一种TY形复合墩的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，特别涉及一种TY形复合墩的施工方法。

背景技术

墩柱，即土木工程中用于承载上部结构物的下部承重物。墩柱截面多为圆形，也有椭圆形、方形、曲线形、抛物线形等异性墩柱。

目前，黄茅海跨海通道是港珠澳大桥西拓通道的重要组成，形成连通粤西地区的重要通道。项目起点与鹤港高速顺接，终点与西部沿海高速相交，全长31km。采用双向六车道高速公路设计，跨越黄茅海海域采用桥梁结构形式。项目沿海是台风多发地，每年的7～9月为热带气旋盛行期，对本区有影响的台风每年出现5～6次，最多9次。台风最早出现于4月份，每年7～9月份台风出现频率最高(占全年的70％)，影响最大。台风登陆后最大风速多数在30～40m/s，大于40m/s的占15％左右。台风天气带来狂风大雨，巨浪暴潮，对本海区的海洋动力条件影响最甚。

针对于上述的施工场景，现有的桥墩中存在一种TY形复合墩结构(其中，Y形墩位于T形墩之上)，但现有的桥墩还是受台风和海浪的冲击和侵蚀，海水与桥墩内部的混凝土发生反应，会影响混凝土的强度，从而导致桥墩的结构强度有较大的影响，无法确保其结构强度达标。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何提高TY形复合墩的结构强度。

为达到以上目的，本发明提供的TY形复合墩的施工方法，包括：

将TY形复合墩分为立柱式的墩身部和Y形的盖梁部；

墩身部采用翻模法分节段现浇施工；

在墩身部的顶部安装分叉范围钢筋，再将Y肢斜腿范围钢筋安装于分叉范围钢筋上，对分叉范围钢筋进行混凝土浇筑；

待分叉范围钢筋进行混凝土浇筑完成后，再对Y肢斜腿范围钢筋进行混凝土浇筑；

在Y肢斜腿范围钢筋的顶部安装横梁式范围钢筋，并对横梁式范围钢筋进行混凝土浇筑；

进行钢筋预应力的张拉。

在一种实施方法中，所述进行钢筋预应力的张拉之前，还包括以下步骤：计算预应力钢绞线下料长度L。

在一种实施方法中，计算预应力钢绞线下料长度L，具体包括：

采用第一公式计算预应力钢绞线下料长度L，其中，第一公式包括：

L＝l+2l

其中，

l为锚具支承板间管道长度；

l

n为张拉端数，单端张拉为1，两端张拉为2；

l

l

l

在一种实施方法中，基于预应力钢绞线下料长度L，获取工作段预应力筋伸长量ΔL

在一种实施方法中，基于预应力钢绞线下料长度L，获取工作段预应力筋伸长量ΔL

采用第二式计算工作段预应力筋伸长量ΔL

其中，

P

L为工作段钢绞线长度，单位为mm；

k为修正系数，取值范围50～100；

A

E

b为补充值，单位为mm，其范围小于100mm。

在一种实施方法中，所述进行混凝土浇筑前，还包括以下步骤：在混凝土内掺入粉煤灰。

在一种实施方法中，在混凝土内掺入粉煤灰，具体包括：

记混凝土预浇筑的标高为H；

将H与设计标高进行对比；

若H小于设计标高，则在混凝土内掺入粉煤灰和疏水孔栓化合物；否则，在混凝土内掺入粉煤灰。

在一种实施方法中，所述进行混凝土浇筑前，还包括以下步骤：在墩身部和盖梁部的钢筋上布置多层间隔分布的冷却水管。

在一种实施方法中，所述进行混凝土浇筑后，还包括以下步骤：当混凝土强度达到第一设计强度时，进行人工凿毛；当混凝土强度达到第二设计强度时，进行机械凿毛。

在一种实施方法中，所述墩身部和盖梁部的钢筋采用预制加工。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明将TY形复合墩分为立柱式的墩身部和Y形的盖梁部两个部分，分别进行施工，其中墩身部采用翻模法分节段现浇施工，该施工方法为先浇筑一个节段的钢内模外侧混凝土，拆除内模后回填内侧混凝土，然后再浇筑下一个节段，依此类推；盖梁部也分为多个阶段，进行搭建和浇筑。与现有的TY形复合墩相比，该TY形复合墩的施工方法将TY形复合墩分为多个阶段进行混凝土的浇筑，该施工方法可使混凝土填充密实，不易产生气泡，避免气泡造成混凝土凝固后形成空腔，气泡的存在也就增加了混凝土内部的应力集中点，也就容易产生裂缝，有了裂缝海水就会侵入，并与内部的混凝土发生反应，进而影响混凝土强度的问题。针对于混凝土外墙只需做防腐、防水处理，因此该施工方法可提高TY形复合墩的结构强度。

附图说明

图1为本发明实施例TY形复合墩的施工方法的流程图；

图2为本发明实施例TY形复合墩的结构示意图；

图3为本发明实施例墩身部的结构示意图；

图4为本发明实施例分叉范围钢筋的结构示意图；

图5为本发明实施例Y肢斜腿范围钢筋的结构示意图；

图6为本发明实施例横梁式范围钢筋的结构示意图。

图中：1-墩身部，2-盖梁部，201-分叉范围钢筋，202-Y肢斜腿范围钢筋，203-横梁式范围钢筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例中的TY形复合墩的施工方法，参见图1、2所示，包括：

将TY形复合墩分为立柱式的墩身部1和Y形的盖梁部2，盖梁部位于墩身部的顶部；

参见图3所示，墩身部1采用翻模法分节段现浇施工，先浇筑一个节段的钢内模外侧混凝土，拆除内模后回填内侧混凝土，然后再浇筑下一个节段，以形成墩身部1；

需要说明的是，每个节段混凝土上钢筋段均突出1m以便于钢筋锥套连接施工，对接时在钢筋上标记处锥套紧锁接头安装位置，将上下锥套提前安装在底节钢筋上并安装喇叭口进行辅助定位以使钢筋对位顺利；

参见图4所示，在墩身部1的顶部安装分叉范围钢筋201，再将Y肢斜腿范围钢筋202安装于分叉范围钢筋201上，对分叉范围钢筋201进行混凝土浇筑；

参见图5所示，待分叉范围钢筋201进行混凝土浇筑完成后，再对Y肢斜腿范围钢筋202进行混凝土浇筑；

参见图6所示，在Y肢斜腿范围钢筋202的顶部安装横梁式范围钢筋203，并对横梁式范围钢筋203进行混凝土浇筑；

进行盖梁部2内分叉范围钢筋201、Y肢斜腿范围钢筋202和横梁式范围钢筋203预应力的张拉，以形成盖梁部2。

由此可知，本发明将TY形复合墩分为立柱式的墩身部1和Y形的盖梁部2两个部分，分别进行施工，其中墩身部1采用翻模法分节段现浇施工，该施工方法为先浇筑一个节段的钢内模外侧混凝土，拆除内模后回填内侧混凝土，然后再浇筑下一个节段，依此类推；盖梁部2也分为多个阶段，进行搭建和浇筑。与现有的TY形复合墩相比，该TY形复合墩的施工方法将TY形复合墩分为多个阶段进行混凝土的浇筑，该施工方法可使混凝土填充密实，不易产生气泡，避免气泡造成混凝土凝固后形成空腔，气泡的存在也就增加了混凝土内部的应力集中点，也就容易产生裂缝，有了裂缝海水就会侵入，并与内部的混凝土发生反应，进而影响混凝土强度的问题。针对于混凝土外墙只需做防腐、防水处理，因此该施工方法可提高TY形复合墩的结构强度。

优选的，进行钢筋预应力的张拉之前，还包括以下步骤：计算预应力钢绞线下料长度L。

进一步的，提供一种计算预应力钢绞线下料长度L的具体方式，具体包括：

采用第一公式计算预应力钢绞线下料长度L，其中，第一公式包括：

L＝l+2l

其中，

l为锚具支承板间管道长度；

l

n为张拉端数，单端张拉为1，两端张拉为2；

l

l

l

进一步的，基于上述计算得到的预应力钢绞线下料长度L，获取工作段预应力筋伸长量ΔL

进一步的，提供一种计算工作段预应力筋伸长量ΔL

采用第二式计算工作段预应力筋伸长量ΔL

其中，

P

L为工作段钢绞线长度，单位为mm；

k为修正系数，取值范围50～100；

A

E

b为补充值，单位为mm，其范围小于100mm。

需要说明的是，采用上述公式进行预应力张拉，对每根预应力钢筋进行单独的张拉和锚固，提高了构件的整体性能，而且可以提前知道预应力损失大小，通过修正系数和补充值改变伸长量，方便采取补救措施，避免了因预应力损失过大而导致的工程质量问题，同时使预应力钢筋能够更为适配Y形分肢对于处在较为恶劣的海况中对钢梁的支撑以及分肢的抗风性能。

预应力钢束在盖梁混凝土强度达到设计强度90％后，且混凝土龄期不少于7天方可张拉。预应力张拉完毕后48h内完成压浆。TY形盖梁采用也分层浇筑的方法，先浇筑Y形分肢并单端张拉预应力，再浇筑盖梁并张拉盖梁预应力，待混凝土完全凝固后，最后拆除托架和模板完成TY形复合墩的施工。

优选的，在混凝土内掺入粉煤灰。

需要说明的是，粉煤灰可改善混凝土的工作性能、提高混凝土的抗裂性和耐久性、降低混凝土的水灰比、提高混凝土的强度和耐久性、降低混凝土的热释放率和水泥用量，减少混凝土的温度升高和收缩变形，从而提高混凝土的耐久性和抗裂性。

进一步的，提供一种在混凝土内掺入粉煤灰的具体方法，具体包括：

记混凝土预浇筑的标高为H；

将H与设计标高进行对比；

若H小于设计标高，则在混凝土内掺入粉煤灰和疏水孔栓化合物；否则，在混凝土内掺入粉煤灰。

需要说明的是，该疏水孔栓化合物可采用30L/m

优选的，进行混凝土浇筑前，还包括以下步骤：在墩身部和盖梁部的钢筋上布置多层间隔分布的冷却水管，冷却水管通过U形定位筋和支架卡焊在钢筋上，浇筑混凝土时向冷却水管内通水以降低混凝土内外温差以避免混凝土开裂，以减少混凝土水化热对混凝土施工质量的影响。

优选的，混凝土在浇筑完成一层后，且混凝土强度达到2.5MPa时采用人工凿毛，混凝土强度达到10MPa采用机械凿毛，凿毛部位位于混凝土接缝范围；凿毛需凿除混凝土表面浮浆，并使新鲜混凝土外露面积大于等于75％。

需要说明的是，上述凿毛方法能够使新旧混凝土更好地结合，相比其他凿毛处理方式，能够进一步避免水或其他物质渗入结构内部，避免影响结构的稳定性和耐久性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。