第五节 横梁施工 下横梁与下塔柱、中横梁与中塔柱采用同步施工工艺，上横梁与上塔柱采用异步施工工艺，为保证施工质量，横梁混凝土均一次浇筑完成。 一、施工顺序：            二、 横梁支撑体系的设计与施工 （一）支撑体系的结构 1、支撑系统组成 （1）横梁支撑体系由立柱、平联、风构、砂箱、上分配梁、贝雷桁片等底模系组成。 （2）下横梁支撑立柱采用中间3排2列共6根φ900mm的钢管，钢管标准节长6.0m，钢管间采用法兰螺栓连接。立柱平联采用φ600×12mm钢管现场下料与立柱焊接，平联设角钢∠75×8mm风钩。为保证支撑体系的稳定，平联与塔身结合处采用钢板与塔身预埋螺栓连结。 （3）为方便卸落支架，每根立柱顶设卸落砂筒，砂筒顶面设置分配梁。 （4）横梁底模系统由贝雷桁片、型钢及钢板组成，贝雷桁片沿横桥向布设。I36顺桥向铺设在贝雷桁片结点处，间距@75cm，隔板下加密，在I36a上横桥向铺设I16型钢，I16在腹板下满铺，底板下间距@35cm。下横梁支撑系统见附图-05所示。 （5）横梁内模支撑采用满堂支架，因横梁一次浇注，为使顶板荷载传至支架系统， 在横梁底板内设置劲性骨架及混凝土垫块，使顶板荷载通过支架、劲性骨架以及混凝土垫块作用于支撑体系上。 （6）中上横梁支撑系统均采用两排四根支撑立柱，其余结构与下横梁支撑体系相同。中、上横梁底模系支撑见附图-08所示。 2、消除支撑体系变形影响的措施 支撑体系变形包括弹性变形和非弹性变形。在混凝土初凝之后，由于支撑体系的变形易造成混凝土的开裂，因此要采取如下措施消除支撑体系变形的影响，保证混凝土的质量。 （1）为减小支撑体系的非弹性变形，安装时尽量减少联接构件间的间隙，并用薄 钢板垫实所有间隙。 （2）配制和易性好、坍落度损失小、初凝时间长的混凝土，以确保混凝土浇注在 其初凝前完成。 （3）根据计算的挠度数值，在底模铺设时预留一定的起拱度。 （4）采取措施，减小钢管立柱因温差而引起的变形。 （二）支撑体系施工 1、钢管立柱安装 钢管预先在车间进行分段加工，然后运至现场用塔吊逐根吊安，通过测量控制钢管的垂直度和顶面标高，同步搭设操作平台，安装平联及风构。平联与立柱之间设外套管。施工中立柱的分段接长采用法兰盘接头。钢管立柱安装后，吊安砂箱和钢箱梁等。 2、桁架安装 贝雷桁片在驳船上分节组拼，现场由塔吊整体吊安，桁片之间用异形杆件连接成为整体。 三、横梁模板 （一）模板的组成及其结构型式 横梁模板由顶模、底模、侧模和内模及底板压模组成。内模由定型组合钢模组拼，便于拆卸和组装。为保证混凝土外观质量，外侧模采用大块钢模，人孔模板采用定制钢模。底模由型钢及10mm钢板共同组成。 （二）模板安装及顺序 横梁模板由塔吊逐块吊装组拼，安装之前作好除锈、涂脱模剂等准备工作，然后按照“底模→内侧模→隔墙模板→顶模→外侧模”的顺序安装。底模安装时根据计算所得数据预设起拱值。 （三）模板固定 外侧模板下口准确定位并锁定于I36a型钢分配梁上。横梁内模、顶板底模采用满堂脚手架作支撑，并设置劲性骨架以增加支撑体系的整体刚度。为防止腹板及隔墙内混凝土向底板处外翻，横梁底板上设置满铺压浆模板，该模板用螺栓锚固于底模系的型钢梁上，并设若干振捣窗，供振捣混凝土时使用，底板浇注完成后即封闭。为方便布料及内模等的拆除，横梁顶板的底模也需设置布料窗，该布料窗待横梁混凝土全部浇注完毕且模板等拆除、清理结束后再封闭。内侧模之间用剪刀撑加固。 四、横梁钢筋及波纹管锚具施工 （一）钢筋施工 横梁钢筋根据施工图进行配料，在车间加工成型，编号堆放，船运至现场绑扎。钢筋通过劲性骨架定位。钢筋的绑扎顺序为：底板钢筋→腹板竖向、水平钢筋→隔墙钢筋→顶板钢筋。钢筋长度、间距、接头等均严格按设计及施工技术规范执行。 （二）金属波纹管埋设 横梁预应力管道通过埋设波纹管的方法进行预留。波纹管使用前进行外观质量检查，检查合格后，波纹管才可运到现场施工。 波纹管安装工艺：波纹管安装时通过定位网片定位，用接头套管接长，并按设计要求对波纹管接头进行密封处理，以防接头处漏浆。然后用钢筋卡子与定位网片固定，以防止混凝土浇注时波纹管上浮。波纹管的安装精度按设计要求进行控制。 在波纹管就位过程中，防止电火花等烧伤管壁，并检查有无破损、接头是否密实，有质量缺陷的波纹管禁止使用。 （三）锚具安装 锚具通过槽口模板定位在钢筋及劲性骨架上。 五、混凝土配合比设计 横梁混凝土一次浇筑，混凝土方量大（约714m3）,浇筑时间长，全部混凝土必须在混凝土初凝前浇筑完，要求混凝土初凝时间在30h以上。施工前需优化横梁混凝土的配合比设计，增大混凝土的缓凝时间，以保证混凝土的浇筑质量。通过采取优化混凝土配合比设计、合理选择外加剂、混凝土浇筑时间、改善混凝土浇筑工艺以及加强养护等措施，确保横梁混凝土浇筑质量。 （一）混凝土原材料选择 1、水 泥：应优先考虑低水化热水泥。 2、粗骨料：含泥量、粉屑、有机物质和其它有害物质不得超过设计规定的数值，骨料应具有良好的级配以获得水泥用量低、混凝土强度高、和易性好的组合。粗骨料最大粒径25mm。 3、细骨料：细骨料是混凝土中影响敏感的原材料之一，因此细骨料直接影响着混凝土的和易性和强度，如细骨料偏粗，则和易性差，泌水性大，如偏细，比表面积大。细骨料选择根据试配试验决定。 （二）外加剂 1、横梁混凝土具有高强、高泵扬程、早强、缓凝等特性，不仅对砂、石料、水泥有要求外，还必须掺加复合外加剂，以使混凝土具有较好的工作性能。细骨料选择根据试配试验决定。 2、横梁混凝土的有关参数为： 混凝土28天强度：大于50MPa； 混凝土坍落度：18～20cm（随着泵送扬程提高，坍落度适当增大）； 混凝土初凝时间：大于30h； 混凝土的5天强度大于90%设计值，即强度达到45MP。 六、横梁混凝土浇筑 横梁混凝土由3台50m3/h搅拌站生产，3台混凝土拖泵泵送布料，混凝土浇筑强度不小于50m3/h，插入式振捣器振捣密实。浇筑顺序：先底板后腹板、隔墙，再顶板，分层浇筑，分层厚度不超过30cm。底板、腹板等处的混凝土下料时使用溜筒以保证混凝土自由下落高度不超过2m。混凝土浇筑完成后，根据季节采取相应措施进行养护。混凝土强度达设计强度90%时,进行预应力钢绞线张拉。 七、上塔柱、三道横梁预应力施工 为满足结构受力要求，上塔柱与三道横梁均为预应力混凝土结构。其中上塔柱斜拉索锚固区塔壁内配置有15-12的环向预应力钢绞线束，上、中、下横梁分别设置有12束、28束、50束15-19的钢绞线束。均采用OVM15系列锚下铸件锚座锚具。 为提高结构的耐久性，增加预应力管道压浆的密实度，除下横梁预应力管道外均采用塑料波纹管成型。 （一）施工顺序    （二）钢绞线下料、人工穿束 钢绞线经检查确认合格后，计算其下料长度，用砂轮切割机分批下料，编号成捆，运输至现场由人工穿束。在确保锚垫板位置正确、孔道内畅通、无杂物后进行人工穿束。 （三）张拉 1、张拉前准备工作 千斤顶、配套油泵、压力表必须配套标定；搭设平台；检查锚具位置。 2、张拉注意事项 张拉设备设专人保管使用，并定期检验、标定、维护；锚具应保持干净，不得有油污。张拉人员须经过专业培训，并具有一定的实际操作经验，张拉时要注意安全。 3、张拉程序：0→初应力→105%бK 持荷5min→бK（锚固） 待混凝土强度达到设计强度的90%以后，进行预应力钢绞线的张拉。 下横梁预应力束的张拉顺序为：先从腹板中部向上、下缘依次进行（两腹板同高度预应力束对称张拉） ，再从顶、底板中部向左、右对称张拉各顶、底板钢束（顶底板离桥轴线同距离的预应力钢束对称张拉）。 中、上横梁及上塔柱的预应力束按设计要求进行张拉。张拉时以张拉应力和张拉伸长量进行“双控”控制，并以张拉应力控制为主。张拉过程中做好详细记录，对张拉中出现的滑丝、断丝等异常现象应及时报告，进行处理以确保质量。 （四）孔道压浆、封锚 预应力束在张拉后24小时内需进行管道灌浆，上塔柱的预应力管道拟用真空吸浆工艺进行孔道注浆并封锚；上、中、下横梁采用压浆并封锚。 1、真空吸浆的原理 通过真空吸浆，可使水泥混合浆能够将整个后张预应力管道（塑料波纹管）填充密实，减少孔隙积水对钢丝束的锈蚀，从而对钢丝束起到良好的保护作用。 2、真空吸浆前的准备 （1）拌浆、压浆设备各一台； （2）真空泵一台； （3）喉管及透明喉管若干； （4）在锚座上安装压浆盖帽； （5）切除过长的钢绞线（余长不小于3 0mm不超过50 mm）； 3、压浆混合料的配制 压浆混合料的水灰比为0.35，并掺入适量的膨胀剂和缓凝剂进行配制。所配制的水泥浆应具有低水化热、高流动性、泌水率及自由膨胀率适中等特点，并能保证所泌出的水分在24小时内可被混合浆全部吸收。 由混合浆制成的试块，其7天龄期强度不小于25Mpa，水泥浆标号不低于结构自身混凝土标号。 4、真空吸浆的步骤 （1）张拉工序完成后，严禁撞击锚头，采用砂轮切割机，切除外露钢绞线，保证钢绞线外露长度不超过50mm。 （2）清理装配螺栓孔内及锚座底面的水泥浆，保证锚座底面平整；清理盖帽的密封口及密封槽，并保持清洁。 （3）在密封槽内均匀涂上一层玻璃胶，装入“O”型密封圈。 （4）装配盖帽，将螺栓加垫片旋入螺孔内并紧固，并将排气孔垂直向上放置。 （5）定出吸真空端和压浆端（吸真空端的出浆孔置于锚座上方，压浆端的压浆孔置于锚座下方）。 （6）盖帽安装完毕，用高压风将管道内可能存留的水份吹出。 （7）在压浆端安装压浆喉管、球型阀门和快换接头并作检查；在出浆端安装透明喉管，并与真空泵相连接。 （8）在真空吸浆前，用真空泵试吸真空，当真空度检测达到要求的标准后，即可开始真空吸浆。 （9）启动压浆机，当所排出的水泥浆稠度及流动度符合要求后，暂时关闭压浆机， 并将压浆喉管通过快换接头接到锚座的压浆端快换接头上。 （10）关闭压浆端阀门，打开出浆端阀门，启动真空泵。当塑料波纹管内的真空度达到设计要求后，保持真空泵启动状态，开启压浆端阀门将水泥浆压入管道。 （11）当出浆孔及出气孔所流出的水泥浆稠度均匀一致后，分别关闭出浆阀门、密封出气孔。 （12）开动压浆机，保持预定的压力，并持压1分钟后，关闭压浆机及压浆端阀门，完成管道压浆。 5、封锚：真空吸浆或压浆结束后，钢绞线在离锚头30mm处用砂轮切割，然后封锚。第二节 钢围堰拼装施工工艺流程        第三节 围堰下沉系数计算 1、按工期安排，钢围堰下沉到位是在2002年2月上旬，根据钢围堰下沉受力特点，整体下沉力大于围堰侧壁摩阻力，则整个围堰即可下沉到位（不考虑围堰下端阻力）。 2、取2月最低平均水位+4.7,泥面标高实测墩位处平均泥面标高-16.00,按冲刷6米计，则泥面标高为-22.00米。 3、围堰隔舱内填充混凝土至-2.77m标高，方量为5728m3 ,按容重2.3t/m3 则：重量G1=5728×2.3=13174.4t 4、采用围堰内取土下沉方案，故只计围堰外壁的摩阻力。 5、围堰总重G2=1491t。 6、围堰隔舱内外水头差按5米计。加水至+9.7m,加水重G3=143.7×5=718.5t 7、围堰外壁摩阻力：参考《路桥施工常用数据手册》，钢结构开口沉箱在砂、砾、粘土中的表面摩阻力为23.42Kpa， 则围堰摩阻力为：R=32×π×22×23.42=51798KN=5180t 8、堰所受浮力： F=111.4+[(322-292)×π/4]×[4.7–(-44)-0.6-1.55]=6758.8t 围堰下沉系数: k=下沉力/摩阻力=( G1+ G2+ G3)/(R+F)=1.28 k=1.28＞1.25 通过理论计算，围堰可下沉到位。