吊到栈桥上的小平车上，然后将小平车移到路基上，但移到路基上后小平车应由横向移动改为纵向移动到桥位处，?绾谓饩稣庖晃侍庥植钢址桨浮? (1)在小平车上安装转向装置，在T梁横移至路基上后将小平车用千斤顶顶起，小平车轮换向即可。但这种方法要求小平车结构复杂，以项目经理部本身的技术水 平难以解决。 (2)使用用两套小平车，横向小平车移运至纵向小平车上，两层车叠在一起沿纵向轨道移运。但这种方法在桥面运输太危险，因为两层车叠在一起高达4.5米，而且T梁不容易固定，当这种方法运梁到架桥机处时由于架桥机高度不够，很难将T梁喂到架桥机底从而难以实现吊梁。 (3)利用转盘，在横向轨道与纵向轨道交接处设置转盘，利用转盘将小车换向。转盘的设置分两个地方，在两条轨道交接处设一转盘，另外在小车上也设一转盘 。 (4)利用两套小平车 横向小平车移运至纵横向轨道交接处，将T梁用千斤顶顶起，然后将纵向小车从纵向推至T梁支点处，落下千斤顶使T梁落于纵向小平车上，横向小平车退出后，纵向小平车运梁至架桥机位置，给架桥机喂梁，纵向小平车较横向小平车高。 综上所述几种方案的施工特点，利用栈桥安全经济，再结合项目的具体情况，我们选定了用第4方案，所需千斤顶小平车都是项目上已备有的机具可以节约投入(见图7-6-1至图7-6-3:运梁方案图)。 图7-6-1T梁移运方案 图7-6-2 T梁移运方案 图7-6-3 T梁移运方案 九、架桥机架梁 1.架桥机纵向移位前，两起吊小平车要运到后支腿附近，并要求作临 时固定，以防架桥机纵向运行时失稳(见图7-7)。 图7-7(单位:厘米) 2.架桥机纵向运行轨道两侧顶高度要求对应水平，保持平衡及轨距相同。前、中、后腿各横向运行轨道要求水平，且控制三者间的轨距并必须平行。 3.架桥机纵向移动时要作好一切准备工作，要求一次到位，不允许中途停顿。 4.架桥机上两台小车携带T梁纵向运行时，前支腿部位要求用手拉葫芦(5t)与横移轨道拉紧固定，加强稳定性。 5.架桥机拼装后一定进行吊重试吊运行，然后再运行到位开始安装作业。 6.架桥机架设作业时，要经常注意安全检查，每安装一孔必须进行一次全面安全检查，发现问题要停止工作并及时处理后才能继续作业。不允许机械带故障工作，五级风以上及雾、雨等恶劣天气应停止架桥作业，同时提前用索具稳固起吊小车和架桥机整机。架桥机停止工作时要切断电源，以防止发生意外。 7.在架桥机纵移、横移轨道两端必须设置挡铁，以保证架桥机移位的安全性。 8.在架桥机工作前，应调整前、中、后支腿高度，使架桥机主梁纵坡?1.5%。 十、T梁支座安装 1.安装前准备工作:安装前对支座各滑动面用丙酮或洒精仔细清洗干净。 2.安装工艺及注意事项: (1)准确测量放样，首先要复测支座垫石顶标高，然后用全站仪在纵横方向放十字线，定出支座中心位置，其平面位置的精度控制在5mm以内。 (2)支座标高要符合设计要求，支座四角高差控制在1mm以内，用水准仪在支座四角处各测量一点进行控制。支座垫石标高控制在?5mm以内。 (3)砂浆标号不低于设计强度，拌制时要严格按配合比进行，并及时取样做试件。 十一、注意事项 1.T梁预制与安装在施工时配合进行，T梁预制好后存放不超过60天，以防止因存梁时间过长可能产生过大的拱度。 2.施工组织各职能部门全部检查并落实施工组织提出的架梁技术、材料、机械、电力、设备、人员等方面的准备工作。 3.全面检查各墩台支承面的平整度、横向坡度，是否符合设计要求，否则应修凿平整并以水泥浆抹面使其符合要求。 4.墩台上的支座中心位置及桥梁端线放样并复核，保证设计要求。 5.对预制好的T梁作全面检查，检查其外形和构件的预埋件尺寸和位置，保证符合图纸规定。 第八章 伸缩缝安装 伸缩缝是桥梁的薄弱位置，很微小的不平整就会使其承受较大的冲击力而遭破损，因此，伸缩缝的安装要求精度高，必须使其牢固锚定并精确装入，以保证伸缩缝的安装质量、行车舒适平稳、经久耐用。本合同段共有14道 伸缩缝,有3种规格,分别为D80、D160、D240型。 第一节:伸缩缝施工工艺 一、伸缩缝的预留槽用低标号混凝土填平，其平整度与现浇梁体一致并在护栏上画出伸缩缝所在范围的标记。 二、待桥面沥青混凝土铺装层完成(覆盖伸缩缝预留槽连续铺筑)并经验收合格后，按标记在沥青砼面上准确放出伸缩缝边线，再用切割机锯开沥青砼面层，凿除低标号混凝土，确保预留槽的深度和宽度，将伸缩缝内的所有沥青砼和低标号砼清除干净，并用水清洗，最后整理预埋钢筋使之平顺。 三、整体吊装伸缩缝放入预留槽内，以两侧沥青面层的标高为准控制伸缩缝的标高，中心线应符合设计要求。 四、伸缩缝正确就位后固定，将伸缩缝锚固钢筋与砼梁内?ぢ窀纸盍讲喽猿频愫福缓笤俸嘎坎嗑群附右话朊探睢? 五、取下伸缩缝夹具，焊接另一半锚固钢筋。 六、伸缩缝如果是分段安装，接缝处按照制造厂家的要求予以焊接。 七、在梁端安装模板，模板接缝必须保证严密不漏浆。 八、浇筑伸缩缝两侧(各50cm宽)桥面混凝土铺装层。铺装层混凝土应与伸缩缝顶面和沥青混凝土路面找平。 第九章 护栏施工 护栏及防撞墙工程是全桥的脸面工程，也是使用者验收和参观者对施工外观质量的第一印象。施工要严格控制好测量放样，线型要顺畅。我公司充分利用丰富的施工经验，采取有力的技术组织措施，精心施工，保证其线型顺畅，外观光洁。施工接缝严密平整，构件表面颜色一致。本合同段护栏采用两种形式，分别为墙式护栏和波形护栏。墙式护栏全长3130米，波形护栏全长2030米，砼采用25#，共计1529m3。 第一节:施工工艺及施工中注意事项 一、施工工艺 1(砼凿毛 根据测量放出护栏位置，人工凿毛，将表面的水泥薄膜、松散砼层清除，然后用水冲洗干净。 2(绑扎钢筋、安装预埋件 施工前明确施工图纸上各单根钢筋的形状及细部尺寸，按图纸要求下料,确定绑扎程序。护栏钢筋结构简单，按照常规钢筋绑扎即可，预埋件按照图纸要求位置放好，并固定，以防浇注砼时位置移动。 3(模板安装 在立模前，根据测量提供的桥面护栏底标高，用水泥砂桨找平，模板加工高度比实际护栏高度小2 cm。为了保证接缝严密防止漏浆，在接缝处加垫海绵条，护栏外侧模板根部采用在预埋筋根部横向焊接钢筋支撑定位，内侧模板上口采用梁翼侧预埋钢筋作支撑定位，同时内外侧模板间加设对拉螺杆。在主桥护栏施工过程中，斜拉索对应的位置做成假缝形式。 4(砼浇注 在模板调好，检查各种预埋件是否有遗漏，位置是否准确，具备浇砼条件以后即可浇筑。 砼采用拌合站拌合，罐车运输，直接上桥。砼振捣充分密实，以振捣时不再有显著的沉落、不再出现大量的气泡、表面平整、泛浆为准。 5(养生 砼浇注完成或拆模后须及时进行养护，养护时用土工布覆盖，并经常洒水，使覆盖物保持湿润，养护时间不少于7天。 6(安装栏杆 按照图纸要求安装墙式护栏和波形护栏栏杆。 二、施工注意事项 1(模板是保证质量的第一条件，内外侧采用定型组合钢模，使其具有足够的强度和刚度。模板板面要平整光滑，接缝严密。 2(护栏及护栏座底面与T梁接缝要精心处理，安立模板前先将T梁找平，以防漏浆。 3(护栏内侧模板根部定位采用在预埋钢筋根部横向焊接钢筋支撑定位，外侧模板定位采用梁翼侧钻孔埋设钢筋来支撑，内外模用对拉螺栓连接形成整体。砼采用插入式振捣器振捣，严格控制砼配合比，坍落度控制在5cm左右，分两次浇注，振捣时既不能过振也不能漏振。 第十章 通车前静载试验、动载试验 第一节: 试验目的 丹山大桥荷载试验是根据国家的有关规定，对竣工后 的桥梁进行生产鉴定性质的试验，并对大桥的质量是否与设计相符作出检验和评价，本次荷载试验的目的为: 一、通过静力加载试验，测定桥梁结构在试验荷载作用下控制截面的应力和挠度，以对实际结构的使用性能和工作状态作出评价。 二、通过测试桥梁的振型、自振特性、阻尼系数等参数来评价桥梁的振动特性。 三、通过测试索力值与设计值比较，来评价施工质量是否满足设计要求。 第二节: 试验项目及断面测点布置 一、加载试验项目及测试方法 按照设计的最不利组合，测试在试验荷载作用下，各控制截面的应力、应变和挠度值，并与计算值相比较，以此来评价桥梁结构的承载能力。 试验项目: 1(检验136米主跨跨中最大正弯矩和竖向挠度的横向加载试验。 2(检验136米主跨控制截面(正弯矩最不利效应截面)最大弯矩 和偏载增大效应影响的横桥向偏心加载试验。 3. 检验96米跨跨内控制截面最大正弯矩和竖向挠度的横桥向对 称加载试验。 4. 检验96米跨跨内控制截面最大正弯矩和偏载增大效应的横桥向偏心加载试验。 5(检验辅助墩顶最大负弯矩的横桥向对称加载试验。 6(检验辅助墩顶最大负弯矩的横桥向偏心加载试验。 7(检验两端最大剪力的横桥向对称加载试验。 8(检验两端最大剪力的横桥向偏心加载试验。 9(检验塔顶最大水平位移的横桥向对称加载试验。 测试方法:控制断面的应力、应变测试，采用在构件表面粘帖应力传感器的方法，用数据采集系统进行自动采集记录;控制断面的挠度和塔顶的水平位移测试，采用全站仪和水准仪进行测量。 二、测试断面和测点布置 根据试验项目要求，分为5个断面进行加载测试: 媳绷蕉司喽酥С兄行囊槐读焊叩亩厦妫炊厦?#、5#，主要用于试验项目7、8的测试; 2(辅助墩顶断面，即断面2#，主要用于试验项目5、6的测试; 3(96米跨跨中断面，即断面3#，主要用于试验项目3、4的测试; 4(136米跨跨中断面，即断面4#，主要用于试验项目1、2的测试; 5. 塔顶，主要用于试验项目9的测试。 全桥应力测试断面布置见图10-1，挠度测点布置见图10-2，，测试断面测点布置图见图10-3。 图10-1 图10-2 测试断面测点布置图图10-3. 第三节: 静力荷载试验 参照《大跨径混凝土桥梁试验方法》和《公路工程质量检验评定标准》的有关规定,本次加载试验采用基本荷载加载，要求所用荷载的荷载效率η满足0.8?η?1.0。在实际的加载过程中由于加载车辆与标准车辆不完全一致，使实际试验荷载效率稍有偏大。 一、加载方法及分级 主桥加载，采用数量单车总重为300KN的载重车加载，经计算本次加载需要10辆车(实际加载用四辆解放车，六辆斯太尔车)，主桥的加载试验因项目较多以及受加载时间的限制，各试验项目均分两次加满载。 表一1 各试验车辆的轴重(KN) 车号 前轴重 中轴重 后轴重 总重 1 54 121 121 296 2 45 130 130 305 3 46 130 130 306 4 47 131 131 309 5 55 135 135 325 6 55 130 130 315 7 55 125 125 305 8 57 130 130 317 9 56 130 130 316 10 57 132 132 321 二、加载工况 本次试验经过优化组合,确定的加载工况为10个,每个工况所对应的测试断面及其静力荷载效率见下表。 加载工况 主要试验 断面 试验项目 试验荷载 效应 计算荷载 效应 荷载效 率(η) ?(横桥向对称) 5# 北端支点最不利剪 力 1674KN 1500KN 1.11 ?(横桥向偏载) 5# ?(横桥向对称) 4# 136米跨内最不利 正弯矩及挠度 13952KN 12645KN 1.10 ?(横桥向偏载) 4# ?(横桥向对称) 3# 96米跨内最不利 正弯矩及挠度 18927KN 17636KN 1.07 ?(横桥向偏载) 3# ?(横桥向对称) 2# 辅助墩顶最不利 负弯矩 25155KN 24165KN 1.04 ?(横桥向偏载) 2# ?(横桥向对称) 1# 南端支点最不利 剪力 1415KN 1400KN 1.01 ?(横桥向偏载) 1# ?(横桥向对称) -- 塔顶最大水平位移 -- -- -- ?(横桥向对称) -- 塔顶最大水平位移 -- -- -- 三、加载车辆在桥面上的纵横向布置 1(加载工况?,?:北端支点最大剪力的横桥向对称加载和偏心加载试验 工况?,?车辆纵桥向布置 加1,2 加1,2 卸 加载车 加2A,2B 加2C,2D 卸2A,2B,2C,2D 累计荷载效应 37.6% 100% -100% 工况?(对称)分两级加载,工况?(偏载)一次加满。 2(加载工况?，?:136米跨内最大正弯矩的横桥向对称加载和偏心加载试验 工况?，?车辆纵桥向布置 加1,2 加1,2 卸 加载车 加2A,2B 加2C,2D 卸2A,2B,2C,2D 累计荷载效应 63.9% 100% -100% 工况?(对称)分两级加载，工况?(偏载)一次加满。 3(加载工况?，?:96米跨内最大正弯距的横桥向对称加载和偏心加载试验，辅助墩顶最大负弯距的横桥向对称加载和偏心加载试验 工况?，?车辆纵桥向布置 加1,2 加1,2 卸 加载车 加2A,2B，2C 加2D,2E 卸2A,2B,2C,2D，2E 累计荷载效应 63.9% 100% -100% 工况?(对称)分两级加载，工况?(偏载)一次加满。 4(加载工况?，?:南端支点最大剪力的横桥向对称加载和偏心加载试验 工况?，?车辆纵桥向布置 加1,2 加1,2 卸 加载车 加2A,2B， 加2C,2D 卸2A,2B,2C,2D 累计荷载效应 32.7% 100% -100% 工况?(对称)分两级加载，工况?(偏载)一次加满。 5(工况?加载同工况?，检验塔顶向南偏移的加载。 6(工况?加载同工况?，检验塔顶向北偏移的加载。 三、加载的程序 在进行正式加载试验前，采用8辆车对结构进行预加载，以使结构进入正常的工作状态，另一方面也可以检查测试系统以及各测试仪器和传感器是否工作正常。预加载试验进行了2次。 预加载卸到零荷载并在结构得到充分的恢复之后，才可以进入正式加载试验。正式加载试验按预定的加载工况顺序进行，完成一个加载工况后，应使结构得到充分的零荷载恢复之后方可进入下一个工况。 四、静力加载试验规则 静力试验应选在气温无大的变化和结构温度趋于稳定的时间间隔内进行。试验过程中应考虑温度补偿。本次试验在晚上的10:00开始，次日凌晨3:00结束。试验时的温度为5度。 静力试验荷载持续时间，原则上取决于结构变 化达到稳定所需要的时间，只有结构的变位达到相对的稳定后，才能进入下一荷载阶段。同一级荷载内若结构变位的最大测点在最后5分钟内的变位增量小于前一个5分钟变位增量的15%，或者小于所用量测仪器的最小分辩值，即可认为结构变位达到相对稳定。 若在加载的过程中出现下列情况之一应立即停止加载试验: ?控制测点的应力值超过计算值;并且达到或超过规范规定的允许值时; ?控制测点的变位超过规范规定的允许值时; ?由于加载试验使结构出现非正常的受力损伤或局部发生损坏，影响到 桥梁承载能力和今后正常使用时。 第四节: 静载试验结果分析 一、挠度 本次试验挠度测点布置在右幅桥左侧的防撞护栏处，每个工况加载时都用精密水准仪进行测试。当荷载分别布置在136米和96米跨内时，各测点的挠度实测值见下表: 全桥的挠度实测值(单位:mm) 从表中可以看出，136米跨的最大挠度为工况?时的74mm，工况?的荷载效率1.1，此时按照试验荷载的布置，从挠度影响线上计算出的挠度值是98.4mm。根据《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中提到的静载试验结果的校验系数α，当试验荷载效率η=1.1时，α应在0.7至1.07之间，现α=74/98.4=0.75 Υ表明本桥136米跨在试验荷载作用下，结构处于正常工作状态。 同样的情况，96米跨内的最大挠度为工况?时的53mm，工况?的荷载效率是1.07，按照试验荷载的布置，从挠度影响线上计算出的挠度值是76mm。当试验荷载效率η=107时，该比值α应在07至106之间，现α=53/74=0.7，表明本桥96米跨在试验荷载作用下，结构也处于正常工作状态。 本次试验所测的最大挠度值136米跨是74mm，96米跨是53mm，其最大竖向挠度与跨径之比分别为1/1838L、1/1811L，远小于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定的1/600L的允许值。 塔顶水平位移，在96米跨布满载时，塔顶测试断面向南偏移了7mm，在136米跨布满载时，向北偏移了11mm。 二、应变 每个工况只有在具有最大荷载效应的相应测试断面上，所布置的应变测点才出现较大的读数，所以在整理实测应变值时，每个工况只选取其对应的具有最大荷载效应的测试断面。 从试验结果可以看出，2#断面在工况?的作用下，其最大的纵向压应变是102×10-6，即压应力为3.64Mpa，远小于C55预应力混凝土的允许应力(荷载组合?)19.25Mpa。 在横桥向对称加载时，左右两侧的应变实测值基本一致，而在横桥向偏载作用下，左侧的实测值明显的大于右侧实测值，表明结构荷载偏心的反应是正常的。从结果可以看出校验系数除断面2的压应变稍小外，其它均满足《试验方法》要求(不小于0.6)。在136米跨和96米跨的控制断面的残余变形系数均小于0.2，满足《试验方法》规定的小于0.2的要求。 在工况?和?作用下，南北两端支点的1#和5#断面最大的斜向拉应变是3.68×10-6，经计算最大的主应力为1.324Mpa，按照C55预应力混凝土的允许主应力(荷载组合?)2.56Mpa，其结果满足规范要求。 第五节: 静载试验结论 一、本次静载试验,对加载项目所产生的荷载效应与设计活载产生的荷载效应之比，即荷载效率值，介于1.01-1.11之间，表明试验荷载能反映设计活载的作用。 二、在试验荷载的作用下，主桥136米跨和96米跨的最大挠度分别为74mm和53mm，其与跨径之比远小于桥规规定的1/600L的允许值。 三、在试验荷载作用下，136米跨和96米跨控制断面的残余变形系数均满足要求。 四、结构在相应的产生最大荷载效应的工况，其混凝土表面的纵向应变和三向应变基本上符合结构性能表现出来的规律，其应变校验系数均在0.6以上。 综上所述，通过静载试验表明，本桥在 相当于设计荷载作用下，结构处于弹性工作状态，其挠度应变都未出现异常情况， 桥梁可以正常使用。 第六节: 动力荷载试验和结论 对于大桥的振动测试， 采用国家地震工程力学研究所生产的891-型低频拾振器和891-型电压放大器进行采 集和放大;对大桥动挠度和动应变，采用应变位移计、弓形应变计和成都电子仪器 厂生产的DY-5型动态应变计。采用东方噪声振动研究所研制的INV-303和DASP软件 系统进行记录和分析。 一、大桥脉动测试:桥梁结构没有任何人为和车辆的干 扰，在自然环境震源的随机激振下，产生微幅随机振动，采用高灵敏度低超频的891-?型拾振器拾取微小的振动信号，对大桥进行不间断的20分钟采样，通过DASP采 集分析系统计算和分析，得到大桥的自振特性。 二、大桥跳车跑车测试:重 30吨的汽车，以15Km/h的速度，跨过15厘米高的弓形板停住，测试桥梁的振动;重 30吨的汽车分别以20Km/h、30Km/h、40Km/h、50Km/h的速度，由即蚯嗟悍较 蚴还帕海馐郧帕旱亩匦浴? 动力试验结论:该桥自振特性属于低频振 动，主频0.563Hz为小阻尼振动，其值在同类桥梁的常值范围之内;行车试验的强迫 振动的测试结果表明，当试验车以不同的车速通过桥梁时，冲击系数与车速之间的 相关系数不明显。 第七节: 大桥拉索索力测试 本次测试采用频率换算的方法 测试拉索的索力。采用北戴河科新测振仪器有限公司生产的YD-82型压电传感器、 DHF-10型六通道电荷放大器，对拉索的振动进行采集和放大;采用东方噪声振动研 究所研制的INV303和DASP软件系统进行记录和分析，根据振弦振动原理，通过以 下动力平衡方程计算索力: w/g×ò2y/òt2+E×I×ò4Y/òX4-T×ò2Y/òX2=0 式中: Y-横向坐标(垂直于索 的长度方向) X-纵向坐标(沿索的方向) W-单位索的重量 g-重力加速度 T-索的拉力 t-时间 EI-索的弯曲刚度 对 于两端铰接的刚性索用以下公式计算索力T: T = 4WL2fn2/n2g-n2EIл2/L2 式中: L-拉索计算长度 fn-拉索第n阶自振频率 n-拉索振动的阶 序数 由于拉索的弯曲刚度较小，在索力计算中的影响相当小，因此可以根据下 列公式计算索的拉力: T = 4ML2f12 式中: f1-拉索的振动的 第一阶频率 从下表测量结果来看，靠近索塔的四根索的设计值和实测值相差较大， 但拉索设计总值和实测总值的误差仅为1.9%。(见下表) 丹山水库斜拉桥索力测试 结果表 斜拉索号 右幅桥路中心侧斜拉索 索长L(m) 单位长 度 质量(kg/m) 设计拉力值 (kN) 索自振基频 (Hz) 测试计 算 索力(KN) 15 144.377 36.5 2449 0.8813 2363 14 136.655 36.5 2380 0.9063 2239 13 128.962 36.5 2158 0.9188 2050 12 121.289 36.5 2500 1.11875 2688 11 113.601 42.0 2704 1.0626 2448 10 105.726 36.5 2379 1.1625 2203 9 98.017 36.5 2303 1.2376 2148 8 90.359 45.6 2801 1.3563 2740 7 82.913 36.5 2342 1.5064 2278 6 75.247 36.5 2485 1.7676 2583 5 67.755 32.9 2125 1.8751 2124 4 59.404 32.9 2063 2.0626 1976 3 52.176 27.5 1890 2.4377 1779 2 43.425 27.5 1809 2.8752 1715 1 35.995 27.5 1660 3.7502 2004 1’ 34.553 27.5 1629 3.7502 1847 2’ 44.127 27.5 1616 2.8127 1695 3’ 51.338 27.5 1783 2.5002 1812 4’ 59.795 32.9 2025 2.0626 2002 5’ 67.093 32.9 2072 1.8751 2083 6’ 75.009 36.5 2413 1.6876 2339 7’ 82.706 36.5 2280 1.5001 2247 8’ 90.091 45.6 2795 1.3563 2723 9’ 97.778 36.5 2394 1.2876 2314 10’ 105.421 36.5 2614 1.2501 2536 11’ 113.231 42.0 2483 1.0626 2432 12’ 120.851 36.5 2485 1.0501 2351 13’ 128.591 36.5 2261 1.0001 2415 14’ 136.283 36.5 2595 0.9251 2321 15’ 144.084 36.5 2258 0.8526 2203 丹山水库斜拉桥索力测试结果表(续) 斜拉索号 右幅桥 路肩侧斜拉索 索长L(m) 单位长度 质量(kg/m) 设计拉力值 (kN) 索自振基频 (Hz) 测试计算 索力(KN) 15 144.539 36.5 2449 0.8751 2336 14 136.823 36.5 2380 0.9376 2403 13 129.136 36.5 2158 0.9376 2140 12 121.470 36.5 2500 1.0001 2154 11 113.788 42.0 2704 1.0688 2484 10 105.920 36.5 2379 1.1563 2190 9 98.219 36.5 2303 1.2501 2201 8 90.571 45.6 2801 1.3126 2578 7 83.137 36.5 2342 1.5001 2271 6 75.483 36.5 2485 1.6876 2369 5 68.004 32.9 2125 1.8751 2140 4 59.665 32.9 2063 2.0626 1993 3 52.457 27.5 1890 2.4377 1799 2 43.724 27.5 1809 2.8752 1738 1 36.321 27.5 1660 3.7502 2041 1’ 34.876 27.5 1629 3.7502 1882 2’ 44.428 27.5 1616 2.8127 1718 3’ 51.616 27.5 1783 2.5002 1832 4’ 60.059 32.9 2025 2.0626 2019 5’ 67.340 32.9 2072 1.8751 2098 6’ 75.244 36.5 2413 1.6876 2354 7’ 82.929 36.5 2280 1.5001 2259 8’ 90.302 45.6 2795 1.3751 2812 9’ 97.979 36.5 2394 1.3126 2415 10’ 105.614 36.5 2614 1.2501 2525 11’ 113.417 42.0 2483 1.0626 2440 12’ 121.030 36.5 2485 1.0626 2415 13’ 128.763 36.5 2261 1.0001 2421 14’ 136.424 36.5 2595 0.9376 2389 15’ 144.201 36.5 2258 0.8313 2298 索力总值 135502 133166 PAGE www.fdcsky.cn 中国地产商域网 Sheet1 Sheet2 Sheet3