索塔施工总结

PAGE1第一节北汊主桥主塔施工主塔施工分为塔座施工、下塔柱施工、横梁施工、中塔柱施工、中上塔柱交汇段施工、上塔柱施工及塔冠施工7个部分。外模采用2套液压爬升模板系统，内模采用钢制翻模施工，上下游中、下塔柱同步进行施工。标准节段高6m，全塔（含塔座）混凝土共分39次浇筑。塔座和下塔柱5m实心段按大体积混凝土施工，见主塔承台与塔座施工。下塔柱（+6.7m～+47.6m）高40.9m分7节施工（起始两段采用爬模的面板和临时搭设的支架施工）。依次设置2道对拉拉杆克服下塔柱外倾斜产生的力矩，并确保下横梁混凝土下横梁采用落地支架法施工。塔、梁同步，分两次浇注，第一次浇筑4.6m高；第二次浇筑3.4m高(图示⑧、⑨节段)。并在第⑨段上预埋爬模爬架的预埋件，为中塔柱首节（第⑩节段）施工提供施工平台。BZP3#主塔分节浇筑示意图中塔柱采用液压自动爬模，从下横梁上导角至两中塔交汇处高90m范围(+57.6m～+147.6m)分15节段（第10～24节）施工，塔柱内部设置劲性骨架。由于两塔柱相对内倾，随着中塔柱施工，依次在内侧设置5道BZP3#主塔分节浇筑示意图两中塔柱的交汇处分3节（第25～27节）施工,高度为18m（+147.6m～+165.6m）。首节底部采用在中塔柱内侧预埋件上布置现浇支架施工，外模采用爬模施工。上塔柱从中塔柱交汇处至塔顶高65.1m（+165.6～+230.7），分11节段（第28～38节）液压自动爬模施工，其中半径为120m的圆弧段通过改进液压自爬模架系统的锚固和顶升轨道梁、使之适应圆弧段变化顺利顶升，模板在符合规范要求的前提下以直代曲。上塔柱为斜拉索锚固区，第1、2组斜拉索直接锚固在上、中塔柱连接段隔板上，第3～25组斜拉索锚固在钢锚梁上，钢锚梁均水平设置，各锚固中、边跨共两对斜拉索。第1、2号斜拉索索道管安装采用定位支架进行安装定位。而钢锚梁和钢牛腿则先整体预拼，再整体吊装定位。主塔施工时，注意永久结构预埋件及施工预埋件的埋设，主要包括塔内爬梯及电梯、抽湿系统、检修平台、电缆、航空障碍灯预埋件、照明设施、主梁抗风支座、主梁竖向支座、纵向阻尼预埋件、避雷设施、排水设施、栏杆、交通工程、桥梁健康检测系统、景观工程等；爬模附墙件、塔吊附墙、施工用电梯、爬梯附墙件、中下塔柱对撑对拉预埋件、下横梁现浇支架预埋件、中上塔柱结合段现浇支架、主梁施工临时锚固、架梁吊机支撑平台预埋件等等。塔柱总体施工步骤见附图一。塔柱总体施工方案汇总表部位标高范围高度（m）分节高度（m）浇注次数施工方法下塔柱底端1m+5.7+6.713(与塔座一起施工)1按大体积混凝土施工下塔柱+6.7+47.640.95+5×6+5.97爬模施工下横梁（中下塔柱连接段）+47.6+57.6105.6+4.42支架施工中塔柱+57.6+147.69015×615爬模施工中上塔柱交汇段+147.6+165.6183×63爬模施工（首节底模采用支架施工）上塔柱及塔冠+165.6+230.765.110×6+5.111爬模施工合计22739一、下塔柱施工安装对拉系统（仅第4、7节段）下塔柱标高范围为+5.700m～+47.600m，高41.9m(不含塔座2m)，为不对称的单箱单室截面，下塔柱底部5.0m高为实心结构。下塔柱实心段1m以上至横梁下倒角（+6.7～+47.6）高40.9m分7节采用液压爬模施工（起始两段采用爬模的面板和临时搭设的支架施工）。设置2道对拉拉杆克服下塔柱外倾斜产生的力矩，确保下横梁混凝土浇注过程中下塔柱不产生过大的拉应力。安装对拉系统（仅第4、7节段）爬模爬升纵横轴线放样劲性骨架安装测量检查劲性骨架加固绑扎钢筋模板安装监理检查测量检查模板固定检查签证浇筑混凝土脱模竣工测量混凝土养护等强爬模爬升纵横轴线放样劲性骨架安装测量检查劲性骨架加固绑扎钢筋模板安装监理检查测量检查模板固定检查签证浇筑混凝土脱模竣工测量混凝土养护等强下塔柱施工流程图1施工放样为减少日照对索塔线型测量控制的影响，索塔施工测量和施工放样应根据多日温度观察记录，选择在不受日照影响和气温变化较小的时段进行。由于主塔的平面位置、倾斜度、高程都要求精密的定位，主塔施工测量作业采用TC2003或同等级精度的测量仪器，其标称精度为：测角0.5＂，测距为1mm+1ppm×D。2劲性骨架设计与安装为满足倾斜塔柱钢筋定位所需，根据桥位处的内力和塔柱结构特点，塔柱施工时设置劲性骨架。劲性骨架按塔柱节段分节制造和安装，底节预埋在承台内，以后每节对接接长。劲性骨架采用轻型等边角钢胎具制作，其结构采用矩形小断面桁架结构，在后场分节制作，现场吊装对接并用角钢连成整体。∠75×5劲性骨架劲性骨架3钢筋工程钢筋存储和制作全部在厂房式钢筋车间完成，加工完成后运至现场安装。钢筋车间主塔柱钢筋直径大于等于25mm的HRB335、HRB400采用镦粗直螺纹钢筋机械连接接头工艺，直径小于25mm的钢筋根据现场实际情况采用焊接或绑扎搭接，焊接或搭接长度满足规范要求。一个水平面内钢筋接头数量不超过总钢筋数量的1/2。钢筋车间4钢筋工程下塔柱外模采用爬模、内模采用大块钢制翻模施工。模板安装时不得模板的拉杆焊在劲性骨架上作为支点，劲性骨架设计时未考虑混凝土浇筑荷载。爬模安装步骤如下图：步骤一：利用爬模面板作为外模施工下塔柱第1节，搭设钢管脚手架作为施工平台，模板通过劲性骨架形成对拉。步骤一：利用爬模面板作为外模施工下塔柱第1节，搭设钢管脚手架作为施工平台，模板通过劲性骨架形成对拉。步骤二：拆除外模，安装承重架步骤三：劲性骨架接高,绑扎第2节塔柱钢筋。在地面上组拼好模板与架体，与爬架安装成整体，内模采用钢模，内外模通过B20拉杆对拉。浇注第2节塔柱混凝土。步骤四：安装爬轨，爬模爬升，劲性骨架接高，绑扎第3节塔柱钢筋，内模采用钢模，内外模通过B20拉杆对拉。安装下架体吊平台完成爬模的整装。浇注第3节塔柱混凝土。步骤五：爬模循环爬升施工，完成下塔柱剩余4节施工。5混凝土浇注混凝土通过泵车从栈桥运输至索塔下，在支栈桥上布置2台HB46E大功率混凝土泵，可直接将混凝土输送到46m高处。下塔柱第一节混凝土浇筑下塔柱第一节混凝土浇筑6下塔柱对拉拉杆的设置下横梁与中下塔柱结合段混凝土浇注之前，根据监控单位意见，张拉两下塔柱间第2道精轧螺纹对拉钢筋，平衡下塔柱及横梁混凝土自重产生的柱底附加弯矩，同时使横梁浇筑后塔体内应力与设计相符。第一道设置在+26.7m标高处，第2道设置在+43.7m标高处。施加的预应力通过计算确定，过程中通过监控来控制,确保其顶部混凝土浇筑前后塔根部混凝土不出现拉应力。下塔柱对拉示意图下塔柱对拉示意图二、下横梁施工下横梁为两端固结的预应力钢筋混凝土梁。为箱形截面，梁高8m、，宽11m，底板和顶板厚1.0m，腹板厚1.25m，混凝土量1533m3下横梁分节示意图下横梁采用落地钢管支架法施工，支架由钢管柱及钢管柱之间的平联构成。下横梁与中下塔柱连接段分两节同步施工，第一次浇筑4.6m高（中下塔柱连接段浇注5.6m高）；第二次浇筑3.4m高（中下塔柱连接段浇注4.4m高，施工时多浇注10cm，方便中塔柱首节模板下包）。在第⑨段上预埋爬模爬架的预埋件，为中塔柱第⑩节段施工提供施工平台。下横梁与中下塔柱结合段混凝土浇注之前，通过监控确认两下塔柱间第2道对拉系统是否张拉到位，以平衡下塔柱及横梁混凝土自重产生的柱底附加弯矩，同时使横梁浇筑后塔体内应力与设计相符。下横梁分节示意图1施工工艺流程张拉、压浆、封端张拉、压浆、封端拆除横梁底模及支架养护、拆顶板底模板布置灌注平台、浇注第二层混凝土混凝土试件制作检查、鉴证测量定位横梁支架安装安装横梁底模及外侧模板布置灌注平台、浇注第一层混凝土检查、鉴证安装内侧模板绑扎底板、腹板钢筋、穿波纹管及穿束绑扎顶板钢筋拆除腹板内侧模板，安装顶板底模板模板制作钢筋制作混凝土试件制作2、下横梁支架下横梁采用落地承重支架法施工，立柱拟采用钢管立柱，两端设置剪力件，支撑在塔柱上，上部承重托梁采用贝雷梁。为节省时间，拼装与下塔柱施工同步进行，以不影响下塔柱施工为原则。剪力件待预留洞底混凝土强度达到设计强度的60%后方可安装，然后拼装上方分配梁和贝雷梁。支架不进行预压，按照设计要求（25mm）和支架计算(20mm)共设置45mm预抬量。下横梁支架示意图下横梁支架示意图3、钢筋、预应力工程在塔柱劲性骨架安装完成后，开始安装塔柱主筋，为保证波纹管、锚垫板、预埋套筒顺利安装，塔柱第六、七节逐渐调整主筋的位置，以避开预应力管道。波纹管若有反弯、破裂、电焊火花烧伤等现象，应及时调整或修补，确保波纹管不漏浆。4、模板工程下横梁（包括中下塔柱连接段）分2次浇筑。第一次浇筑时，横梁外侧模板及底模均采用整体大块组合木模，中下塔柱连接段采用爬模。安装前，模板应充分打磨、冲洗干净，并涂刷脱模剂。模板安装应牢固，拉杆两端采用可拆式锥形套筒，以保证外观质量。模板间的拼缝，用海绵胶皮压缩成4毫米塞垫，避免混凝土在灌注过程漏浆。5、混凝土浇筑下横梁混凝土的施工面积大、体积大、层次多，包含有预应力孔道、塔柱等，在施工前编制灌注方案和详细的灌注工艺，并对有关人员进行技术交底。横梁混凝土采用泵送。横梁浇筑顺序如下：第一次浇筑4.6m高（中下塔柱连接段浇注5.6m高）；第二次浇筑3.4m高（中下塔柱连接段浇注4.4m高，施工时多浇注10cm，方便中塔柱首节模板下包）。在横梁第二次混凝土浇筑前，对第一节预应力进行部分初张拉，减少横梁混凝土裂纹。混凝土灌注采用斜向分段水平分层的施工方法。混凝土振捣使用插入式振捣器，振捣器振捣时不能触碰波纹管，防止将波纹管振裂和碰弯，应在靠近波纹管的地方慢慢抽插。振动时间不能太长，防止因振动而引起个别地方波纹管上浮现象。锚头垫板处，钢筋和波纹管交错，浇筑空间较小，从浇筑混凝土到振捣都要十分注意，在此处灌注时，混凝土的灌入厚度应相对减少，振动到位，防止漏浆和漏振。在灌注过程中，要随时监测支架的挠度，并密切注意支架的受力情况和模板的受力情况。确保安全顺利浇筑完毕。6、混凝土养护与施工缝处理混凝土养护、施工缝处理以及非承重的侧模拆除比照下塔柱施工办理。横梁底模及顶板底模，待预应力张拉压浆完成后，方可拆除，达到拆模时的混凝土强度要求所需的时间，应根据施工试件试验结果确定。7、预应力施工下横梁横桥向共设置了88束预应力，如下图所示。横梁预应力张拉平台示意横梁预应力张拉平台示意图横梁预应力横断面布置图横梁采用二次张拉工艺。第二次混凝土浇注前进行一次初张拉，以避免出现裂纹，第二次混凝土浇注完后按监控和设计的要求张拉。下图所示为第一次张拉的位置（带圆圈的编号）当混凝土经过养护达到设计强度的90%，龄期不小于7天后，进行预应力张拉施工。塔柱下横梁预应力材料采用1860MPa高强度底松弛预应力钢绞线。预应力钢绞线锚具采用21孔夹片式锚具。施加预应力按照张拉力和伸长量双控，并需根据预应力管道的实际摩阻系数复算钢束伸长值。下横梁预应力束的张拉顺序按照设计规定的顺序进行张拉。其张拉程序如下：0→初始应力（10%σk）→分级张拉至100%σk持荷3min→σk锚固。在进行初张拉时，在钢绞线上划线，作为测量钢绞线伸长量的参考点，并检查钢绞线有无滑丝现象，同一张拉截面的断丝率不得大于1%。张拉完成后用砂轮机将钢绞线多余部分切除，不允许用火焰和电焊切割。三、中塔柱及中塔柱合拢段施工中塔柱采用液压爬模，从下横梁上导角至两中塔交汇处高90m范围(+57.6m～+147.6m)分15节段（第10～24节）施工，塔柱内部设置劲性骨架。利用爬模承重三角架做施工平台安装模板，完成第一节中塔柱施工，利用第一节到第三节中塔柱完成爬模的安装，进入爬模的正常施工阶段，循环爬升，直至完成中塔柱施工。由于两塔柱相对内倾，随着中塔柱施工，依次在内侧设置5道钢管支撑。两中塔柱的交汇处设置了两道厚度2.5m的横隔板，首节底部采用在中塔柱内侧预埋件上布置现浇支架施工，外模均采用爬模施工。1中塔柱施工工艺流程爬架安装→施工放线→劲性骨架安装→劲性骨架定位测量检查→钢筋接长及绑扎钢筋→安装内、外侧模板→检查签证→浇注混凝土→养护、凿毛→导轨提升→爬架提升（安装水平撑杆）→重复进行下一节段施工直至整个中塔柱施工完成。2、中塔柱水平对撑设计与施工由于两塔柱相对内倾，为避免因施工荷载和塔柱自重引起过大的横向水平位移，和中塔柱根部出现拉应力，中塔柱施工在内侧共设置5道钢管支撑。横撑示意图浇注完相应标高处混凝土,爬模爬升露出预埋件时，在温度相对恒定的时段(设计计算假定的温度为20℃)，进行撑杆对顶作业,每根水平撑间设1台400t千斤顶(千斤顶要先校验合格)在水平横撑钢管一端同步施加顶推力，两根水平撑杆同步顶推至设计吨位以较好的控制塔柱的线型，同时使其内力满足施工要求。水平对撑施加顶推力时应观测水平横撑的挠度和塔柱的变形情况，顶力满足施工监控各要求后，停止施加推力，用连接钢板将钢管与支撑焊接固定，然后千斤顶回油，卸载。横撑示意图两塔肢合拢后，塔柱之间为塔吊盲区，水平对撑拆除采用卷扬机相配合塔吊进行。3、中塔柱合拢段施工两塔肢在高程149.7m处合拢。由于上塔柱的荷载将通过该合拢段传到两个塔肢，该段结构受力较为复杂，设置了两道厚度为2.5m的横隔板，在上横隔板上布置了12束15-9钢束。在施工中应注意合拢段混凝土的浇注质量，防止产生裂纹。在中塔柱交汇段前一个节段（第24节）上埋设预埋件，焊接牛腿，在牛腿上布设分配梁，作为合拢段拱形模板的支点。将拱形模板在地面拼装完成，整体吊装，从水平方向插入其分配梁上，调整其标高和平面位置。再安装侧模，绑扎钢筋，调整模板，检查签证浇注合拢段混凝土。合拢段圆弧模板合拢段圆弧模板浇筑交汇处混凝土前，对两肢塔柱施加一定的外撑力，可以保证塔柱合拢后塔内应力状态与设计相符。四、上塔柱施工上塔柱标高+149.7m～+230.7m范围，高81m，内部安装钢锚梁，用于锚固第3～25对斜拉索，钢牛腿位于钢锚梁下方，是钢锚梁的支撑结构。中上塔柱连接段位为曲线变化段，第1、2对斜拉索直接锚固在上中塔柱连接段隔板上，连接段上隔板内配置了12束15-9预应力钢束。1上塔柱施工工艺流程导轨爬升导轨爬升养护、施工缝处理及拆除模板浇注混凝土测量检查、签证安装内、外侧模板钢筋安装、埋预埋件索道管定位支架安装及索道管安装定位，或钢牛腿钢锚梁安装定位劲性骨架安装施工放线爬架提升劲性骨架制作钢筋制作模板制作混凝土试件制作索道管定位支架制作，钢牛腿钢锚梁制造预拼塔冠施工爬架提升加固、固定监理检查索道管、钢牛腿、钢锚梁测量放样测量检查2施工放线、定位测量在中下塔柱施工过程中观测塔柱变形情况，做好索塔压缩变形和基础沉降记录，在塔柱施工到标高+164.700m（上塔柱空腔底部）时，为该处标高的调整提供参考依据。确保塔柱的垂直度误差不大于1/3000，塔柱轴线偏差不大于20mm，塔柱断面偏差不大于20mm，塔顶高程偏差不大于10mm，斜拉索锚固点高程偏差不大于10mm，斜拉索锚具轴线偏差不大于5mm。纵横轴线放样纵横轴线放样劲性骨架安装测量检查劲性骨架加固索道管、钢锚梁位置放样索道管、钢锚梁安装定位索道管、钢锚梁定位加固测量检查绑扎钢筋模板安装监理检查监理检查测量检查模板固定浇筑混凝土竣工测量上塔柱施工测量流程图上塔柱施工测量的主要内容包括：柱体十字线放样、劲性骨架定位、索道管安装定位、钢锚梁定位、模板调校和竣工测量。塔柱的平面位置测量方法：采用三维坐标测量法，对劲性骨架、索道管、钢锚梁、塔柱模板的位置进行定位测量，调整各部位使其满足设计和相应的规范要求。3钢锚梁及钢牛腿施工1、钢锚梁及钢牛腿简介斜拉索主要通过钢锚梁锚固定于上塔柱上。主塔有25对斜拉索，设置了23节钢锚梁，其中第1、2对斜拉索直接锚固在上、中塔柱连接段隔板上，第3～25对斜拉索锚固在钢锚梁上，钢锚梁均水平设置，各锚固一对斜拉索。钢牛腿是钢锚梁的支承结构，每根钢锚梁直接支承在一对钢牛腿上，钢牛腿顶板镶嵌粘贴四氟乙烯滑板。吊装施工时，锚梁与牛腿临时固结，形成整体一起吊装，最大吊重22t。为保障钢锚梁安装精度，方便吊装、对位，安装前在工地将钢锚梁和钢牛腿对号入座放在专用胎架上预拼，根据现场主塔节段施工情况采用节段连续匹配组装，即一次拼装二个或三个节段，拼装精度满足要求后，留下最上方一个节段，作为下一轮次的拼装基准。一个轮次组拼检查合格后，将匹配好的钢牛腿与钢锚梁之间穿上M24的高强螺栓，按照要求进行高强螺栓施拧；两侧钢牛腿间焊接定位杆，保证运输和吊装过程中的刚度。在钢锚梁安装前一个节段混凝土施工中，预埋首节钢锚梁基座钢构件（已参与工地组拼），并将其测量定位准确，通过劲性骨架固定牢固，防止混凝土浇注过程中移位。利用塔吊吊装组拼好的钢锚梁，根据测量放线进行对位，再次测量其纵横轴线和标高是否符合要求，若符合要求将其与上一节段钢锚梁固定牢固，进行下一循环。钢锚梁采用塔吊逐节吊装，共23个