1.本發明涉及大跨度懸索橋施工的技術領域,尤其涉及一種利用輕型定位支架進行錨固預應力管道施工的方法。
背景技術:2.錨碇是懸索橋的主要受力結構之一,其結構的設計與施工直接影響橋梁結構的整體安全、穩定性、耐久性,主纜通過散鞍索和預應力索導管將拉力傳給錨體,達到對主纜兩端進行約束的作用。預應力索導管的精準定位與安裝是錨碇施工過程中錨固系統施工的關鍵節點,故對預應力定位支架的強度、剛度、穩定性以及施工過程進行專項設計顯得十分重要。
3.錨固預應力管道施工常采用的方法主要有整體式定位支架法和分段式定位支架法。錨固定位支架隨錨固系統一同澆筑在錨碇中屬于一次性投入,錨固定位支架設計用鋼量越大投入材料成本就越高,整體式定位支架法存在用鋼量大、柔性大、累計誤差大以及施工過程精度調整困難等問題,現多采用分段式定位支架法。授權公告號為cn109468954b的發明專利公開了一種錨碇錨固系統的施工方式,采用混凝土階梯和型鋼支架形成混合型支架系統提高了安裝精度和減小鋼材的用量,但錨塊混凝土階梯型施工增大了側模安拆工作和混凝土側面處理工作。因此,針對這種情況,在申請號為202110532479.3的發明專利中,本司提出了一種定位裝置,并公開了其施工方法,改善了安裝效率,但是這只是針對定位裝置的施工方法,并沒有給出整體的施工作業方法。
技術實現要素:4.本發明旨在解決現有技術的不足,而提供一種利用輕型定位支架進行錨固預應力管道施工的方法。
5.本發明為實現上述目的,采用以下技術方案:
6.一種利用輕型定位支架進行錨固預應力管道施工的方法,具體步驟為:
7.s1、施工方案設計
8.基于分層施工的總路線,綜合考慮混凝土水化熱、定位支架的整體穩定性、預應力管道的長度對錨碇施工的影響,每層混凝土的澆筑厚度介于1.5m到2.5m之間,定位支架采用懸臂搭設,共分三層,每根預應力管道結合定位支架分三節;
9.s2、定位支架標準化設計
10.為滿足定位支架逐節搭設且保證預應力管道分層施工過程的定位精度,對錨固預應力管道的定位支架進行標準化設計,使其具有足夠的強度和剛度保證施工過程外部荷載對定位支架產生的變形控制在合理范圍內;
11.定位支架由預埋件、底架、片架、橫向連接桿、u型托板五部分組成;
12.s3、定位支架加工
13.定位支架是保證預應力管道精確定位的關鍵部件,加工時,對存在缺陷的型材及
時校正或者更換,組裝焊接前制作胎模,確保加工質量滿足設計及安裝精度要求,最后按照設計要求的焊接工藝做好焊接和焊后的檢驗工作,制作完成后應及時進行成型復檢、預拼裝、驗收及存放;
14.s4、擴大基礎施工
15.按照設計圖紙和施工方案首先對擴大基礎進行施工,鑒于施工方案設計要求,錨塊的后錨面施工前將后錨面支架搭設于后錨塊的階梯型臺面上,后錨塊相對于錨塊要優先施工,當錨塊施工到第一層底架的預埋件位置時按照施工方案對設計好的預埋件進行放樣和預埋;
16.s5、錨面錨墊板及槽口定位安裝
17.后錨面錨頭定位前預先將錨墊板和槽口模板用螺栓固定在一起,根據在后錨面模板上定出錨點位置,將槽口模板放置到位,調整槽口,測出槽口底面與預應力管道垂直度合格后,將槽口模板用鐵釘固定在模板上,然后套上螺旋筋,把預應力管道插入錨頭中并封好接頭;
18.s6、定位支架安裝
19.待預埋件所在層的混凝土達到設計強度后進行定位支架的安裝,調整底架豎向和縱向的垂直度并與預埋件進行焊接連接,底架之間采用槽鋼進行橫向連接,底架穩定連接后按照施工方案設計搭接標準節段的片架,底架與片架先采用螺栓連接便于調整,按設計角度和軸線調好后進行焊接,片架之間采用槽鋼進行橫向連接并作為預應力管道的支撐構件,橫向連接桿按照設計位置與片架進行焊接連接,片架懸臂搭設時懸臂長度不超過片架設計長度的三倍;
20.s7、預應力管道放樣測量與定位安裝
21.按照設計圖紙對預應力管道與橫向連接桿的三維坐標進行粗定位后,采用全站儀三維坐標法進行精確定位,將與預應力管道外徑相匹配的鋼制u型托板與預應力管道焊接,使預應力管道滿足設計以及標準規范的要求后再將u型托板與橫向連接桿進行焊接固定;
22.s8、預應力管道接長
23.預應力管道的連接采用直徑大于預應力管道外徑5mm的接頭管焊接連接,接頭管的長度大于兩倍預應力管道管徑;
24.s9、錨塊的混凝土澆筑
25.混凝土振搗采用高頻插入式振搗器,控制振搗器振搗時的插拔速度與振搗范圍,待混凝土養護時間和強度滿足設計要求時,重復進行工作步驟s5-步驟s9,直到錨體施工完畢。
26.片架是由弦桿、豎桿組成的框形結構且框形結構的中部設有斜桿,片架的尺寸為3m
×
3m。
27.步驟s3中,預埋件采用鋼板和鋼筋焊接而成,底架、片架采用槽鋼焊接而成。
28.步驟s8中,施工時嚴格檢查接頭管與預應力管道節段之間的焊縫,以保證焊接質量和焊縫厚度,避免漏漿。
29.步驟s9中,混凝土采用攪拌站生產混凝土,混凝土向模板內傾倒時,在防止離析控制傾落高度時,應避免施工機械與定位支架發生撞擊。
30.步驟s9中,根據設計圖紙和標準規范關于溫控的要求,為防止錨體混凝土開裂進
一步提高錨體整體質量,結合錨體的結構特點采用分區、分層澆筑。
31.本發明的有益效果是:本發明采用“分層澆筑、定位支架分層拼接、預應力管道分段接長”的施工方法相對于預應力管道整體定位支撐,通過控制定位支架懸臂長度,完全避免了錨固預應力管道的定位支架拼裝和定位的高空作業;同時不僅確保了預應力管道的安裝精度,而且定位支架用鋼量至少節約40%;在下層混凝土達到可繼續澆筑強度前便可進行定位支架的搭接和預應力管道的定位,避免了定位支架整體搭接的施工時間,顯著減少了施工工期。
附圖說明
32.圖1為本發明錨固系統預應力管道及定位裝置總體結構示意圖;
33.圖2為預應力管道的定位支架施工前的分層施工示意圖;
34.圖3為第一次預應力管道的定位支架搭接及混凝土分層澆筑施工示意圖;
35.圖4為第二次預應力管道的定位支架搭接及混凝土分層澆筑施工示意圖;
36.圖5為第三次預應力管道定位支架搭接及混凝土分層澆筑施工示意圖;
37.圖6為第四次預應力管道定位支架搭接及混凝土分層澆筑施工示意圖;
38.圖7為預應力管道與定位支架的布置示意圖;
39.圖8為定位支架片架標準節平面圖;
40.圖9為預應力管道與連接桿連接示意圖;
41.圖10為預應力管道接頭示意圖;
42.圖中:1-擴大基礎;2-后錨塊;3-后錨面支架;4-錨塊;5-定位支架;6-預應力管道;
43.501-預埋件;502-底架;503-片架;5031-弦桿;5032-豎桿;5033-斜桿;504-橫向連接桿;505-u型托板;
44.601-預應力管道節段;602-接頭管;
45.以下將結合本發明的實施例參照附圖進行詳細敘述。
具體實施方式
46.下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
47.如圖1至圖10所示,一種利用輕型定位支架進行錨固預應力管道施工的方法,具體步驟為:
48.s1、施工方案設計
49.基于分層施工的總路線,綜合考慮混凝土水化熱、定位支架5的整體穩定性、預應力管道6的長度對錨碇施工的影響,每層混凝土的澆筑厚度介于1.5m到2.5m之間,定位支架5采用懸臂搭設,共分三層,每根預應力管道6結合定位支架5分三節;
50.s2、定位支架5標準化設計
51.為滿足定位支架5逐節搭設且保證預應力管道6分層施工過程的定位精度,對錨固預應力管道6的定位支架5進行標準化設計,使其具有足夠的強度和剛度保證施工過程外部荷載對定位支架5產生的變形控制在合理范圍內;
52.定位支架5由預埋件501、底架502、片架503、橫向連接桿504、u型托板505五部分組成;
53.s3、定位支架5加工
54.定位支架5是保證預應力管道6精確定位的關鍵部件,加工時,對存在缺陷的型材及時校正或者更換,組裝焊接前制作胎模,確保加工質量滿足設計及安裝精度要求,最后按照設計要求的焊接工藝做好焊接和焊后的檢驗工作,制作完成后應及時進行成型復檢、預拼裝、驗收及存放;
55.s4、擴大基礎1施工
56.按照設計圖紙和施工方案首先對擴大基礎1進行施工,鑒于施工方案設計要求,錨塊4的后錨面施工前將后錨面支架3搭設于后錨塊2的階梯型臺面上,后錨塊2相對于錨塊4要優先施工,當錨塊4施工到第一層底架502的預埋件501位置時按照施工方案對設計好的預埋件501進行放樣和預埋;
57.s5、錨面錨墊板及槽口定位安裝
58.后錨面錨頭定位前預先將錨墊板和槽口模板用螺栓固定在一起,根據在后錨面模板上定出錨點位置,將槽口模板放置到位,調整槽口,測出槽口底面與預應力管道6垂直度合格后,將槽口模板用鐵釘固定在模板上,然后套上螺旋筋,把預應力管道6插入錨頭中并封好接頭;
59.s6、定位支架5安裝
60.待預埋件501所在層的混凝土達到設計強度后進行定位支架5的安裝,調整底架502豎向和縱向的垂直度并與預埋件501進行焊接連接,底架502之間采用槽鋼進行橫向連接,底架502穩定連接后按照施工方案設計搭接標準節段的片架503,底架502與片架503先采用螺栓連接便于調整,按設計角度和軸線調好后進行焊接,片架503之間采用槽鋼進行橫向連接并作為預應力管道6的支撐構件,橫向連接桿504按照設計位置與片架503進行焊接連接,片架503懸臂搭設時懸臂長度不超過片架503設計長度的三倍;
61.s7、預應力管道6放樣測量與定位安裝
62.按照設計圖紙對預應力管道6與橫向連接桿504的三維坐標進行粗定位后,采用全站儀三維坐標法進行精確定位,將與預應力管道6外徑相匹配的鋼制u型托板505與預應力管道6焊接,使預應力管道6滿足設計以及標準規范的要求后再將u型托板505與橫向連接桿504進行焊接固定;
63.s8、預應力管道6接長
64.預應力管道6的連接采用直徑大于預應力管道6外徑5mm的接頭管602焊接連接,接頭管602的長度大于兩倍預應力管道6管徑;
65.s9、錨塊4的混凝土澆筑
66.混凝土振搗采用高頻插入式振搗器,控制振搗器振搗時的插拔速度與振搗范圍,待混凝土養護時間和強度滿足設計要求時,重復進行工作步驟s5-步驟s9,直到錨體施工完畢。
67.片架503是由弦桿5031、豎桿5032組成的框形結構且框形結構的中部設有斜桿5033,片架503的尺寸為3m
×
3m。
68.步驟s3中,預埋件501采用鋼板和鋼筋焊接而成,底架502、片架503采用槽鋼焊接而成。
69.步驟s8中,施工時嚴格檢查接頭管602與預應力管道節段601之間的焊縫,以保證
焊接質量和焊縫厚度,避免漏漿。
70.步驟s9中,混凝土采用攪拌站生產混凝土,混凝土向模板內傾倒時,在防止離析控制傾落高度時,應避免施工機械與定位支架發生撞擊。
71.步驟s9中,根據設計圖紙和標準規范關于溫控的要求,為防止錨體混凝土開裂進一步提高錨體整體質量,結合錨體的結構特點采用分區、分層澆筑。
72.本發明通過對錨固預應力管道6的定位支架5的進行輕量化和標準化設計,有效提高了預應力管道6的定位支架5的施工效率,減小吊裝及安裝難度。
73.本發明的錨固系統施工方法,錨固定位支架5的強度大、整體穩定性好,可有效降低施工過程預應力管道6易發送偏差的可能。
74.本發明采用“分層澆筑、定位支架5分層拼接、預應力管道6分段接長”的施工方法相對于預應力管道6整體定位支撐,通過控制定位支架5懸臂長度,完全避免了錨固預應力管道6的定位支架5拼裝和定位的高空作業;同時不僅確保了預應力管道6的安裝精度,而且定位支架5用鋼量至少節約40%;在下層混凝土達到可繼續澆筑強度前便可進行定位支架5的搭接和預應力管道6的定位,避免了定位支架5整體搭接的施工時間,顯著減少了施工工期。
75.上面結合附圖對本發明進行了示例性描述,顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制,只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進,或未經改進直接應用于其它場合的,均在本發明的保護范圍之內。