北盘江大桥上盘施工工艺

北盘江大桥上盘施工工艺编制：颜畅复核：边泽民总工程师：陶建山大桥三处北盘江大桥指挥部2000年4月目录Ⅰ概述Ⅱ上盘构造Ⅲ工艺流程Ⅳ总体说明Ⅴ施工工艺一、上球铰安装二、转台施工三、底模板及钢筋、预应力孔道、预埋管脚施工四、灌注砼五、预应力张拉及体系转换六、交界墩修建及配套设置七、拆除上盘底模板及砂箱Ⅵ注意事项Ⅶ施工工期安排Ⅰ、概述上盘是转体结构的核心，上盘设有上球铰、转动平台、交界墩和钢管拱肋等。

转体时，通过张拉扣索、背索和上盘纵向预应力筋使钢管拱、交界墩与上盘形成内部相互平衡的整体，用配重调整重心的位置，使重心位于球铰垂直中心线上，所有转体重量均通过上盘转至球铰，由球铰承担，然后用连续牵引千斤顶牵引转动平台，使上盘沿着球铰中心转动，从而实施钢管拱的转体施工。

上盘在施工和转体过程中，支承体系的转换需三次。

第一次转台砼施工完成后，通过千斤顶起顶，抽去撑脚垫板，落顶使转台支承于球铰上；第二次为上盘砼施工完成，张拉上盘部分纵向预应力筋使上盘中央向上微拱，上盘大部分重量转移到硬支撑和球铰上，此时上盘顺拱轴线方向呈两点简支状态，垂直拱轴线方向成双悬臂状态；第三次为交界墩施工和钢拱预拼完成，通过张拉扣索、背索、上盘部分纵向预应力筋和设置配重，使上盘、钢管拱、交界墩和配重等全部转体重转移到球铰上由球铰单独支承，然后进行转体操作。

因此，上盘在整个转体过程中受力相当复杂，上盘纵、横、竖三向预应力钢筋密布，背索锚固端也全部设在上盘尾部底面上，同时有交界墩和钢管拱的重要，上盘形成一个多向、立体的受力结构，为转体施工的关键所在，是施工中的重点和难点，甚至关系到转体以及整个桥施工的成败。

Ⅱ、上盘构造上盘横向宽度为26m，纵向长度16.53，厚度6m，球铰部分纵向突出3.5m，球铰中心离突出部位边线5.2m，离交界墩中心7.23m。

转台高度0.8m，直径Φ8.4m，转台底面距球铰中心3.5m半径的圆周上等距离布置6个保险腿撑脚,每个撑脚由两根Φ1000×16mm的钢管砼连接而成，与下盘顶面滑道配合，转体施工时使撑脚与滑道表面有3~5mm的间隙，既不影响转体又起到保险作用。

上盘采用三向预应力混凝土结构，纵向预应力为48束19—Φ15.24钢铰线，另有4根备用，采用一端分批张拉，张拉端及固定端均采用为STM15—19锚具，张拉后只有第一批张拉的15束压浆，其它束待转体完成后分批拆除。

横向预应力采用13束12-Φ15.24钢铰线和59束4-Φ15.24钢铰线。

12-Φ15.24钢铰线采用两端张拉，锚具为ST M15—12锚具；4—Φ15.24钢铰线采用单端交错张拉，张拉端锚具为STM15—4锚内，固定端为STM15P—4锚具。

张拉后及时封锚压浆。

竖向预应力筋采用Φ32冷拉Ⅳ级精轧螺纹钢筋，轧丝锚。

每个上盘点有680根竖向力筋，每根长度为6.10m，采用无粘结套管体系，在上盘顶面单端张拉。

上盘工程量见“上盘工程数量表”。

上盘工程数量表（全桥）Ⅳ、施工总体说明由于上盘砼数量大，钢筋密集，预应力孔道及预埋件数量大，上盘砼分四次灌注，以利于砼的灌注、上球铰的定位及试运转与摩擦系数的测定、拱脚定位支架和钢管预埋段的安装、预埋件和预应力孔道的布置等。

第一次灌注转台砼约49m3，第二次灌上盘底以上1.9m高范围内砼约696m3,第三次灌注1.9m以上2.23m范围内砼约774m3，第四次灌注上盘6m范围内剩余的砼约594 m3。

（见施工设计图）为防止上盘砼开裂，按大体积砼施工方法施工，设法降低砼水化热，并铺设冷却水管散热，使浇筑砼时内外温差不大于20-25℃。

由于上盘底模支撑承载力大，上盘与下盘之间的高度小，一般支撑不易设置也不好拆除，所以上盘底模支撑全部采用砂箱支承，砂箱具有承载力大，变形小（经预压后使用），拆卸方便等优点，特别适合于支承上盘巨大的重量和上盘支承体系转换后支撑的拆除。

Ⅴ、施工工艺一、上球铰安装上球铰砼灌注完成，经检查砼无缺陷，并养护七天以上，即可进行下球铰聚四氟乙烯滑动片和上球铰的安装。

聚四氟乙烯滑动片安装前，将下球铰顶面清理干净，球铰表面及安放滑动片的孔内不得有任何杂物、泥砂或油污，并将球面吹干。

根据聚四氟乙烯滑动片的编号将滑动片安放在相应的孔内，由于滑动片在工厂内已试装并编号，安装时应对号入座，以免给安装造成不便。

滑动片安装完成后，各滑动片顶面应位于同一球面上，其误差≯0.2mm。

经检查合格后，在球面上滑动片间涂抹黄油聚四氟乙烯粉，使黄油聚四氟乙烯粉均匀充满滑动片之间的空间，并略高于滑动片顶面，保证滑动片顶面有一层黄油聚四氟乙烯粉。

聚四氟乙烯粉与黄油的重量比为1:20，按比例将聚四氟乙烯粉混入黄油中，搅拌均匀即可使用。

涂抹完黄油聚四氟乙烯粉后，严禁杂物掉入球铰内，尽快安装上球铰。

上球铰安装前，再次检查球铰面的光洁度指标，若有损伤处，及时打磨光滑，并做好清洁工作，球面不得粘有任何杂物。

起吊上球铰时，调整好千斤顶使球铰吊起后水平不倾斜，对准位置后水平缓慢落下，在下落过程中不应碰撞球铰中心销轴。

上球铰下落后精确定位并临时锁定限位，上下球铰吻合面外周用胶带缠绕密封，严禁泥砂或杂物进入球铰摩擦副。

二、转台施工转台是转体牵引力直接施加的部位，转体时对转台施加转动力矩使转台转动从而带动上盘转动。

转台包括转台体、上球铰和撑脚，撑脚埋入转台内，浇注转台砼时作为底模支撑，以后作为上盘内保险腿。

安装撑脚前，检查下盘内环形滑道靓面标高误差和任意两点高差是否符合要求（不大于2mm），符合要求后，于撑腿下垫δ=12mm钢板，在钢板上安放撑脚，在其内填充足500#微脚胀砼。

利用撑脚作为支承安装转台底模板，绑扎钢筋，预埋转体主牵引索和辅助牵引索，预埋端采用P型锚具，用专用挤压机将锚固端挤压并固定好，使同一对索的锚固端在同一直径上并对称于圆心，注意每根索的预埋高度和牵引方向应一致。

每根索埋入转盘长度大于2.5m，每对索的出口点对称于转盘中心。

牵引索外露部分圆顺地缠绕在转盘周围，互不干扰地搁置于预埋钢筋上，并作好保护措施，防止施工过程中钢铰线损伤或严重生锈。

转台砼为600#高标号砼，应作配合比试验，确定最优的配合比。

在灌注时应加强砼振捣，之后应做好养护工作，保证砼密实高强。

砼达到设计强度后，进行转台的支承体系转换。

用3台100t举重千斤顶，同步竖直缓慢顶升转台，顶升高度以能方便抽出撑脚下垫板为止。

抽去垫板及其他支撑后，千斤顶同步缓慢卸载，使转台支承于球铰上，检查内保险腿与滑道是否匹配。

施工转动力矩（起动力矩约为17t.m，转动力矩约为10t.m）给转台，使转台沿球铰中心轴转动，检查球铰的运转是否正常，测定其摩擦系数，为转体施提供依据。

摩擦系数按下式测算：μ=M/1.13Gμ—摩擦系数M—转动力矩（t.m）G—转台总重量（t）若测出的摩擦系数数较设计（设计静摩擦系数为0.1，动摩擦系数为0.06）出入较大，应分析找出原因，并作出相应处理。

三、上盘底模、钢筋及预应力孔道施工上盘底模安装时，注意上盘的方向，上盘纵向中心线必须与预拼钢管拱中心线一致，即3#墩上盘顺时针转动135°，4#墩上盘顺时针转动180°。

从转体时保险腿的受力情况考虑，转台锁定时使两个保险腿之间的中心线与上盘纵向中心线重合，使6个保险腿对称分布于纵轴线的两侧，每侧3个。

底模支撑全部用砂箱，并按设计位置设置硬支撑。

支撑于地基上的砂箱，需设置专门的基础和支架，要求做到刚度大、支撑牢固、无沉陷。

砂箱内用砂应为经过筛分、颗料级配良好、均匀的干燥砂，并需经预压后才能使用。

底模安装调整检查验收后，绑扎钢筋，敷设预应力孔道，安装竖向Ⅳ级冷拉钢筋，安装拱脚定位支架、冷却水管和竖向预留排气管（Φ150mm）。

上盘预应力孔道包括纵向、横向和背索预应力孔道。

竖向采用无粘结力筋，不制孔，无粘结PE套需在工地自行制作并套在冷拉筋上。

预应力孔道均用波纹管制孔，波纹管用钢筋定位网定位。

定位网应安装准确，与钢筋固定牢靠，直线段定位网间距小于1.0m,曲线段间距小于0.6m,定位网孔眼误差不大于2mm.预应力锚具上盘4-Φ15.24横向束及交界墩横向束张拉端采用STM锚具,固定端采用STM P型锚具.由于P锚固定锚板不能传递锚固力,必须依靠固定锚板后埋入砼里的一段钢铰线束共同传递锚固力,因此砼灌注前需穿好钢铰线,固定好锚板,作好管道密封措施,并在灌注砼过程中经常抽动钢铰线,检查孔道是否漏浆.拱脚预埋钢管定位支架必须安装牢固，定位准确，拱脚上下弦钢管分别定位，上盘第一次砼灌注前安装下弦钢管定位支架固定下弦钢管拱脚；第一次砼施工后安装上弦钢管定位支架固定上弦钢管拱脚。

上盘施工误差：纵、横向中心线：±20mm预面高程：±20mm预应力孔道坐标：≯2mm拱肋预埋钢管坐标：≯2mm四、灌注砼砼灌注前须进行全面细致的检查验收签证，合格无误后方可进行砼灌注。

每次灌注的砼量达700m3m左右，属大体积砼灌注，为了防止砼的温度裂纹，必须采取措施降低砼的水化热，选用低水化热水泥、合适的配合比和水泥用量（以450kg/m3控制），掺入8%粉煤灰，采用冷却水管散热等方法保证砼的内外温差不大于20-25℃。

砼灌注采垂直分层、水平分段、斜面搭接的方法进行灌注，逐层振捣密实。

每次灌注砼面积大，均超过300m2，为了便于砼的灌注和分层搭接，需保证砼有稳定的产量，每小时以30m3为宜，不应小于20m3，同时应尽量延长砼的初凝时间。

砼灌注开始一定时间后，即开始向冷却水管内通水，水由一端进入流经所有水管并从另一端排出，水的流量根据进出口水的温差控制，以温差不大于10-15℃为宜。

砼养护期间注意保温、保湿养护，冷却水管通水时间应连续达14天，同时加强测温控制，防止温差过大时拆模。

一般情况下，砼浇筑温不宜超过28℃，砼表面和内部温差不宜超过25℃，温度陡降不应超过10℃。

五、预应力张拉及体系转换上盘预应力为三向预应力结构，竖向和横向预应力为永久预应力，纵向预应力为临时预应力，待转体完成后大部分拆除。

上盘砼全部施工完成，砼强度达设计强度80%后，张拉全部的横向和竖向预应力筋。

纵向预应力根据施工程序要求分批张拉，严格按设计图进行张拉和拆除。

1、竖向预应力筋竖向预应力筋为冷拉Ⅳ级精轧螺纹钢筋，采用无粘结预应力体系，现场制造PE套。

锚具采用轧丝锚，在上盘顶端张拉，锚固端埋在上盘底砼里，锚板距底模板约8c m左右为宜。

张拉控制应力595Mp a，每根控制张拉力48t，采用60t张拉千斤顶张拉，千斤顶张拉头应拧入钢筋螺纹的长度不得小于40mm，张拉完成后拧紧螺母锚固。

2、横向预应力筋横向预应力筋采用1860M pa-Φ15.24和4-Φ15.24低松驰钢铰线(Φ15.24mm截面面积取140mm2)，波纹管制孔,STM锚具。