柳州三门江大桥索塔施工技术.pdf

2007 年第 2期 铁 道 建 筑 railway engineering 文章编号: 1003 -1995( 2007) 02 -0019 -02 柳州三门江大桥索塔施工技术 胡 永 1, 张会俊2, 郭庆智1 (11 中铁四局集团有限公司 技术中心, 合肥 230023; 21 中铁四局集团 第六工程有限公司, 安徽 芜湖 241000) 摘要: 柳州三门江大桥主桥为( 100+ 160+ 100) m 双塔双索面三跨部分斜拉预应力混凝土箱梁桥, 桥面 宽41 m, 居国内同类型桥梁第一。文章重点介绍了索塔施工工艺及施工要点等技术细节, 同时对索塔 施工中的注意事项进行了阐述。工程实践表明, 该索塔施工方法合理, 对同类工程施工提供了借鉴。 关键词: 部分斜拉桥 索塔 桥梁施工 施工技术 中图分类号:u448127; u44514 文献标识码: b 1 工程概况 柳州三门江大桥是一座双塔双索面三跨预应力混 凝土部分斜拉桥( 亦称矮塔斜拉桥) 。主桥横跨柳江, 跨径组合为( 100+ 160+ 100) m, 塔、 梁和墩固结。主 梁采用分离式双主箱断面, 为三向预应力箱形截面, 直 腹板, 梁底设置二次抛物线, 梁顶宽 41 m。该超宽截 面形式的部分斜拉桥为国内首创。主塔纵向有两个塔 墩, 每个塔墩横向有上、 下游两个塔柱。主塔上部采用 实心式矩形断面, 截面为 2m 515m; 下部采用分离式 结构, 截面为 2 m 115 m。索塔结构高度 21 m, 塔根 部顺桥向宽 515 m, 横向宽 210 m, 塔上部区域设有鞍 座。如图 1 所示。 图 1 斜拉索纵向布置示意图(单位: m) 2 索塔施工工艺 主塔分5 个施工节段, 第一、 二节段高各418m, 第 三节段高 414 m, 第四节段高 417 m, 第五节段高 218 m。由于主塔高度较低, 塔身直顺, 主塔采用塔外搭设 支架翻模施工。主塔施工材料和设备通过便桥、 码头 及水上交通船运至墩位, 垂直起吊运输由塔吊负责, 混 凝土由设在主梁上的地泵直接送入模。 塔柱施工工艺流程: 0 # 块混凝土浇筑、 安装塔柱 外侧脚手架 y主塔预埋钢筋调整、 结合面混凝土凿毛 y钢筋绑扎 y安装模板、 测量调整 y检查、 签证, 吊装 混凝土浇筑平台以及漏斗、 串筒y浇筑混凝土 y养护、 凿毛 y如此反复, 直至塔柱各节段施工完毕。 3 索塔施工要点 311 索塔劲性骨架安装 劲性骨架安装在索塔内, 起施工放样、 固定模板、 钢筋定位、 保证索塔线型、 拉索鞍座精确定位、 承受部 分施工荷载的作用。尤其是承担拉索传到索塔的部分 应力, 分散拉索对索塔的应力集中, 保证索塔受力和变 形均衡, 增加索塔整体刚度和稳定性。 劲性骨架的自由伸臂长度为每节 4 6 m, 按索塔 的4 个面分 4 块在加工平台上加工。劲性骨架用汽车 运至码头, 上船后水运至施工现场。利用塔吊分片吊 安, 安装时分块在原有骨架上接长。 先用螺栓临时固定, 测量控制精度满足要求后将 劲性骨架焊接固定。焊接前需进行测量定位, 严格控 制劲性骨架的轴线偏差。4 片骨架均接长后, 再焊接 骨架间的联结系。相邻骨架间用 n100 100 8 mm、 n75 75 8 mm 连接角钢作水平撑和斜撑, 使整个索 塔劲性骨架形成框架结构。 312 索鞍定位施工 索鞍定位施工, 首先要确定索鞍导管与劲性骨架 水平触点 a 、 b 的设计标高( 见图 2) 。采用悬吊钢尺 水准测量方法, 由主梁高程基准点量出 a 、 b 点的水准 面, 在索塔劲性骨架相应的水准面上焊接支撑导管的 钢板; 用全站仪采用两测回极坐标放样法在已调好高 度的钢板上放出 a、 b 点的设计平面位置, 放样导管的 设计斜度。沿触点的方向移动导管, 使 ae 的长度等 于设计长度, 确定导管的空间位置( x、 y、 z) 。用全站 19 图 2 索鞍导管定位示意图 仪进行复核, 对导管外顶面三维设计坐标进行验证, 保 证误差均小于? 5 mm, 并逐渐调整就位。 为保证塔柱斜拉索套筒的安装精度, 分两次定位。 先将钢套筒与定位架作临时定位; 再安装调整套筒的 微调装置, 利用全站仪通过微调装置进行最后调整, 直 至钢套筒上、 下口的三维坐标满足设计要求后再作最 后定位。钢套筒定位后严禁碰撞、 移位。 313 脚手架设计及施工 脚手架由 100 mm, 主节点处各扣件距主节点的距离不大于 150 mm。 左右幅脚手架上均设上、 下爬梯, 爬梯应搭设稳妥; 脚 手架每次接高后均应检查, 符合规定后方可投入使用。 待挂缆索附近临时拆除的横杆, 挂完索后必须补齐; 若同斜拉索相碰, 则避开斜拉索补齐。 314 索塔模板设计及施工 主塔模板设计为桁架式钢模, 面板采用 6 mm 厚 钢板, 模外设型钢桁片。四周模板及桁片通过螺栓连 接形成整体, 转角处加设体外拉杆。整套模板由三节 组成, 每节 214 m 高。模板间以 12 mm 厚钢板连接, 定 位销定位, 并用螺栓紧固, 以防错台。 每段灌筑混凝土至模板顶面下 5 cm, 以保证模板 连接平顺; 每节段混凝土施工完后拆装两节, 留置一节 模板作为上段模板导模。锚固区因锯齿块构造不同, 东西两侧模板构造也不同。锯齿块的倾角变化通过在 其模板内镶贴不等厚木板实现。 模板制作时应严格控制截面尺寸, 接缝要平顺, 转 角光滑, 连接孔位置正确。模板上桁架制造时, 尽可能 使用整料, 减少拼接误差, 确保构造尺寸。模板制作完 毕, 应整体试拼, 合格后方可投入使用。 模板安装前应认真除锈, 涂刷脱模剂, 对变形部位 及时整修。模板安装就位通过边肋上设的定位孔加锥 形销栓实现, 防止模板间错台, 再用连接螺栓m16 使 之形成整体。模板按先南北侧后东西侧的顺序安装。 每侧模板与导模连接稳妥后, 上端钢筋网临时固定, 再 依次安装相邻模板。东西两侧凹槽内模板上下两端设 调整木条。模板安装完毕后, 检查连接螺栓是否缺少, 松动的螺栓应及时拧紧。锯齿块处模板与锚板应密 贴, 避免漏浆。因模板内未设拉杆, 不得在模板上设置 工作平台。 4 索塔施工注意事项 1) 主塔施工过程中, 应经常测定并检查施工部位 的位置和标高, 做好测量记录。主塔各关键部位的平 面位置、 高程以及竖直度应严格控制, 发现偏差应立即 纠正。主塔施工按图纸规定在索塔埋设观测点, 观测 因混凝土收缩、 弹性压缩、 徐变及周围温度对索塔变形 的影响, 并作好观测记录。 2) 为减少日照对索塔变形的影响, 索塔各部位和 各构件的施工测量和施工放样, 应根据多日温度观测 记录, 并选择在不受日照影响和气温变化较小的日出 前( 清晨时间) 进行测量。 3) 塔柱模板采用大块钢模, 以保证塔身外表光滑 美观。模板间接缝用橡胶条压缩堵实, 拼缝严密, 不得 漏浆。为确保接缝混凝土表面平整光滑, 已浇筑的塔 身节段模