塔山连续刚构桥(主桥)预应力混凝土V型墩施工组织设计

V形墩施工组织设计（一）、编制依据1.杭州城建设计研究院编制的《青田县塔山大桥工程施工图》；2.《公路桥涵施工技术规范》（JTJ014-2000）；3.《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）。

（二）、工程概况：塔山大桥主桥采用预应力混凝土V型墩连续刚构桥，跨径组合为80米+120米+80米，长280米；本桥7号、8号墩为V型墩。

V型墩结构由两个斜腿和其顶部主梁组成倒三角结构。

V型墩斜腿为板式预应力钢筋混凝土结构，墩身纵桥向厚度150厘米，横桥向宽度11米，两斜撑夹角为75º，斜撑长20.55米（20.10米），一个V型墩混凝土数量为700立方米，重约1750吨；V型墩顶0号块梁长37米，0号块梁体混凝土数量为1116立方米，重约2790吨。

V型墩预应力布置在墩身中心位置，张拉端设在V型墩墩顶横梁倒角位置、固定端设于承台混凝土内。

7号、8号墩处于瓯江主河道内。

本地区降水量集中在4-9月份，具有山区河流特点，河水暴涨暴落，洪水期水位剧增，枯水期水位剧降。

桥位处水流流速较快，冲刷作用明显。

（三）、V型墩总体施工方案：根据V型墩结构特点及现场实际施工条件，V型墩斜腿施工支架由万能杆件平衡架和斜腿外侧万能杆件及内外侧横梁（槽钢）组成。

V型墩内侧横梁采用固定在精轧螺纹钢上。

斜腿外侧横梁采用2[22，横梁在外侧的万能杆件与模板之间，通过φ32精扎螺纹钢、φ20拉杆与T字形万能杆件形成一个整体。

内侧模板的固定主要通过横梁固定，模板整体固定通过Φ32精轧螺纹钢筋与外侧万能杆件与内侧万能杆件相连。

两斜腿新浇混凝土产生的重力通过拉杆传至内侧万能杆件平衡架上。

V型墩斜腿分两次浇筑，每次均采用水平分层法施工；0号块梁体混凝土分两次浇筑完成。

0号块梁体施工以斜腿内部万能杆件塔架及斜腿外部的万能杆件塔架为支架，采用支架法施工。

具体结构见“V型墩施工布置图”。

（四）、施工计划安排（见附件）（五）、V型墩施工步骤：V型墩从混凝土浇筑顺序上分为三个部分施工：第一部分为墩座及斜腿根部向上1.0ｍ处的混凝土施工，此段施工时同墩座砼同时浇筑完成，同时此段施工时应预留出内侧T字形支架的预埋件及斜腿模板的预埋件。

第二部分分两次进行施工，第一次沿斜腿底部向上浇筑10ｍ，第二次浇筑至内侧圆弧处。

第三部分为0号段梁体施工，0号段分两次施工，第一次为中间的18m，第二次为两边各9.5m。

斜腿施工荷载由万能杆件平衡架承受；主梁0号块的施工是在由万能杆件组拼的塔架上进行的，0号块梁体施工荷载全部由万能杆件平衡架及外侧万能杆件塔架承受。

为使V型墩斜腿轴线达到理论位置及减少梁体荷载对斜腿底部截面形成的弯曲应力，在0号块梁体施工前，在两斜腿顶部采用施加预应力的方式进行对拉，外拉形式采用5束12Φj15.24钢绞线横向均匀设置。

1.V型墩墩座及斜腿施工：承台施工完毕后（承台施工时预埋劲性骨架、波纹管及斜腿预应力束，此时劲性骨架A已全部安装完成），即可进行V型墩施工。

其施工顺序如下：墩座底部接茬混凝土凿毛→测量放线→绑扎钢筋、固定钢绞线及波纹管→立模浇筑V形墩底座及斜腿根部砼→安装V型墩内万能杆件平衡架→焊接劲性骨架及绑扎第一节钢筋→安装斜腿内外侧模板、横梁，设置部分拉杆→对称浇筑第一节段斜腿混凝土→绑扎第二节钢筋→对称浇筑第二节段斜腿混凝土。

具体施工步骤如下：（1）墩座及预埋件施工A. 清除墩座接茬处浮浆，并用水清洗干净；B. 利用已浇筑承台绑钢筋、立模、固定波纹管（预应力钢绞线）、固定各种预埋件、浇筑V型墩墩座及斜腿根部混凝土（斜腿约1.0米长），混凝土灌注分层厚度不宜大于30厘米，混凝土入模后及时振捣，混凝土浇筑一次完成。

待混凝土强度达到设计要求后，拆除模板并用塑料膜包裹养生，养生时间不少于7d。

（2）万能杆件平衡架及模板支架施工安装斜腿间万能杆件平衡架和组装斜腿外侧万能杆件，设置外侧槽钢横梁及部分拉杆。

外侧槽钢横梁的安装为固定在外侧模板与外侧万能杆件间。

斜腿模板外侧万能杆件下端是与预埋在墩座侧面上的铰连接的，上部通过Φ32精轧螺纹钢筋与内侧万能杆件连接。

（3）凿毛冲洗斜腿接茬混凝土，焊接劲性骨架，安装所有外侧模板及斜腿内侧有精轧螺纹钢穿过的模板，绑扎第一节斜腿钢筋，固定波纹管（预应力钢绞线）；（4）安装第一节斜腿外侧模及剩余的内侧模板；（5）安装第一节斜腿所有拉杆，调整模板、清除杂物；（6）对称浇筑第一节斜腿混凝土，两斜腿混凝土浇筑高度差不得超过1m；（7）待混凝土达到一定强度（70%）后，凿毛冲洗接茬混凝土，清理外侧模板上的杂物，绑扎第二节斜腿钢筋；（8）安装第二节斜腿内所有拉杆，调整模板，清除杂物；（9）对称浇筑第二节斜腿混凝土，两斜腿混凝土浇筑高度差不得超过1m；（10）预应力钢绞线施工距0#段底部1.8米处安装5束12φｊ15.24预应力钢绞线，横向均匀对称布置。

（11）待混凝土达到设计强度后，将两斜腿临时预应力束进行张拉。

张拉时5束钢绞线采用单端分级同步张拉，第一级张拉至10t/束；第二级张拉至30t/束；第三级张拉至50t/束。

张拉时认真观测斜腿及劲性骨架线形变化情况，如有异常现象，及时停止张拉作业。

（12）拆除斜腿模板、横梁及模板拉杆，再将预应力束补拉至100t/束，张拉时5束钢绞线采用单端分级同步张拉，每级张拉均须持载5—10min，观测并记录斜腿线形变化情况。

2．平衡架预压：平衡架及钢管支架安装完毕，在正式使用前须进行预压。

对平衡架及钢管支架实施预压的目的在于消除支架的非弹性变形，并测量出其弹性变形值以确定底模板的预留上拱度。

支架的预压模仿0#段混凝土浇注的施工过程进行预压，先预压中间的18米，再预压两侧各9.5米。

预压重量不少于0号段梁体自重2790吨。

预压时的平衡架变形测量分为以下几个阶段进行：（1）在开始预压之前设置变形观测点，做好标识并进行初始数据的测量和记录；（2）当18米段压重为1158吨时，在同一观测点进行第二次测量并做好记录；（3）当37米段压重为2790吨时，在同一观测点进行第三次测量并做好记录；（4）静压24小时后进行第四次测量，若第三次测量数据和第四次测量数据之差小于2毫米时即可卸载，否则需继续进行观测；（5）卸载后进行第五次观测，并对每次观测数据进行分析整理，得出支架的弹性变形值和非弹性变形值，为后续施工提供准确的技术参数。

3．0号块梁体施工：V型墩顶0号块梁长37米，0号块梁体混凝土数量为1116m3，重约2790吨。

结构复杂，混凝土体积大，钢筋、三向预应力束及其孔道密集交错，端面与挂篮施工段密切相关，故须精心组织施工。

0号块混凝土采取纵向分段施工，第一次浇筑中间18ｍ段施工，一次性浇筑到位，第二次浇筑为两侧各9.5ｍ梁段施工，采取对称浇筑施工的方法施工。

模板设计本着通用、节省的原则，外侧模板采用竹胶板，骨架桁架采用万能杆件组成。

外模板顺桥方向4米为一段，中间段施工完后向两边段倒用。

0＃段内模板采用3ｃｍ木板组拼，内侧支撑用木方进行加固。

底模板利用大块组合钢模板。

其施工顺序如下：平衡架及钢管支架上设置预压平台→预压重→安装底模→调整底模位置及标高→安装外侧模→绑扎底板普通钢筋、波纹管→绑扎底腹板普通钢筋、波纹管→安装内模板及支架→安装顶板普通钢筋、波纹管→检查验收合格→浇筑混凝土→覆盖养护→混凝土达到强度后张拉、压浆（斜腿预应力）。

0#段混凝土采取分段整体一次性浇注工艺，混凝土输送利用输送泵自搅拌站直接送至梁上作业区。

为保证混凝土灌筑质量，提高混凝土浇筑速度，决定用四台搅拌机生产混凝土，1台60ｍ3/ｈ输送泵为0#段输送混凝土，并布置备用发电机及输运泵管。

0#段作为刚构施工的基本段，梁高、管道密、变截面较多，混凝土施工难度大，为保证混凝土浇注质量，在原材料选择、混凝土拌和、技术工人培训、设备保障上严格把关，保证设计意图的有效实施。

梁体混凝土浇注分为底板、腹板、横隔板、顶板四个部分。

底板混凝土通过低压泵管直接进入底板，再由人工进行布料，浇注顺序为先中间，再两端，前后左右对称施工。

混凝土振捣采用插入式振捣器完成。

底板和腹板的倒角部分，采用先在倒角顶预留一道横槽，不铺模板，利于振捣倒角和观察，等混凝土灌筑到此处时再封上。

腹板部分相对较高，钢筋及预应力管道密集，混凝土浇注质量不易控制，是0#段混凝土施工的关键。

腹板混凝土入模采用串筒入模方法施工，由于预应力管道等影响，串筒位置每3ｍ布设一道，混凝土由顶板串筒进入腹板内，同时保证混凝土自由下落高度不大于2.0m。

因腹板较宽（为80ｃｍ），为保证混凝土振捣良好，腹板振捣采用振捣工直接进入腹板进行振捣，因此，每腹板另开振捣工上下通道5个。

混凝土全部采用插入式振捣器进行振捣。

腹板的浇注顺序仍按先中间再两边的顺序进行，前后左右对称进行浇筑施工。

要防止浇注腹板混凝土时，地板混凝土尚未初凝导致腹板混凝土从底板涌出。

横隔板钢筋密集，人无法进入，振捣难度大。

采用顶部开窗，用振捣棒从梁顶伸到墩梁结合部振捣，横隔板进人洞侧模暂不支立，作为振捣的观察窗和辅助振捣窗。

顶板混凝土施工按常规工艺进行，振捣时应切实保证预应力管道不被移动。

浇注完成后及时清除梁顶多余的混凝土，保证梁顶的平整度。

顶板混凝土采用插入式振捣器和平板振捣器联合振捣。

4.施工注意事项及技术要求⑴．平衡架及横梁槽钢施工1）万能杆件螺栓必须上满拧紧；2）平衡架安装时注意与墩座预埋件的焊接质量；3）墩座上预埋件的位置及尺寸应准确，并与墩座上主筋焊接牢固；4）安装平衡架时先安装支腿，再分片安装水平梁，最后安装横梁之间的连结；5）平衡架在0号块梁体施工前进行压重，以消除其非弹性变形。

⑵．模板制作及安装预应力锚固端等关键部位进行振捣和检查。

⑸．预应力施工1）.为保证预留孔道畅通，在横向波纹管内插入比波纹管内径小3—5毫米的厚壁胶管或塑料管，并在混凝土灌注过程中经常往返抽动或旋转，当混凝土初凝后拔出,纵向预应力筋采用钢管施工，以便于与锚垫板的连接，防止砼漏浆；2）预应力管道在钢筋绑扎完成后安装，管道须保持顺直、位置准确，波纹管和锚垫板应保持同心，支承板面应垂直于管道轴线，管道轴线在任何方向的偏差不得大于5毫米；3）横隔墙竖向Ф32螺纹钢筋，下端为固定端，上端为张拉端，固定端钢筋露出锚具外长度为3厘米，露出的螺纹用铁丝捆扎；4）在施工过程中，应防止波纹管被碰撞、挤压变形；5.V型墩施工质量通病及其预防措施⑴V型墩斜腿局部出现裂纹本桥V型墩斜腿较长（20.55米），在自重、施工荷载、温度及风荷载等作用下受力情况复杂，施工中斜腿易出现局部裂纹，必须采取有效措施加以控制：1）严格控制钢筋保护层，以防止因保护层过厚或过薄而引起混凝土表面局部裂纹；2）严格控制混凝土骨料质量，控制好水灰比，充分搅拌均匀，控制好混凝土坍落度；3）模板设计保证有足够的刚度，防止混凝土浇注过程中模板变形而产生裂纹；4）混凝土养护要及时，防止温度应力产生裂纹；5）预应力施工，必须在混凝土强度达到规定后进行；6）必须严格按照设计规定的张拉顺序施加预应力；7）张拉后及时压浆，以使预应力尽早均匀分布，以防锚下预应力长期集中而造成锚下混凝土开裂；8）施工时环境温度过高时应采取降温措施。