斜拉桥主塔施工专项方案

1 99 目录目录 第一章 编制说明 6 1 1 编制依据 6 1 2 计算说明 6 第二章 工程概况 6 2 1 工程规模及结构特点 6 2 2 自然条件及施工环境 7 2 3 主要工程数量 8 第三章 技术特点及技术等级 8 3 1 工程技术特点 8 3 2 工程技术等级 9 第四章 施工方案及施工工艺 9 4 1 主塔施工工艺流程 9 4 2 施工平面布置 11 4 3 索塔总体施工方法 工序 12 4 4 主塔测量控制 18 4 5 劲性骨架安装 23 4 6 钢筋绑扎 24 4 7 模板 27 4 8 灌注砼 29 2 99 4 9 下塔柱及内模翻模施工 30 4 10 横梁支架施工 32 4 11 斜塔柱施工 33 4 12 索塔预应力施工 34 4 13 斜拉索套筒和索塔预埋件安装 37 4 14 索塔预埋件施工 37 4 15 索塔防雷设施 38 4 16 施工电梯安装 38 第五章 主塔液压自爬模设计与计算 39 5 1 工程概况 39 5 2 主塔模板设计 39 5 3 液压爬模架体的安装及正常施工程序 42 5 4 施工方法 45 5 5 工艺原理 46 5 6 爬模主要性能指标及主要构件强度计算 46 第六章 横梁支架设计及施工计算 50 6 1 横梁支架设计 50 6 2 下横梁支架计算 53 6 3 斜塔柱顶撑力与劲性骨架计算 63 6 4 中横梁支架计算 66 6 5 上横梁支架计算 68 3 99 第七章 施工主要机械设备和材料 71 7 1 机械设备 71 7 2 材料计划 72 7 3 材料供应保证及措施 72 7 4 材料及结构质量保证措施 73 第八章 施工组织安排 74 8 1 管理人员组织 74 8 2 劳动力配置 76 8 3 三班倒抢工的措施 76 8 4 劳动力保证措施 78 第九章 施工进度计划 78 9 1 施工工期计划 78 9 2 施工工期保证措施 80 9 3 技术保证措施 82 第十章 工程质量保证措施 82 10 1 质量管理组织机构 82 10 2 保证质量的技术管理措施 82 10 3 工程计量管理措施 83 10 4 材料检验制度 83 第十一章 安全生产保证措施 84 4 99 11 1 安全生产管理组织机构 84 11 2 安全保证体系 84 11 3 安全保证措施 85 11 4 塔吊施工安全技术 86 11 5 爬模施工安全技术 90 11 6 脚手架及钢管支架架安全技术 91 11 7 防暑降温措施 92 11 8 安全应急预案 92 第十二章 文明施工 环境保护保证措施 94 12 1 文明施工及环境保护管理组织机构 94 12 2 文明施工及环境保护措施 95 12 3 环境保护主要采取的措施 95 第十三章 季节性施工保证措施 96 5 99 第一章第一章 编制说明编制说明 1 11 1 编制依据编制依据 本专项方案依据有关设计文件和图纸 有关合同文件 有关施工技术规范及 安全技术规范 现场实际施工条件等资料 按照有关贯标程序文件精神和规定的 程序 顺序编制而成 主要依据以下资料 1 项目招标文件及工程承包合同文件 2 工程相关施工图纸及其标准图集 3 工程地质勘察报告 地形图和工程测量控制网 4 气象 水文资料 5 工程建设法律 法规和有关规定文件 6 分公司类似施工项目经验资料 7 现行的相关国家标准 行业标准 地方标准 总公司施工工法及分公司 施工工艺标准 8 桥涵 上 下册 路桥施工计算手册 建筑施工计算手册 公路 路基施工技术规范 JTG F10 2006 等 9 钢结构设计规范 GB50017 200 公路桥涵钢结构木结构设计规范 JTJ025 86 等 10 桥梁施工工程师手册 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018 2002 滑动模板工程技术规范 GB50113 2005 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 2000 等 11 装配式公路钢桥多用途使用手册 斜拉桥手册 建筑结构荷载规 范 等 1 21 2 计算说明计算说明 本专项方案涉及计算的主要包括横梁支架验算和爬模系统模板受力验算 牛 腿受力验算等 第二章第二章 工程概况工程概况 2 12 1 工程规模及结构特点工程规模及结构特点 东合大桥总长 473 5m 其中主桥长 367m 引桥长 99m 全桥共 6 个墩台 鹅城 岸引桥 0 台到 3 墩 桥孔布置为 3 33m 龙景岸与环岛路平交不设引桥 主桥 6 99 为预应力混凝土独塔双索面斜拉桥 长 367m 3 墩到 6 台 主跨 190m 采用不 对称布置 即 50 127 190 367m 索塔为花瓶式塔 塔高 125 75m 引桥为预 应力混凝土连续箱梁 本桥索塔为花瓶式塔 塔高 125 75m 从承台顶面算起 其中桥面以上高 100 96m 桥面以下高 24 79m 下塔柱高 19 6m 中塔柱高 48m 上塔柱高 53 2m 塔柱截面为箱形截面 顺桥向塔柱箱高 7m 横桥向上塔柱和中塔柱箱宽 4m 下塔柱横桥向加宽 索塔共设三道横梁 上横梁和中横梁高 4m 宽 6m 下 横梁高 6m 中心处 宽 7m 横梁均采用箱形截面 索塔横梁均布置了预应力 钢束 斜拉索均锚固于上塔柱 斜拉索锚固区设置环向预应力 U 形 索塔内设 置施工和运营阶段检修人梯 检修入口设于中塔柱内侧底部 主塔塔身 含塔柱 及横梁内 设有劲性骨架以满足塔身施工的需要 主塔下塔柱为变截面箱型结构 塔身顺桥向宽度为 7m 横桥向宽度下塔柱由 6 5m 逐渐减小 中塔柱和上塔柱均为 4m 下塔柱由底部起成外张八字结构 顺桥 向尺寸不变 横桥向尺寸由塔座开始逐渐减小 直至与中塔柱交汇处 下塔柱外 侧面与水平面的夹角为 99 27 内侧面与水平面的夹角为 73 63 中塔柱为八字型 截面不变 塔柱与水平面夹角为 78 下塔柱与内筒拟采用常规翻模施工 中塔柱 以上部分拟采用液压自爬模系统爬模施工 2 22 2 自然条件及施工环境自然条件及施工环境 1 地表水 桥位区地处百色盆地右江冲积地貌 桥位跨越右江 两侧岸坡较陡 河床呈 U 字形 宽约 353m 水面宽约 280m 水深约 9m 其水位受上游百色水利枢纽蓄 水影响较大 水流较平缓 根据资料 右江百年一遇洪水位为 126 17m 两岸为河 流冲积级阶地 城西岸地面高程为 126m 左右 河南岸高程为 135m 左右 地形较 平坦 地表多为第四系地层覆盖 种植蔬菜和果树等 2 气候状况 本地区属亚热带季风气候 光热充沛 雨热同季 夏长冬短 平均气温 19 0 C 至 22 1 C 冬无严寒 夏无酷暑 右江为山区季节性河流 一年之中 水位变化较大 雨季洪水暴发时水位较高 而枯水期水位较低 暴雨天气主要出 现在 5 10 月 其中台风暴雨主要主要出现在 7 8 月 其他阴雨天气系统多发生在 7 99 5 6 月 右江流域汛期为 5 10 月 尤其以 7 8 月为主汛期 流域洪水呈山区河流 特征 涨水快 退水慢 一场洪水过程一般为 7 10 天 3 施工环境 本桥主塔位于 5 墩在右江河中央位置 设计施工水深为 9m 承台顶面标高位 于水下 承台周围设有钢管桩施工作业平台 平台宽度为 10 米左右 施工期间为 多雨季节 特别要注意做好高空防雨 防雷工作 2 32 3 主要工程数量主要工程数量 主塔工程数量见下表 表 2 1 工程项目 材料名称 下塔柱 下横 梁 中塔柱中横梁上塔柱 上横 梁 合计 C50 混凝土 m3 60306030 32 钢筋 kg 4828876577703 28 钢筋 kg 3814 4669 520613689 25 钢筋 kg 2195721957 20 钢筋 kg 5376 6860 16 钢筋 kg 6891435484441546707343656 12 钢筋 kg 94249424 D10 防裂钢筋网 kg 14524 41944 48866 冷却水管 30 2 kg 643 7643 7 劲性骨架 kg 12 s15 1 钢绞线 531634228 39544 19 s15 2 钢绞线 53367 572859095 YJM15 12 锚具 套 40424 464 YJM15 19 锚具 套 132 32164 聚乙烯波纹管 100 m 2459 2512710 聚乙烯波纹管 85 m 3742294 2668 第三章第三章 技术特点及技术等级技术特点及技术等级 8 99 3 13 1 工程技术特点工程技术特点 本桥梁主塔高度为 125 75m 位于 5 承台处 右江河中央 主塔下塔柱为变 斜率中空钢筋混凝土柱 主塔设三道横梁 将主塔分为上 中 下三个部分 塔 柱与横梁结合部按大体积混凝土施工方法施工 中塔柱和上塔柱 横桥向尺寸不 变 主塔自下塔柱开始 使用液压自爬模法施工 内筒采用翻模板施工 下横梁 采用大直径钢管支架施工 中横梁和上横梁采用塔身预埋支座和牛腿 在支座和 牛腿架设支撑体系方法施工 横梁顶板按一般箱涵施工方法施工 3 23 2 工程技术等级工程技术等级 依据 总公司施工技术方案审批办法 以及 总公司一分公司施工技术方案 审批管理实施细则 要求分级 属于一级施工技术方案 第四章第四章 施工方案及施工工艺施工方案及施工工艺 4 14 1 主塔施工工艺流程主塔施工工艺流程 主塔施工工艺流程图如下 9 99 支架安装 准备工作 劲性骨架安装 脚手架搭设 钢筋绑扎 每浇两次砼 劲性 骨架接长一次 模板支立 砼浇注 砼养护 拆模 下塔柱施工 支架预压 底 腹板钢筋绑扎 底模安装 砼浇注 砼养护 拆模 底 腹板预应力 管施工 预应力张拉 压浆 下横梁施工 中塔柱施工 中横梁施工 上塔柱施工 劲性骨架 安装 钢筋绑扎及预应 力管道安装 自爬模板施工 砼浇注 砼养护 拆模 索导管安装 劲性骨架 安装 环向预应力张拉 压 浆 塔冠施工 侧模安装 内模安装 底模安装 顶板钢筋施工 顶板预应力管道施工 测量放线 测量验收 索导管验收 劲性骨架 安装 上塔柱施工 上横梁施工 滑模板施工 钢筋绑扎 10 99 图 4 1 主塔施工工艺流程图 4 4 2 2 施工平面布置施工平面布置 施工平面主要布置机械设备 设施包括 搅拌楼 拖泵 塔吊 电梯 电缆 水管及泵管等 见图 4 2 1 搅拌楼 拖泵 主墩需设置一座 50m3 h 搅拌楼和一台拖泵 搅拌机下料口 均设有一个 1 2 m3可移动集料斗 2 塔吊 主塔设置塔吊两台 分别安装在承台的上 下游两侧 上游侧为 QTZ125 6016 型塔吊 起重力矩 125T M 的 最大起吊重量 10t 吊臂长度 60m 吊臂端最大起重力为 1 6t 下游侧为 QTZ80 5512 型塔吊 起重力矩 80T M 的 最大起吊重量 8t 吊臂长度 55m 吊臂端最大起重力为 1 2t 塔吊最大有效起吊 高度 135 m 塔吊基础设在承台位置下游侧 塔身附着于塔柱侧壁上 每个塔吊设 置 4 道附墙架 根据厂家提供材料工地加工 塔吊主要性能如下表 塔吊主要性能表 表 4 1 吊幅 吊重 14 5m18m22m26m30m34m40m 125T M10t7 8t6 2t5t4 4t3 75t3 1t 80T M8t6 2t5t4t3 5t3t2 5t 3 电梯 主塔侧面安装一台电梯 电梯在中横梁以下部分通过型钢与主塔固 定 上塔柱部分附着于塔柱上 并随着爬模支架的爬升而接高 4 水管 电缆 泵管 水管及混凝土泵管从中塔柱起 附着于塔柱内壁 并 予以固定 电缆沿塔柱内腔向上牵引 从中塔柱门洞进入 11 99 一一一一 一一 一一 一一一一 一一一一一一 图 4 2 施工平面布置图 4 4 3 3 索塔总体施工方法 工序索塔总体施工方法 工序 承台混凝土浇筑第二次混凝土前 需预埋好塔座钢筋 塔柱劲性骨架 塔吊 基础 横梁钢管支架固定支座和 0 块梁段钢管支架支座 待承台混凝土浇筑完成 以后 先进行塔吊安装 浇筑塔座混凝土 下塔柱采用翻模施工工艺施工 施工 至下塔柱第四节段后 架设下横梁钢管支架 施工下横梁 翻模施工至主塔第七 节段 第七节段开始预埋爬锥 采用爬模施工工艺继续施工中塔柱 安装中横梁 支架及模板 施工中横梁 继续采用用爬模法施工上塔柱 施工上横梁 浇筑塔 冠 4 3 1 塔吊施工 为方便索塔施工材料吊运 在索塔上下游侧各设一附着式塔吊 塔吊最大有 效起吊高度 135m 塔吊起重力矩分别为 125t m 和 80t m 塔吊基础设置在承台上 游顶面 浇筑承台混凝土前 测量放样好塔吊基础位置及标高 预埋型钢及钢板 螺栓精确定位后与预埋型钢构件焊接牢固 连同塔吊底座一起浇入混凝土中 待 混凝土达到设计强度后 将塔吊基础节段直接固定在预埋地脚螺栓上 用水准仪 12 99 和水平尺校准塔吊基础节的水平度 然后用楔形钢板将塔身垫平 紧固 直到符 合安装要求 塔吊基础完成安装以后 用汽车吊将塔吊安装至最小自升高度 塔吊即可利 用 自身的吊臂 自升架及液压顶升系统完成自升工作 塔吊每 20 米左右设置一道附 着设施具体位置视现场施工情况确定 分别设置在下横梁 中塔柱中央 中横梁 上横梁位置 附着杆件由厂家设计 现场自行加工制作 采用焊接形式与塔吊塔 身连接牢固可靠 顶升作业注意事项 1 顶升前必须检查液压顶升系统各部件连接情况 并调整好顶升套架导向滚 轮与塔身的间隙 然后放松电缆 其长度略大于是顶升高度 并紧固好电缆卷筒 2 顶升作业 必须在专人指挥下操作 非作业人员不得登上顶升套架的操作 台 操作室内只准一人操作 严格听从信号指挥 3 顶升应在白天进行 特殊情况需在夜间作业时 应有充分的照明 4 风力在四级以上时 不得进行顶升作业 如在作业中风力突然加大时 必 须立即停止作业 并使上下塔身连接牢固 5 顶升时 必须使起重臂和平衡处于平衡状态 并将回转部分制动住 严禁 回转起重臂及其他作业 顶升中如发现故障 必须立即停止顶升进行检查 待故 障排除后方可继续顶升 如短时间内不能排除故障 应将顶升套架降到原位 并 及时将各连接螺栓紧固 6 在拆除回转台与塔身标准节之间的连接螺栓 销子 时 如出现最后一处 螺栓拆装困难 应将其对角方向的螺栓 子 重新插入 再采取其它措施 不得 以旋转起重臂动作来松动螺栓 销子 7 顶升时 必须确认顶升撑脚稳妥就位后 方可继续下一动作 8 顶升工作中 随时注意液压系统压力变化 如有异常 应及时检查调整 还要有专人有经纬仪测量塔身垂直度变化情况 并作好记录 9 顶升到规定高度后 必须先将塔身附着在建筑物上 方可继续顶升 13 99 10 拆卸过程顶升时 其注意事项同上 但锚固装置决不允许提前拆卸 只有 降到附着节时方可拆除 11 安装和拆卸工作的顶升完毕后 各连接螺栓销轴应按规定的预紧力紧固 顶升套架导向滚轮与塔身吻合良好 液压系统的左右操纵杆应在中间位置 并切 断液压顶升机构的电源 为保证塔吊的安装质量及施工安全 塔吊安装完成以后必须进行静载 超 33 和动载超 25 试吊 并检查塔身垂直度和安全装置等各项技术指标 符合要求 以后 才能进行起重作业 4 3 2 主塔分节段浇筑划分示意图 见图 4 3 14 99 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 16 17 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 500 245270450450450400400450450450450450450 200 200 211 450450450450450450450450450338331329400450450 15 99 图 4 3 主塔分层浇筑示意图 4 3 3 下塔柱施工 浇筑塔座混凝土后 待砼强度达到设计值后进行下塔柱施工 下塔柱分五个 节段施工 采用翻模施工工艺 大块模板采用液压爬模系统模板 模板液压系统 暂不安装 利用塔吊提升模板 模板安装前 安装下塔柱劲性骨架 绑扎安装钢 筋 劲性骨架及塔柱纵向主筋与塔座相应预埋钢筋按设计要求进行连接 第一节 段混凝土浇筑前 利用塔吊搭设整体钢管脚手架作为操作平台 大块模板利用塔 吊提升 依次浇筑下塔柱第二 三节段混凝土 第三节段完成浇筑后 拆除塔柱 内侧模板 利用塔柱间支架安装塔柱内侧模板 第四节混凝土浇筑以前 需埋设 好下横梁支架牛腿 预埋件精确定位 立模浇筑下塔柱第四节段混凝土 4 3 4 下横梁施工 浇筑完主塔第四节段后 拆除塔柱横桥向两侧爬模模板 两塔柱外侧爬模系 统模板不拆除 搭设下横梁支架和模板 接长塔柱劲性骨架 安装 绑扎下横梁 钢筋 安装横梁与塔柱间混凝土冷却水管 浇筑塔柱第五节段及下横梁第一次混 凝土 提升塔柱外侧爬模模板 安装横梁顶板支架及模板 接长塔柱劲性骨架 安装 绑扎下横梁顶板钢筋 安装横梁与塔柱间混凝土冷却水管 浇筑塔柱第六 节段及横梁第二次混凝土 浇筑下横梁及塔柱连接部分混凝土时 混凝土应分段 间隔浇筑以防止开裂 浇筑横梁混凝土前 应注意预埋主梁 0 段预应力钢束管道 及钢筋 对于单端张拉钢束还应将钢绞线与锚具同时预埋 预留下横梁预应力钢 束槽口 待混凝土强度达到设计强度的 90 弹性模量达到设计值 85 后按设计 要求分批张拉下横梁预应力钢束 下横梁浇筑第一次混凝土时 注意埋设 0 模板支架牛腿 第二次浇筑混凝土 16 99 时注意保护好 0 块预埋钢筋及预应力钢束管道 预应力张拉结束后及时施工预留 槽口 4 3 5 中塔柱施工 中塔柱施工第七节段时采用常规爬模施工法施工 施工第七节段前预埋塔柱 爬模系统预埋件 第七节模板浇筑完成后 安装塔柱爬模系统主操作平台及模板 浇筑第八节段完成后 爬升模板 安装爬模系统下操作平台 进入中塔柱循环施 工 中塔柱施工的同时 塔柱上升至一定高度 塔柱间需设置水平临时支撑 并 施加水平主动力 以平衡因混凝土自重对塔柱根部产生的弯矩 临时支撑设置两 道 由两条 530 10mm 钢管组成 支撑钢管处需搭设相应操作平台 采用液压 千斤顶对钢管施加主动力 然后利用钢楔子对钢管固定 施加的主动力应与混凝 土自重对中塔柱根部产生的弯矩相平衡 中塔柱施工时 两塔柱内侧需预埋中横梁支架钢板 塔柱内侧需预埋混凝土 泵送管道附着预埋件 内模板预埋件及索塔检修楼梯与平台预埋件 4 3 6 中横梁施工 中塔柱完成第十六节段后 拆除塔柱内侧爬模系统支架及模板 其余侧爬模 系统支架及模板保留 用以安装第十七节段塔柱外侧及横桥向两侧模板 安装中 横梁支架及模板 绑扎中横梁钢筋 冷却水管 浇筑中横梁第一次混凝土 中横 梁浇筑完第一次混凝土后 拆除塔柱横桥向两侧爬模系统模板 安装中横梁顶板 支架及模板 完成中横梁第二次浇筑 待混凝土强度达到设计强度的 90 弹性 模量达到设计值 85 后按设计要求分批张拉上横梁预应力钢束 4 3 7 上塔柱施工 中横梁浇筑第一次混凝土时 在塔柱横桥向两侧 预埋爬模系统预埋件 完 成主塔第十八节段施工后安装横梁两侧塔柱爬模系统支架及模板 塔柱其余两侧 面用爬模系统模板按常规翻模法施工 浇筑前预埋爬模爬锥 完成第十九节段浇 筑后安装塔柱其余两侧爬模系统支架及模板 进入上塔柱循环施工 直至施工完 17 99 成第三十节段 第三十一节段按常规模板法施工 上塔柱爬模施工至第二十五节段时 预埋上横梁支架牛腿 施工第二十六节 段时按设计及规范要求预留 预埋塔柱内侧钢筋及预应力管道 内侧塔柱与上横 梁连接部位混凝土暂不浇筑 待爬模施工完成第二十八节段后 与上横梁一起浇 筑 4 3 8 上横梁施工 待爬模系统过上横梁位置后 焊接上横梁支架牛腿 安装上横梁支架及模板 安装 绑扎横梁钢筋 分两次浇筑上横梁与内侧塔柱塔身混凝土 待混凝土强度 达到设计强度的 90 弹性模量达到设计值 85 后按设计要求分批张拉上横梁预 应力钢束 4 3 9 塔柱内模翻模施工 塔柱内筒采用翻模施工 内模使用 1 5m 0 6m 的组合钢模组拼加木模的方式 内外模间采用对拉螺杆联结 翻模安装顺序为 先用普通立模方法立第一节塔身 模板 4 5m 共三节模板 每节垂直高度 1 5m 按预埋设计图安装预埋件 浇筑 第一节塔身混凝土 然后第三节模板不动拆除最下两节模板 安装到第三节模板 上 再在此之上安装第四节模板 浇筑第二节塔身混凝土 以后每次浇筑 4 5m 高 混凝土 形成钢筋绑扎 拆模 翻升立模 测量定位 接长泵送管道 浇筑混凝 土 养生和标高复核的循环作业 直至主塔完成 4 3 10 横梁顶板施工 横梁顶板按一般现浇箱涵施工方法施工 主要模板支撑体系采用整体钢管支 架 支撑钢管为 48 3 5mm 顶部依靠顶托调节模板标高 顶托上布置两层 150 150mm 方木作为模板分配横梁 上层间距 0 5m 下层与钢管立柱间距一样 4 44 4 主塔测量控制主塔测量控制 4 4 1 测量施工工艺流程 图纸复核及放样数据计算 控制网点的复测 18 99 图 4 4 测量施工工艺流程图 4 4 2 测量基点和测量仪器 因全桥的施工测量控制点离河岸较近 控制点可以设置在两岸 以控制主塔 精确施工 测量控制 选取鹅城岸两个控制点和龙景岸两个控制点为桥塔施工的控制点 为保证测量控制的准确性 在塔肢施工前对施工控制点进行复测 并在以后的塔 肢施工过程中保证控制基点的稳定性 如有破坏 位移 沉降发生 及时进行恢 复和复测 从而充分地保证了桥塔局部测量系统的控制与全桥测量系统的统一 全桥所用测量仪器全站仪 1 台 水准仪 2 台 50m 钢尺 2 把 4 4 3 高程测量 在施工过程中高程的控制以三角高程为主 为此 应保证仪器竖直角的指标 差和视线长度 在下横梁和上横梁施工完毕后采用水准仪检核 其高程基准的传 递 采用检定过钢尺传递 传递时如下图 同时设置两台水准仪 两根水准尺 一把钢尺 将钢尺悬挂在固定支架上 零点端在下 下挂一与钢尺检定时同重的 重锤 假设下水准仪在起始水准点上的水准尺上读数为 a 在钢尺上读取 r1 上 水准仪同时在钢尺读取 r2 在待定水准点上的水准尺上读取 b 并同时测定温度 劲性骨架定位 索导管精密定位 模板定位 调校 节段验收 下横梁 图一 高程传递示意图 19 99 则待定点的高程可用下式计算 图 4 5 高程测量传递示意图 HB HA a r2 r1 lt l b 式中 lt为温度改正 l 为钢尺的检定改正数 因钢尺一般是水平悬挂检定 在传递高程时钢尺垂挂 故此时除尺长改正 l 外 还需加入垂曲改正 l1和由钢尺的自重而产生的伸长改正 l2 l l l1 l2 l1 Q2L 24P2 l2 l2 2E 式中 L 为钢尺总长 Q 为钢尺总重 P 为钢尺检定时的拉力 为钢尺的 比重 E 为钢的弹性模量 4 4 4 塔柱各节段位置复核 塔柱每节段施工完毕后要对其位置进行复核 复核位置主要是塔柱四边边线 和四个角点位置 复核采用全站仪三维坐标法进行 4 4 5 劲性骨架定位 为保证劲性骨架安装的准确 需控制每节骨架顶部外侧到桥轴线的距离和墩 轴线的距离 每节控制距离可由结构尺寸与倾斜度算出 劲性骨架测量计算公式 表 4 2 横桥向到桥轴线的距离顺桥向到墩轴线的距离 S顺 内侧 S内外侧 S外内侧 S内外侧 S外 下塔柱 10 55 H 114 8 3 404 16 55 H 114 8 6 12675 3 252 25 中塔柱 16 161 H 134 4 4 705 19 75 H 134 4 4 705 3 252 25 上塔柱6 059 553 252 25 说明 以上各式中 H 为每节骨架顶部的实测高程 单位均为米 劲性骨架定位采用全站仪三维坐标法进行 4 4 6 塔柱模板定位 20 99 塔柱的模板控制是依据塔柱中心十字线来进行的 因此需在每节模板顶口高 度处放样出塔柱理论中心十字线 它可根据模板的尺寸 模板总体布置及塔柱倾 斜度计算出放样数据 当然 模板控制也可类似与劲性骨架定位控制 其计算公 式如下 模板测量计算公式 表 4 3 横桥向到桥轴线的距离顺桥向到墩轴线的距离 S顺 内侧 S内外侧 S外内侧 S内外侧 S外 下塔柱 10 3 H 114 8 3 404 16 8 H 114 8 6 12675 3 52 0 中塔柱 15 911 H 134 4 4 705 20 H 134 4 4 705 3 52 0 上塔柱5 89 803 52 0 说明 以上各式中 H 为每节骨架顶部的实测高程 单位均为米 4 4 7 索道管的精密定位 图 4 6 索道管安装示意图 按逆时针旋转 90 度 索道管定位 首先在后场加工台座上进行索导管与劲性骨架相对定位 然后 现场进行劲性骨架接长定位 最后测量进行复核 达到索导管的安装精度要求 索道管安装精度要求 标高允许误差 5mm 索道管中心线误差 2mm S 加工平台 Q G M T 劲性骨架 图四 索导管后场安装示意图 相当于前场安装逆时针旋转90度 21 99 1 索导管的后场定位 索导管 劲性骨架加工好后 测量人员在台座上将索导管位置在劲性骨架上 做 好标志 然后进行索导管安装固定 2 索导管的现场安装定位 根据设计图纸编制相应的定位关系数据图表 现场定位时 先进行高程方向 的调整 然后再进行平面位置的调整 高程定位先采用钢尺导入法将中横梁 上 横梁 顶面高程定位控制点的高程引测至塔柱已浇段顶面的临时水准点上 然后 再以几何水准测量配合竖向量距的方法测定索导管顶口和底口中心的高程 整个 调整过程采用逐渐趋近的方法 经过多处反复移动 调整 量测 使顶口 底口 中心的三维空间坐标同时位于设计位置 第一节劲性骨架安装前基准高程的要精确 每榀劲性骨架底口的操平垫板 1 2 3 4 严格控制 保证基准高程的准确 劲性骨架四角的平面位置经全站仪 放样后 用角铁做好限位区 保证安装时底口平面 5mm 布点如图 4 8 设计点 1 2 1 2 点平面偏差 X Y 最好同符号 避免骨架的扭转 图 4 7 劲性骨架抄平垫板 23 41 图五 塔柱已安装好的劲性骨架顶面抄平垫板示意图 图六 劲性骨架上的控制点布置示意图 12 22 99 图 4 8 劲性控制点布置图 劲性骨架的调整 首先测定顶端两设计点 1 2 实际位后 确定偏差大小 如 果较小 通过顶杆顶撑或手拉葫芦调试 偏位过大 用一小千斤顶调整底口 通 过在垫块 1 2 3 4 中某一块 上垫几毫米的铁板就能迅速调试到位 避免上 口的顶撑或手拉葫芦强行将劲性骨架拉或顶扭转变形 4 4 8 竣工测量 按照前述定位方法 尽管力求准确 焊接牢固 但由于后续工序的施工 钢 筋绑扎 立模和砼浇注等 不可避免地对索导管的位置产生影响甚至导致位变化 因此 在砼浇注后 在对塔柱形体进行竣工测量的同时 还应对索导管进行竣工 测量 竣工测量的作业方法 其平面坐标在顺桥向上由全站仪直接测出 横桥向是 先放出上 中 下游塔肢纵轴线 然后用钢卷尺直接量得 而管口高程采用钢卷 尺竖向量距的方法测定 且顾及尺长与温度改正和拉力改正 4 54 5 劲性骨架安装劲性骨架安装 4 5 1 劲性骨架制作 塔柱劲性骨架总高度 121 8m 考虑到钢筋模数及方便施工 采取分节加工安 装 劲性骨架伸入塔座 1m 第一节架设高度为 2 1m 以后每节高度 3 5m 最后一节 高度 3 2m 劲性骨架竖向采用 100 100 10 角钢 其余采用 75 75 7 角钢 制作 劲性骨架加工在台座上进行 台座设置两个 一个台座用于分片制作 另一 个台座用于组拼成节 单个台座长 18m 宽 10m 其自下而上依次为混凝土基础 I25 梁及 20 铁板 砼基础放样及标高 预埋件埋设 工字钢抄平以及铁板的抄 平均由测量控制 劲性骨架制作方法是 先测量放样 然后将角点桁片定位在台座上 再放样 角点桁片间连接角钢位置 烧焊连接 两节劲性骨架的连接脚板必须同槽进行加 工 便于现场连接 劲性骨架与锁套管和预应力位置冲突时 适当调整骨架位置 23 99 4 5 2 劲性骨架安装和连接 劲性骨架运输 劲性骨架吊运 采用吊车起吊 平板车装运 起吊时应采用 四点吊 应缓慢平稳 运至现场用塔吊吊装劲性骨架 运输过程中 劲性骨架底 部用型钢或道木垫平 整个过程要尽量避免劲性骨架变形 安装和连接 随塔柱砼节段的升高 依次逐节接高劲性骨架 两节劲性骨架 的对接用 140 90 8 作为连接脚板 1cm 厚 Q235 钢板作为节点板进行焊接 连 接焊缝为三面围焊 内外侧劲性骨架采用 20 钢筋定位连接 对接前 测量放样 限位角钢位置 对接时 塔吊吊起劲性骨架 利用葫芦将劲性骨架喂入限位角钢 内 再利用葫芦调整劲性骨架顶口位置 必要时用楔形钢板微调 测量跟踪校核 达到要求后 加焊连接脚板 焊接牢固后 松开塔吊吊钩 在焊接过程中 严禁 碰撞及松动葫芦 4 4 3 加工及安装精度 1 加工精度 长 宽尺寸允许误差 5mm 对角线允许误差 6mm 轴线允许误差 2mm 2 安装精度 中轴线允许偏差 H 1500mm 标高允许偏差 5mm 外形尺寸允许偏差 5mm 4 64 6 钢筋绑扎钢筋绑扎 4 6 1 索塔钢筋分类及特点 1 塔柱钢筋 塔柱钢筋主要型号有 32 20 16 钢筋和 6 10 10 带肋钢筋焊网 钢筋连接 32 主筋采用等强度墩粗直螺纹接头 其余钢筋采用焊接或绑扎连接 24 99 6 10 10 带肋钢筋焊网搭接附在 16 钢筋上 塔柱钢筋施工特点 塔柱 32 竖向主筋接长时悬臂较长 施工时安装 固定 困难 上塔柱锚固槽多 尺寸各异 钢筋数量大 布置密 特别是塔柱门洞钢筋 环向预应力防崩钢筋 索导管锚固槽钢筋布置密 定位 安装较难 施工难度大 2 横梁钢筋 横梁钢筋主要型号有 32 28 16 钢筋和 6 10 10 带肋钢筋焊网 钢筋连接 25 主筋采用等强度墩粗直螺纹接头 其余钢筋采用焊接或绑扎连接 6 10 10 带肋钢筋焊网搭接附在 16 钢筋上 横梁钢筋施工特点 横梁较高 钢筋层数多 定位较难 预应力管道多 与 横梁钢筋相互干扰大 钢筋安装原则 斜拉锁 预应力管与主筋冲突时 适当调 整钢筋位置 4 6 2 钢筋加工 钢筋加工按照 公路桥涵施工技术规范 JTJ 041 2000 标准执行 1 主筋直筋加工连接接头 塔柱主筋按 6 定尺长度下料 在钢筋加工场地车丝焊接 钢筋套丝在钢筋螺纹套丝机上进行 在受力钢筋中 端头有弯勾的采用加长 型丝头 其余的用标准型丝头 镦粗直螺纹钢筋丝头检验标准表 表 4 4 检验项目检验工具检验方法及要求 螺纹中径检验螺母 螺纹环规 Z 检验螺母应能拧入 螺纹环规 拧入不得超过 1 5 扣 螺纹长度检验螺母 对标准丝头 检验螺母拧到丝 头根部时 丝头端部应在螺母中部 的凹槽内 25 99 螺纹牙形 目测法观测螺纹齿底不等宽 不完整齿累计长度不得超过 1 扣 2 其余钢筋加工 钢筋加工在后场加工组进行 根据设计图纸下料并考虑接头错开 在同一截 面接头数量不超过钢筋数量的 50 不同层钢筋接头也要按规范错开 错开间距不 小于 35d 钢筋加工时短料接长采用对焊机对接 钢筋加工检查标准 表 4 5 项次检验项目 允许偏差 mm 检验方法和 频率 1受力钢筋顺长度方向加工后全长 10钢卷尺 2 点 2弯起钢筋各部分尺寸 20钢卷尺 2 点 3箍筋 水平筋各部分尺寸 5钢卷尺 2 点 4 6 3 钢筋运输和安装 1 钢筋运输 钢筋水平运输采用平车 由 25T 吊车按钢筋安装的先后顺序吊到平车上 转 运 堆放在现场临时堆场内 钢筋垂直运输采用塔吊 用专用吊具逐捆吊装至塔柱或横梁上安装 由于高空 作业 场地有限 每捆重量控制在 1t 左右 2 钢筋安装 塔柱钢筋安装顺序为 主筋 箍筋 拉筋 防裂网钢筋 主筋依靠劲性骨架上的定位框精密定位 逐根就位后进行直螺纹接头连接 箍筋 和拉筋利用主筋定位绑扎 横梁钢筋安装顺序为 底板底层钢筋 底板底层钢筋 底板拉筋 腹板钢筋 顶板底层钢筋 顶板顶层钢筋 顶板顶层拉筋 26 99 安装底层钢筋前测出横梁的纵横轴线 然后用红油漆在模板上标出底层钢筋的 位置 按画线依次绑扎 以确保钢筋间距 位置 顺直 钢筋安装时要注意接头错开 钢筋同一断面受力筋接头面积不大于 50 3 钢筋安装允许偏差 钢筋安装允许偏差表 表 4 6 检 查 项 目允许偏差 mm 两排以上排距 5 梁 板 拱肋 10 同排 基础 锚碇 墩台 柱 20 受力钢筋间距 灌注桩 20 箍筋 横向水平钢筋 螺旋筋间距 10 长 10 钢筋骨架尺寸 宽 高或直径 5 弯起钢筋位置 20 柱 梁 拱肋 5 基础 墩台 10保护层厚度 板 3 4 6 4 钢筋施工注意事项 1 钢筋下料时 切口端面应与钢筋轴线垂直 不得有马蹄形或挠曲 2 钢筋头头不得有与钢筋轴线相垂直的横向裂纹 不合格的钢筋头 应切 去后重新检查 检查合格后方能使用 3 钢筋加工完成后 根据不同型号堆放 堆放时用枕木垫高并作好标识牌 标明型号 数量 存放的钢筋用彩条布覆盖 避免钢筋长时间日晒雨淋锈蚀和 遭受污染 4 丝头用胶盖护住 避免损伤 5 受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处 并错开布置 对于绑扎 27 99 两接头间距离不小于 1 3 倍搭接长度 6 电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于 10 倍钢筋直径 也 不宜位于构件最大弯矩处 7 钢筋与模板之间应设置垫块 垫块应与钢筋扎紧 并相互错开 确保砼 保护层厚度 4 74 7 模板模板 4 7 1 索塔塔柱施工段划分 索塔塔柱共分 31 次浇筑完成 下塔柱分 5 次 中塔柱分 12 次 上塔柱分 14 次 中 下横梁与相连塔柱同步浇筑 上横梁待塔柱浇筑过横梁位置 再进行浇 筑 4 7 2 索塔模板设计 索塔采用爬模施工技术 详见第五章中液压爬模施工方案 4 7 2 1 横梁模板设计 中 下横梁与相连塔柱同步浇筑 横梁底模直接在支架分配梁 2 根 10 槽钢 型钢上铺设 底模采用大块成型组合钢模 面板加工采用 5 钢板 63 63 4 角钢作模板作竖肋和边框 用扁钢 63 4 作加劲板 强度要求不低于 标准定型 钢模板 模板接头采用 M16X30 螺丝连接 侧模采用爬模系统模板和承台模板 内 模采用定型组合钢模加支撑 转角 倒角为木模 横梁与相连塔柱同步施工 4 7 3 模板制作和精度要求 塔柱模板在具有相应资质的生产厂家加工制作 模板所用钢材为 Q235a 原材质量必须符合 钢结构工程施工及验收规范 的 要求 满足模板加工应具备的施工工艺性能 同时钢材表面质量和平整度符合相 关要求 模板制作质量标准 表 4 7 项 目允许偏差 28 99 长 和 高 0 1 外 形 尺 寸 肋 高 5 面 板 端 偏 斜 0 5 孔中心与板面的间距 0 3 板端孔中心与板端的间距0 0 5 连 接 配 件 螺栓 的 孔 眼 位 置沿板长 宽方向的孔 0 6 板 面 局 部 不平1 0 板 面 和 板 侧 挠 度 1 0 4 7 4 模板的安装和验收标准 4 7 4 1 模板的安装 1 安装前的准备工作 清理施工缝 检查钢筋保护层垫块和预埋件 清理 模板表面及涂刷脱模剂 2 模板采用塔吊安装 手拉葫芦调位 手拉葫芦悬挂于劲性骨架上 模板 临时固定在劲性骨架上 塔柱模板就位后 相邻模板用螺栓固定 内外模板用对 拉螺杆固定 3 模板安装应在测量精确定位后固定 4 横梁底模安装时根据预压情况得出数据后 对标高进行相应调整 4 7 4 2 模板安装质量标准 模板安装质量标准 表 4 8 项 目允许偏差 模 板 标 高 10 模 板 内 部 尺 寸 20 轴 线 偏 位8 模板相邻两板表面高低差2 模 板 表 面 平 整3 29 99 4 7 5 模板的拆除 1 当混凝土达到规定强度时开始拆模 模板拆除前 应有防摆动措施 2 拆除的模板应及时修复和清理 以便周转使用 3 拆模后塔柱混凝土表面留下排列整齐的拉杆预埋锥形小孔 应及时进行 修补 4 84 8 灌注砼灌注砼 4 7 1 混凝土配合比设计要求 1 混凝土设计标号为 C50 试配强度 1 15R 设 2 水泥 42 5 级普通硅酸盐水泥 3 细骨料 中砂 细度模数 2 6 2 9 4 粗骨料 碎石 5 31 5 级配良好 质地坚硬 5 外加剂 高效缓凝减水剂 6 粉煤灰 II 级 7 坍落度 18 2cm 满足泵送要求 8 初凝时间 下塔柱 2 5h 中 上塔柱 12 15h 横梁 15h 4 8 2 混凝土浇筑工艺 混凝土采用泵送工艺 软管布料 串筒入仓 1 砼拖泵设在水上平台靠近塔柱位置 混凝土通过运输车泵送至塔柱 2 砼泵管在下塔柱施工时附作在塔架上 中 上塔柱在塔腔内壁附着 随 塔柱施工面上升而接高 3 入仓混凝土按规范分层浇筑 用 50 和 30 插入式振捣棒振捣 4 中横梁 下横梁与塔柱交接部位 属于大体积混凝土 按大体积混凝土 施工方法施工 4 8 3 塔柱混凝土施工缝处理 待已浇筑段砼强度达到 2 5Mpa 后 施工缝表面的水泥砂浆和松散层 采用人 工凿除 经凿毛处理后的混凝土面用高压空气冲洗干净 4 8 4 混凝土养护 1 混凝土养护从混凝土浇筑完成开始 浇筑完混凝土以后 顶面首先覆盖好 无纺布 30 99 2 当混凝土达到拆模强度后 拆模喷养护液或洒水包裹薄膜养护 4 94 9 下塔柱及内模翻模施工下塔柱及内模翻模施工 4 9 1 下塔柱翻模施工 主塔下塔柱第一至第四节段 采用翻模施工工艺 施工时需要在塔柱周围搭 设整体钢管脚手架 脚手架采用 4 8 3 5mm 钢管 底部立于承台或塔座之上 立杆搭设间距为 1 2 1 2m 步距 1 5m 包围塔柱形成整体 待塔柱施工同时逐 步拆除塔柱部分钢管脚手架 大块模板利用塔吊或汽车吊提升 底座采用穿墙螺 栓固定 内模与外模之间设对拉螺杆联结 4 9 2 内模翻模施工 塔柱内模采用翻模施工 内模使用 1 5m 0 6m 的组合钢模组拼加木模的方式 内外模间采用对拉螺杆联结 翻模安装顺序为 先用普通立模方法立第一节塔身 模板 4 5m 共三节模板 每节高 1 5m 按预埋设计图安装预埋件 浇筑第一节 塔身混凝土 然后第三节模板不动拆除最下两节模板 安装到第三节模板上 再 在此之上安装第四节模板 浇筑第二节塔身混凝土 以后每次浇筑 4 5m 高混凝土 形成钢筋绑扎 拆模 翻升立模 测量定位 接长泵送管道 浇筑混凝土 养生 和标高复核的循环作业 直至主塔完成 每套模板高度 6m 每次浇筑高度 4 5m 在内筒内设置三层平台 第一层是物料 平台 供操作人员绑扎钢筋 浇灌混凝 土操作 允许均匀分散堆放一些施工器材 但要求控制在规定重量范围之内 第二层是主平台 供操作人员移动模板 清 理模板 涂刷脱模剂等 第三层则供作业人员拆除下层的支座与爬锥之用 筒内 的模板悬挂在物料平台下方设置的双槽钢横梁上 借助滚轮机构 可以方便后移 以 利于模板的清理和涂刷脱模剂 为确保模板结构安全 可靠 模板必须具有足够的强度和刚度 在施工中不 变形 不错位 不漏浆 且结构简单合理 便于制作 安装 调整定位 拆除与 重复使用 4 9 3 操作工艺 1 安装 1 翻模施工模板的安装顺序是 底座 提升设备 大模板 31 99 2 底座安装时 先临时固定部分穿墙螺栓 在校正标高后 方可固定全部穿 墙螺栓 3 大块应先在地面将分段组装成整体 在校正垂直度后方可固定全部与底座 相连接的螺栓 尔后方可卸去吊绳 4 大模板安装时 要临时固定 在就位校正后方可正式固定 5 初始安装模板的起重设备 可根据具体情况灵活选用 可用工程施工用的 塔式起重机或汽车起重机 6 模板安装完毕后 应对所有连接螺栓和穿墙螺栓进行紧固检查 并经验收 合格后方可投入使用 7 为了方便操作和确保安全 所有穿墙螺栓均要由外向内拴入 在内部紧固 2 模板提升 1 正式提升前 先要对提升系统作全面检查 还要检查大块模板的位置 牢 靠程度 吊钩及联接杆件等 在确认大块模板结构牢固后正式提升 2 正式提升前 还应先拆除与相邻大模板和脚手架间的连接杆件 使各提 升模板单元体分开 3 提升时应先收紧模板顶板钢丝绳 然后拆卸穿墙螺栓 同时还要检查卡环 和安全钩 调整好大模板支架的重心 使其保持垂直 防止晃动与扭转 4 提升时操作人员站立位置要安全 不应站在提升模板上 而应站在固定件 上 5 提升时要稳起 稳落 稳就位 防止大幅度摆动和碰撞 注意不要使大块 模板与其他物件轧住 若发现有轧住现象应先行排除后方可提升 6 遇六级以上大风 应停止作业 4 104 10 横梁支架施工横梁支架施工 下横梁高 6m 宽 7m 顶标高为 137 088m 桥梁中线处设有一道横隔板厚度 1 5m 中横梁高 6m 宽 4m 顶标高为 184 4m 中间无隔板 上横梁高 6m 宽 4m 顶标高为 219 4m 中 下横梁和相连塔柱同步施工 上横梁待爬模施工过横梁 位置后 再进行独立施工 4 10 1 下横梁支架 32 99 横梁支撑体系由预埋件 立柱 主横梁 贝雷片 分配横梁 底模系等组成 下横梁支撑立柱采用 5 排 8 列共 40 根 530 10mm 的钢管 钢管最大长度 17 0m 焊接于承台 塔座预埋钢板上 支撑立柱之间用 25b 槽钢 做水平纵横向 联接 每 5m 高设置一道 采用 22b 槽钢作为剪刀撑 高度 5 米设两道 主横梁为 2 根 36b 工字钢 主横梁顶部架设贝雷片 分配横梁采用 2 根 10 号槽钢背靠背焊 接而成间距 0 5m 分配横梁与贝雷片之间设卸荷块 下塔柱完成第三节段施工以后 先安装支架立柱钢管和钢管横 纵向联结 利用联结槽钢做工作平台 逐步安装主横梁 贝雷片分 配横梁 安装底模 搭 设钢管脚手架 安装钢筋浇筑混凝土 4 10 2 中横梁支架 中横梁支架为配合斜塔柱施工需要 随塔柱施工的升高 逐步加高 每隔相 应的距离 用型钢将支架与斜塔柱预埋钢板焊接固定 支架搭设直至中横梁顶 中横梁支架用 530 10 mm 钢管作为支撑 钢管支撑为 3 排 2 列共 6 根 底部 第一节段两侧每侧各加设一列支撑立柱 为 3 排 4 列共 12 根 立柱采用 530 10mm 的钢管 钢管长 17 0m 焊接于下横梁预埋件上 支撑立柱分为三个 节段 第一 二节段高 17m 第三节段高 8m 支撑平联为 2I36b 设 3 道 第一 第二道间距 17m 第三道间距 8 平联与塔柱预埋钢板焊接 将支架与塔柱连成整 体 横梁底模系统由分配横梁及底模组成 主梁为 2I36b 型钢组合 主横梁与分 配横梁间架设贝雷片 分配横梁与贝雷片之间设卸荷块 分配梁 2 根 10 号槽钢背 靠背焊接顺桥向铺设 间距 50cm 在分配横梁上铺设底模 4 10 3 上横梁支架 上横梁通过塔柱埋设钢板 焊接三角牛腿作为支座 牛腿间距 1 65m 每边三 个 共六个 采用 2I36b 工字钢焊接而成 2I45b 作为主横梁 上架设贝雷片 分 配横梁 底模板 模板体系与中横梁一致 这里不再叙述 4 10 4 支架预压 横梁支撑体系设计图与计算 详见第六章 支撑体系完成后需对模板进行预 压 预压采用反力预压方法 布置好预压点后 根据尺寸划分荷载区域 确定预 压力 预压力等于 1 2 倍主梁自重 支架预压消除支非架弹性变形后可撤除重压 33 99 预