清江大桥实施性施工组织设计

沪蓉国道主干线恩施至利川高速公路X2标清江大桥实施性施工组织设计路桥集团第二公路工程局湖北恩利段第二合同段项目经理部2005.11目 录第一章 编制依据及范围31.1 编制依据31.2 编制范围3第二章 工程概况42.1 工程概况42.2 气象条件82.3 地质水文条件92.4 地震9第三章 施工组织103.1 施工组织103.2 施工设备、材料进场组织113.3 施工现场布置12第四章总体施工计划14第五章 总体施工方案155.1施工方案总说明155.2 施工方案详述165.2.1 索塔施工165.2.2 主梁施工495.2.3 斜拉索施工595.2.4 辅助墩及桥台施工615.2.5 施工控制63第六章 确保工程质量和工期的措施666.1 工程质量保证措施666.2 工期保证措施67第七章 质量、安全保证体系68第八章 安全生产、文明施工及消防69第九章 冬季、雨季施工的安排72第十章 环境保护措施74第十一章 加强多边合作与协调工作75沪蓉国道主干线恩施至利川高速公路X2标清江大桥实施性施工组织设计第一章 编制依据及范围1.1 编制依据1、（沪蓉西国道主干线湖北省恩施至利川高速公路）两阶段施工图设计第.X2.D3册清江大桥第一、二分册2、（沪蓉国道主干线湖北沪蓉西恩施至利川高速公路土建施工第X2合同段）投标文件3、公路桥涵施工技术规范JTJ041-20004、公路工程质量检验评定标准JTJF80/1-20045、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023-856、公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-861.2 编制范围清江大桥桩基础、承台、桥台、索塔、主梁、斜拉索施工。第二章 工程概况2.1 工程概况沪蓉国道主干线恩施至利川高速公路是沪蓉国道主干线湖北省西段的一部分；清江大桥是一座跨径总长为370m的特大型桥梁；其桥址位于恩施境内，桥梁跨越清江；清江大桥是沪蓉国道主干线恩施至利川高速公路的一个控制性项目。 桥型结构清江大桥是一座主跨220m的独塔PC斜拉桥，其跨径布置为（40m+40m+70m）+220m，全桥长380.4m。桥型布置见图2.1。图2.1 清江大桥桥型布置立面图 索塔结构索塔结构分上部“塔身”和下部“塔墩”两部分；索塔全高166.50m，桥面设计高程以上高度为95.80m。索塔顺桥向为独柱型；上部塔身（横桥向）为宝石型结构，高度为131.80m(不含塔顶辅助设施的建筑高度)；下部塔墩（横桥向）为带横梁的门形结构，塔墩高度为34.7m。塔身部分采用C50砼，塔墩部分采用C40砼。索塔构造见图2.2。索塔承台采用矩形结构，平面尺寸为41.3m24.9m，高度为6m，采用C30砼，属于大体积砼施工。索塔基础为群桩基础，桩径3.0m，共24根，桩长为40m，桩身砼为C30。图2.2 索塔构造图（单位：cm） 主梁结构主梁采用双边主肋形预应力钢筋砼主梁，主梁顶面全宽28m、底面全宽28.5m，顶面设2%双向横坡。边肋高2.4m，梁中部全高2.68m，顶板厚32cm；每一节主梁设一道横隔梁，横隔梁与主梁同高，宽度为32cm。主梁采用C60混凝土，带三向预应力；主梁标准断面结构见图2.3所示。图1.3 清江大桥主梁标准断面示意图（尺寸单位：cm）因总体结构受力和控制结构变形的需要，部分梁段采用箱形截面或实心截面。主梁共划分为55个节段。主跨侧主梁由索塔往利川方向设1#27#节段和一个合拢段；边跨侧主梁由索塔往恩施方向设1，#25，#节段和一个合拢段；在塔梁固结位置，借用塔身横梁作主梁0#梁段； 斜拉索全桥共设50对斜拉索；斜拉索采用镀锌低松弛高强度平行钢丝束，为双层PE防护、工厂生产的成品索。 辅助墩及桥台辅助墩采用双柱式钢筋砼空心墩身结构。1#辅助墩墩身高度16.0m；2#辅助墩墩身高度32.0m。辅助墩墩身下设厚度4.0m承台，承台下设6根3.0m桩基础。辅助墩构造见图2.4所示。 图2.4 辅助墩构造示意图（尺寸单位：cm）桥台为桩柱型、埋置式轻型钢筋砼桥台；恩施岸0#桥台为4根2.0m桩基；利川岸4#桥台为4根（2根3.0m+2根2.0m）桩基。 桥面系桥面全宽28.0m；其中两侧锚索区各宽1.75m，桥面有效宽度为24.5m。桥面铺装采用11cm厚的沥青砼层（与路线工程同厚度），沥青砼与桥面板砼之间设防水层，沥青混合料中掺聚酯合成纤维增强耐久性和强度；中央分隔带外侧和桥面边侧安全带设钢质防撞栏杆；中央分隔带中间设防眩板。 支座及伸缩缝主梁两端底部、两辅助墩处各设两套大型特殊钢质支座；主梁在两端与桥台背墙之间各设置一道大位移伸缩缝，安装定制的特殊材质伸缩装置。2.2 气象条件路线区地处温带大陆性湿润气候区，四季分明，潮湿多雨。全区平均气温15.50C，夏季78月份平均气温25.80C（恩施）23.30C（利川），冬季1月份平均气温50C（恩施）1.70C（利川），极端低温-5.20C（恩施）-15.40C（利川），无霜期约234天。 多年平均风速0.4m/s，历年最大风速16m/s，历年盛行分向N。2.3 地质水文条件桥址区处于鄂西南恩施盆地，属于构造侵蚀溶蚀低山峡谷地貌，大桥以2090跨越清江，恩施岸多被第四系覆盖，植被发育良好，自然坡角约250350，索塔位于岸坡中下部较平坦部位，自然坡角150250，利川侧临江为悬崖，自然坡角大于700，局部为负坡，河谷断面呈“V”字型，河床宽4050m，河床高程约390m，切割深度150m左右。桥位区处于白扬向斜北西翼，恩施侧出露地层为三叠系下统大冶组第三段、第二段薄中厚层状灰岩；利川侧上部出露地层为白垩系上统正阳紫灰色砾岩，经工程地质钻探、现场原位测试，地面以下施工深度范围内，地层主要有三层：第一层为第四系残坡积碎石质压黏土，钻孔揭露该层厚19.3m，第二层为白垩系上统正阳组强弱风化砾岩，钻孔揭露该层最大厚度32.7m，第三层为弱微风化灰岩，钻孔揭露该层最大厚度59.43m。清江属于长江的一级支流，河床狭窄，切割深度大，支流繁多，是恩施最大的河流，是路线区大气降水的主要排泄通道，河水暴涨暴落。2.4 地震根据中国地震局地震研究所沪蓉国道主干线湖北省恩施（吉心）至利川（鱼泉口）段高速公路工程场地地震安全性评价报告，并经湖北省地震安全委员会审定：本区地震动峰值加速度分区g为0.05，地震基本烈度为度。第三章 施工组织3.1 施工组织 组织机构为建设本工程，我局成立了“路桥集团公路二局沪蓉西高速公路X2标项目经理部”，项目部设总经理1名，书记1名，副总经理3名，总工程师1名，总会计师1名，其下共设置了8个职能部门，包括经理办、总工办、质检部、试验室、测量部、合同部、物机部、财务部。清江大桥现场操作分为六个作业队。选用具有一定的文化水平和丰富的施工经验的工程技术人员进行现场施工人员，确保工程质量和工程进度。施工组织机构如图3.1所示。图3.1 清江大桥施工组织机构图 劳动力组织根据本工程的工程量和工期的要求，结合本项目工程的性质和特点，考虑地理环境和自然条件等因素，同时结合我部的实际情况，按照专业化和机械化作业的原则组织施工队伍和配备机械设备。累计将要投入劳动力420多人，调遣全局范围内有经验的人员组成工区和作业队，在施工高峰期，局、处机关随时增派各方面的力量和机械设备，以满足施工的需要。3.2 施工设备、材料进场组织 施工设备进场根据施工进度和业主要求，我们将合理组织一批性能优良、生产效率高的桥梁施工设备及砼施工设备和测试仪器进场，充分满足工程任务的需要，确保施工工期。按照工程进度安排，设备分期、分批通过火车和汽车进入施工现场，并根据变化随时加以调整。所有座台式机械采用火车或汽车运输，行走机械直接开至现场。主要机械设备进场方法及时间安排见表3.1。 表3.1 主要机械设备进场方法、时间表项目进场情况进场时间进场方法进场地点测量设备已进场陆运施工现场测量室试验设备已进场陆运施工现场试验室运输设备已进场陆运施工场地钻孔设备开工后2周内陆运施工现场起重设备开工后2周内陆运施工场地砼设备开工后2周内陆运施工现场拌和场钢结构加工设备开工后3周内陆运施工现场钢结构加工场钢筋加工设备开工后2周内陆运施工现场钢筋加工场预应力施工设备按照施工计划进场陆运施工现场设备库房主梁施工挂篮按照施工计划进场陆运施工场地 施工材料进场所有施工材料均利用当地公路路网及施工便道运输进场，进场方式及时间如3.2表所示。 表3.2 主要材料进场方法、时间表项目进场情况进场时间进场方法进场地点水泥开工后1周内陆运施工场地拌和场砂开工后1周内陆运施工场地料场碎石开工后1周内陆运施工场地料场钢材开工后1周内陆运施工场地钢筋加工厂钢绞线按照施工计划进场陆运施工现场库房木材开工后1周内陆运加工场地材料库房钢材可从恩施市采购；水泥自华新水泥厂恩施分厂和恩施连珠水泥厂购买；木材可在恩施市本地采购，钢筋、型钢、木材等产品，在生产厂家直接定货，水泥由厂家组织运送或自己组织车辆从厂家运至现场，外购材料的运输以汽车运输为主。主要地材碎石、块片石等在七里坪村山泰铁路公司石料场、宜昌市七里峡大桥石料场、巴东县野山关、宏达石料场和谭家坝隧道、马尾井隧道部分弃料；中（粗）砂取自巴东县城江边码头和七里坪村山泰铁路公司石料场；地方材料在料场购买后直接运至工地，所有材料都要根据工程进度需要采购，并每批进行严格检验，在监理工程师批准后方可进场，不合格材料一律不得进入施工现场，进场材料要分类分批整齐堆放，妥善保管。3.3 施工现场布置 施工场地布置清江大桥施工所处地段属于山区峡谷区域，山坡较陡，施工场地布置困难，根据施工需要，只能见缝插针地布置施工场地。我部将在恩施侧桥头设立一个现场经理部和一个混凝土拌和场。混凝土拌和场内修建一个大型料场，另外再利用拌和场内空地设置物资存放库、钢结构加工场、试验室及办公室和住房；拌和场布置两台60m3/h的拌和机生产混凝土。钢筋加工场待主线桥头路基施工完成后直接布置在路基上。混凝土拌和场的总面积为6亩。施工现场的具体布置见附图。 施工用水、电水分施工用水和拌和用水。生活用水采用在工地现场挖井取水；混凝土拌和用水直接抽取清江水，我部正在对清江水样进行化验，如不能使用，我部将配备施工用水净化设备，对清江水进行净化，合格后再使用。电力供应为设在恩施侧桥头的一台500KVA变压器，并配备一台250KW发电机，以备急用。 施工便道施工便道采用将原区域内的一条农机通道进行加宽，加宽至7m，再修建施工便道至混凝土拌和场；然后修建盘山公路达到各施工墩位处。 第四章 总体施工计划根据招标文件计划工期及控制节点工期要求，在充分考虑第X2合同段特殊的自然环境影响的基础上，初步计划本合同段开工时间为2005年12月1日，完工时间为2008年为5月31日，总工期为30个月。详细的工期计划安排见附件沪蓉国道主干线恩施至利川高速公路X2标清江大桥施工总体计划。第五章 总体施工方案5.1施工方案总说明5.1.1 桩基施工方案总说明清江大桥桩基础为挖孔灌注桩，采用人工挖孔方式施工。5.1.2 承台施工方案总说明承台采用明挖法进行施工。利用大块模板和混凝土卧泵进行浇筑。5.1.3 索塔施工方案总说明 索塔模板索塔塔柱采用国际上技术性能优良的北京卓良成套爬模系统施工，每标准施工节段垂直高度4.5米，共分为40个节段。 横梁支架中、下横梁采用落地式支架施工，下横梁混凝土分两次进行现浇；中横梁混凝土一次浇筑完成；上横梁采用拱型支架进行施工。横梁预应力待横梁施工完毕后一次张拉。 混凝土浇筑索塔混凝土浇筑采用一级泵送浇筑方案。塔柱侧面混凝土养生采用喷洒混凝土养护剂等方法，顶面采用覆盖洒水养护。 索塔内横支撑为控制索塔施工过程中的应力和变形，在进行塔柱施工时，按照设计，每隔一段距离设一道水平主动横撑。共设计4道主动横撑。 塔吊、电梯布置为保证索塔两肢平行施工，布置一台塔吊及两台电梯施工。5.1.4主桥上部结构施工方案总说明 主梁施工主梁分别采用支架现浇施工和挂蓝悬臂现浇施工。其中，1#和1#梁段施工采用支架现浇；主梁主跨标准节段采用前支点挂蓝悬浇。主梁边跨26#27#和15#25#采用支架现浇，合拢段采用挂篮施工。 斜拉索施工斜拉索索盘采用汽车直接运输到施工现场，利用塔吊和梁面起重门吊吊装至梁面进行放索。先进行梁上挂索，再进行塔上挂索，在塔上进行斜拉索张拉。 附属工程施工总说明索塔附属工程包括塔内检修爬梯、塔内检修平台、下横梁栏杆、孔洞门盖及预埋构件、预留孔洞、埋板等。在主梁的施工过程进行检修平台的制造和安装等；合龙后，进行主桥防撞护栏、检修道护栏、中央分隔带护栏安装；伸缩缝、阻尼器的安装等。5.1.4 辅助墩墩身、桥台施工方案总说明 由于辅助墩墩身不高，施工难度小，故辅助墩墩身利用翻模分节进行浇筑；桥台利用大块模板总体一次性浇筑完成。5.2 施工方案详述5.2.1 索塔施工5.2.1.1 索塔桩基础施工 概况索塔基础采用24根3.0m的桩基础，桩长40.0m，桩基砼为C30。索塔基础构造如下图5.1所示。图5.1 索塔基础构造图 施工方案索塔桩基础为挖孔灌注桩，采用人工挖孔方式施工。挖孔灌注桩施工如图5.2所示。图5.2 人工挖孔施工示意图 开挖施工开挖前先清除现场四周的悬石、浮土等不安全物，做好孔口四周临时围护和排水设施，并安装好土石提升设备、弃土通道，必要时孔口搭设雨棚。挖孔过程中要随时检查桩孔尺寸和孔深。挖孔通过土层时，采用人工开挖，通过硬度较大的岩层时，采用浅眼爆破法辅以人工清渣进行。爆破采用电引爆法，采取先中间后周边的预裂松动爆破工艺，引爆后经检测空气符合要求后，施工人员才可以进入清渣出孔，并进行修边。开挖时如遇到溶洞不得随意处置，需立即上报，对溶洞进行查勘及研究后，再根据处理方案进行施工。 护壁和支撑挖孔过程中，加强护壁和支撑措施，特别是经过土质较差，渗水量较大的土层时，就地浇筑砼护壁，并随支随挖，护壁厚度为0.20cm，长度为50100cm，采用C20砼。支模时下口大，上口小，成“锥形”，便于砼的浇筑和增大桩身摩擦力。由于施工区域不良地质现象为岩溶、崩塌。故施工时施工人员一定要加强安全意识，在挖孔时注意随时开挖随时对孔壁进行护壁支撑。 排水排水工作在挖孔过程中视实际情况而定，当渗水量不大时，可采用吊桶排水，渗水量较大时，采用水泵抽水。如井孔中水位上升速度过快，超过干浇砼要求时，必须改为水下灌注砼施工。 清底和下放钢筋笼当挖孔达到设计标高后，及时检查和处理孔底、孔壁，清除孔壁及孔底浮土，并对孔底进行检平。检孔清孔完成后，及时安放加工成型好且经监理工程师验收合格的钢筋笼，主筋采用钢筋连接器接头，其他钢筋按规范进行焊接或绑扎连接。 砼浇筑根据施工条件，挖孔灌注桩砼采用砼运输车运输，砼输送泵进行浇筑，浇筑过程中一气呵成。浇筑砼时，使桩基砼顶面高出设计桩顶5080cm高，以保证成桩桩头的质量。 施工安全挖孔人员必须经过三级安全教育培训，下孔前要进行气体检测，并预备通风和供氧设备。井下作业人员必须戴安全帽，进、出井要系安全绳，不得向孔内投扔工具及其他杂物。孔内爆破后先检查毒气排放，后下井作业，同时开挖前检查护壁是否开裂、崩塌。挖孔作业中必须搭设掩体，提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等必须经常检查。钢丝绳安全系数宜取56，一经发现有断丝现象，要立即更换。井口围护要高出地面2030cm，防止土、石等杂物滚入孔内伤人，并阻止地面水流入孔内。无人时，应设井盖，盖上井口，并设醒目标识，防止人、畜不慎掉入。挖孔工作暂停时，要及时罩盖孔口。在开挖过程中还要防经常检测瓦斯气体，要根据开挖出的石块分析判断，早做预防。只要井下有人，井口就必须有人值班，一有异常情况，立即采取应急措施，平时要经常有这方面的演练。井内要严禁烟火，洞口四周严禁有堆积物。5.2.1.2 索塔承台施工 概况索塔承台采用矩形结构，尺寸为41.3m24.9m，高为6.0m，采用C30砼，属于大体积砼施工。 施工方案索塔承台采用明挖法进行施工。 基坑开挖承台基坑开挖主要采用挖掘机、人工风镐配合方式施工，若岩性较硬，辅以爆破方式解决。在开挖的同时，边开挖边防护。基底每边超挖200cm宽，作为排水沟的修建和承台模板安装场地，在基底四周设置排水沟，四角设置集水井，并配备四台潜水泵，随时抽排坑内积水，保证基坑干燥。开挖之前，首先沿着开挖线修筑截水沟，布置排水系统，以防止地表水汇入基坑。 施工准备工作、桩头处理承台施工前，必须将灌注桩高于设计标高的部分破除。桩头砼用风镐凿除，凿除的砼残渣转运至业主指定弃渣地点。桩头处理好后，将桩头钢筋调理顺直并弯至设计角度，然后绑扎箍筋。、砼垫层施工在基坑底部浇筑C20垫层砼至设计标高，以此作为承台底模，然后进入下一道工序施工。垫层浇筑前要将岩石清理干净。、模板工程对承台模板提前组拼，材料加工、模板拼装时，要求整体尺寸、平整度符合规范、设计要求。承台模板采用大块钢模板，固定采用型钢以及20对拉螺栓支撑的方法，基底处理好后进行立模，立模前模板要涂脱模剂，以便脱模，模板立好后要设支撑和拉杆，保证浇筑砼时其刚度和整体稳定性。、钢筋及冷却水管施工钢筋工程:钢筋在加工场加工成半成品，运至现场联接为整体，主筋采用钢筋连接器接头，其他钢筋按规范进行焊接或绑扎连接。承台钢筋用量较大，钢筋网格、层次较多，为保证设计钢筋能正确放置和砼浇筑质量，采用临时支架做成劲性骨架，架立各层钢筋网片，做到上下层网格对齐，层间距正确，并应确保顶层钢筋的保护层厚度。承台钢筋分两次绑扎，绑扎时要注意控制钢筋间距、保护层厚度、不准漏筋、少筋，为了方便施工，必要时要加设架立筋。承台钢筋绑扎时，应保证桩内钢筋及受力钢筋位置的准确性；预埋塔柱钢筋，保证预埋筋数量及位置准确；在承台施工过程中，应注意预埋塔柱模板支撑、电梯等预埋件(预留孔)和塔柱施工的劲型骨架；预埋承台及塔柱在施工过程中的沉降观测控制点。当预埋件与承台钢筋或冷却水管位置冲突时，可适当调整钢筋和冷却水管位置，以保证预埋件位置准确。冷却水管制作与安装:冷却水管网采用603.5mm无缝钢管，在加工厂制作完成，安装时做到管道通畅，丝口接头可靠，防止管道漏、阻水，冷却管安装后，通水试压，保证在0.5MPa压力下不渗漏，管路布置以承台端部为例，如图5.3所示。图5.3 承台冷却管布置示意图（单位：cm）、大体积砼浇筑承台砼方量大，为保证砼浇筑的质量，将承台沿高度方向分两层浇筑，层高3m，这样可以减少大体积砼温度应力，便于施工。承台砼由砼拌和场集中拌制，砼卧泵泵送砼入仓，50插入式振捣器振捣，人工抹面；砼坍落度控制在1518cm，初凝时间20h。整个承台砼采用分层浇筑、连续浇捣的方法。每层厚度控制在30cm左右，砼振捣器插入点的间距应不大于45cm，并应做到快插慢拔。当砼覆盖一层冷却水管后，根据砼内部温升情况进行适时的通水冷却。当承台砼浇筑完成并具有一定的强度后，应进行承台的首次沉降观测。5.2.1.3 索塔施工主要设备布置 塔吊布置根据清江大桥索塔设计构造形式，结合桥位所处的地理环境，施工塔吊布置形式考虑以下几个因素： 1）塔柱施工爬升模架空间尺寸及安装荷载； 2）塔吊的拆除荷载及空间位置； 3）塔柱施工材料的垂直运输；4）横梁支架的安装与拆除；5）施工电梯的安装荷载及平面位置； 6）混凝土输送部分设备荷载及平面位置； 7）主梁施工部分设备及材料的垂直运输； 8）主梁平面位置； 9）抗风性能等；综合考虑以上各种因素的影响，为保证索塔两肢同时作业，经多方案比选，我们确定按索塔塔吊布置采用分两期布置的方案进行设计。塔吊采用江麓建机生产的QTZ120型塔吊，起吊重量为120t.m。图5.4 QTZ120型塔吊施工塔吊布置见图5.5所示。图5.5 索塔施工塔吊布置图 电梯布置电梯是索塔施工人员上下班的主要交通工具，电梯采用上海宝达电梯厂生产的单笼电梯，电梯采用一级斜爬到顶方案。索塔塔柱两侧各布置一台，满足塔柱施工垂直运输要求施工电梯布置见图5.6所示。图5.6 索塔施工电梯布置图 卧泵管道布置索塔混凝土的浇筑质量直接影响塔柱的施工质量，所以泵送方案尤其重要。根据现场施工条件，经过多方案比较，采用一级混凝土泵送方案进行塔柱混凝土浇筑。混凝土浇筑两塔柱每肢各设置一套混凝土管道，直到完成塔柱施工，卧泵管道布置见图5.7所示。图5.7 卧泵管道布置图混凝土输送泵选用三一重工生产的HBT80E1813D拖式混凝土泵，混凝土垂直泵送高度最高为200米。图5.8 HBT80E1813D拖式混凝土泵HBT80E1813D拖式混凝土泵技术性能参数如下： 表5.1 HBT80E1813D拖式混凝土泵技术性能参数表 : HBT80E-1813D 拖式混凝土输送泵 :单 位参 数理论混凝土输送量（低压）m3/h86理论混凝土输送量（高压）m3/h50理论混凝土输出压力（低压）MPa6.6理论混凝土输出压力（高压）MPa12.5液压系统压力MPa32高低压切换有输送缸缸径行程mm2001800主油泵ml/r190柴油机KW161料斗容积m 30.6外型尺寸mm6685*2085*2557整机质量Kg7100液压油美孚AW46混凝土塌落度mm120-230理论最大输送距离150mmm水平 600 垂直 180125mmm水平 700 垂直 200 索塔塔柱施工爬升模架系统 爬升模架介绍为保证施工质量，缩短施工工期，确保施工安全，索塔施工采用国际上性能优良的北京卓良爬升模架系统。爬模由爬架和模板两部分组成，爬架为组拼空间桁架，塔柱四个面的爬架相互分离，在施工时通过跳板连通，形成环形操作平台，结构如图5.9所示。该爬升模板有如下优点：木模板体系自重轻，刚度大，采用车间组拼，现场安装，利用爬架上设置的模板悬挂及纵、横向调节系统，效率高； 爬架采用塔吊起吊爬升，速度快，工人劳动强度低；采用高强度螺栓作为爬架附墙螺栓，安全性高；混凝土外观质量好。图5.9 爬升模板结构示意图图5.10 爬升模板在工程中的应用、爬架构造爬架构造各部分构造见图5.11所示。图5.11 爬架构造示意图、模架性能介绍整个系统主要由三部分组成：模板部分，固定部分，操作平台部分。模板部分：面板，背方，围檩；固定调模部分：高强螺杆，受力螺栓，爬锥，后移拉杆，后移装置斜撑；操作平台部分：吊平台立杆，三角架斜撑杆，平台横梁。爬模模架性能介绍见下表5.2。 爬升模架性能表 表5.2模架基本性能模架锚固系统木模板钢围檩木工字梁拉杆 爬架施工、架体组装前的准备工作a.架体各分段构件在工厂加工并现场进行试拼；工程、质检、安全部门按设计要求对焊缝、外形尺寸、配件等逐一进行检查验收；b.模板：按大模板制作要求进行加工验收，复核螺栓孔位置是否准确，吊点是否符合要求。特别检查吊环制作焊接是否符合要求； c.检查提升设备，节点板拼接螺栓等配件是否配齐，砼墙体上的预留孔位置是否与爬架孔位一致。、架体组装a.架体运至现场后，组织专门组装班组，并由技术和安全部门进行技术、安全交底；b.爬架应分段进行组装后采用塔吊进行分块提升，主要分为附墙段和工作段两部分。根据爬架结构进行分块，并按图编号。在船上将承力架段组合成一组组爬升架，仔细检查两个承力架段中间隔尺寸的正确性。爬架孔与孔之间的尺寸误差应满足要求，并检查组合架的稳定性和牢固性；c.吊装采用四点吊，靠近墙体后根据倾斜方向临时固定壁体一端的螺栓，再移位固定另一端的螺栓，最后同时拧紧；d.附墙架就位固定后，然后起吊工作架至附墙段上部，交叉固定上下拼接点与斜节点，螺栓必须全部拧紧，不得漏拧和少拧；e.调整和固定上下架体的脚手架连杆，安装完毕后的爬架的误差不得超过规定要求。f.安装过程由专人负责，必须经工程、质检和安全部门验收合格后才能正式使用；g.组装完成后，铺置底笼，外周边兜底封闭布设安全网。、爬架架体及模板爬升a. 砼强度达到10MPa以上；上部爬升悬挂件安装完成后即可开始爬架的爬升；b. 爬架架体及模板的爬升采用塔吊进行，塔吊起吊架体及模板后将其挂到上一施工节段塔身预埋爬锥上即可。、爬模施工安全注意事项a.保证爬架附墙预埋件位置准确，严禁采用电焊固定附墙预埋件；b.爬架爬升前，砼强度必须达到10MPa以上；c.爬架各层操作平台四周设置安全网；d.严格限制爬架上荷载；e.在爬架上配置足够消防设施； 爬模施工工艺流程图爬模施工流程图如图5.12所示。 5.12 爬模施工流程图 5.2.1.4 索塔施工 索塔施工工艺索塔由塔墩和塔身组成，索塔全高166.5m，其中塔墩高度为34.7m，塔身高度为131.8m。索塔施工采用国际上技术性能优良的北京卓良成套爬模系统施工，每标准节段施工垂直高度4.5米，其中标准节段29个，非标准节段11个。塔柱混凝土分节划分见图5.13。图5.13 塔柱施工分段图为满足自动爬模安装高度要求，在塔柱起步段施工时，须预先埋设爬模安装预埋件，塔柱两肢各安装一套北京卓良爬模系统，平行施工。进入上横梁施工时两套组拼为一套，然后进行上塔柱施工。索塔施工工艺流程框图见图5.14。 图5.14 塔柱施工工艺流程框图 索塔施工方案 塔墩施工方案塔墩采用爬模分节进行混凝土浇筑，共分9节；塔墩横梁均采用预埋件、钢桁支架现浇施工。塔墩具体施工工序为：安装劲性骨架、绑扎钢筋、立模并调试、监理工程师检查验收、砼施工、养护、拆模准备下一节段的施工。、施工准备索塔施工时塔吊、电梯、下横梁支架、施工劲性骨架、自动爬模系统等预埋件数量较多，所以在进行承台及塔墩起步段施工过程中，应及时预埋各预埋件，以保证施工的正常顺利进行。承台施工完毕及时安装施工塔吊，同时应对已施工完成的工程进行测量复核，确认无误后即可开展施工。首先进行承台混凝土顶面凿毛处理，并冲洗干净。、安装塔柱施工劲性骨架劲性骨架在工厂制作，现场分段拼接。劲性骨架是测量放样、钢筋安装、模板安装施工定位的基础，其精度对施工质量和施工进度有很大影响，应高度重视安装质量。骨架之间连接采用焊接，接头焊接焊缝必须饱满，以保证骨架接头连接的可靠性。在劲性骨架安装过程应进行测量跟踪控制。 、爬模系统安装爬模系统在后场组拼成片，现场安装，然后组拼成整体，具体安装工艺见塔柱爬升模架施工工艺流程图。、钢筋安装钢筋进场检验及存放：用于本工程的任何钢筋均应具有出厂质量证明书和试验报告单，并应根据规定抽样做力学性能试验，试验结果应符合设计要求和施工技术规范要求。钢筋的采购、贮存、加工等应严格按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）的要求执行。钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆放，不得混杂，且应设立物资标识牌。钢筋在运输中，应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库内，露天堆置时应垫高并加遮盖。钢筋的加工及安装：施工用的钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，钢筋应平直，无局部弯折。钢筋在钢筋棚中严格按图纸尺寸加工成型，并分类堆放，最后由平板车运至施工现场绑扎安装。钢筋安装应严格按设计图纸施工。主钢筋连接均采用钢筋连接器连接方式，同时其接头应错开布置，同一断面接头不得超过该断面接头数量的50%，并应严格按施工规范操作。钢筋的交叉点应用铁丝梅花形绑扎结实，必要时，亦可用电焊点焊，但不能烧伤主筋。为保证保护层厚度，应在钢筋上加设水泥垫块，同时垫块与钢筋应扎紧，并错开布置。在钢筋安装前首先在劲性骨架上安装钢筋定位圈，每3米高设一道。定位圈安装采用测量精确放样，以保证钢筋安装准确。在安装模板前，应在内外层钢筋上布置足够数量的钢筋保护层垫块，以保证钢筋保护层厚度。钢筋保护层垫块由试验室进行专门制作。钢筋安装按先安装竖向主筋再安装水平箍筋的顺序进行。主筋采用钢筋连接器连接方式，箍筋采用搭接绑扎。、模板安装完成钢筋安装并经监理工程师检查验收合格后，方可进行模板安装。模板利用自动爬升模架面板顶推系统顶推就位，然后进行测量定位，安装对拉杆。模板安装要求精确测量定位，并可靠固定，偏差应满足设计及规范要求。、混凝土施工待完成模板安装并经监理工程师验收合格后，便可进行混凝土浇筑。在进行混凝土浇筑前，应对混凝土面洒水湿润，但不能有积水。混凝土采用一级泵送法分层浇筑，分层厚度为30cm，沿水平方向逐渐推进。采用插入式振捣器振捣，振捣混凝土时需快插慢拔，同时要垂直插入混凝土中，严禁用振捣棒拖混凝土布料，振捣棒移动间距不得超过有效振动半径的1.5倍。布料时，混凝土自由落体高度不超过2m，超过2m则设置串筒布料。混凝土浇筑完成后，应在收浆后尽快覆盖和洒水养护。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，洒水的次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。混凝土养护时应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内。混凝土强度达到2.5Mp前，不得使其承受人员、工具、模板、支架等荷载。塔柱内外侧混凝土养生采用喷洒混凝土养护剂的方法进行养护。喷洒养护剂应及时，并且喷洒均匀。、脱模，进行模架爬升在混凝土强度达到规范要求，进行模板拆除，然后进行模架爬升，进入下一阶段施工。、塔墩横梁预应力钢束施工横梁端头模板拆除后，利用塔吊实施预应力束穿束。砼强度达到设计强度，实施预应力张拉施工。预应力管道在张拉后24小时内采用活塞式压浆泵压浆工艺，压浆压力为0.50.7Mpa。灌注浆工序完成后，用与结构同强度的砼封锚，封锚模板采用开口模板。a 预应力波纹管埋设i预埋波纹管要与钢筋绑扎结合起来，在横梁的腹板钢筋绑扎完成后，根据波纹管的曲线坐标，安装波纹管定位架，焊接固定后穿入波纹管。波纹管的连接采用大一号的波纹管套入咬合，然后两端与原始塔柱预埋的波纹管连接起来，并加以固定。为防止漏浆堵孔，所有中间连接处均用胶带包扎严密。和塔柱的连接点用砂浆封堵。ii为防止波纹管在砼浇筑过程中漏浆引起堵孔，采用先穿入预应力钢束的施工方法，在砼浇筑时，拉动孔内预应力钢束，防止漏浆将预应力钢绞线凝固。iii钢绞线及锚夹具进场时应分批验收，并对其表面质量、外形尺寸等按有关规定进行复检，符合要求才能使用。b 预应力筋下料i 预应力钢筋必须保持清洁，在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。ii预应力下料必须按设计长度严格进行控制。采用砂轮切割机进行切割，禁止使用电焊及割枪进行切割。c 预应力钢束安装、张拉、压浆、封锚在安装预应力钢束前，采用空气压缩机清除管道杂质。按照设计要求，当混凝土强度达到设计强度的90%以上、弹性模量达到85%以上、龄期7天以上才可进行预应力张拉。预应力张拉顺序为：先从腹板中部向上下缘依次进行，腹板两侧同一高度的预应力钢束应对称张拉，再从顶、底板中部向左右对称张拉。预应力张拉均要两端同时张拉，采用“双控”（张拉力和引伸量同时控制），引伸量偏差按6%范围进行控制。完成张拉后24小时内必须进行管道压浆。压浆采用真空压浆技术，在正式实施以前应通过稀浆配合比试验和真空压浆工艺实验。压浆完成后，经检查后应随即布筋，立模浇筑封锚混凝土，以防锚具锈蚀。d 预应力施工工艺流程框图 下横梁预应力施工工艺流程框图见图5.15。图5.15 预应力施工工艺流程框图 下塔柱施工方案由于下塔柱基部为实心段，在进行施工时，须布设冷却水管，同时加强对混凝土内部温度的监测，保证混凝土不出现裂缝。其余空心段均按正常工艺组织施工。完成塔镦施工后，在塔墩顶面安装塔柱施工劲性骨架，绑扎钢筋，安装下塔柱施工模板爬架系统，进行下塔柱施工。塔柱施工劲性骨架构造见图5.16所示。图5.16 塔柱标准节段劲性骨架总体布置图下塔柱标准节段施工类同塔墩节段施工，下塔柱施工时需安装内支撑系统，内支撑的施工见后节，不再介绍。 下横梁施工方案、下横梁支架设计下横梁施工支架采用落地式钢管支架，立柱采用61020mm钢管，钢管壁厚为12mm；平联采用240；斜撑采用采用220；在钢管桩顶布置分配梁和砂筒，两侧塔肢预埋牛腿；桩底与预埋钢板焊接。总体结构布置图见图5.17。 图5.17 下横梁支架总体布置立面图（单位：cm）、下横梁支架搭设 下横梁支架搭设在进行下塔柱施工过程中平行进行，利用施工塔吊分段吊装，节段之间采用栓接的方案。钢管均预先在钢构件加工厂制作，并进行试拼。每个预埋件在安装过程中均应进行精确放样，严格按设计要求进行安装。安装到位后预埋件应同结构钢筋进行可靠焊接固定，防止在进行混凝土浇筑过程中移位。在进行下塔柱施工过程中，可平行进行下横梁支架钢管桩的安装。钢管桩之间的连接采用法兰栓接，在钢结构加工场加工成型，运至施工点采用塔吊吊装。钢管桩同钢管桩预埋件之间采用焊接，并在钢管桩侧面设加强钢板。每根钢管桩分三节进行组拼，为防止大风的影响，应即时安装钢管之间的平联。完成钢管桩安装，应对桩顶进行重新测量检查，如发现和设计标高不符，应即时进行找平处理，并焊接桩顶钢板。完成钢管桩的组拼后，即可安装桩顶分配梁。分配梁相互间应采用断续焊连接，并进行表面整平处理。为保证横梁浇筑完成后支架的顺利拆除，钢管桩顶设置砂筒进行卸载。、下横梁施工模板下横梁底模采用15竹胶板及1015cm方木组成。下横梁外模板采用自动爬模外模板，为便于安装和拆除，内模采用碗扣支架及万能组拼钢模。在安装底模时可设置预拱度，以消除支架弹性和非弹性变形对横梁的影响。内外模板采用对拉螺杆对拉，在腹板内设置钢性支撑。、下横梁钢筋施工 钢筋施工类同塔墩钢筋施工，不再叙述。、下横梁混凝土浇筑 下横梁高度为6m，混凝土分两次浇筑完成，每次浇筑高度为3m，混凝土浇筑前准备工作，须全面进行一次检查验收，包括支架、模板、钢筋、预应力管道、模板对拉杆等，确认符合设计要求后才可进行混凝土浇筑，否则应立即进行整改，直到符合设计要求。混凝土采用从两侧分层对称浇筑，分层厚度为30cm，沿水平方向逐渐推进。采用插入式振捣器振捣，振捣混凝土时需快插慢拔，同时要垂直插入混凝土中，严禁用振捣棒拖混凝土布料，振捣棒移动间距不得超过有效振动半径的1.5倍。布料时，混凝土自由落体高度不超过2m，超过2m则设置串筒布料。混凝土浇筑完毕安排专人及时进行养护。采用覆盖洒水养护，且要保持持续湿润，不得时干时湿。达到一定强度对横梁腹板进行凿毛处理并冲洗清理干净。、下横梁预应力施工下横梁预应力施工同塔墩预应力施工，不再叙述。 中塔柱施工方案中塔柱施工直横梁顶面塔身第10节开始，直20节段结束。下横梁施工完毕，在下横梁顶面安装塔柱施工劲性骨架，绑扎钢筋，拼装自动爬升模板，开始中塔柱节段的施工。 中塔柱施工时须严格按照设计图纸安装斜拉索钢导管，测量人员应加强此位置的测量放样工作。中塔柱施工工艺同下塔柱，在此不再叙述。 中横梁施工方案中横梁施工支架也采用落地式钢管支架，钢管立柱采用6根1020 12mm钢管；平联采用240；斜撑采用采用220；在钢管桩顶布置分配梁和砂筒，在砂筒顶面布置底模桁架片，支撑底模系统；桩底与预埋钢板焊接。总体结构布置见图5.18。 图5.18 中横梁支架总体布置立面图（单位：cm）塔身施工至第20节段后，即开始中横梁的施工，中横梁可与中塔柱塔肢体同时施工，中横梁施工工艺同下横梁，在此不再叙述。 上塔柱施工方案中横梁施工完毕，爬升塔柱施工模板，开始上塔柱施工，塔身施工至第24节段时，停止一则塔肢爬身，待一侧塔肢完成第26节段浇筑，拆除塔肢靠索塔内侧外模板及爬架系统后，另一侧塔肢再开始施工。上塔柱第26节段施工完毕，安装上横梁施工支架系统，安装劲性骨架，绑扎钢筋，两塔肢模板合拢，开始上横梁施工。上横梁施工支架构造见图5.19。 图5.19 上横梁支架总体布置立面图（单位：cm）上横梁施工完毕，继续爬升塔柱施工模板，完成整个索塔塔柱的施工。上塔柱施工工艺同下中塔柱，在此不再叙述。5.2.1.5 索塔内支撑施工清江大桥塔身高度为131.8m，塔身高度高，施工难度大，由于索塔两柱逐渐向上施工过程将形成大斜率悬臂受力状态，因此必须对下塔柱及中塔柱分阶段设置水平横撑，以抵抗斜柱悬臂所造成的塔柱底段外侧出现较大混凝土拉应力，避免出现混凝土裂缝。 水平横撑的设计布置经过计算，确定横撑位置的布置如图5.20所示。图5.20 内支撑布置示意图5.2.1.6 索塔裂缝控制措施裂缝是钢筋混凝土桥梁中普遍存在的一种缺陷和主要病害，在塔身施工过程中产生的裂缝一般三种类型：第一类 是在外荷载情况下产生的裂缝；第二类 是施工质量不好而产生的裂缝；第三类 是外界条件变化而产生的裂缝。裂缝的防止与控制： 严格进行混凝土质量控制通过对原材料的质量检验与控制、混凝土配合比的确定与控制、混凝土的生产和施工过程各工序的质量检验与控制，以及合格性检验控制，使混凝土的质量符合规定要求。加强对塔身高性混凝土的研究，应用设计允许的最小水泥用量，降低水灰比，采用混凝土“双掺”技术，优化施工配合比。严格控制混凝土原材料质量，保证均满足施工配合比要求，同时加强施工原材料的现场质量管理工作。在进行混凝土拌制过程要保证计量准确，保证施工配合比的准确性。同时要加强骨料含水量的检测工作，并即时进行拌和用水量的调整。加强现场施工质量管理。锈蚀的钢筋不得用于工程施工。浇筑混凝土前，应先把模板内的杂物及钢筋上的污垢清理干净，对模板、钢筋、预埋件等进行全面检查，并洒水湿润混凝土。混凝土采用卧泵泵送入模，且应水平分层浇筑，每层浇筑厚度不大于30cm。同时应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土。在浇筑过程中，如混凝土倾落高差超过2米，应采用设置溜槽或串筒的工艺进行施工，防止出现混凝土离析。 混凝土浇筑应连续不间断进行，如因故必须间断，其间断时间应小于已浇混凝土的初凝时间，若大于时，则应按施工缝处理后才能继续进行浇筑。混凝土振捣采用插入式振动器，振捣应严格按规范要求操作，其移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，同时振动棒应垂直插入下层混凝土510cm，每一部分须振动到该部分混凝土密实为止，即混凝土停止下沉、不冒气泡，混凝土表面实现平坦、泛浆为止；振动完毕后振动棒应边振边徐徐提出，同时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。混凝土浇筑完毕后，应在混凝土顶面收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，模板拆除后应对塔柱表面采用混凝土养护剂进行喷膜养护。 避免过高或过低的极端温度进行混凝土浇筑。在夏天施工，需要时可应用冷却水或集料的方法，降低混凝土入模温度，或在晚间进行混凝土施工；在冷天，应采用热水进行混凝土拌制，并做好养生过程的保温工作。拆除模板后，应防止混凝土表面温度降低产生冷冲击。对于大体积混凝土施工，应进行混凝土温控专项设计。加强现场施工组织管理在施工过程中应进行质量检测，应用各种质量管理图表，掌握动态信息，控制整个生产和施工期间的混凝土质量，制订保证质量的措施，完善质量控制过程。现场施工必须严格按照设计要求进行组织施工，不得随意调整设计施工工序，临时荷载的数量不得超过设计允许范围。加强混凝土泵送设备及管道的维修与保养，保证混凝土浇筑过程的连续性。 加强施工设计精细化管理塔身施工模板、爬架及支架的设计均应满足相关规范及标准的要求，并应有一定的安全可靠度。同时应进行施工过程阶段塔身强度及变形的计算，并分高度设置横向支撑，使其线形、应力、倾斜度满足设计要求并保证施工安全。索塔横梁