一種大角度y型墩柱的施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁施工領域，具體的說，是涉及一種橋梁Y型墩柱施工方法。
【背景技術】
[0002]近十多年來，國內外出現(xiàn)了一些預應力混凝土 Y型支撐橋梁，包括Y型支撐連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構橋。與直腿剛構橋相比，在預應力混凝土 Y型墩連續(xù)剛構橋的V墩作用下，主梁跨度可以明顯縮短，并且支撐肩部的負彎距峰值也有所減小，從而使結構變得輕巧和纖細，有利于選擇變截面箱梁形式，外形較為美觀大方，如圖1所示。
[0003]其中，其“V”形兩斜肢腿間夾角大于90°的可以稱為大角度Y型墩柱，這種結構對施工技術要求較高，主要體現(xiàn)在:
[0004]①結構自身混凝土體量大，在上部系梁的預應力張拉之前結構不能自成體系，需要強有力的支撐；
[0005]②大角度Y型墩墩身的斜肢腿使得施工平臺搭設、鋼筋綁扎和固定、模板安裝和加固定位等操作難度較大；
[0006]③大角度Y型墩預埋及形斜肢腿等鋼筋偏心問題難以控制；
[0007]④大角度Y型墩變截面段鋼筋密度高，混凝土澆筑的外觀很難控制；
[0008]⑤當大角度Y型墩的橋墩位于河床淤泥較厚、河水較深的河流中時，受水深及河床土質條件的制約，搭設施工支架有一定難度，關鍵問題在于鋼管粧沉降難以控制。
【發(fā)明內容】
[0009]本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有大角度Y型墩柱施工存在上述多重困難的技術問題，提供一種大角度Y型墩柱的施工方法，能保證其“V”形兩斜肢腿耦合部砼拉應力始終不超出設計允許范圍，并保證結構安全和施工安全。
[0010]為了解決上述技術問題，本發(fā)明通過以下的技術方案予以實現(xiàn):
[0011]一種大角度Y型墩柱的施工方法，該施工方法將Y型墩柱由下至上依次分為第I層到第VI層六個區(qū)段進行澆筑，其中第I層為承臺以上的直線段，第II層為直線段向斜肢腿段過渡的耦合段，第III層為2/3垂直高度的斜肢腿段，第IV層為1/3垂直高度的斜肢腿段，第V層為系梁兩端的斜肢腿延伸段，第VI層為系梁中部的懸空段；基于以上劃分，該施工方法包括如下步驟:
[0012](I)承臺上搭設支架，澆筑墩柱第I層混凝土 ；
[0013](2)承臺上搭設支架，澆筑墩柱第II層混凝土 ；澆筑過程中預埋牛腿并搭設具有兩層型鋼梁的型鋼框架，牛腿預埋于靠近第II層混凝土上表面處，型鋼框架底部預埋進第II層混凝土 ；
[0014](3)完成牛腿的安裝，并將分配梁底端連接于牛腿、上端臨時連接于勁性骨架；
[0015](4)在型鋼框架兩側分別錨固第一長斜拉索和短斜拉索；第一長斜拉索一端錨固于型鋼框架的下層型鋼梁端部，另一端錨固于分配梁對應第III層混凝土的梁段；短斜拉索一端錨固于型鋼框架的下層型鋼梁端部，另一端錨固于勁性骨架；
[0016](5)澆筑墩柱第III層混凝土 ；
[0017](6)割除第一長斜拉索，拆除第III層混凝土的模板；
[0018](7)在型鋼框架兩側分別錨固第二長斜拉索；第二長斜拉索一端錨固于型鋼框架的上層型鋼梁端部，另一端錨固于分配梁對應于第IV層混凝土的梁段；
[0019](8)同時澆筑墩柱第IV層混凝土和第V層混凝土；
[0020](9)第IV層混凝土和第V層混凝土達到設計強度后，張拉水平對拉鋼絞線到設計值的50%，拆除型鋼框架高出系梁的結構部分和第二長斜拉索；
[0021](10)利用型鋼框架的剩余結構搭設支架，澆筑第VI層混凝土，澆筑過程中逐漸將水平對拉鋼絞線張拉到100% ;
[0022](11)待混凝土達到設計要求強度后，對Y型墩柱的鋼束進行張拉、錨固、壓漿；
[0023](12)拆除型鋼框架的剩余結構、水平對拉鋼絞線、分配梁、短斜拉索及所有臨時結構。
[0024]其中，所述型鋼框架為型鋼梁與型鋼柱組成的兩層框架結構，型鋼柱焊有加勁肋，梁柱節(jié)點采用高強螺栓連接。
[0025]其中，所述分配梁是由兩根工字型鋼組焊而成的直線形結構，所述分配梁與Y型墩柱斜肢腿鋼模板之間設有方木以填充空隙。
[0026]其中，所述牛腿的預埋深度距第II層混凝土上表面至少50cm。
[0027]其中，所述第一長斜拉索、所述第二長斜拉索、所述短斜拉索均采用直徑為32mm的精軋螺紋鋼。
[0028]其中，所述第一長斜拉索一端錨固于型鋼框架的下層型鋼梁端部，另一端錨固于分配梁對應于第III層混凝土梁段的中心點；且所述第一長斜拉索垂直于所述分配梁。
[0029]其中，所述短斜拉索與所述第一長斜拉索平行。
[0030]其中，所述第二長斜拉索一端錨固于型鋼框架的上層型鋼梁端部，另一端錨固于分配梁對應于第IV層混凝土梁段的中心點；且所述第二長斜拉索垂直于所述分配梁。
[0031]本發(fā)明的有益效果是:
[0032]本發(fā)明的大角度Y型墩柱施工方法采用非一次澆筑的節(jié)段施工措施，并對V型兩斜肢腿采用斜拉支承體系的方式進行施工，綜合考慮了工期和經濟等因素，有效地解決了大角度Y型墩柱在施工中的技術難題，保證了結構安全和施工安全，顯著地降低了操作平臺的安裝和材料成本，并且具有可循環(huán)使用的特點，進一步節(jié)約了成本，可廣泛應用于預應力混凝土大角度Y型墩柱的施工。
【附圖說明】
[0033]圖1是大角度Y型墩柱的結構示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明的施工方法中所采用的Y型墩柱混凝土分層澆注示意圖；
[0035]圖3是本發(fā)明的施工方法中所采用的斜拉支撐體系的立面圖；
[0036]圖4是圖3的平面圖；
[0037]圖5是本發(fā)明的施工方法中澆筑直線部分(第I層和第II層)墩柱時的示意圖；
[0038]圖6是本發(fā)明的施工方法中澆筑第III層墩柱時的示意圖。
[0039]圖中:1、型鋼框架，2、錨固裝置，3-1、第一長斜拉索，3-2、第二長斜拉索，4、水平對拉鋼絞線，5、系梁，6、鋼管貝雷支撐平臺，7、短斜拉索，8、牛腿，9、分配梁，10、墩柱，11、承臺，12、勁性骨架，13、滿堂支架。
【具體實施方式】
[0040]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
、特點及效果，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0041]本發(fā)明提供了一種大角度Y型墩柱的施工方法，該施工方法主要適用于其墩柱10墩身的“V”形兩斜肢腿間夾角大于90°的Y型墩柱，這種大角度Y型墩柱在上部系梁5的預應力張拉之前結構不能自成體系，必須依靠強有力的外部支撐。
[0042]Y型墩柱由下往上按照截面形狀的不同可以依次看做包括直線段、直線段向斜肢腿段過渡的耦合段、斜肢腿段和系梁5。本發(fā)明中Y型墩柱混凝土根據(jù)斜拉支撐體系的設置和施工的便捷性采用分層澆筑，共分為第I層到第VI層六個區(qū)段，不同區(qū)段在施工過程中的支撐方式不同，其劃分依據(jù)主要是斜拉支撐體系所能承受的合理混凝土方量和與施工步驟配合。如圖2所示，第I層為承臺11以上的直線段；第II層為第I層以上直線段向斜肢腿段過渡的耦合段，第II層的高度受承臺11尺寸限制，其外伸長度應能夠滿足在承臺11上搭設滿堂支架13進行澆筑；第111層為第II層以上2/3垂直高度的斜肢腿段，第IV層為第III層以上1/3垂直高度的斜肢腿段，第III層和第IV層之間的劃分依據(jù)是盡量減少斜肢腿段懸臂長度大節(jié)段的混凝土方量，即是減小彎矩中的力矩大小，同時考慮斜拉支撐結構的受力情況和施工的便捷性；第乂層為系梁5兩端的斜肢腿延伸段，第VI層為系梁5中部的懸空段。第V層和第VI層根據(jù)支承方式的不同進行劃分，其中第VI層的混凝土重量是由預埋在墩柱10中的型鋼框架I上再搭設滿堂支架承擔，第V層的混凝土重量由斜拉支撐體系承擔。
[0043]本實施例的Y型墩柱縱向寬32.0m、橫向垂直寬23.0m，墩高17.169m，其中倒三角部分高11.085m，倒三角部分的“V”形兩斜肢腿間夾角為103.2°，耦合點位置砼斷面高2.5m ;該結構的“V”形兩斜肢腿在上部系梁5預應力張拉之前結構不能自成體系，“V”形兩斜肢腿的角度大使得傳統(tǒng)的滿堂施工支架平臺、鋼筋綁扎和固定、模板安裝和固定等施工操作困難。
[0044]根據(jù)上述尺寸，本實施例中Y型墩柱的六個區(qū)段劃分具體如下:第I層為承臺11以上3.6m高的直線段；第II層為第I層以上5.2m高的直線段向斜肢腿段過渡的耦合段；第III層和第IV層是把垂直距離6.2m高的斜肢腿段按3:2的比例分開，即第III層為第II層以上垂直高度為3.72m的的斜肢腿段，第IV層為第III層以上垂直高度為2.48m的斜肢腿段；而1.2m高的系梁5分成三部分澆筑，其中部的懸空段第VI層為18m長，兩端的斜肢腿延伸段第V層各7m長；第111層、第IV層和第V層的混凝土需對稱饒筑。
[0045]基于以上六個混凝土澆筑部分的劃分，本實施例所提供的大角度Y型墩柱的施工方法，其具體步驟如下:
[0046](I)在承臺11上搭設滿堂支架13，綁扎墩柱10第I層混凝土的鋼筋，預埋波紋管管道，支設模板；采用平層鋪料法澆筑第I層混凝土，沿倉面的長邊逐層水平鋪料，第一層鋪筑并振搗密實后，再鋪筑振搗第二層，每層鋪料厚度為40cm，依次達到第I層混凝土施工尚程；如圖5所不。
[0047](2)在承臺11上搭設滿堂支架13，綁扎墩柱10第II層混凝土的鋼筋，調整、固定波紋管管道的位置，支設模板；采用平層鋪料法澆筑第II層混凝土，沿倉面的長邊逐層水平鋪料，第一層鋪筑并振搗密實后，再鋪筑振搗第二層，每層鋪料厚度為40cm，依次達到第II層混凝土施工高程；如圖5所示。
[0048]在第II層混凝土的澆筑過程中，在靠近第II層墩柱10上表面的設計位置進行牛腿8預埋鋼板的預埋施工，為保證預埋效果需保證其預埋深度距墩柱10第II層混凝土上表面至少50cm。
[0049]在第II層混凝土的澆筑過程中，同時搭設型鋼框架1，型鋼框架I底部