特大桥施工技术总结 83页

封面彩图施工总平面布置图（施工照片）XX特大桥施工技术总结前言内昆铁路北起四川内江，南至云南昆明，全长879公里，新建铁路水富至梅花山长357.6公里，该工程处于四川盆地爬升至云贵高原的过渡地带，地形险恶，地质情况复杂，桥隧比重占线路总长的45%，是继成昆、南昆铁路之后在西南山区修建的又一条铁路干线。内昆铁路与正在进行修建的水柏铁路的建设将形成西南与华南沿海各省的交流的最短通道，成为成昆铁路的重要分流线，为“黔煤入川”、“黔煤入广”创造良好的运输条件。将来从成都经由内昆铁路到广西防城港比现在经由川黔线、黔贵线缩短运距279公里。内昆铁路水富至梅花山段XX特大桥，位于贵州省威宁县观风海镇，在李子村横跨XX，是内昆铁路控制工期的头号重点难点工程，“内昆铁路看建总，建总看十八局，十八局看XX”。可见XX特大桥在内昆铁路建设中的重要地位。该桥由铁道部第二勘测设计院设计，中铁第十八工程局二处负责主桥施工，长沙铁道学院监理公司负责监理工作。该桥于1999年3月26日开工至2000年9月11日最后一个梁段合拢，历时17个半月的时间完成主体工程施工任务，工程质量评定为优良。该桥的建设无论从工程规模、工程结构特点、工期和施工难度均创造了中国铁路建桥史之最。参加该桥施工的主要人员有：施工单位:XX等设计单位：XX监理单位：XX83 第一部分工程简介一、地理位置XX特大桥位于贵州省威宁县观风海镇境内，在李子村横跨XX。该桥线路中心里程为DK442+256。二、工程规模大桥全长1031.86m，桥跨布置为7×32m+（72+3×128+72）m+8×32m，主桥部分包括７～12号墩及悬灌梁、其桥跨布置为5孔（72+3×128+72）m一联的刚构-连续组合梁，梁部为单箱单室、变高度变截面、三向预应力箱形结构。0号段梁高8.8m，跨中梁高4.4m，梁部圬工为7452.8m3。全桥基础设计为钻（挖）孔桩和明挖基础，桩径为150cm，单墩群桩最多桩数为50根，全桥总桩数为222根，最长桩为40m，桩基总长7986m，砼圬工为16057m3。承台最小尺寸为（长×宽×高）14.2×14.2×4m，最大尺寸为（长×宽×高）37.6×18.1×5m，总圬工量为14520m3。主跨8～11#墩身为弧端形截面厚壁空心墩，其余墩身为矩形截面，主跨墩身最低墩高度39m，最高墩高度107米，墩底最大截面为28.9×8m，砼圬工近30000m3。全桥总圬工量为10.5万m3。该桥主跨采取群桩高墩连续-刚构组合梁形式设计是我国铁路桥梁设计之最。结构形式详见《XX特大桥总布置图》图1-1。83 三、自然地理概况（一）、地形地貌大桥座落在XX峡谷，当地属构造侵蚀中山沟谷地貌，海拔2054～2180m，自然坡度30°～60°。沟槽内地势较为平坦，坡面植被较差，两侧多有呈散点、鸡窝状分布的小煤窑，工程地质极差。桥址距威宁—昭通公路较远，交通极不方便，不通水电。（二）、水文地质桥址地下水埋深较浅，大部分在5m范围内，个别地方地下水位较深，主要为空隙潜水，且无侵蚀性。（三）、地质情况XX特大桥横跨XX背斜。背斜两翼地层为石炭系下统大塘组旧司段，含有多层岩性，并含有数层煤层及煤线。地面以下5-20米为不稳定的滑坡带，11#墩边坡达40米高，坡面极不稳定，有破碎的断层。该桥址地震基本烈度为六度。（四）、气候条件据威宁县气象局提供的资料，威宁县属亚热带季风湿润气候，由于海拔高，具有高原季风气候特点。年平均气温11℃，最高气温32.3℃，最低气温-15.3℃；年平均风速3.2m/s，最多风向SE；年平均降雨量1400mm，降雨主要集中在5-10月份，占全年降雨量的82.4%。XX桥区冬季严寒，１～２月份最低气温达-15.3℃；常年多大风，西南风最大风速达33m／s，相当于10级台风；多雾，一年中有近150天时间大雾弥漫；春季干旱，严重缺水；于6～10月份，多雨并且多雷击。这种恶劣的气候给施工带来了许多不便。四、该桥的主要特点（一）、集群桩深基、高墩、大跨、长联于一体，科技含量高。主桥8#墩顶设活动支座为连续梁，其它9#~11#为连续刚构。五孔一联，联长达529.4m的主桥，采取刚构-连续组合梁设计形式为目前我国铁路设计之最。主墩为50根40m长桩基，墩高107m，铁路高墩首次突破百米记录，建筑高度达161m，中国第一，世界罕见。83 （二）、工程量大，工期矛盾突出主桥部分砼圬工总量达8万m3（是南昆线上著名的南盘江大桥和清水河大桥两座桥梁圬工总量的1.39倍），而施工时间却比其任何一座桥的工期都短。该桥设计工期为30个月，因设计原因1999年３月20日才接到施工资料开工，施工时间仅剩21个月，其间还要跨越两个雨季、两个冬季，工期相当紧张。成为铁道部关注的热点，工期是XX大桥最敏感的话题，在工程监理的前期，曾因为XX的工期准备改变全线的铺轨工期计划，但我单位用实际行动实现了令人不和相信的事实。（三）、气候恶劣，环境条件差多雨、多雾、高温、严寒，交通运输条件差，增加了施工难度。（四）、安全、质量要求高,技术复杂，施工难度大，为世人瞩目。高墩、深基群桩、大体积混凝土施工、刚构-连续组合梁施工，类似的桥梁施工无可借鉴的经验。（五）、地质复杂，施工难度大大桥横跨XX背斜。地面以下5-20米为不稳定的滑坡带，11#墩边坡达40米高，坡面极不稳定，有破碎的断层。12#墩有溶洞出现。基础穿过煤层和地质断层，给施工带来相当大的难度。83 第二部分连续-刚构组合梁施工技术一、连续-刚构组合梁梁部结构简介XX特大桥主桥包括7～12号墩及五跨（72+3×128+72m）一联529.4m的刚构-连续组合梁。梁体为单箱单室、变高度、变截面、三向预应力箱形结构,支墩处梁高8.8m，跨中34m直线段及边跨端部25.7m直线段梁高4.4m,顶板宽8.1m,箱宽6.1m,梁部砼圬工7452.8立方米。全桥由8#-11#墩的4个T构组成，8#墩顶设活动支座,其它均为刚构。每个T构梁段划分为0#段、1#-16#段、17#合拢段及边跨的18#、19#段，全联共分为141个施工梁段。箱梁结构尺寸见图2-1梁段划分见下图图2-2图2-1梁部结构图图2-2梁段划分示意图83 二、梁部施工要点及主要施工技术该桥梁部施工的关键技术包括0#梁段竖向预应力筋安装、0#梁段砼灌注、挂蓝方案、张拉工艺、合拢顺序设计、合拢段施工、预应力施工技术、抗风施工技术等。㈠、0#梁段施工技术0#梁段施工见施工结构设计图示1、0#梁段竖向预应力筋安装83 0#段竖向预应力筋高达12m,要求一次性安装到位,不允许采用连接器连接。以往施工都是在地面和普通钢筋一起绑扎定位,然后整体吊装至0#段。本桥利用墩身液压平台,在其上搭设钢管架安装和定位竖向预应力筋,并在墩身周边砼内埋设[16槽钢作劲性骨架来架立和固定竖向预应力筋，待预应力筋埋入墩身一段砼施工完后,分解和拆除墩身液压平台。钢筋仍然以钢管架支撑。2、0#梁段膺架安装0#梁段在鹰架上进行现浇施工，本桥刚构墩梁结合部不设墩顶实心过渡段，箱梁底板即为墩身封顶，因此0#段施工须设置内外膺架。（1）、内部膺架在墩顶砼内设置钢牛腿，牛腿上安装纵横梁和模架，模架上铺设模板,施工箱梁0#梁段底板，并在平台下部设置二级平台和封顶砼内设置吊环,用以拆除膺架。（2）、外部膺架外部膺架是在墩顶墩身预埋螺栓套组焊的预埋件，安装由型钢加工的三角架，主要承受施工荷载，三角架采用墩身平台20#槽钢加工，槽钢背靠背组合，利用Ф22螺栓与预埋件连接，工程完后直接卸掉螺栓，并用砂浆抹平即可。（3）、鹰架安装方法墩身施工过后利用液压平台安装鹰架，鹰架的安装顺序为先内后外（墩内平台先安装），鹰架杆件利用缆索吊和塔吊吊装，人工配合安装，因鹰架连接螺栓孔与预埋件为匹配加工，安装时按编号进行。3、0#梁段模板安装及抗风施工技术（1）、模板安装鹰架组装后，按照结构尺寸要求控制顶面分配梁的标高，地面分三段整体拼装模架和模架，利用双组缆索吊对称吊装，精确测量定位后进行锁定，在以此为基础顺序吊装。对侧模板顶部利用型钢进行刚性连接，悬吊内模模架和模板。（2）、抗风施工技术当地最高风速达到33m/s,相当于10级台风的风力，故抗风施工是本桥0#梁段施工的关键技术。施工中采取的措施是，避免大风天气进行吊装施工和通过对结构进行加固抵抗大风对已安装好的结构尺寸造成影响。①、风荷载计算：W=k1×k2×k3×w0取k1=1.4,k2=1.56,k3=1.3,w0=V2/1.683 PPPPPw0结构受力图示则W=1932Pa，对于0#梁段模板产生的水平力为：P=12×9.6×1932=22.2t受力图示如结构受力图示。②、施工措施：在施工中采取如下措施A、对现场的气候进行观测，选择合适的时间进行吊装作业，安装测风器，加强对风速的观测，避免强风情况下吊装作业。监理工程师论坛http://bbs.job2299.com/B、利用模板固定面板，模板于地面分段拼装后利用两组缆索吊进行整体对称吊装。就位后在不解除吊钩的情况下及时进行加固。C、模板外模架与膺架焊接固结，上下游模架利用型钢进行刚性连接，经过计算能达到抗风的要求。顶部连接的型钢可用于悬吊内模和作为施工作业平台。结构计算如下：D、及时安装内模，使内外模形成整体增强抗风能力。安装结构图示如下：（3）、效果四个T构0#段模板安装顺利，未发生安全事故，结构经受住大风的考验，在施工过程中发生的最大风速为16m/s,事后观测模板未产生位移，未因风大影响结构的几何尺寸和工程质量。（在抗风施工方案的考虑中曾建议增加0#段的劲性骨架，可起到抗风的效果和利于模板安装和施工。）4、0#梁段砼施工⑴砼的拌制：采用5-30mm连续级配的碎石和含泥量低于1%的中粗河砂,通过掺加高效减水剂，制成塌落度12-18cm的流态砼,并根据不同的灌注部位和气温情况及时进行调整。83 ⑵砼灌注：砼采用单钩起吊能力10T的双组缆索吊和1250kN-M的塔吊进行灌注。在腹板、顶板和隔板位置开洞9处，安放串筒，保证砼直达灌注部位。⑶捣固作业：纵向波纹管待混凝土灌注到位后进行安装，钢筋进行局部移动位置和割断预留进人孔，待混凝土灌注到位后进行焊接，捣固人员直接进入结构内部进行捣固,确保混凝土密实。㈡悬灌施工1、挂蓝的设计⑴采用自锚桁架式三角形挂蓝进行悬灌施工，内外模板和主构架可以一次走行到位，根据现场的施工情况和施工习惯，内模也可以两次走行,外模只能与主桁架一次走行到位。⑵挂蓝组成：本桥采用三角形桁架式挂蓝，由吊架部分、锚固部分、模板部分、走行部分及附属部分组成。⑶主要技术指标：挂蓝自重59吨，适应最大梁段长度4米，适用最大梁段重量200吨，最大荷载时挂蓝实际测量变形13mm，一般梁段施工时预留沉落值5-10mm，设计安全度为2.5，导链牵引。前支座安放聚四氟乙烯滑板，后支座设滚轮，减小滑行阻力。⑷挂蓝设计不同之处在于挂蓝的走行部分，在走行时外模板坐落于底模纵向走行梁上，较以前依翼缘板下的走行梁走行更为安全和平稳。挂蓝的结构图示如下：83 2、挂蓝刚度及变形试验挂蓝在工厂进行了刚度和变形试验，挂蓝分级加载、卸载。通过加载实验测定挂蓝的弹性变形和非弹性变形值，检验各部件的连接情况，测定施工数据，为安装挂蓝预留沉落量提供依据，具体的实验方法如下：⑴场内制作挂蓝加载实验台；⑵场内拼装挂蓝主桁架；⑶主桁架前端分级加载，进行挂蓝实际变形观测，做好记录；⑷在实验台上分别对锚、吊结构进行加载实验，安全系数要大于2。通过加载实验测定挂蓝在满载时的弹性变形值为13mm，非弹性变形值为11mm，强度和刚度符合施工规范和钢结构设计规范要求。挂蓝加载实验图示如下：3、挂蓝安装挂蓝安装在0#段完成并安装完底板后进行，先安装滑轨和锚轮组，并利用竖向预应力筋锚固滑轨。然后吊装主桁架部分，主桁架在地面组装后用缆索吊吊装到位，最后安装前横梁和其他部件。挂蓝安装采用缆索吊分部整体吊装施工，具体施工步骤如下：⑴安装挂蓝底模板，并利用竖向预应力筋锚固挂蓝轨道。⑵主桁架在地面整体组装后用缆索吊吊装到位，锚固于挂蓝轨道⑶安装前横梁及前吊带，悬吊底模板，解除斜拉钢丝绳；⑷0#梁段外模解体，利用缆索吊单侧吊钩移动就位，置于底模外侧走行纵梁上，上端临时固定于主桁架上；⑸安装外模吊梁和吊杆悬吊外模；⑹安装内吊梁，吊杆和内模架，内模板；⑺安装其他部件；⑻安全检查。安装前对有关尺寸进行了检查，比如吊带孔位置，锚固钢筋间距，吊耳间距等，发现问题及时处理，避免了在安装过程中发现，影响安装进度，全桥8套挂蓝安装顺利。4、挂蓝的使用施工时为进行有效的线性控制工作，减少挂蓝在灌注砼过程中的变形调整，挂蓝前端应预留沉落量，沉落量的确定是根据挂蓝实验时的变形和现场施工前1—83 2个梁段灌注过程中的变形观测结果来确定的，具体办法如下：⑴首次使用挂蓝前按照实验数据对挂蓝前端预留沉落值，⑵灌注砼前于挂蓝前横梁和吊带上设定观测点，⑶根据砼的灌注过程分级对观测点的标高进行观测，当观测结果与预留沉落值相差超过施工规范要求的5MM时，对挂蓝前吊带进行调整⑷对观测结果进行分析，确定挂蓝的底模板和主桁架的变形。该桥挂蓝的预留沉落值根据实验和前期的观测结果设定为1-5#梁段8mm，5-11#梁段5mm,11-17#梁段8mm。该变形值在进行挂蓝标高设定时一次完成。在挂蓝的使用过程中坚持对挂蓝的吊系统进行检查，避免发生安全事故。5、挂蓝走行梁段砼达到80%后，进行张拉、压浆后，将挂蓝前移。前移步骤为：⑴接长并锚固挂蓝轨道，在轨道表面放置镀锌铁皮，并涂润滑油；⑵拆下底模后吊带、内外模前后锚杆，并确认模板已经和砼脱离，内模和内模架落于降低的内滑梁上，外模板落于底模走行纵梁上；拆除主桁架的后锚杆让后支座受力，放松底模前吊带，使底模离开梁体100mm左右；⑶进行走行前的安全检查，重点检查部位为挂蓝两轨道是否相对水平和与桥轴线平行，轨道锚固和支垫情况，挂蓝前后支座，挂蓝上是否有人员在作业；⑷每片主桁架各用一个10吨的倒链牵引，带动挂蓝底模、侧模和内模同步前移，滑行时及时对接缝和砼表面缺陷进行处理，尤其是对拉杆头进行处理，防止锈水污染砼表面，进行修补和处理时挂蓝不能移动；⑸到位后及时安装底模后吊带，内外滑梁吊杆和挂蓝主桁架后锚固装置，将临时受力状态变为永久受力状态，确保施工安全。6、特殊情况下挂蓝的处理83 ⑴挂蓝联体解决箱梁1#梁段无后锚施工在进行8#T构0#梁段施工时，由于在中隔墙位置设计无竖向预应力钢筋，施工时亦忘记为1#梁段悬灌施工埋设临时锚固钢筋，致使施工1#梁段时挂蓝后锚处轨道锚固跨度过大，不能满足受力要求，对挂蓝的安装和移动都产生影响。针对这种情况，施工中采取挂蓝联体的办法得到了解决。具体施工方案如下图所示：①、荷载计算：Page:12A、根据结构自重计算施工时作用在挂蓝前端的结构自重G自=250KNB、施工荷载G施：均布荷载为（Pa=0.75KN/M2）×作业面积（A1=44.2M2）=33KNC、风荷载：G风=风压P风(1.25KN/M2)×受风面积A1(44.2M2)=55KN(风压系数取1.0)D、1#梁段钢筋混凝土设计重量1500KN,作用在挂蓝前端的荷载按照挂蓝结构计算为G砼＝576KN②、安装过程中的结构安全A、挂蓝安装时只计入作用在挂蓝前端的结构自重、风荷载、施工荷载，对后锚的影响，受力点均按作用在挂蓝前端计算。83 P安=G自+G施+G风=250KN+55KN+33KN=338KN。B、结构简化计算图示如（图二）C、所需锚固力计算按照以上图示计算(图中尺寸单位以cm计)A点锚固力Ra计算:∑MB=P安×5.2M-Ra×5=0Ra=P安×5.2M/5M=338KN×5.2M/5M=351.2KND、轨道受力检算根据图一中轨道一的受力状态对轨道进行受力检算W为轨道的截面模量为4.1×10-3m3　　安全系数为K=[σ]/σ=17.5×104/6.4×104=2.7＞2,符合《铁路桥涵施工规范》要求③、施工阶段的结构安全A、施工阶段的荷载计算83 施工阶段计入挂蓝前端的全部荷载，施工荷载、风荷载一半作用在挂蓝前端，挂蓝前端总荷载P施=G自+G砼+（G施+G风）×1/2＝250+576+(33+55)×1/2=870KN经过计算，图二的锚固措施满足不了施工阶段的要求，故采取挂蓝联体的方案施工(见图一)。B、水平杆件选择水平联杆内力（此时不计算Ra产生的力距，偏于安全）根据∑MB=N×3.5+P×5.2+N`×0=0推得N=P安×5.2/3.5=870×5.2/3.5=1292.5KN134.2t所需要水平联杆断面积：A=N/［σ钢］=1292.5/17.5×104=7.38×10-3M2故选用4根20a的槽钢连接，总断面积为1.1532×10-2施工时结构安全系数K=1.56C、联体挂蓝前端弹性变形计算联体挂蓝为对称结构，可取图三进行结构变形计算，（图中尺寸单位为cm）。根据单位荷载法计算挂蓝前端的弹性变形，计算公式如下：其中E=2060000kg/cm2；A值根据型钢表查得,除EC杆为20a83 的普通槽钢外，其余各杆均为32c的槽钢；各值计算结果如下表。杆件~NP(KN)L(M)EA(KN)ΔI(M)AB-1.49-1296.355.05×1061.9×10-3AC006.105.05×1060BC-1-8703.505.05×1066.03×10-4EC1.491296.35.002.38×1064.06×10-3BD-1.49-1296.35.205.05×1061.99×10-3CD1.791557.36.275.05×1063.46×10-3联体挂蓝前端D点的竖向位移（弹性变形值）ΔD=ΣΔi=1.2×10-3M单独挂蓝悬灌施工时(结构受力如图二)前端弹性变形按上式计算如下表：杆件NNP(KN)L(M)EA(KN)ΔI(M)AB-1.49-1296.35.005.05×1061.93×10-3AC1．7471519.896.105.056×1063.2×10-3BC-2.005-1744.353.505.056×1062.48×10-3BD-1.49-1296.35.205.056×1061.99×10-3CD1.791557.36.275.056×1063.46×10-3合计Δ=ΣΔi=1.3×10-2M。从计算结果可以看出两种施工方法的弹性变形值基本相同。采用挂蓝联体施工在混凝土的灌注过程中前端高程控制与单独挂蓝施工时相同。④、挂蓝移动过程中的结构安全挂蓝走行时前端荷载按照动载计算（结构受力如图二），动载系数取1.2，其计算方法与挂蓝安装计算方法相同，安全系数K=2.7/1.2=2.25＞2,满足《铁路桥涵施工规范》要求。现场我们利用挂蓝联体的办法解决了1#梁段无后锚的悬灌施工和挂蓝安装、移动问题，当时亦有采取打锚杆和增加轨道强度的方案进行处理，但经过研究一致认为联体的施工方案更为直接，且结构计算简单、明确，弹性变形值基本相同。在挂蓝的安装和移动过程中不计算结构的变形。83 ⑵利用挂蓝底侧模板施工合拢梁段设计时曾经考虑挂蓝的移动方案，但由于材料规格的限制和节约材料，缩短了前端上下横梁的长度，在合龙施工中采取临时加长前上横梁，伸出箱梁翼缘板，利用钢丝绳代替前吊带，使侧模板完全坐落于底模板上进行移动。⑶外推吊钩法进行挂蓝底侧模板的拆除。参考处论文集之《特殊情况下挂蓝底板的拆除方法》㈢箱梁线性控制施工技术进行高程测量时采用三角高程测量技术，同时应用了TTM理论对施工误差进行修正，确保了高程测量的准确。⒈为什么进行线型控制为保证梁在运营阶段的刚度符合设计要求。⒉如何进行线型控制对箱梁在悬灌阶段的不同受力状态（包括砼的徐变，预应力等因素的影响）时影响线型因素运用计算机进行变形计算，将其结果与现场实测结果进行比较，通过调整梁段的立模标高来达到设计要求。⒊线型控制所做的工作精确测定梁部砼的弹性模量，干容重，保证砼强度符合设计要求，合理安排工期，使实际施工工期与设计相符，按照设计的合拢顺序和合拢温度进行合拢，对施工阶段的梁段进行分阶段的变形观测。通过观测的实际数据与计算结果对照，经过计算确定下一阶段的砼立模高程。为更有效地精确计算，现场分别进行了墩身沉降观测和日照温差对位移的影响观测。㈣砼施工⒈砼的质量指标⑴砼的设计强度C48要求三天的强度达到80%以上，龄期强度按照配合比设计要求达到120%以上。⑵砼的弹性模量不小于3.5×106Gpa⑶砼的干容重小于2.60T/M3⑷砼外观无缺陷，颜色一至，棱角分明。83 ⑸砼坍落度要求达到120-180，便于砼捣固作业。⒉砼原材料的选用⑴．水泥：使用525号普通硅酸盐水泥，其品质指标应符合现行国家水泥标准。⑵．砂子：悬灌梁C48砼采用广西进购的优质砂，砂中含泥量在1%以下，砂的其它技术指标应符合GB/T14684—93《建筑用砂》质量标准。⑶．石子：采用碎石5～31.5mm连续级配，碎石中细粉含量≯1%，其它技术指标符合GB/T14685—93《建筑用卵石、碎石》质量标准。⑷．外加剂：梁部C48砼选用广东湛江产FDN—3000高效减水剂，掺量C×0.5%。缓凝剂为试验室根据工程实际用的水泥、砂、石和外加剂进行配合比及强度试验,确定砼的理论配合比为：。⒊砼的质量控制和早期强度预测⑴砼的拌合施工①砼采用自动计量拌和站进行集中拌和，砼生产能力为25M/H，施工前砼拌和人员在试验人员的监督下将试验室所开的配合比输入电脑，确认无差错方后开盘。②搅拌时间不少于45秒。③砼拌制的干湿度。梁部砼底板坍落度控制在160~180mm，墙部砼坍落度控制在120~140mm，顶部砼坍落度控制在80~100mm。⑵砼的运输：砼水平运输采用砼输送车，垂直运输采用缆索吊和塔吊。在进行梁段施工中，每小时可完成从拌和楼至作业面的运送砼15m3。满足砼的灌注需要。⑶砼的灌注①砼采用插入式振动器捣固密实，每个梁段配备4—6台插入式振动器；根据梁段的高度确定振动棒的长度。②砼从拌合楼拌出至入模时间为30-40分钟，保证砼在初凝前入模。③控制砼入模温度在17-30度之间，确保高标号砼的整体质量和早期强度，如达不到，原材料需进行降温和升温处理。④砼进行分层浇注，每层厚度控制在30cm左右，接缝、预埋件、钢筋密集处，加强振动；83 ⑷砼养生砼的养生质量直接影响到砼的强度和砼的表观质量。根据环境的温度变化情况制定砼养生措施如下：砼灌注完，砼表面用彩条布覆盖，并撒水养护，待同等条件养护的砼试件其抗压强度达到梁部砼设计强度的90%，还需洒水继续养护5天，保持砼表面湿润，同时进行底面和侧面的养生。⑸砼的表面和接缝修整砼表面要进行一次性修整，对拉筋外漏部分应磨平，并涂水泥浆，对施工临时预埋件的表面亦采取同样的方法处理，防止锈水污染砼表面，对于砼的接缝要一次性处理，凿除错台，对砼表面出现的质量通病应尽可能避免。⑹冬季施工的办法和措施根据工期的要求该桥进行冬季施工，施工前制定冬季施工技术措施，根据计算砼的入模温度在10-15度，环境温度不低于15度的条件下能保证砼3天强度达到80%，进行张拉作业，同时能确保砼不产生开裂现象。在施工时采取如下技术措施。①砼作业面采取保温措施将外模架、底板外侧用铁皮全部封闭，箱梁端部采用彩条布和棉被封死，在砼浇注完毕后，砼表面覆盖两层彩条布和一层棉被保温，砼表面温度可达25-30℃，模板外空气温度达15-20℃，达到保温的目的。②提高环境温度外模架内放置6个蜂窝煤炉，按上中下三层分别放置1、2、3个。底板内放置12个碘钨灯。箱梁内安放5个煤炉，提高新灌砼的环境温度。③原材料加热采用蒸汽锅炉对砼拌和用水进行加热，通过实验确定合适的水温，达到砼的入模温度不低于10度，不高于15度。④加强砼的内温观测，为保温提供数据⑤施工效果本桥施工的8#墩、9#墩两个T构的1#、2#梁段，采取冬季施工由于保温措施得力，未发生任何冻害，3天强度可达80%以上，取得较好的效果。83 ㈤预应力施工技术　　该桥采用三向全预应力体系，根据设计说明XX特大桥纵向张拉力分别为2220KN、2253KN、2414KN，竖向张拉控制力为330KN，横向张拉控制力为5250KN、5171KN。钢束只在竖向弯曲（部分）而不设水平弯曲，也无砼连通长钢束，最长钢束为127.4m。1预应力材料⑴纵向及横向预应力材料采用12-7Ф5钢绞线束作为预应力材料，横向均采用4-7Ф5的钢束。钢绞线均采用购于天津钢绞线一厂生产的Ⅱ级低弛，符合GBT524-1995标准其有关参数如下表：表2-1预应力钢绞线参数设计参数实测参数公称直径（mm）15．2415．2公称截面积（mm2）139．98140．0每米重量（Kg/m）1．111．11抗拉强度（Mpa）15701670（Ryjy）极限预应力强度（Mpa）18601948.7弹性模量（MPa）195×109202.5×109⑵竖向预应力材料竖向预应力材料设计采用鞍钢生产的Ф25精轧螺纹钢筋，Ryj=850Mpa，厂家附有权威机构出示的物理力学性能报告。现场实验结果如下:表2-2弹性模量实验数据编号公称直径(MM)公称截面积(MM2)弹性模量(GPA)备注125490.0206合格225490.0209325490.0215表2-3强度实验数据编号公称直径(MM)公称截面积(MM2)抗拉强度(MPA)伸长率(%)屈服点(MPA)备注125490.0116014990合格225490.0117012980325490.0117510980⑶锚具纵、横向预应力束的锚具均采用上海生产STM系列锚具，锚口摩阻损失为张拉控制力的3%,钢束锚固时锚具的变形和钢绞线的回缩值为：（采用自锚式千斤顶）6mm,83 竖向采用轧丝锚（由新津预应力厂家负责加工），所有锚下螺旋钢筋由现场按规范卷制。横向锚具固定端挡板由现场根据设计图纸加工。锚具型号：纵向：STM15-12型锚具。横向锚固端：STBM15P-4锚具。横向张拉端：STM15B-4扁锚竖向精轧螺纹钢张拉端及锚固端：JLM25螺母锚固。2、预应力孔道预应力孔道采用波纹管波纹管成孔，波纹管由现场按不同的规格卷制，原材料为江苏生产的钢带。3、预应力设备预应力张拉设备包括压力表、张拉千斤顶、油管、油泵、拌浆机、压浆机、压浆管及工具锚夹具等，根据XX特大桥预应力体系的要求，列出所需张拉设备：表2-4预应力张拉设备一览表名称规格、型号用途备注张拉千斤顶YCW-250纵向张拉12-7Ф5钢绞线性能见附表一张拉千斤顶YG-70坚向精轧螺纹钢张拉性能见附表二张拉千斤顶YDC240Q张拉横向束性能见附表三油泵ZB4-500三向预应力张拉高压油管60Mpa连接拌浆机柳州拌浆压浆泵柳州压浆其他配套的工具锚夹具、钢板尺、张拉工作平台等标准4、油表的校正与千斤顶的标定压力表、张拉千斤顶等计量设备，定期检查并建立卡片备查。压力表选用防震型，表面最大读数为纵向100Mpa，精度1.5级;横向和竖向为60Mpa,精度1.5级。校验的有效范围为一周。张拉千斤顶的摩擦阻力不大于张拉吨位的5%。并建立油压力与千斤顶张拉P—N标定曲线。⑴千斤顶的标定方法顶压法（纵向、横向和部分竖向千斤顶）委托云南工业大学材料力学实验室对千斤顶进行标定，标定时千斤顶主动供油，压力机处于被动受力状态，由压力机的读盘上读出千斤顶的顶力，并记录顶力和千斤顶油表读数，连续进行两次，取两次的平均值得出N—83 PA曲线，千斤顶的磨阻符合规范要求。同时在标定时直接标定张拉的吨为和油表的读数，现场直接查用。N—PA曲线作为千斤顶个别情况下使用依据。媒介千斤顶法:（部分竖向千斤顶）由现场实验室进行，首先选用一台经过标定过的千顶A，作为媒介千斤顶，当校验千斤顶B时，只要该千斤顶进油推动媒介千斤顶A，读出与PA相应的Pb的数值，就可得出N—PA曲线。⑵标定频数在下列情况下进行千斤顶标定：①出厂后初次使用前；②张拉完一个悬臂梁段且不超过100束预应力筋；③检验后经过一个月；④千斤顶经过拆开检修后；⑤震动、损伤呈油压锐减及其他异常情况。在下列情况须对油表重作校正：①使用超过三个月；②张拉完一个悬臂梁段或100束预应力筋；③在使用中发现超过允许误差或发生故障检修后；④在运输、存放和使用过程中应防止日晒、受潮和震动，否则须校正。3、施工操作⑴钢绞线及预应力粗钢筋的下料钢绞线于现场下料。钢绞线的切割一定要用砂轮机切，不允许出现破散现象。钢绞线下料够一束的数量后以梳筋板梳理后用细铁丝绑，每间隔2～3m绑一道，以便运输和穿束。钢绞线下料的数量以满足梁段施工为准。一般为梁段长度加千斤顶的工作长度加钢绞线穿束时的焊接长度加富余长度10cm（柳州产千斤顶的工作长度为60cm）,精轧螺纹钢长度根据配料单进行下料,注意材料的搭配使用。⑵波纹管的加工及孔道布置83 本桥三向预应力预应力孔道均以波纹管成孔，波纹管于现场加工。纵向波纹管孔道以钢筋网片固定，一般情况钢筋网片为0.5米一片，以确保孔道直顺、位置正确。竖向孔道依靠普通钢筋固定，且横、竖向均为钢束与波纹管同时安装，以型钢或钢筋固定钢束及锚板的正确位置和标高。竖向预应力钢筋以做挂篮锚固之用。在孔道布置中要做到：不死弯；不压、挤、踩、踏；防损伤；发现波纹管损伤，及时以胶带纸或接头管封堵，严防漏浆；平立面布置准确，固定；距中心线误差在5mm以内。（3）、孔道接长纵向预应力孔道以较孔道波纹管直径大5mm的接头管进行接头，接长后以胶带纸包裹，以防漏浆。接头管除特殊情况均采用外接头。防止在穿束时接头管被破坏产生堵孔。（4）、锚垫板的安装锚垫板安放时保持板面与孔道保持垂直，压浆嘴向上，波纹管穿入锚垫板内部，且从锚垫板口部以海棉封堵孔道端口，外包裹胶带，避免漏浆堵孔。竖向预应力筋在锚固端及张拉端分别加工了成套设施（以锚板、薄壁钢管、钢筋、焊成的连通管和压浆嘴），便于安装和定位，具体另见加工图。（5）、防堵孔措施除以上的措施外，在纵向预应力孔道内，于灌注砼前，穿入较孔道孔径小10mm的的塑料管，在砼初凝前抽动，终凝后抽出，以防措施不到漏浆堵孔，此塑料管可多次倒用。（6）、P型锚挤压将下料的钢绞线首先进行复核，确认无误，然后将其放入有弹簧的挤压套内，开动油泵，通过挤压模，要求油泵升压要缓慢平稳。对弹簧数量少或弹簧外漏量大于3圈的P锚要坚决弃用。（7）、穿束本桥采用人工穿短束及人工配合卷扬机穿长束的方法穿束，穿束前将前端安放引导头，将钢束表面污物清洗干净，导引头采用电焊焊接，焊接时于导引头端搭火，钢绞线不许扰动，防止中间某一位置因搭火，击伤钢绞线。（8）、横线预应力钢束和竖向预应力筋的安装①横竖向预应力筋安装时应以基本点为准逐根进行尺量定位，钢筋加固保证孔道的线型正确，尤其防止出现横向预应力反向施加现象。②特殊情况的处理83 本桥竖向和横向预应力钢筋与普通钢筋在施工时出现干扰现象，纵向腹板钢束48、49#与竖向横向及普通钢筋有干扰现象，在施工中采取纵向优先，横向、纵向次之，普通钢筋避让的办法进行处理的原则，在腹板钢束48、49#张拉槽口处，为避让张拉要求，普通钢筋做了截断处理，张拉后又以焊接接长。（9）、张拉及锚固预应力有关参数的意义解释A、锚下控制力：锚下控制力=设计的锚下控制应力×设计取定的预应力筋断面积该桥的锚下控制应力分别为：纵向113950MPa，纵向213020Mpa，纵向312834MPa设计取定的钢绞线断面积为1.40cm2,弹性模量为202.5GPa锚下控制力计算如下：纵向113950×1.4×12=2343.6KN纵向213020×1.4×12=21873.6KN纵向312834×1.4×12=2156.1KNB、张拉控制力张拉控制力既千斤顶的顶力，应计算锚口的摩阻损失3%，所以张拉控制力=锚下控制力*（1＋3%）理论伸长值计算设计中给定了钢绞线的伸长值，但实际取值理想化，现场根据实测参数按照如下公式进行计算纵向和横向钢绞线伸长值计算公式其中：P为千斤顶的顶力L为孔道实际的长度E为钢绞线的实测弹性模量A钢绞线的实测断面积μ孔道偏摆百系数θ孔道偏角以弧度计k孔道摩阻系数83 竖向钢筋伸长值计算公式③张拉工艺纵向预应力筋采用一次张拉的工艺，其步骤为：0®初应力®dk（持续15分钟）锚固横向钢绞线的张拉:单端张拉,0→初应力→1.05δK→锚固竖向钢筋的张拉单端张拉,0→初应力→1.05δK→锚固④伸长值的量测方法设定初张力，当张拉力达到初张力后，量测千斤顶的活塞外露长度L1，然后供油达到设计吨位的油压值（或超张1.05倍的锚下控制应力的油压值），量测活塞的外露长度L2，两者的差值除以所占的张力百分比。⑤孔道压浆预应力孔道采用一次压浆工艺，为保证压浆密实，在压浆施工中坚持拌浆和压浆连续进行，待出浆口阀门出浓浆后关闭，压力上升至0.6～0.7Mpa，并持荷2分钟或足够的保压时间，当无零碎漏水、漏浆时关闭（压力可达到1.5MPa以上）；在压浆顺利的前提下，适当加大水泥浆浓度；实验室应做好检查试件，测定水泥净浆收缩值。⑽张拉施工注意事项采用伸长值与预应力双控。张拉力以千斤顶标定为主，伸长值与设计值的误差在+10％到-6％之间。当实测伸长值与计算伸长值误差小于-6％时，可适当增加顶力，但不超过1Mpa。在伸长值的计算中，计算扣除千斤顶长度部分的伸长量，此部分长度为58cm,为现场实测数据。伸长值为4.4mm。故实际测量后的伸长值应扣除4.4mm（单端张拉）或8.8mm（双端张拉）。或根据具体情况在施工中进行分析计算。整个张拉过程应随时注意避免滑丝和断丝现象发的发生。了解孔道在整个施工过程中的状况，与伸长值进行比较做特定分析。⑾影响伸长值的原因分析①张拉力大小83 ②预应力材料的断面面积误差③预应力材料的弹性模量误差④孔道的偏摆影响⑤量测误差㈥合拢施工技术⒈合拢施工顺序本桥共有合拢梁段5个，其合拢顺序在原设计中与现在有所不同，为适应施工的需要进行改变，实际合拢顺序为：8-9#T构的合拢段、7-8#合拢段、10-11#合拢段、9-10#合拢段和11#-12#墩合拢段。⒉合拢施工的关键技术通过对箱梁砼内部温度的观测确定合拢施工温度，根据设计要求和现场施工情况确定合拢施工顺序，计算梁部砼的长期收缩和徐变变形，本着减小墩身和梁体的次应力计算顶梁施工的吨位和墩顶的反向位移。顶梁施工能否达到要求，对于高墩多跨刚构结构的桥梁尤为重要。⑴合拢施工工序安排①拆除一端挂蓝，以道砟代替挂蓝的重量加载，要求在挂蓝拆除前观测梁端的高程，加载时以高程控制为主。②移动另一端挂蓝至合拢段作为施工吊架，内模暂不滑出。③观测两梁端的高程，以翼缘板底相同位置的高程为准，次高程作为评定合拢精度，同时应与梁端观测点高程进行联测，以便以后观测方便。梁端高程达到合拢精度要求后即可进行下步施工，否则需采取加载或减载的办法进行高程调整。顶梁施工前后对梁端的高程变化进行观测。④绑扎钢筋，安装预应力孔道和横、竖向预应力钢筋，为减小顶梁施工的摩阻，底板和腹板纵向钢筋单端进行焊接，波纹管单端连接并预留另端活接头，注意结构尺寸。⑤分级加载进行顶梁施工，同时对梁部的位移和观测点的高程进行观测。顶梁施工过程中按照加载阶段对两T构0#梁段纵向水平位移进行观测，对合拢段的空隙进行量测变化。10#——11#合拢段实际顶梁施工，置镜点在10#墩中心，后视9#墩转点，前视11#墩中心。10#——9#合拢段顶梁施工时，置镜点在10#墩中心，后视12#墩转点，前视9#墩中心。83 ⑥锁定顶撑，进行波纹管，钢筋的作业，穿钢绞线，梁端对称增加配重（合拢段砼的重量）。视环境温度和日照情况决定T（Π）构的0#段之间是否进行洒水降温，减少温差变形影响。⑦钢筋通过检查后，滑出内模板并加固模板，张拉临时锁定钢束。⑧选择温度和时间灌注砼，对上述位置继续进行观测，同时进行对称卸载。⑵合拢温度和时间选择在合拢施工前对温度和砼的内温进行观测，通过观测结果如下：表2-5合前后温度测量记录表2000年8月15日时间环境温度箱内环境温度顶板砼温度底板砼温度7：0014.017.514.019.09：0016.019.016.019.011：0017.520.517.519.014：0021.021.520.019.017：0019.519.018.019.022：0017.018.518.019.02000年8月16日7：0015.018.015.019.09：0017.520.017.519.511：0018.519.518.519.515：0024.520.522.019.516：3025.021.022.520.018：0025.020.522.520.022:0018.021.019.020.02000年8月17日7：0017.019.517.520.59：0019.019.517.521.011：0022.020.317.520.514：0022.520.519.520.516：0023.021.020.520.518.0021.520.520.020.5确定合拢温度在20度可进行，通过观测看出，气温变化对砼内部温度变化在顶板部位影响较大，在底板部位影响不大。晚8时至次日上午9时这一时间段温度相对较稳定，可在此时间进行锁定和砼灌注施工。⑶顶梁施工技术：设计顶撑及施工方案，制定减小阻力措施，加强施工监测，达到减小（消除）因墩身和梁体的收缩和徐变产生的次应力对墩顶造成的位移。83 在上午9时前完成顶梁施工,此时箱梁砼内温相对稳定，对测量影响不大。顶梁施工时按照分级加载，对两T（Π）构的0#梁段进行纵向位移量测和两T（Π）构梁端相对位移量测。最终应达到以下要求：对于10#和11#两T构合拢段的顶力100t，10#T构0#梁段向内方位移28mm，11#T构向昆方位移26mm，梁端相对位移54mm。对于10#-11#Π构和8#-9#Π构合拢段的顶力为150吨，10#墩中心向昆方位移14mm，9#墩中心向内方位移8mm，梁端相对位移22mm。施工时以位移控制，此位移值按照砼长期收缩徐变的1/2反方向预留。⑷合拢段砼施工砼灌注前观测砼的内温，考虑温度的变化规律，确定合拢时间。合拢段砼在低温时灌注，要求快速施工，在4小时之内完成，升温时砼处于凝固状态。⒊施工效果⑴顶梁施工结果，通过采取上述措施，顶梁施工进行顺利，不但保证了施工安全也达到了设计要求，结果如下：表2-610#——11#合拢段顶梁施工位移(mm)顶板顶力(KN)200280340420500520560560底板顶力(KN)200280340420500520560600顶板上游间距变化1727324146495353顶板中间间距变化1724313845475151顶板下游间距变化1725323945485151底板上游间距变化1523293539434646底板下游间距变化152228364044474710#墩0#位移81316202224262611#墩0#位移711141720222324表2-710#——9#合拢段顶梁施工位移顶板顶力(KN)3405006407007808201000底板顶力(KN)3405006407007808201000顶板上游间距变化7101315172022顶板下游间距变化7111416172123底板上游间距变化681113151821底板下游间距变化69121315192110#墩0#位移46891013149#墩0#位移2345778⑵合拢段的高程情况表2-8合拢段高程变化记录表83 序号和项目①②③④8-9合拢段锁定前悬臂梁端高程与设计高程之差mm+1+3+9+2合拢前（锁定前）两悬臂端相对高差mm277-8合拢段锁定前悬臂梁端高程与设计高程之差mm+9+1+6+12合拢前（锁定前）两悬臂端相对高差mm8610-11合拢段锁定前悬臂梁端高程与设计高程之差mm+6+6+4+3合拢前（锁定前）两悬臂端相对高差mm01顶梁前后的高程变化mm+21+19+19+199-10合拢段锁定前悬臂梁端高程与设计高程之差mm+8+6+8+4合拢前（锁定前）两悬臂端相对高差mm24顶梁前后的高程变化mm000011-12合拢段锁定前悬臂梁端高程与设计高程之差mm+3+6+2+3合拢前（锁定前）两悬臂端相对高差mm31在两个T构合拢时，梁端的高程变化较大，在两个Π构合拢时，梁端的高程变化非常小。对顶梁后梁端高程变化情况的分析：墩顶产生位移变化，墩身角度的变化影响高程变化，⑶关于预压和临时束张拉在合拢段砼的灌注过程中，除采取临时锁定梁端的办法确保合拢梁段的相对位置不发生变化外，通常还采取预加载和同步卸载的办法来确保梁端的高程稳定，以达到对合拢段新灌注砼的保护，但视具体情况可以减少预加载和卸载的程序，同样可以达到上述目的。比如在本桥施工时采取了如下措施避免了预加载和卸载的程序：①提高砼的灌注速度，使砼在初凝前全部灌注完毕，然后在砼施工接缝处进行一次彻底的捣固，避免梁端高程的变化影响新灌注砼的质量②增加对梁端高程的高程观测，通过张拉纵向预应力底板钢束调整梁端的高程（临时锁定的钢束分多次张拉），使梁端高程在砼的灌注过程中保持相对不变。工程实例：9#-10#合拢段施工于8月31日晚9时开始施工，采用缆索吊运输砼，计划砼灌注时间为3个小时，砼的初凝时间为4个小时，但在砼施工过程中出现机械故障，影响砼灌注达1小时之久，施工中未进行预加载，但通过采取上述措施确保了合拢段砼的质量，实际测量观测结果如下表：83 表2-99#-10#合拢段实测高程、温度记录表时间环境温度砼内温9#上游9#下游10#上游10#下游砼灌注前高程9：0018℃20℃2181．1402181．1462181．1532181．123砼灌注中顶板张拉10：0016℃18℃2181．1392181．1452181．1542181．122砼灌注中底板张拉12：0015℃18℃2181．1402181．1442181．1562181．123砼灌注后高程12：4014℃17℃2181．1382181．1442181．1542181．12283 第三部分：百米高墩施工技术（百米高墩抗风液压翻模的研究及应用）一、工程简介内昆铁路XX特大桥由两台十九个墩组成,全桥墩高在50m以上的有8个，80m以上有3个，最高墩达107m。主桥墩身为横向弧端型、内外收坡、变截面空心墩,砼圬工总量28911立方米。主桥高墩施工采用抗风液压自升式平台翻模施工，该法是在我处“高墩液压自升平台式翻模施工工法”基础上进一步完善，增加了抗风施工措施，具有施工速度快、劳动强度低、工艺先进、具有抗风能力等特点。二、抗风液压翻模的构造组成及工作原理㈠构造组成及结构特点：由液压提升设备、工作平台、抗风柱、内外吊架、顶杆和套管、模板系统等组成。⒈液压提升设备：由40～50个GYD60型单作用穿心式千斤顶，YKT-56型液压控制台，高压输油管及分油阀等组成，是工作平台提升、调平纠偏的动力设备。⒉工作平台：由槽钢组成的纵梁和横梁栓接而成，千斤顶固定于纵梁提供动力，上铺木板，四周设围栏挂安全网，是安放机具，堆放材料，砼浇注，施工人员作业的主要场地。⒊内外吊架：由角钢吊杆、木步板和围栏等组成，安装固定在平台纵横梁上，随工作平台上升同步提升，是施工人员拆立模板的场所。⒋顶杆和套管：顶杆采用Φ48mm钢管，长1.5-2.5m，两端加工成内外丝扣形式，便于续接，是供千斤顶爬升和支撑工作平台的重要部件。套管采用Φ60mm钢管，长2.4～2.6m，安装在平台纵梁下缘，随平台提升而上升，埋于砼内约60-80cm，在初凝后的砼内形成孔洞，以阻止顶杆与砼粘接，便于顶杆抽换倒用，同时起加强顶杆和平台的稳定作用。⒌模板系统：83 由内外模板组成,内模采用组合模板,外模采用4mm厚钢板定制加工的大块组合模板。根据结构形式和收坡变化对外模进行排版，外模分弧端固定模板，直线段固定模板、斜角模板、大小抽换调节模板等四种，模板采用栓接，模板缝采取公母榫接可避免砼漏浆和错台质量通病，外用双槽钢围带箍紧，钩头螺栓和拉杆固定。⒍抗风柱：由槽钢的组焊而成，用螺栓固定在已灌筑完砼的模板和砼上，每套模板共四套，分内外抗风柱，平台在提升过程中，通过固定在平台横纵梁上的导向轮控制平台的滑升方向，抵抗平台的水平力。抗风柱随模板的翻升而翻升。⒎结构特点该套翻板模较以往高墩翻板模相比具有如下结构上的特点⑴平台面积达到300m2，结构庞大，直接采取横纵梁交叉栓接，加工简单；⑵收坡采取倒换顶杆和千斤顶的位置的办法，千斤顶与平台之间进行直接连接，增加了平台的整体稳定性；⑶设计有抗风架，使模板具有了抗风能力，增强了对自然环境的适应性。㈡工作原理利用顶杆将工作平台支撑于达一定强度的墩身砼上，以液压千斤顶作动力提升工作平台，达到一定高度后平台上悬挂吊架，施工人员在吊架上进行模板拆卸、提升、安装、绑扎钢筋等作业。砼的灌注、捣固、吊架内移等作业则在工作平台上进行。内外模板各设三层，当第三层模板砼浇注完毕后，提升工作平台，拆卸并用倒链提升第一层模板至第三层上，进行安装校正，然后灌注砼，就此周而复始，直至墩顶。抗风柱于砼和模板进行固结，抵抗平台承受的风荷载和控制平台的偏斜。采用全站仪进行中线测量。三.施工技术㈠工艺流程:翻模组装流程图见图3-1,液压翻模循环施工工艺流程图见图3-2。㈡施工方法:⒈砼浇注：⑴砼拌制采用25m3/h和50m3/h自动计量拌合站各一台，4台砼输送车运输，塔吊和缆索吊进行吊装灌注。83 施工准备平台拼装实心段立模浇注实心段砼立空心段内外模排放纵梁安套管预留孔（管）浇注空心段砼安装横梁预留孔（管）插套管吊装平台就位液压千斤顶补足纵横梁顶杆校平台中线水平液压控制台平台铺木板高压油管内外吊架及步板液压设备检查围栏、安全网83 模板翻升图3-1墩身液压翻模组装流程图砼浇注第一次提升砼浇注≥60cm一至两个行程初凝后终凝前浇注中每1小时提升一个行程浇注后每半小时提升一个行程1.5m<提升高度≤1.8m砼养生模板翻升钢筋焊接绑扎拆（割）拉杆砼表面凿毛清理倒链翻升模板上下模板接缝清平模板清理、刷油预埋件预留孔安设模板大块就位、装配围带、拉杆、调顺模板钢筋、模板检查验收83 进入下一板砼浇注图3-2墩身液压翻模循环施工工艺流程图⑵砼对称均匀分层浇注，每层厚度30cm，通过掺加高效减水剂，增加砼和易性，便于人工摊平和减少砼的冷缝、色差。⑶砼捣固采取定人、定岗、定责方法，不漏捣、不过捣，确保砼捣固密实。⒉工作平台提升:⑴第一次提升工作平台应在砼初凝后终凝前进行为宜。提升高度为千斤顶1-2个行程(3-6cm)。以30分钟提升一次,每次提升千斤顶一个行程(3cm)。⑵浇注完毕后继续提升工作平台，每隔半小时提升千斤顶1个行程。⑶提升工作平台的总高度以能满足一节模板(1.5m)组装高度即可(1.5m9.5″（合格）导线环测角中误差：　　　严密平差测角中误差：　　导线闭坐标精度为：经严密平差计算，纵横坐标闭合差为：fx=22.25mm，fy=76.11mm，绝对闭合差为fs=79.34mm，相对误差为fs/ms=1/161992<1/10000（合格）。导线测量成果详见表5-1。②墩台线路中心放样坐标计算按复测成果计算各个墩台线路中心坐标见表5-2表5-1导线测量成果表测点观测角°ˊ″边长（M）平差后坐标方位角°ˊ″X（m）Y（m）HZ75.52181104.5688966.81671809.75451130.37651039.75901028.56901136.75601805.7301968.93711099.08430-00-0.00328-33-37.83-14-59.31-13-24.4345-51-13.5326-49-51.4147-22-28.9166-14-39.2180-42-21.9183-14-04.4149-25-20.71000500083 460.2242295.2016182-23-10.6172-13-23.70-00-0.00ZD432-1148-33-38.41758.52155000.0000副导3214-41-19.72700.93014423.8591副导4177-58-24.03666.19204478.6675副导5164-37-49.15475.53394517.3085副导6160-58-37.06571.63184241.0469副导70-32-34.27441.97233672.1829主导6198-52-09.46575.69684226.7287主导5194-27-42.65471.54524497.0310主导4182-31-42.43665.95224474.7789主导3146-11-16.52698.55874420.1081主导2212-57-53.81752.31174979.2171主导1169-50-17.41292.48664960.0553HZ7-46-36.510005000ZD432-1Σ1979-59-54.5表5-2墩台线路中心坐标墩台号或曲线要素点里程X（M）Y（M）墩台号或曲线要素点里程X（M）Y（M）JD432HZ441+754.7861000.71875000.079413#墩442+553.581799.99655000.02640#台尾441+756.651003.03655000.079314#墩442+586.281832.69655000.02420#台胸441+762.171008.58655000.0789JD433ZH442+594.83471841.25115000.02351#墩441+794.821041.33655000.076715#墩442+618.991865.40644999.98842#墩441+827.621074.03655000.074616#墩442+651.731898.14344999.58133#墩441+860.321106.73655000.072417#墩442+684.501930.88684998.30164#墩441+893.021139.43655000.0702HY442+694.73471941.20004997.63695#墩441+925.721172.13655000.068118#墩442+717.291963.56844995.67396#墩441+958.421204.83655000.0659QZ442+725.56741971.79614994.76947#墩441+991.121237.53655000.063719#墩442+750.091996.10124991.51988#墩442+064.001310.41655000.0589YH442+756.302002.23694990.56199#墩442+192.001438.41655000.050420台胸442+782.932028.45134985.882710#墩442+320.001566.41655000.041920台尾442+788.482033.89604984.806711#墩442+448.001694.41655000.0334朱嘎进口442+836.002080.31484974.644612#墩442+520.881767.29655000.0285JD433HZ442+856.302100.08134970.021583 墩台按极坐标法放样。在现场，根据控制点坐标，利用卡西欧4500P或4800P计算器编制的程序现场计算，方向均按坐标方位角对点和放样。由于墩台定位准确与否直接关系倒下一步的工作能否顺利进行，我们在墩台放样之后，仪器转立线路点上，进行墩位距离复合，见表5-3，以及进行曲线上墩台基础实际中心的测设。曲线墩台实际中心见表5-4。表5-3墩距复合整理表顿号设计长实测长顿号设计长实测长顿号设计长实测长0#胸-1#32.7532.758#-9#128128.00115#-16#32.7432.7422#-3#32.7032.7019#-10#128128.00216#-17#32.7732.7673#-4#32.7032.7010#-11#128127.99817#-18#32.7932.7934#-5#32.7032.70111#-12#72.8872.87918#-19#32.8032.805#-6#32.7032.69912#-13#32.7032.79819#-20#胸32.8432.8426#-7#32.7032.70213#-14#32.7032.70Δ=9mm0.009/1020.76=1/1100007#-8#72.8872.88114#-15#32.7132.713表5-4曲线墩台线路与实际中心坐标墩号里程线路中心基础中心XYXY15#442+618.991865.40644999.988416#442+651.731898.14344999.581317#442+684.501930.88684998.301618#442.717.291963.56844995.673919#442.+750.091996.10124991.519820#台胸442+782.932028.45134985.882720#台尾442+788.482033.89604984.80676#、7#、8#、9#、10#、11#各墩的放样数据见表5-5。表5-5极坐标放样数据（以主导1为例）后视点测站点前视点里程坐标坐标方位角°′″距离MX（m）Y（m）HZ主导1HZ441+754。7861000．71875000.0793172-11-20.5294.5006#441+958。421204．83655000.0659155-27-51.196.3507#441+991。121237．53655000.0637143-56-31.767.9728#442+064。001310.41655000.058965-51-27.743.8389#442+192。001438.41655000.050415-19-36.2151.31110#442+320。001566.41655000.041908-18-18.0276.83311#442+448。001694.41655000.033405-40-48.9403.91383 ⑶高程控制测量由于复测线路长，且山高沟深，几何水准测量难以实施，所以我们考虑采用三角高程测量，在施测之前，我们比较两种方法的精度。选取相距约500m的两个点，用DS3水平仪进行几何水准测量往返三次，取平均值作为两个点高差的真值，然后采用TC905L全站仪进行三角高程测量，观测三组，每组六个测回，对向观测，距离加气象、气压、地球曲率改正，分别在早晨、中午、下午各观测一组，观测成果列于表5-4。从表中可以看出，几何水准与三角高程成果接近，故采用三角高程进行高程控制是可行的。表5-6几何水准与三角高程比较次序几何水准高差（真值）（M）三角高程高差备注高差（m）差值（mm）平均高差12L=8.5>4178.25578.251-478.259278.26510378.2638定测所给高程控制点有大桥附近的BM12-1、BM12-2及朱嘎隧道出口端的BM12-8、BM12-8-1。在进行三角高程测量过程中，要注意使前后视距离大致相等，视距在300-700m之间，要随时防止阳光直射仪器，及时注意温度、气压变化，观测倾角及斜距，倾角的改正直接由仪器内置程序进行，斜距加气压、温度改正，三角测量成果见表5-5。表5-7三角高程表测点定测高程M复测高程M不符值（MM）备注BM12-12214.4422214.4428精度：20√R=20√7.5=54.8>8故采用定测点高程BM12-22137.2582137.265BM12-82207.6342207.638BM12-8-12194.9692194.977㈡施工过程测量控制⒈基坑开挖及孔桩施工测量该桥主桥基础承台较大，其中7#、12#墩为14.1*14.1*5,8#、9#墩为33.6*18.1*5，10#、11#墩为37.6*18.1*5,且埋深最深的10#墩不计桩长还有17m,主桥六各墩共有222根钻孔桩，其中7#墩16根，8#墩45根，9#墩45根，10#墩50根，11#墩50根，12#墩16根，这种群桩扩大基础的开挖工作比较烦琐,且要保证每一个孔位准确,就需要采用特殊的方法进行测量。⑴基坑开挖施工测量83 由于基坑扩大基础，覆盖层深，又受地形限制，设在基坑四周的基坑开挖控制点容易移位，现以10#墩为例具体说明基坑开挖测量。10#墩基础承台为37.6m×18.1m，明挖基础17m，桩深40m，周边土质松软极易坍塌，设在基坑周边的基坑控制点容易滑动，在这种情况下，我们采用极坐标方法进行基坑四角定位，仪器置在11#上，后视其他线路中心点，测出每个点的三维坐标，见图四，同时利用计算器程序，结合测得的数据放出边坡外缘10#墩承台四角放样数据见表5-5（独立坐标系）表5-810#墩承台定位数据后视点后视角测站点放样点坐标前视角距离放样点号坐标（m）°′″（m）XYZD50-00-0.0ZD432-21118.95-18.8351-01-07120.4272137.05-18.8252-11-21138.3333137.0518.87-48-39138.3334118.9518.88-58-53120.427在基坑开挖过程中，要随时检查开挖情况，包括承台尺寸、边坡位置、开挖深度等。由于基坑开挖精度要求较低，无须正倒镜观测，但要保证操作正确。基坑开挖的深度直接利用三角高程测量，碎部利用水平仪配合。⑵桩孔定位测量由于主桥六个墩属于群桩基础，桩孔定位及孔护桩测设虽无较高的技术，但测量过程较为繁琐，稍不注意就有可能出错。我们首先定出各排孔桩的线路中心点，然后仪器分别架设在各个中心点上，拨转90度，定出各排孔桩。由于各孔桩出孔先后顺序不同，对于各个孔的第一板护壁砼利用极坐标法检查护壁模板，当砼凝固后，再在护壁上定出护桩。定护桩与定孔位方法相同。⑶墩身施工测量薄壁空心高墩的线形控制是很重要的。保证墩身的垂直度，不偏不扭，现在比较先进的方法是使用激光铅直仪，但其他常规或非常规的方法也有其独特的一面。在承台灌注完砼后，我们及时利用控制点恢复墩中心，并检查墩距。在未购买激光铅直仪的情况下，我们决定利用十字形护桩来控制墩身的线形。利用测设的墩中心前视线路方向，正到镜拨转90度先定出线左线右各一个护桩，然后利用压点方法向两边延伸，每边2-4个护桩。83 此方法虽然是常规的方法，但比较实用。首先，人员使用少。在墩身灌注几板之后把后视方向做在墩身上，这样一个人负责一台仪器即可。其次，占用时间少。由于我们有经纬仪和全站仪两套仪器，分别由两个人负责，加上墩身上一个人做点，三个人最快用半个小时即可做好点调模工作。第三，不耽误工作时间。由于墩上四边模板分别调模，再用仪器直接调模时不耽误其他人员工作，在XX特大桥工期比较紧张的情况下，由很大的意义。当然这种方法受地形、气候及日照的影响，我们一般在早10点以前做好此项工作。这种方法还有一个缺点，就是当倾角较大时，视准轴的旋转平面不一定在同一个竖直面上，针对于此，必须精确调评仪器，并且调好模板后利用到镜再检查一次。经过我们多次检查，在300m附近正到镜偏差不超过3mm。墩身的高程控制利用三角高程控制。纵观几个墩身的实际误差，最大为5mm，小于设计要求。⑷梁部施工测量控制XX特大桥主桥六墩五孔共计141个梁段，除已灌注完砼的0#段外，其他各段均需要调整中线和标高，即进行梁部线形控制。梁部线形施工控制是一个动态变化的不可逆过程，如果测控工作不及时、不准确，或数据丢失、失效，将无法进行下步施工，因此在梁段施工之前，我们与设计、监理研究制定测控方案，包括测量精度要求、方法、时间、布点数量、测点位置、观测次数等，做好充分的准备。具体做法是：一、由测量人员负责组织施测，各队有关技术人员及施工人员配合，按要求做好测点的定点定位工作；二、灌注砼前精调模板，灌注砼后及在张拉后和移出挂蓝后三次观测线控点，并提供给设计院现场代表，由其提供标高修正值，指导下一梁段施工；三、观测过程要注意观测方法，确保数据准确无误，观测时间在每天上午10点以前。①中线控制梁体中线控制对梁体线条顺直、外形质量及合拢误差影响极大。为保证梁体线形不偏不扭,83 我们在首先完成的7#墩上利用控制点恢复墩中心，并利用护桩检查，确认无误后，作为中线控制点。对于其他墩上的中线控制点，利用7#墩上点与0#台上的中心点向前延伸，并且每个墩上0#中心利用护桩符合，保证墩距。随着梁段向前延伸，我们每隔20-30m定出一个里程控制中线点，可以控制各种预埋件位置及梁段端头里程。具体操作时，仪器支立在墩上，后视本墩上的点，进行本墩的调模工作，这种方法可以避免由于墩身受日照影响偏位致使线形偏扭。如果后视另一个墩上的点，当墩身温度较高时，梁部变化不一致影响梁部线形。但为保证连续梁的顺直，我们每隔一个月，进行一次中线联测，联测时间均在上午8点以前，这时候的墩身没有变形，能反映中线控制点的真实位置。②梁部高程测量主桥各墩较高，几何水准测量难以实施，针对于此，我们采用全站仪三角高程，把标高引测到各个墩的0#段上，把该点作为线形控制的基准标高点。但该点会受到两个T构墩身压缩下沉的影响，但下沉的值一般都很小，我们又及时加以修正，以保证高程点的绝对值。高程引测时，由于受地形限制，仪器未架立在已知点上，而是立在适合的任意点上，分别观测已知点和待测点的高差，最后计算出待测点的高程。观测时，仪器保持不动，已知点和待测点上的反光镜统一高度，并且每一方向均观测1.3m和2.15m两个高度反光镜的高差,用来自检，见图九。这样可以消除量仪高和镜高的误差按设计院现场代表的要求，我们把线控点布设在每一梁段端头距中心1.95m的挡碴槽处。测点用钢筋加工，在灌注砼之前焊接在顶板钢筋上，测点顶部用砂轮机打磨平滑。具体观测时，把仪器置于梁上，后视0#段的高程点进行控制。此种方法简便易行，不受地形限制，在任何条件下均可采用，但要注意的是观测必须在上午10点以前进行。如果采用其他方法，将仪器置于梁上或地面，一般来说墩距地面较高，难以实施，另外，地面点虽不动，而墩是变化的，当仪器置于梁上，用不变的点为准来测定变化的梁部，是无法准确得出梁部相对变化的，所以我们采用第一种方法，实际证明也是可行的。利用上述中线与高程测设方法进行梁部线形控制在实际应用中是可行的，完全达到设计及规范要求的精度。二、高墩变形及日照变形观测在大桥施工过程中，很多方面需要进行测量监控或加密测量，例如墩身沉降、墩身徐变、日照温度对墩身的影响、合拢段加密测量等，下面简单介绍。㈠墩身沉降与徐变观测我们针对主桥墩身高，自重大，在墩身砼施工过程中，由于重量墩身会有沉降，为监测墩身沉降量及知道墩身达到稳定，我们在8#、9#、10#、11#四个墩承台四角或墩身的线左线右方向做沉降观测点，定期进行观测。观测仪器为DS3水平仪，区格式5m铝合金塔尺。观测用水准点用全站仪测设到各墩附近的稳定岩石上。83 墩身的徐变主要是由于梁部砼的重量及墩身自重，徐变观测点利用各个墩0#段上的基准点，利用三角高程观测。见附表5-3。㈡梁体受日照影响监测梁体未合拢前是刚构体，根据热涨冷缩的原理，日光照射面墩身温度高于未被照射面，墩身倾斜，从而使梁体倾斜，为掌握第一手资料用于以后指导施工及总结经验，我们在XX特大桥10#墩进行连续监测。首先选择合适的观测点及稳定的后视方向，由于只要相对值，我们没有于控制网联测。其次是布点，在0#段中心、内方昆方的7#段中心及线左线右各3.8m处共定出7个点作为观测点。我们选择日照条件充足的一天，从早晨6点开始，一直观测到晚上8点，两个小时观测一次，观测内容包括水平角、斜距、平距、倾角，每次每个方向观测3个测会，斜距加气压、温度改正，观测成果见附表10。㈢合拢段施工变形观测三、箱梁线形监测㈠墩身沉降观测结果在墩身施工过程中于承台顶面设置四个水平观测点，间隔10天到30天进行一次观测，通过观测测定基础的下沉量结果如下：表5-9承台、0#梁沉降观测记录表墩号基础下沉量MM0#梁段标高下沉量MM备注74088898.5111019.89119.59122083 第六部分：11#墩边坡防护施工技术一、11#墩边坡塌方开挖施工情况11#墩位于一自然坡度为45°的山坡脚下，由于基础开挖切割山体坡脚形成临空面，相对高差约80米。山体处于“白房子”扭性断层，“文昌阁”张性断层和垂直线路的清水塘正断层交汇处附近，桥位又处于XX背斜轴部。出露基岩为c1dj（石炭系下统大塘阶旧司段），岩性为石灰岩、泥灰岩、夹泥岩及炭质页岩，节理发育，地层十分破碎，受雨水长期浸泡，溶蚀严重，极易发生坍塌。11#墩基础自1999年1月5日开始开挖，5月5日基本开挖至设计承台底部标高，挖基及刷坡坡率为2：1，是根据3月底收到设计院11#墩防护图纸进行施工的。但由于岩层风化严重、节理发育、岩层十分破碎，基坑开挖切割坡脚，在开挖过程中出现多次塌方。因5月7、8日连续降雨，5月9日左侧边坡出现大面积塌方，同时右侧小塌不断，经现场设计人员同意将12#墩承台降低4m，对坡顶清方减载，范围为12#墩左40m，右20m。施工、设计单位于5月26日在昭通设计院指挥部开会，研究11#墩边坡防护方案，拟采用砼挡墙、护墙及挂网喷锚砼防护，先施工下部挡墙、中部护墙、上部挂网喷锚，基础施工完后再采用锚索加固，形成“XX特大桥主桥地基及边坡现场核对纪要”。施工单位为加快施工进度，对坡面用塑料布进行覆盖防雨，并于5月27日进行钻孔施工。5月31日坡面出现塌方，坡面落石不断，经查坡顶出现1m多宽的裂缝，立即组织抢移已开钻的4台钻机。3台钻机移出，1台钻机被埋。6月1日～2日设计院现场指挥部根据塌方情况，初步拟定按三级坡率进行刷坡，最下40～45m高度仍按原设计2：1坡度为第一级，中部约14m高度1：0.75坡度为第二级,上部约8m高度1:1坡度为第三级,级间留2～3米施工平台。施工单位于6月2日开始进行刷坡施工,按自上而下顺序,边刷边清边喷砼封闭坡面,刷方落于坡下墩位处,于6月13日刷坡完毕,并清运坡下的土石方,6月19日11#墩位土方全部清理完毕。在刷二、三级坡度的过程中发现坡顶左侧溶蚀洼地以下坡面上溶蚀严重,小型溶洞多,深度达2～3m,岩层极度破碎,请设计地质专业人员勘察。设计单位于6月5日会同施工、监理单位在施工现场进行现场核对,并形成第二次会议纪要“XX特大桥11#墩边坡处理意见”,对原先三级刷坡进行确认,更改了防护方案,形成文字材料。防护方案该改为:第一级坡度采用土钉墙方案加固,第二、三级采用锚索加固,清方喷砼后边加固边坡边施工11#墩桩基。加固方案待设计出图后实施。施工单位在作加固方案准备工作同时,于20日上午9:30第二次进行11#墩桩基施工。施工单位于6月26日发现第二级平台（1：0.75坡顶）自线路中心向左延伸一条宽约2cm裂缝,裂缝发展较快,27日宽约4～6cm,立即进行清方刷坡,平台左侧一半已不存在,至29日刷坡结束。坡面溶蚀严重,溶洞较多。根据现场对该平台裂缝勘察,第二、三级坡度左侧石质破碎与右侧较好石质分界较为明显,由于坡顶左侧溶蚀洼地原因,裂缝将往坡顶洼地边缘发展,与两个探坑间裂缝形成通缝。施工单位在清刷完第二级平台裂缝和坡面后,于30日上午开始砌筑11#墩承台外围挡墙,中午发现第一级坡面上石块不断落下,立即派人在坡面及各级平台观察,发现整个左侧坡面自下往上出现裂缝:1.第一级坡面左侧高约15～20m,出现两条垂直线路方向裂缝,裂缝未超过中线。基坑左侧(第一级坡度外)凸起山坡体上出现裂缝,宽2～5cm,坡面两块孤石后最大缝宽20cm。2.第一级平台自线路中心向左,沿坡缘平行坡面出现2～5cm的裂缝,长度25m,然后往平台里边的水沟发展,沿水沟边缘向左侧继续发展20m,缝宽达5～10cm,并延伸出开挖面5m以外,左侧凸起山坡体将很快坍塌。83 3.第二、三级左侧坡面上已经施工喷锚砼,出现多处横桥方向的裂缝,缝宽2～20mm。4.坡顶左侧两个探坑间裂缝,自5月7日至6月30日,由原先5～10mm,发展至15～30cm,6月25日以后发展较快,至7月1日又发展至40cm,且坡顶高处探坑的裂缝与二、三级坡面的裂缝形成了贯通缝,缝处宽2～7cm,地面有3～5cm的微小塌陷。6.在7月1日下午,11#墩左侧第一级坡度坡面上大块石头塌落,第二级坡面中下部塌落大块石头。7月2日凌晨0:42分第一级平台的中间部分沿一级坡面出现大塌方。第一级平台左侧发展成严重大裂缝,全部沿水沟侧发展,最左侧山体岩石裂缝达40～63cm,最左侧凸起山坡体出现下滑移,上下错位达20～80cm,裂缝80～120cm。第二、三级左侧坡面上裂缝发展多,成龟纹满布坡面,原横桥方向的通缝出现错位滑移,宽度达30cm。坡顶探坑至坡面间的贯通裂缝进一步发展,缝宽20～50cm,地面出现塌陷,塌陷宽度60～150cm,下陷深度达20～60cm,此缝与两个探坑间裂缝完全贯通。两个探坑间的裂缝发展较快,宽度达65cm,且出现沉落错位,往左继续发展约40米,整个裂缝与坡面线路中线上下缝形成半闭和环,因此整个左侧坡面和左侧外凸起山坡体将坍塌下来。11#墩左侧山坡脚下的变压器站和坡面架设电力线路、索吊电缆必须拆迁外移。下午1:00设计院昭通指挥部李总、张总等到达施工现场,对边坡开裂及坍塌情况进行了实地勘察。11#墩边坡于8月15日完成刷坡工作，最终刷坡形成三级坡度，自下而上分别是1:0.5，1:0.75和1:1，高度分别为40、20、20米，级间设2~3米平台。二、预应力锚索施工（一）边坡加固方案概述边坡加固方案采用锚索、土钉墙及挂网喷浆，其中预应力锚索设计十四排，每排11~19根（“加1排”至“加4排”锚索每排3~7根），共4852.4m/172根，每根锚索长度16~47米，采用6×15.24mm的高强度低松弛（Rjy=1860MPa）预应力钢绞线，锚索级别均为800KN。加上该岸坡钻土钉孔4527孔，设置Φ25土钉30664m，并在坡面挂扎φ8钢筋网12339.6m2，喷射C20砼及M25水泥砂浆厚达15cm，整个岸坡十分稳固。（二）锚索作用原理及结构形式⒈作用原理预应力锚索一端锚固于稳定的岩层内，以提供锚固力，另一端固定于坡面。通过对锚索施加预应力，对滑移不稳定的边坡产生一个主动压力，从而提高边坡岩体的整体性和增加滑移面上的抗滑阻力。⒉结构形式由内锚固段、自由段和外锚固段组成，见图6-1。123456L1L2L2内锚固段自由段外锚固段83 1-导向帽；2-金属箍环；3-扩张环；4-聚乙烯套管；5-垫磴6-锚头部分(锚具、垫板、砼封头)图6-1锚索结构示意图内锚固段：简称内锚段、锚固段，又称锚根，位于孔底部稳定的岩层内，本工点设计内锚段长度为10米，内锚段用以提供锚固力，一般采用胶结型式锚固。有直列式和波纹式（或称枣核状）两种常用形式，其中波纹式为最佳结构（见图6-2），因为当锚索张拉时各根钢绞线企图调直，P1423IIIIII结构图I-III-II1-钢绞线；2-注浆管；3-孔壁；4-隔离架及箍环位置图6-2锚索波纹式结构及截面图对周围砂浆和岩壁产生挤压力，发生摩擦效应，而且拉力越大摩擦力越大，对锚索锚固非常有利，本工点即采用此种形式。自由段：张拉预使应力段，可自由伸长，需做防锈、防腐、隔离处理，起到保护锚索的作用。外锚固段：简称外锚段，由垫磴、钢垫板和锚具组成，是实现锚索张拉和锁定的部件，张拉、注浆完毕后用砼封锚。㈢锚索施工工艺⒈工艺流程预应力锚索施工工艺流程图见图6-3⒉设备及材料⑴设备钻孔设备：MD-50钻机3台，MGJ-50钻机3台，QZJ-100钻机4台。动力设备：上海英格索兰20m3及17m3空压机3台，柳州空压机厂内燃12m3空压机2台。83 注浆设备：HP-013砂浆泵3台。张拉设备：DQYCN1500千斤顶1台及YCW-100千斤顶1台，ZB2´2-500及OVM-YCW100-200高压油泵各1台⑵材料锚索为6×15.24mm钢绞线，公称抗拉强度1860Mpa。聚乙烯塑料套管和注浆管，成都祥和磷化工有限公司生产的A、B防腐涂料，早强减水剂，膨胀剂，水钢乌蒙山525#普通硅酸盐水泥，水钢Φ22、φ16钢筋及洁净饮用水。83 图6-3锚索施工工艺流程图⒊钻孔钻孔工艺流程如图6-4清孔施钻成孔准备工作高压风清洗孔壁接长钻杆至终孔开孔钻机就位测放孔位搭平台设备及管路安装钻进图6-4钻孔工艺流程图按照设计孔位布孔，并按照设计倾斜角（下倾角或外偏角）进行施钻，钻进过程观察出碴、出风情况，并作好钻孔和地质情况记录，防止出现塌孔和卡钻现象。设计孔径为110mm，实际成孔114mm。孔位偏差不超过100mm，倾斜角偏差不超过±1°，方向偏差不超过±1°，孔深一般超钻300mm~500mm。⒋锚索制安安放钢箍环、隔离架绑扎成束下料除锈、防腐编号设置导向帽入孔图6-5锚索制安流程图⑴检查并剔除有磨损、锈蚀严重、松散等有质量问题的钢绞线，将合格钢绞线按照施工下料长度截断，量出内锚固段和自由段长度，对自由段进行防腐、隔离处理，其它段作防锈处理。施工下料长度为设计孔深加预留长度,预留长度为1.5~2米,与垫磴尺寸、波纹节状(枣核节状)数量及张拉锚具型号等有关。自由段防腐、隔离处理步骤：(1)置钢绞线于操作台上,进行除锈;(2)涂刷A防腐漆两层;(3)涂刷B防腐漆两层;(4)涂抹黄油；(5)用聚乙烯塑料管作套管，进行隔离。⑵把处理过的6根钢绞线理顺放齐，并在中间放置与钢绞线等长的聚乙烯注浆管（底部约1/3内锚段长度作成花管），自内锚固段一端开始，距端部0.5m，将钢绞线围绕注浆管用钢箍环捆扎成束。内锚固段每隔0.8m放置一个隔离架，配合钢质箍环捆扎，使整个内锚段成枣核状。自由段每隔1m用箍环绑扎一道。整个锚索钢绞线必须顺直、不得交叉。⑶在内锚段端部焊接导向帽（或称导向锥）。⑷将预制好的锚索进行孔位、长度编号。⑸人工将锚索放置入孔底，并采取保证锚索处于孔中央的措施，确保锚索周围灌浆均匀。⒌注浆83 注浆工作分制浆和注浆两个步骤，水泥砂浆标号不小于M35，必要时掺入外加剂，掺量为：早强减水剂2%，膨胀剂5%，水灰比0.5。如果岩质破碎导致漏浆严重，可采用分次注浆，待前次凝固堵塞裂隙后继续灌注，直至孔口返浆为止。本工点因岩溶发育，地层破碎，锚孔补注浆最多达6次。垫磴浇注：注浆完毕后，绑扎垫磴钢筋，安放一节F110mm，长为700mm的薄壁钢管顺孔位方向插入孔口内，孔外部分正好到垫磴砼顶面，然后立模浇注C20垫磴砼。⒍预应力张拉当砂浆和垫磴砼强度达到75%后方可开始张拉，首先对单根按10%设计应力进行预张拉(若其他工点钢绞线根数较多时，为提高受力均匀性和施工速度,可分组单根张拉)，然后分二次四级整体张拉，最后一级超张拉20%,预应力分别为240KN、480KN、720KN、960KN，每级张拉均需持荷10min。最后一次张拉在砂浆和垫蹬强度达到设计强度90%以上时方能进行。张拉采用张拉应力和伸长值校核双控制，伸长值控制在设计+10%~-5%之间，超出时应立即停止张拉，查明原因后再行张拉。⒎补偿张拉位于12#墩胸坡有7排左右及中心各4根锚索，设计中要求在12#墩基础施工完成后补张拉及封锚，其目的是防止因12#墩基础施工造成锚索可能松弛，以及岩层、垫磴和锚具的徐变等引起有效预应力损失。补偿张拉应力采用最后一级张拉力。⒏封锚割除多余钢绞线，钢绞线外露150~170mm，用C15砼包裹外露钢绞线及锚具部分，进行封锚。㈣效果按照以上方法施工，该桥11#墩昆端岸坡加固工程克服雨季影响和险情不断的困难，自1999年8月7日~11月19日，顺利完成整个边坡锚索施工。以上综合整治措施为11#墩及12#墩加快施工、安全施工创造了条件。83 第七部分：砼施工技术研究一、砼情况介绍全桥砼数量为：10.5万m3,其中主桥桩基C18砼为2万m3,承台1.5万m3，墩身C28砼为3万m3,梁部C48砼为7452.8m3,㈠施工要求⒈砼的设计强度C48要求三天的强度达到80%以上，龄期强度按照配合比设计要求达到120%以上。⒉砼的弹性模量大于3.5×104Mpa⒊砼的干容重小于2.65T/M3⒋砼外观无缺陷，颜色一至，棱角分明。砼的原材料达到上述标准外，对砼本体质量做如下要求：表7-1砼理论配合比选用情况表适用部位砼等级水泥标号理论配合比砼坍落度水泥用量挖孔桩C20425#1:2.48:2.91:0.61120~160343水下砼C204251:2.25:2.64:0.66180~200356墩身C30525#1:2.14:2.95:0.56:0.006140~160360墩身C25425#1：2.27:2.90:0.56140~160350承台C20425#1:3.20:3.66:0.177:0.756:0.006160~180270梁部二、大体积流态砼施工技术1、施工要求⑴根据工程情况，为加快施工进度和便于施工人员操作，要求墩身实现砼流态化施工，砼坍落度控制在160-200mm之间。⑵在6~10月XX环境气温20~39.5℃，温度高、砼凝固快，要求砼终凝时间控制在6~8小时。在1~5月和10~12月XX环境气温在-10~15℃，温度低、砼凝固慢，要求砼的终凝时间在4~5小时。⑶由于液压自升平台的负载及墩身快速施工等原因，要求墩身早期强度在16小时达6~8Mpa。墩身施工推行流态砼，其优点：砼能自动摊平，降低劳动强度，节省劳动时间，大大加快施工进度，能消除砼层次之间的冷缝色差，促进砼外观颜色一致。缺点：早期强度低，砼不能及时脱膜，施工人员不能及时在液压平台上操作。否则，因液压平台、机具及施工人员的负载作用，将强度低的砼结构受到破坏和砼外表出现脱皮现象。严重影响施工进度与外观质量。为确保施工进度，攻克砼弊端。本人在施工现场进行了试验与砼质量的控制工作。83 2、优化设计配合比找出影响砼功能的相关因素，确定砼施工配合比。2.1根据施工对砼的要求，决定选用：⑴水泥，乌蒙山普通硅酸盐525#，经检测：胶砂强度R3、R28天分别达24.6Mpa、58.1Mpa,凝结时间3时20分，其他指标符合现行标准要求。⑵外加剂选用HE-2缓凝高效减水剂和UZF-2B早强高效减水剂。经检验性能指标如下：83 表7-2HE-2、UZF-2B减水剂性能指标减水率%泌水率比%流动度mm凝结时间差终凝HE-28-12≤95140-150≤+210UZF-2B10-15≤95150-160-60-+90⑶砂、石料粗骨料用得胜坡石场生产，粒径5-40mm级配合格，含泥量1%；细骨料用牛街机制砂厂，级配合格，石粉含量≤10%、细度模数3.15。2.2试验方案及测试结果:确定因素位级表7—3，选择L9（34）正交表。表7—3L9（34）因素位级表极级位因素AB水泥用量kgC水灰比D砂率%HE-2%UZF-2B%10.63400.544020.73500.564330.83600.584640.650.760.8考核指标为：砼标准养护16小时、28天的砼抗压强度，在20℃条件下的砼坍落度与凝结时间。试验方案与计算结果见表7—4。83 表7—4试验方案与结果ABCD结果强度Mpa坍落度mm终凝时间小时16时6-828天35.4掺缓凝减水剂111324.129.92017.4221119.439.91405.1331235.834.41468.0412216.635.41705.7522332.830.92108.86321210.640.11666.0713137.836.11415.8823228.038.81807.8933316.234.91888.6掺早强减水剂111324.631.41584.42211110.640.31503.4331238.135.81785.2412218.736.41443.8522333.931.21714.56321212.041.21383.1713139.839.11303.4823228.738.01715.3933317.335.21725.52.3试验结果分析⑴掺HE-2高效缓凝减水剂的试验结果直观分析，序号6、8符合施工要求。从砼的流动性与凝结时间比较，序号8更有利于施工。其组合条件为：A2、B3、C2、D2，即HE-2掺量0.7%、水泥用量360kg/m3水灰比0.58、砂率43%。相应的试验结果：砼强度16小时8.0MPa、R28天38.8MPa，坍落度180mm、砼终凝时间7.8小时。83 ⑵掺UZF-2B高效早强减水剂的试验结果直观分析，序号3、8、9均符合施工的要求。从砼的强度来考核，序号8更优于序号3、9。其组合条件为：A2、B3、C2、D2，相应的试验结果：砼强度16小时8.7Mpa、R28天38.0Mpa、坍落度171mm、砼终凝时间5.3小时。⑶掺HE-2型与掺UZF-2B型的两种试验，其结果，从表7—5，极差分析得知，影响砼强度与流动性的主要因素均相同。表7—5试验结果分析AHE-2B水泥用量C水灰比D砂率AUZF-2BB水泥用量C水灰比D砂率16小时Ⅰ18.519.313.123.616小时Ⅰ23.123.315.825.3Ⅱ21.120.027.822.2Ⅱ23.224.632.426.6Ⅲ22.622.921.316.4Ⅲ27.425.825.521.8R4.63.614.77.2R4.32.516.610.828天Ⅰ101.4104.295.7106.828天Ⅰ106.9107.597.8111Ⅱ107.6106.41161110.2Ⅱ109.9108.8120.6111.9Ⅲ109.4107.8106.6101.4Ⅲ112.2112.7110.6106.1R83.620.48.8R5.35.222.85.8坍落度Ⅰ512518599547坍落度Ⅰ432486511467Ⅱ531526448499Ⅱ492453418441Ⅲ530529526527Ⅲ498483493514R191115148R66339373凝结时Ⅰ19.820.524.821.2凝结时Ⅰ11.613.014.412.883 间间Ⅱ21.720.516.920.4Ⅱ13.211.89.912.7Ⅲ22.622.221.521.6Ⅲ13.813.814.313.1R3.71.77.91.2R2.22.04.50.4主次顺序为：水灰比C→砂率D→外加剂A→水泥用量B。影响砼凝结时间的条件亦相同。主次顺序为：水灰比C→外加剂A→水泥用量B→砂率D2.4配合比的选定⑴若环境气温在20℃以上，可采用掺HE-2型试验中序号8的组合条件进行施工。⑵若环境气温在-10~20℃，可选用掺UZF-2B型试验中第8号的组合条件进行施工。3.0建立系统的早期强度关系式3.1用快速养护法建立强度关系式⑴根据选定的配合比，制取试件20对组。其中20组标准养护28天，另20组采用80℃热水法进行加速养护。取其两者的抗压强度值。标准养护与快速养护的强度值见表7—6。表7—6标准养护与快速养护的强度值序号RjR28序号RjR2819.428.8117.928.9210.633.01210.636.8312.641.01312.141.049.131.81410.136.4511.038.4159.032.4611.639.01610.837.178.932.8178.430.689.534.21811.639.1912.642.01910.135.9109.133.0208.430.6表7—6—1序号RjR28Rj2R282Rj.R2819.428.888.4829.4270.7210.633.0112.41089349.883 ....................................208.430.670.5936.36257.0∑203.4702.82107.4250167252.3⑵计算根据强度关系式：R=A+BRj，按照表7—6—1数据计算如下：28=702.8/20=35.1j=203.4/20=10.17A=35.1－2.699×10.2=7.69得砼强度关系式：R28=7.69+2.699Rj关系式相关系数γ和剩余的标准差S的计算：γ=0.939＞0.85S/R28=（1.44/35.1）×100%=4.1%＜10%依据JGJ15-83标准中第4.4条规定：相关系数不少于0.85，关系式标准差应不大于标准养护28天强度平均值的10%。因此，所建立的关系式可用于推定标准养护28天强度。3.2建立16小时强度关系式⑴制取砼试件18对组，其中18组标准养护16小时，另18组标准养护28天。其试验数据见表7—4。⑵根据试验数据表7—4，经计算，建立强度关系式：R28=26.132107+1.30259.R16h相关系数：γ=0.9694＞0.85标准差：S=1.04S/R28=（1.04/35.9）×100%=2.9%＜10%该16小时强度关系式可用于推定标准养护28天砼强度3.3建立混凝土标养强度与本体砼强度关系式⑴制取砼试件，模拟本体砼温度进行试验。在试验室制取数次10对组试件，其中10组放入快速养护箱，模拟结构本体温度在不同的时间内进行养护。另10组放入标准养护室作对应试验。其试验数据见表7—7砼试件标准养护与模拟本体砼温度养护的对应强度值表7—783 数据标养不同龄期的强度Mpa模拟本体砼温度30℃的不同龄期的强度值Mpa16h1d3d5d6d7d16h1d3d5d6d7dN6.38.020.025.426.728.09.410.922.427.128.429.0N27.610.318.623.825.826.68.612.423.827.426.928.1N36.99.019.524.425.525.98.811.824.826.727.227.7N47.78.817.724.824.927.07.912.021.126.527.527.9N56.69.618.825.026.626.68.411.824.427.726.628.0N67.510.119.226.024.426.09.310.823.027.027.728.6N76.99.318.523.925.627.48.111.423.825.827.927.9N86.48.420.624.626.825.69.713.124.526.428.028.8N97.98.521.325.826.328.110.411.321.227.426.927.6N108.29.019.824.327.427.99.010.522.027.027.027.4均值7.29.119.424.826.026.98.811.623.126.927.528.1⑵根据表7—7数据用回归方程建立强度关系式，并绘出标养与本体强度回归对应曲线。Y302010X102030X—标养强度MpaY—本体砼强度Mpa对数回归对应强度关系式：Y=-20.775+14.8238lnx推算R7天本体强度关系式：R7=14.588+1.8888R16h83 3.4三个强度关系式的机理⑴快速养护强度在严格的试验条件下，能在短时间内准确判定28天砼强度是否合格。但由于受试验仪器条件的限制和人的因素影响，有时产生的数据误差很大，无法判定砼的质量。但现场的砼施工不能停止。所以需要建立16小时强度关系式，以进一步验证和判断砼的质量。此关系式操作简便，误差机率小。但由于原材料的变化或人为的因素，有时造成标养的试件强度偏低。在这种情况下，很难判定砼合格与否。针对这一问题，我们根据砼的水化热在砼内部产生温度的机理，以温度为纽带，建立砼标养与本体强度关系式。⑵三种强度关系式互为补充，相互验证，全部起用，能准确判定砼质量，能及时有效杜绝砼的质量事故。4.0现场砼质量的试验控制4.1砼凝结时间控制7月底，9#墩身进入实心段施工，砼浇筑量一模560m，环境气温39℃，由于受机械和场地限制，每浇筑一层砼在30~40分钟。根据施工条件，选掺HE–2型高效缓凝减水剂，试验中序号8的组合条件进行施工。按照配合比，严格控制水灰比，认真调配外加剂溶液。经现场抽检，砼坍落度186mm，终凝时间6时30分。整体砼浇筑溶为一体，消除了砼施工中的冷缝、色差，促进了砼外观颜色一致。10~12月间，日平均气温在5~15℃。由于环境温度低，砼终凝时间长，影响施工进度。为此我们选用掺UZF-2B早强减水剂，试验中第8号的组合条件进行施工。根据影响砼凝结时间的主要因素：水灰比与外加剂。我们在现场抽查、试验，严格掌握砼拌和物的主要控制指标。如8号墩身第57板，砼浇筑量186m3，当时环境气温6.5℃，仅用4个半小时砼浇筑完毕。经现场试验，砼坍落度168mm，凝结时间5时25分，砼强度合格，满足了施工的要求。4.2砼坍落度控制砼施工时的坍落度，一定要符合配合比的要求，若坍落度偏大，砼泌水增大，凝结时间延长，强度降低；若坍落度偏小、砼不能自动流动。增加施工困难，影响施工进度。除此，还要根据气候温度与每板砼浇筑量适时调整：1、环境温度在20℃以上，坍落度控制在180~200mm，在砼浇筑到每一板的四分之三时，坍落度控制在140mm，以缩短砼的凝结时间，提高模板的周转率，加快施工进度。2、环境气温在5℃至20℃，坍落度控制在140~170mm83 。在砼浇筑到每一板的三分之二时，砼坍落度控制在100~140mm，减少拌合用水量，缩短凝固时间，增加砼的早期强度。3、坍落度的调整应根据试验结果的极差分析，影响砼流动性的主要因素进行。4.3砼的早期强度控制为了消除因早期强度低带来的砼弊端，及时准确掌握早期强度数据，在砼的施工中，三个强度关系式全部起用。如9号墩身砼施工46米处，环境温度15℃、砼浇筑量198m3，仅用4时10分就浇筑完毕。现场抽样检查试验数据见表7-8。表7-8现场抽样试验数据砼坍落度170mm凝结时间5时05分砼入模温度19.6℃16h砼内部温度（测温记录见表1—7）30.5℃快速养护强度9.8Mpa推算标养28d砼强度34.1Mpa16时标养强度6.5Mpa推算标养28d砼强度34.6Mpa推算砼结构本体强度7.3Mpa推算7d结构本体砼强度26.9Mpa表7—9时间h环境温度℃砼内温度℃墩内温度℃1615302024184023481445237217462596164625以上数据均符合试验控制的要求，满足了施工的需要。5.结束语1、砼实行流态化，降低劳动强度，加快施工进度。但早期强度低，试验控制工作风险大。若有快速施工和规定期限强度的要求，必须建立一套系统的早期强度控制手段。以及时、准确掌握砼的早期强度数据，发现问题随时修正施工配合比，杜绝砼强度质量事故。83 2、墩身砼流态化，要根据气候、温度随时调整。尤其是每板的最后二层砼要减少拌合用水量，以加速砼凝固，提高早期强度与模板使用周转率。3、由于掌握了砼强度增长规律，建立了比较实用的早期强度关系式，砼不仅达到了自流平、好施工的目的，而且保证了砼的早期强度。使施工单位创造了二天三模的施工记录。墩身外观杜绝了色差、冷缝、蜂窝、麻面，达到了光洁，颜色一致，内实外美的标准。三、高标号砼施工技术⒈砼原材料的选用和质量控制水泥：使用525号普通硅酸盐水泥，其品质指标应符合现行国家水泥标准。砂子：采用广西进购的河砂，砂中含泥量控制在1%以下，含泥量超标应提前安排冲洗，砂的其它技术指标符合GB/T14684—93《建筑用砂》质量标准。石子：采用碎石5～31.5mm连续级配，碎石中细粉含量≯1%，其它技术指标符合GB/T14685—93《建筑用卵石、碎石》质量标准。外加剂：选用广东湛江产FDN—3000高效减水剂，掺量=C×0.5%。缓凝剂为⒉砼配合比试验室根据工程实际用的水泥、砂、石和外加剂进行配合比及强度试验,确定砼的理论配合比为：1：1.179:2.625:0.35:0.008水泥用量为480Kg，砼坍落度为160-180mm。⒊砼施工质量控制⑴砼的拌制，采用自动计量拌和站进行集中拌和，砼生产能力为25M/H，施工前砼拌和人员在试验人员的监督下将试验室所开的配合比输入电脑，确认无差错方后开盘。搅拌时间，梁部砼45秒。砼拌制的干湿度。梁部砼底板坍落度控制在160-180mm，腹板砼坍落度控制在120-140mm，顶部砼坍落度控制在80-100mm。在施工过程中配合比的调整，均（必须）经过试验室的同意，并有试验人员在场。表7-10施工配料允许偏差表（%）砼等级水泥砂石拌合水外加剂C28～C481311⑵砼的运输：按照砼施工有关管理规定办理⑶砼的灌注⑴砼施工所用机械提前进行保养维修，保证砼的顺利灌注，砼采用插入式振动器捣固密实，每个梁段应配备4—6台插入式振动器；根据梁段的高度确定振动棒的长度。⑵砼从拌合楼拌出至入模时间不得大于40分钟（冬季砼施工另行规定）发现砼入模前水化热过大时，应及时汇报处理。⑶砼入模温度必须满足17度以上，如达不到，各种原材料需按冬季砼施工要求进行；⑷砼应进行分层浇注，每层厚度宜控制在30cm左右，接缝、预埋件、钢筋密集处，加强振动；⑷砼养生砼的养生质量直接影响到砼的强度，影响到砼的表观质量，派专人负责此项工作。根据环境的温度变化情况制定砼养生措施如下：⑴环境温度在5度以上10度以下，砼灌注完，砼表面用彩条布覆盖，待同等条件养护的砼试件其抗压强度达到梁部砼设计强度的90%，但还需洒水继续养护5天，始终保持砼表面润湿。⑵83 环境温度在0度以上5度以下，砼灌注完，立即用彩条布覆盖砼表面，再加2层草垫，钢模板外用彩条布裹起来，待同等条件养护的砼试件其抗压强度达到梁部砼设计强度的95%，方可拆除。⑶环境温度在-10度以上0度以下，砼灌注完，立即用彩条布覆盖砼表面，加一层棉被，再加2层草垫，钢模板外用一层棉被一层彩条布裹起来，如达不到所规定的要求，再用电热毯全方位通电加热养护砼。待同等条件养护的砼试件其抗压强度达到梁部砼设计强度的100%，方可拆除。㈢砼质量评定⒈三天强度达到80%以上满足张拉施工⒉龄期强度达到120%以上满足设计要求⒊外观颜色一致，砼表面无缺陷⒋弹性模量符合设计要求⒌砼容重符合设计要求四、砼冬季施工技术㈠砼冬季施工的意义和要求⒈工期的要求根据全桥的施工进度情况，必须完成10#和11#的墩身50米，才能确保总工期的要求，否则将影响铺架工期，所以必须进行进行冬季施工，达到总工期的要求。⒉冬季施工技术要求⑴保证砼的内在质量和外观质量，既砼不受冻、不开裂。⑵砼的早期强度应满足施工进度的要求，速度要快，否则就失去冬季施工确保工期的目的，具体要求是达到墩身施工速度每天平均1.0米，悬灌梁施工10天一个梁段。⑴早期强度要求㈡施工技术尤其是高墩大体积和梁部高标号砼在高空进行冬季施工，我单位尚无先例，针对以存在技术缺陷和施工经验不足的问题，我们首先聘请砼施工专家进行现场授课，讲解砼冬季施工的有关技术要求，结合现场的实际情况召开技术研讨会制定施工方案和施工措施，解决了高墩大体积砼冬季施工和高空高标号砼悬灌梁冬季施工技术问题。⒈砼配合比的设计⑴砼原材料水泥：使用乌蒙山牌普通硅酸盐525#R水泥，其品质指标符合现行国家水泥标准。砂子：梁部施工采用广西进购的河砂，表现密度2.60，细度模量2.70,含泥量控制在1%以下。墩身采用现场机制砂，粉尘含量小于10%。砂的其它技术指标符合GB/T14684—93《建筑用砂》质量标准。碎石：梁部采用5～31.5mm连续级配的碎石，墩身采用30～60mm连续级配的碎石，碎石中细粉含量≯1%，其它技术指标符合GB/T14685—93《建筑用卵石、碎石》质量标准。外加剂：梁部选用FDN—3000高效减水剂，掺量=C×0.6%。墩身采用UZF-2B早强剂，掺量=C×0.8%。其对砼强度的影响见下表7-11表7-11外加剂对砼强度的影响外加剂名称及掺量（%）水灰比（W/C）坍落度（mm）砼抗压强度MPa备注R1R1R1FDN00.41100-14012.8/10032.6/10042.1/100同水泥用量、同坍落度0.60.35100-14019.8/16541.8/17869.0/16183 UZF00.6280-1206.1/10015.2/10020.2/1000.80.5680-12010.8/16221.4/17134.8/158从上述数据得知：掺外加剂比不掺外加剂的砼强度提高60%-70%。⑵砼配合比经过对比优化实验，确定砼的理论配合比各项控制指标与相应的强度如下表7-12。表7-12砼配合比与强度对应表部位水泥用量（Kg/M）水灰比砂率(%)外加剂掺量(%)坍落度（mm）砼抗压强度(Mpa)R1R1R1梁部4800.34320.7100-14020.545.069.5墩身3600.54390.980-12011.422.635.6⒉施工措施以上配合比是按照常温情况下施工的情况进行考虑的，所以在冬季施工以改善砼施工的小环境着手制定施工措施。⑴对环境温度情况和原材料温度调查，分析确定砼入模时温度，掺加早强减水剂，减小水灰比，达到砼的早期强度要求。经过热工计算，当材料温度达到下表的要求时能满足砼的早期强度要求，并且有利于达到施工要求。表7-13早期强度对原材料温度要求环境温度℃-10-5施工部位梁部墩身梁部墩身原材料温度℃砂1砂砂砂1碎石1碎石1碎石1碎石1水泥6水泥6水泥6水泥6水温℃60504630砼入模板温度℃96.196⑵加强对砼内温和环境温度观测，及时反馈温度信息，采取增加环境温度的措施，确保砼的内外温差保持在规范要求25℃之内,防止结构开裂。⑶加快水化热散发，大体积砼施工尤其注意，确保最低养护时间。埋设散热孔，循环水散热，⑷利用循环水进行砼养生，增加砼表面环境的含水率，增强砼强度。㈢施工控制⒈原材料质量控制⑴材料保管水泥存放库房内，砼拌和前30分钟运输出库；粗骨料，细骨料，提前用高压水冲洗干净，干燥后以草袋和朔料覆盖，避免雨雪积留结冰。⑵材料加热购置蒸汽锅炉，对砼施工用水加热，现场测定水温，和原材料温度，进行热工计算，保证砼的入模温度在9℃以上，但不能高于15℃，否则会增加砼的内温，给保温工作带来负担。⑶砼作业面小环境进行保温和升温砼灌注前对砼灌注作业面搭设暖棚，具体做法是，将作业空间以铁皮和采条布进行全封闭，内部生火炉和电暖气进行升温，保证小环境温度在15℃83 以上，并且温度均衡。墩身施工速度较快，由于砼拆模，不利于保温，采取平台外延长围裙的办法进行保温，其长度为保证砼外露后其内温与最低环境温度之差小于25℃。保温施工方法见保温措施图⑷砼灌注根据砼的灌注速度，确定砼的最佳拌和时间，保证砼运输时间最短，避免砼的热量在运输过程中损失，在砼灌注区实测砼的温度，调整砼的拌和水温度，保证砼温度在允许范围内，同时在墩壁中心向墩壁间隔1.5米布置测温孔，梁体在底板、腹板和顶板布置测温孔。砼的捣固作业同普通砼的施工。散热孔和测温孔布置见图⑸砼养护和散热砼外露部分采取覆盖掩护，保持温度和湿度，根据环境温度的情况可以温水进行表面养生。通过测温孔观测砼的内部温度和大、小环境温度的观测，计算温差决定砼的养护环境温度和保温时间。墩壁结构尺寸较大，个别阶段属于大体积砼，所以采取在墩壁埋设散热孔，加循环水进行散热，缩短砼的保温时间。83 表7-14测内温结果从灌注起算时间（h）温度℃梁部墩身08162448729253638312061628314246表7-15砼最高升温、养护温度、养护时间部位砼内最高升温℃养护温度℃养护时间（天）梁部40136墩身实心段551619墩身空心段491412㈣砼质量评定⒈砼的早期强度情况通过对同条件养护的砼试件三天强度检查，墩身砼的三天强度达到设计强度的60%，7天达到80%以上，梁体三天的强度达到设计强度的80%-90%，达到了预期的强度要求。⒉冬季施工砼的强度验收和评定砼强度以同一工程部位、同一砼强度等级、同一施工配合比、同一龄期进行验收和评定。按照TB10425-94标准中的4.2标准差未知方法进行⑴梁部、墩身冬季施工期间的砼强度值表7-16强度代表值表每组试件强度代表值（MPa）梁部66.459.871.065.663.869.060.868.868.865.570.862.858.861.957.469.474.165.670.162.9墩身31.834.429.935.129.036.132.334.835.528.832.634.936.635.435.029.830.633.635.629.032.835.832.336.435.831.436.2⑵计算标准差梁部:S=4.76墩身:S=2.58⑶计算砼验收界限值梁部(m2fcu)=fcuk+0.95sfcu=48+0.95*4.76=52.5MPaf2cu,min=fcu-AA*B=48-1.2*5.5=41.4Mpa墩身:(m2fcu)=fcuk+0.95sfcu=28+0.95*2.58=30.4MPaf2cu,min=fcu-A*B=28-1.2*4.5=22.6Mpa⑷砼强度评定梁部:m2fcu=65.2f2cu,min=57.4Mpam2fcu＞(m2fcu)f2cu,min＞(f2cu,min)墩身:m2fcu=33.4f2cu,min=28.8Mpam2fcu＞(m2fcu)f2cu,min＞(f2cu,min)以上砼强度评定均合格⑶通过对冬季施工墩身和梁部结构进行检查，未出现温度裂纹，砼表面位未出现受冻。㈤施工体会83 砼的早期强度与温度关系密切，在冬季施工时主要解决，早期强度要求和环境温度的矛盾、砼内温与环境温度的相对平衡矛盾，以达到冬季施工的目的和保证砼的结构安全的目的，这是进行冬季施工的终旨。通过在XX大桥进行冬季施工我们积累了丰富的施工经验，对以后冬季施工具有指导意义。六、混凝施工的研究成果结论（其他）㈠通过本桥施工对砼的研究发现，在利用普通水泥拌制梁部500级砼施工中，其强度达到600级以上，并且其强度稳定，在设计时可以考虑提高梁部砼的标号达到600级具有可能性。㈡利用机制砂拌制墩身300级砼时，其强度达到400级，并且其强度稳定，机制砂拌和砼的强度可以提高到400级具有可能性。㈢通过对砼的内温进行长期观测，在实验室做对比实验，可以根据砼的内温情况对砼的早期强度进行推算。㈣通过对500级砼施工用原材料的质量控制，可以降低每立方米砼水泥用量到475Kg。83 第八部分：机械配备一、主要机械设备本桥施工投入主要机械设备见表9-1表9-1主要机械设备配备表设备名称型号数量用途备注简易缆索吊10T1组塔吊1250KN-M4部砼拌和站HZ-502座工业电梯SD-1006部砼输送泵三一/中联1/2台砼运输车6m35辆吊车Qy-202台挖掘机小松1台装载机ZL50C1台推土机T2001台运输汽车红岩2运输汽车斯太尔3二、主要起重机械设备该桥的主要起重机械有：一组（两幅）700米跨度、单幅吊重10t的简易缆索吊和3部1250KN-M的塔吊，完成该桥16万吨的起吊和沿桥纵向的水平运输任务，为大桥的按期完成提供了坚实的保证。（一）、跨度700米简易缆索吊设计和在本桥的应用1、简易缆索吊的设计（1）、设计特点①采取双端卷扬联动牵引，减少循环索的数量，避免绞索现象发生。②卷扬机速度可调加快运行和起吊速度。(卷扬机有此装置但没有应用)③增加应力消除器，消除起重钢丝绳的环向应力，避免起重钢丝绳长期使用产生环向应力引起绞索。④增加起重限位器，防止超载起吊，确保施工安全。（2）、结构组成内昆线XX83 特大桥采用的缆索吊，塔架高度分别为86米和96米，跨度700米，由两组起重运输机构组成，每套机构承重钢丝绳为3根，起重钢丝绳1根，行走牵引钢丝绳2根；卷扬机3台（其中由2台实现小车的行走牵引，1台实现吊钩升降），见图一，为缆索吊示意图。钢索、天车、钓钩、塔架、卷扬机、导向滑轮、地锚组成。结构图示如下：（3）设计参数表9-2简易缆索吊材料及设计参数表编号材料名称材料规格材料数量材料应用部位备注1钢索47.56×1030m承重每组3根2钢索22.52×1200m起重3钢索22.52×1400m循环4钢索19.510000m浪风绳5滑车组走6，30t2组收、放主浪风6滑车组走6、60t6组收、放主索7天车20t级2部纵向运输四组走行轮8吊钩10t级2个自重2.5t9卷扬机JK10T6台起重2部、循环4部（每端各两部）容绳700米速度35.5米/分83 10卷扬机5t2台安装和拆除11索鞍700t级4组塔顶12起重限位器4个起重及循环导向位置外购13应力消除器40t2个起重索固定端委托加工，实验测定拉力14万能杆件M型400t塔架2×2×4布置1516跨度Lp=698m17安装垂度3%，最大垂度5%（3）、起吊运输能力平均起吊高度75米，平均运行距离100米，平均单钩吊重3.5t，按照单程吊重计算，吊运1吨的时间为2.0分钟，每天按照8小时作业，双钩可吊运240t,相当于100m3砼的重量,正常工作的情况下，每月可完成7200吨的吊运任务。2、安装方法（1）、架设方法　采取等长法架设，（2）、调索三角高程测量方法观测主索垂度，收、放主索锚固滑车组，调整垂度，要对计算的各个阶段的垂度均进行观测，运行一时间后再继续观测，随季节的变化进行观测，当与设计不相符合时，进行调整，确保在设计的受力条件下工作。（3）、试吊索吊具有2倍以上的安全系数，在施工时严格控制吊重，确保安全，在使用前对限吊器进行检查。（4）、索距限位、防止脱离索鞍和天车跳槽。3、应用缆索吊的工作原理：如图一1、吊钩升降：卷扬机7收钢丝绳4，吊钩3上升反之，卷扬机7收钢丝绳4，吊钩3下降。2、小车行走：卷扬机6收钢丝绳5，卷扬机8放钢丝绳16，小车2向A塔架行走；反之卷扬机6放钢丝绳5，卷扬机8收钢丝绳16，小车2向B塔架行走。（1）、MSWL起重量限制器在缆索吊上的应用83 ①目的：为了提高缆索吊在工作运转中的安全可靠性。②MSWL起重量限制器的结构特点MSWL起重量限制器是引进POTAIN公司的先进技术，专门防止超负载的安全保护设备，如图二所示为我们采用的MSWL限制器单环的尺寸参数，安装采用双环。MSWL起重量限制器是一种用特殊钢材加工的环行结构，内部装有微动开关，根据起重量的大小可调整。通过微动开关的动作可接报警设备或控制设备。我们安装时，线路接在起升继电器的线圈上（串联），微动开关动作时，继电器断电，起升不能动作，并产生超重报警信号。③、工作原理如图三所示，当A、B收径向拉力N时，环行结构A.B两安装孔距离L变大，弹片C.D距离变小，随着N的增大，C.D间的距离逐渐变小，达到调定距离时，螺钉将微动开关触头顶开，使微动开关断电，起到保护作用。83 ④、采用的MSWL限制器的主要技术参数1、超载控制精度小于±3%；2、超载保护范围500Kg--8000Kg（单环）可调；3、报警断电形式：由控制回路输出电压使继电器动作断电；4、寿命：5×105次。⑤安装方法：为了便于检查和安装接线，将MSWL限制器安装在控制台A架的底部的起重钢丝绳导向滑轮12上。安装方法如图四，其受力情况如图五：因液动摩擦力很小，忽略，所以N1=N2P=N1+N2=N1/cos45°=Ö¯2N183 N1=（P1+P2+P3）/2=9.5/2=4.75KNP1---吊钩自重2.5tP2---吊重，设取6.5tP3---钢丝绳重，0.5t双环：P=6.72t单环：P»3.36t，取3.5t，则测力环调整值为3.5t。⑥、试验初调在拉力计上实验（单环）调到3.5吨后，进行拉力实验，其微动开关动作情况的实验拉力如下表：次序实验数据误差13.602.9%23.551.4%33.551.4%43.602.9%53.50063.45-1.4%经试验动作灵敏，误差小于±3%⑦、安装试吊在同一地点吊混凝土试块，报警及控制情况：次序吊重控制情况16.5动作26.5动作36.5不动作46.5动作56.5不动作66.5动作76.4不动作86.4不动作83 96.4不动作106.4不动作116.6动作126.6动作136.6动作146.6动作156.6动作166.6动作试验说明其控制范围±1.54%以内，安全符合要求，动作灵敏，吊物在6.6吨时动作率为100%；在6.4吨时，不动作。⑦安装使用效果在未安装以前，每吊大件必须有主要管理干部在场估计，指挥，一点一点慢慢吊，以避免发生危险，且吊物时间很长；安装使用后，安全可靠，对大件物体，自动报警、停机，工作人员放心使用，节省了人力，提高了工作效率。⑧、体会①缆索吊的运行速度较慢。通过采取加强地面水平运输，减少缆索吊的运行距离；合理统筹调度，避免空载运行等措施，提高缆索吊的利用率。在全桥施工17个半月的施工中，缆索吊完成全桥近3/4的起重任务，合计12万吨。②加强保养、维护和信号指挥，确保使用安全，杜绝安全事故的发生。③应在选择材料上应进一步研究，减少材料的更换次数，保证工作正常，节约时间。（二）、TC5023塔机安装、使用与维护技术1、概述内昆铁路XX特大桥采用中联塔机共三部，其中TC5023附着固定塔机两部，TC5023/38附着固定式两用塔机一部，塔身高度为120m。每部附着撑杆五道（第一道高38m，第二、三、四道间距为16.8m，第五道间距16m）。塔机主要任务是吊装钢材、砼及桥梁所需辅助材料。2、塔机基础及固定支腿的安装（1）地基基础83 ①本塔机基础利用桥墩承台整体钢筋砼。②砼强度等级为C28，砼基础的承压力大于1.38×105Pa。③砼基础深度为5m。④砼基础表面平整度误差小于1/500。（2）、固定支腿安装①将4只固定支腿与一个加强标准节装配在一起。②用4根直径为100mm，长4000mm的钢管和4块350×350×20mm的铁板制成一个1800×1800mm的正方形支撑架预埋件。③在桥墩横向承台中心钢筋网上，根据附着撑杆长度和支撑架预埋件尺寸放样，并割开钢筋预埋位置。④将支撑架预埋件吊入钢筋网内，用水平仪调平预埋件，埋件下端与承台底层钢筋网焊接，四根钢管立柱与四周砼散热管焊接牢固。⑤当砼浇注到支撑架2/3时，将装配好的固定支腿和加强标准节整体吊入钢筋网内支撑架预埋件上，用测量水平仪调平加强节（标准节中心线与水平面的垂直度£1.5‰），然后将四只支腿与预埋件焊接牢固（焊缝高度为10mm）。⑥补齐钢筋网上被割开的钢筋，浇注砼。⑦固定支腿埋入砼深度³1000mm，四周砼充填密实。3、立塔（1）、立塔顺序A、安装加强标准节3节。B、吊装爬升架。C、安装回转支撑总成。D、安装回转塔身总成（含起重限制器）。E、安装塔顶。F、安装平衡臂总成。G、安装平衡臂拉杆。H、吊装一块2.4吨重的平衡重。I、安装司机室。J、安装起重臂总成。83 K、安装起重臂拉杆。L、配装余下的平衡重（13.05t）。M、穿绕起升机构钢丝绳。N、安装电缆及电器。O、调试各行程限位器和荷载限制器。P、顶升加强节和普通标准节。Q、安装附着撑杆。（2）、立塔注意事项A、塔机最高处风速£8m/s。B、必须遵循立塔顺序。C、注意吊点的选择，应根据吊装部件选用长度适当，质量可靠的吊具。D、塔机各部件所有可拆的销轴，塔身连接螺栓、螺母均是专用特制零件，不得随意更换。F、在安装起重臂之前，必须先在平衡臂上安装一块2.4t的平衡重，严禁超过此重量。G、平衡臂上未装够规定的平衡重前，严禁起重臂吊载。H、标准节的安装不得任意更换方位，否则无法顶升。I、必须装完7节塔身加强节后，才能安装普通节。J、安全位置必须保证塔机的最大旋转部分与周围建筑物的距离³1.5m，与架空电线的安全距离应符合规定。K、顶升前应将小车开到顶升平衡位置（能吊一节普通标准节），起重臂转到引进横梁的正前方，然后将塔机回转锁紧。L、顶升过程中严禁旋转起重臂及使吊钩起升和放下。M、标准节起升（放下），必须尽可能靠近塔身。N、整机安装完毕后，在无风状态下，塔身轴线的垂直度允许误差在4‰范围内。O、立塔时需用一台25t吊车，同时准备好枕木、索具、绳扣等常用工具。4、使用与维护（1）、塔机的使用①塔机使用前应做如下工作：1）对塔机各部件进行一系列试运转和全面地检查是否符合规定要求。2）检查整机安全防护装置的安装位置及调试是否准确。83 3）按规定作塔机组装试验（即：空载试验、静态超载试验、超载动态试验）。4）检查减速器、滑轮、轴承座及换倍率器等处润滑是否良好。（2）、使用注意事项①、按启动按钮时，各操作手柄必须归零位。2）严格按本塔机技术性能和起重特性表操作，严禁超载运行。3）起升机构设有五种速度，实现轻载高速，重载低速，决不允许长时间使用1、1档（不得持续15秒）。4）小车变幅采用变频方案，工作时根据需要选择适当的速度。5）回转采用变频调速机构2台，既有平稳的启动，又有较快的回转速度，严禁回转的反转制动和紧急刹车。6）顶升时严禁回转、变幅和起升。7）各机构操作动作要柔和，由低速到高速逐步转换，不得将操作手柄从静止（或低速）向中速或高速位置推进。8）不准随便调整控制箱内延时继电器、过流继电器。9）发现塔机有异常现象时，应立即停机切断电源，待查清并排除故障后再使用。10）在遇大雷雨、暴雨、浓雾或塔机最高处风速超过13m/s时，一律停止起重作业。11）操作时，严禁起重吊钩着地，以防引起卷筒钢丝绳排列不齐而遭损坏。12）每班作业完毕后，必须将起重臂转到与建筑物平行的方向，吊钩升高至超过周围最高障碍物的高度，载重小车应在最小幅度处，，回转制动器处于松开状态，切断总电源方可离去。（3）、塔机的维护①、经常保持整机清洁，及时清扫。2）检查减速器、滑轮、轴承座及换倍率器等处的油量，及时加油。3）注意检查各部件钢丝绳有无松动、断丝、磨损等现象，如超过规定必须及时更换。4）检查各安全装置的灵敏度及可靠性。5）检查各部销轴、螺栓连接处，尤其塔身标准节连接螺栓，当每使用一段时间后，必须重新进行紧固。6）起升钢丝绳经过一段时间使用磨损拉长后，需对高度限位器重新按规定进行调整。7）检查换倍率装置及吊钩的防脱绳装置是否安全可靠。8）观察各电器触点是否氧化或烧损，若有接触不良应及时修复或更换。9）各限位开关和按钮不得失灵，零件若有生锈或损坏，应及时更换。10）检查各电器元件紧固螺栓是否松动，电缆及其它导线是否破裂，若有应及时排除（4）、拆塔①、拆塔顺序83 1）降塔身标准节。2）拆附着撑杆。3）拆卸平衡臂配重（保留一块2.4t）。4）拆卸起重臂。5）拆卸平衡臂。6）拆卸司机室。7）拆卸塔顶。8）拆卸回转塔身。9）拆卸回转总成。10）拆卸套架及塔身加强节。②、拆塔应注意的事项1）拆塔之前，必须对顶升机构进行保养和试运转。2）有目的地对限位器、回转机构的制动器等进行可靠性检查。3）严格遵循拆塔顺序。4）标准节已拆除，但下支座与塔身未用M36高强螺栓连接好之前，严禁使用回转、牵引和起升机构。5）拆卸中要经常对顶升机构的主要受力件和各相对运动件的相对位置要进行检查。如套架在上升时，套架与塔身之间发生偏斜，应立即停止顶升，并下降。6）拆塔时风速应小于8m/s。塔机的。83 第九部分：施工组织一、组织机构组建专业性强的项目指挥部。加大现场调度指挥和技术投入，其中专业技术人员42名，其中具有高级职称人员4名，中级职称人员25名。二、劳力安排及工程任务划分投入两个桥梁专业队，完成土建工程施工任务。一个综合机械队，负责全桥的施工机械保障，钢结构加工和安装工作，主要完成全桥的起重、运输和砼拌和工作。其中桥梁施工一队完成7#、8#、11#、12#的墩身，8#、11#T构悬灌施工、7-8#合拢段、10-11#合拢段11-12#合拢段的施工任务，完成7#、8#、基础施工。桥梁施工六队完成9#10#的墩身任务，9#、10#T构的悬灌施工任务，完成8-9#合拢段9-10#合拢段的施工任务。9#、10#、11#、12#基础施工由两个施工队共同完成，桥面系土建部分由两个施工队共同完成，钢结构部分由综合机械队加工和安装。三、施工机械主要机械设备有吊重10吨，跨度700米的高架简易缆索吊一组，；1250KN-M的塔式吊机4部；6M3砼输送车5台；砼输送泵4台；120m工业电梯6套；HD50型砼自动拌和站3座；抗风式液压翻模6套；砼梁悬灌挂蓝8套，测试仪器齐全。83