刚构桥-V型墩及0#块施工

1、京杭运河大桥主桥V形墩及0#块施工技术1、工程概况V形墩由竖直扩大段、斜腿根部、两个斜腿组成， C50混凝土，预应力混凝土结构。V形墩通过R=700的圆弧段与其顶部的主梁0#块组成倒三角形结构。底座尺寸为1.65（高）3.5（宽）22.7（长）m；斜腿为实心板式结构，厚2.0m，横向宽14.5m。箱梁0块的主要结构尺寸为：0#块长16m，墩顶梁高320cm，支点处梁高5.2m，底板厚67.8cm，腹板厚80cm，顶板中部厚28cm，横隔板厚200cm，底板宽14.5m，顶板宽23.5m，翼缘板4.5m。采用C50混凝土。2、总体施工方案V形墩及箱梁0#块组成三维空间结构体系，V区是本桥的受力关

2、键位置，浇筑V区混凝土的过程中，V腿易受支架变形的影响产生裂缝，必须减少浇筑后的混凝土受支架变形的影响，保证V腿外形尺寸和施工质量，确保在外部荷载作用下结构不产生拉应力，因此，支架必须有足够的强度、刚度和稳定性。V形墩与0#块支架结合考虑，同步实施，按0#块整体一次性浇筑进行控制计算。本工程V墩与0#块拟分三次浇筑（见图54）：第一次浇筑至V墩内顶面（浇筑高度为4.4m），混凝土约317.4m3；第二次浇筑0#块底板（端头底面向上15cm），混凝土约308.4m3；第三次浇筑至混凝土箱梁顶面，混凝土约单个主墩由内外各12组型钢片架组成，通过主片架、内部拉杆及外部预应力形成了稳定的受力体系（故：

3、体系内各杆件的选用均按外支架的外侧支点不设约束的工况进行验算）。考虑到支架搭设施工和减小支架上缘位移，在单只承台外侧的支架底部设置8根钻孔灌注桩（沉降量极小，以减少预压程序）作为支撑。第三次浇筑时，荷载较大，为避免V腿内侧跟部因受拉出现裂缝，在V腿两侧每两组片架中间设对拉精轧螺纹钢筋并施加部分预应力。3、V形墩及0#块施工流程混凝土浇筑、养生混凝土浇筑、养生制作试块预应力张拉、封锚压浆0#块翼板支架搭设制作试块0#块侧模支架安装制作试块绑扎底板和腹板钢筋、预应力管道安装制作试块内模立设制作试块绑扎顶板钢筋及顶板预应力束安装制作试块搭设箱内施工支架制作试块绑扎0#块横隔梁及底板部分钢筋制作试块场

4、地平整、压实，铺设钢板、型钢外侧支架及V形墩外模安装绑扎V墩底部钢筋砼凿毛清洗立V形内侧支架及模板浇筑第一次V墩砼承台顶面墩座范围内凿毛测量放线支架基础桩施工型钢片架加工绑扎V腿钢筋浇筑第二次混凝土凿毛清洗4、V形墩施工4.1、施工准备（1）、测量放样：在承台上弹出V型墩座的边线。（2）、凿毛：凿除承台顶面墩座范围内的砂浆并露出石子，然后用水冲洗干净。4.2、支架、模板施工两只V腿的内、外侧支架采用型钢骨架，均对称设置；外侧模板均采用竹胶板，内侧模板除圆角位置采用钢模外其余均采用竹胶板。4.2.1、支架设计及安装利用承台上预埋钢板、承台外基础桩，搭设V型墩和外侧的0#块支架。（1）、基础桩设置

5、为了增强支架基础的稳定性以免沉降和方便支架搭设施工，支架基础采用钻孔灌注桩，在承台两侧2.65m的位置，沿横桥向各打入1排4根100cm的钻孔灌注桩，并在桩顶埋置预埋钢板，每排桩顶架设3路321贝雷,然后在贝雷顶设置外侧骨架（见图5-1）。图5-1 基础桩布置示意图（2）、V形墩支架预压和变形计算支架一端支撑在承台上，另一端支撑在灌注桩基础和贝雷上，由分析可知：、承台顶及灌注桩基础顶以上部分支架的变形由弹性变形和空隙组成，该部分变形可通过计算得到相应的数值，直接考虑型钢间隙和弹性变形即可；、钻孔灌注桩基础的变形由桩的沉降引起，经过计算：单桩承载力为142.8t时，沉降量约5.7mm。施工过程中

6、桩顶高程变化的监测结果为1mm、2mm。（3）、翼板支架预压：未预压，按施工经验设置了预拱度。（4）、V墩空箱处支架预压：V墩空箱处支架采用钢结构，在施工中未进行预压，按型钢的间隙和弹性变形设置了预拱度。（5）、预拱度设置：根据间隙和弹性变形的计算结果，确定支架预拱度。（6）、支架结构两斜腿外侧支架各由12片220b骨架组成，其支架内侧下端与承台顶预埋件焊接固定，外侧支撑在贝雷上；内侧支架采用12片220b骨架，其水平杆件用212.6，并将内侧骨架连成整体稳定框架结构；内外侧骨架通过3层96根25精轧螺纹钢连成整体稳定体系。图5-2 支架布置示意图4.3、模板施工本工程V形墩施工配备四套模板。

7、（1）、模板结构与连接方式V型墩外侧模板均采用1.5cm高强竹胶板，分配梁采用102030cm，竹胶板利用105方木固定。模板在顺桥向采用25精轧螺纹杆作拉杆，在横桥向采用20对拉螺杆连接，并在模板内侧设置内支撑，以保证斜腿尺寸；10分配梁均在骨架处搭接，竹胶板的水平搭接缝均设置在分配梁或方木上，以减少错台。（2）、外侧支架、模板安装V墩竖直段钢筋绑扎结束后，吊装外侧支架。安装步骤如下：、外侧支架吊装前，测量预埋钢板顶标高，根据数值对每组片架底面的220b的长度进行精确修正，确保安装顺利。、采用25汽车吊吊装支架，支架分三部分吊装。经过测量、调整定位后，将骨架底与预埋板之间设置劲板焊接固定，骨

8、架外支点和贝雷采用“倒U形”构件连接固定。、安装三部分骨架结合部位的竹胶板。（3）、内侧支架、模板安装第一次混凝土浇筑结束后，混凝土强度达到10Mpa后，进行内侧支架、模板安装。安装步骤如下：、内侧支架吊装前，测量预埋钢板顶标高，根据数值对每组片架的立杆220b的长度进行精确修正，确保安装顺利。、采用50t汽车吊吊装支架，支架分三部分吊装。经过测量、调整定位后，将骨架底与预埋板之间设置劲板焊接固定。、安装内外骨架之间的拉杆，并锁定螺母；内支架的底层拉杆的紧固程度必须确保内外侧模板与混凝土密贴。 、安装内侧圆弧段模板。（4）、收口模板设置为保证施工质量，有利于成桥后V腿受力，在第一次混凝土的浇筑

9、界面处，设置收口模板（不用拆除，不用凿毛处理），确保在界面处形成垂直于V腿的施工接缝。第一次浇筑界面4.4、钢筋施工钢筋在内场加工制作成型后，运至现场安装。 水管布置图 实施效果图4.5、冷却水管施工冷却水管采用301.5mm的黑铁管，共设置四层。竖直层距为0.80.9m，顶、底层距顶、底面距离为0.9m；水平间距为0.9m，距侧表面距离为0.85m，冷却水管布置见图5-3。图5-3 墩座冷却水管布置图钢筋和预应力钢束安装完后，安装冷却循环水管，利用墩身钢筋进行固定，防止砼浇筑及振捣时移位；冷却管接头用胶带封密严密，以防进浆、漏水；砼浇筑前应试通水，检查管道密封情况，如有问题提前处理。4.6、

10、混凝土施工V形墩为C50混凝土，斜腿底部及根部为高标号、大体积混凝土，易产生裂缝，施工时，将按照大体积混凝土进行施工控制。（1）、配合比设计根据墩身混凝土强度（C50级）、大体积混凝土、施工（泵送）等要求，采用高集料、低水灰比、低水泥用量、并掺加缓凝高效减水剂进行设计，混凝土设计采用28天强度，混凝土的性能指标要求如下：混凝土抗压强度 ：混凝土28天强度设计标号C50坍落度：1416cm初凝时间：14小时,终凝时间16小时（2）、温控设计、防裂措施、混凝土掺缓凝高效减水剂，减少水泥用量，并降低混凝土的水化热；、设置冷却水管，通水从混凝土初凝后开始，通水截止时间一般为初凝后47d；、混凝土浇筑完

11、后，注意做好混凝土表面的覆盖与养护工作（低温时节，拆模早砼表面易出现裂纹，宜延迟拆模时间。）。（3）、混凝土施工、混凝土拌和、运输砼在拌合楼拌和，混凝土搅拌运输车运送到现场然后用砼输送泵浇筑。拌合楼生产能力为60 m3、混凝土浇筑V型墩砼浇筑分两次进行，每次均采用分层浇筑，每层混凝土浇筑不宜大于30cm。浇筑时，两条V腿对称浇筑，防止模板失稳。砼入模后及时振捣，避免砼欠振，过振，漏振，浇筑一次完成。墩身混凝土浇筑分段见图5-2。第一次浇筑至V型墩斜腿根部顶面，采用收口模板，浇筑面与V腿直线段垂直；第二次浇筑至0#块端面底缘向上15cm处，浇筑面水平。第一次砼浇筑完成后，经凿毛，绑扎整理好斜腿全

12、部钢筋并冲洗干净老砼凿毛部位后，安装V型墩内侧支架，并用25精轧螺纹钢调整到规定的结构尺寸，浇筑两只斜腿砼。图5-4 V型墩及0#块浇筑分界面示意图二次浇筑混凝土界面、混凝土养护采用保温法进行养护，以防止砼表面温度降温过快，混凝土表面出现裂缝。墩身内外侧模板均采用竹胶板，竹胶板导热系数很小，具有一定的保温作用。4.7、施工注意事项及技术要求（1）、墩顶凹槽模板定位必须准确，否则会导致斜腿内支架无法到位。凹槽模板可以先准确定位，浇筑混凝土时取出（方便混凝土浇筑），在混凝土面到达凹槽底面时，再安装凹槽，然后继续浇筑混凝土。（2）、冷却水管接头处必须绑扎牢靠，必须在混凝土全部覆盖后通水，防止因通水压

13、力太大，导致接头脱落。5、0#块施工5.1、支架施工、 翼板支架采用贝雷搭设，见图6-1。在0#块单侧搭设纵横向贝雷架图6-1 翼板支架布置图 、V型墩两腿间0块底板支架搭设在V型墩内设12排倒三角支架，见图6-2。倒三角支架的立杆、横杆、斜杆之间焊接固定，且立杆、斜杆与底面混凝土形成固结，整个倒三角形支架形成稳定的受力体系。倒三角支架由2排20b型钢作为竖向支撑，双拼20b作两侧斜边受力架，在每个立杆顶和两侧斜杆上端支点处设置1个砂筒，沿横桥向在砂筒顶安装220b（单根长14.5m），然后安装顶模骨架（0#块底板支架），顶模骨架由220b和10分配梁组成，220b共12根对应内模片架设置。图

14、6-2 V型墩两腿间0#块底板支架搭设 、空箱内支架搭设空箱内支架采用483.5mm脚手钢管搭设满堂支架，立杆与横杆端部设置螺旋顶，用于调节高度和卸落支架。立杆横桥向间距为75cm，顺桥向间距为90cm；横杆层距为90cm；纵杆设置在立杆与横杆交叉点处。5.2、V形墩体外预应力施工为减少或消除水平力对V腿的影响，拟设置体外预应力筋，通过施加预应力加强V腿的侧向抵抗力，减少V腿的变形。每两组片架之间设置1根JL32精轧螺纹粗钢筋（共11根/墩），每根精轧螺纹钢张拉力根据计算确定（约30t）。0#块砼浇筑前，安装精轧螺纹钢，并施加体外预应力，将11根精轧螺纹钢按照从中间向两边的顺序对称张拉到预定吨

15、位。5.3、模板底模：采用1.5cm竹胶板铺设在10分配梁上。侧模：采用工厂加工的定型钢模，由面板、分配梁、片架组成。面板采用1.8cm竹胶板；分配梁采用10，间距25m；片架由8和14焊接而成，片架间距0.8m，片架之间由10整体框架。底口利用16钩头螺栓与底板 20b连接固定，上口利用16拉条按90cm/档对拉。内模：内模的平面模板采用5.5cm的组合钢模，倒角模板制作木模，内模用210作围檩，并通过48mm脚手钢管对撑加强；内侧模竖向围檩采用26.3cm，横向围檩采用210，与外侧模通过M16拉杆形成对拉固定。5.4、钢筋和预应力管道施工钢筋在场内按照设计和规范要求进行制作，转运到现场安

16、装。0#块的钢筋和预应力管道比较密集，钢筋应避让预应力管道。钢筋保护层垫块做成波浪形，以保证箱梁外观质量。0#块设纵向和横向预应力，并在横隔板中布设横向预应力筋。纵向预应力管道采用塑料波纹管，接头采用套管连接；预应力管道安装时，严格控制管道相对坐标，确保定位准确和管道畅通。预应力管道按设计与施工规范要求设置定位筋，并与结构钢筋焊接固定。5.5、混凝土施工横隔板厚2m，因此，0#块按大体积混凝土的要求进行施工，主要控制措施如下：（1）、混凝土掺缓凝高效减水剂，减少水泥用量，并降低混凝土的水化热；（2）、水泥提前6d入罐，延长水泥的存放时间，降低水泥的拌和温度；（3）、预冷集料，堆高骨料，堆放时间

17、为5d以上；（4）、采用低温水或地下水拌和混凝土；（5）、加快混凝土运输和入仓速度，减少混凝土在运输和浇筑过程中的温度回升；（6）、选择低温时段浇筑，混凝土浇筑尽量安排在夜间或阴天施工；（7）、注意混凝土表面的保温与养护，拟采用保温法养护；（7）、混凝土分层浇筑，层厚小于30cm；（8）、严格控制每次混凝土的浇筑量。混凝土采用自拌混凝土，由搅拌车运至现场，由混凝土泵泵送入模。0#块顶板波纹管密集，一次性浇筑，则混凝土下料和振捣很困难，故分两次浇筑，第一次浇筑至翼缘板下倒角位置。混凝土采用分层浇筑，浇筑顺序按照由横隔板开始向外与梁端开始向内的原则对称平衡浇筑，并按底板横隔板、腹板顶板翼板的顺序进

18、行浇筑。混凝土面层采用二次压实二次磨光工艺。混凝土终凝后及时洒水覆盖养生。三次浇筑混凝土界面5.6、预应力施工箱梁纵向和横向预应力采用低松驰钢绞线，Ryb1860Mpa，腹板束采用s15-17，顶、底板及合龙束采用s15-9，横向预应力钢束采用s15-3。箱梁横隔板横向预应力采用s15-12，单端张拉。、施工前对锚口摩阻损失和千斤顶的内摩阻损失进行测定，测定方法和程序按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）附录G-9的规定执行。预应力施工前，复核设计提供的钢绞线的理论引伸量，并计算出每只千斤顶对应油表的张拉控制读数。预应力张拉、千斤顶与油泵压力表应按有关规定配套及进行标定，张拉人员持证上岗，并认真做好记录。、混凝土强度达到设计要求后进行张拉。预应力束的张拉采用张拉力与伸长量双控，并以张拉力主控。、张拉程序00.1（测量伸长量）持荷3min主油缸回油锚固。、张拉顺序严格按照设计图纸张拉顺序进行张拉。底板钢束张拉时，先张拉长束后张拉短束。编号相同的钢束张拉时必须以箱梁中心线为准对称、一次张拉。腹板束由高处向低处顺序张拉，顶、底板束先中间后两边。张拉过程中分级加载，特殊部位按照图纸要求顺序张拉。5.7、预应力管道压浆预应力筋张拉完毕后，及时进行管道压浆。预应力管道压浆采用真