主塔塔柱安全专项施工方案

航

道

主

塔

塔

柱

安

全

专

项

施

工

方

案

目录

1、工程概况............................................................................-1-

1.1主塔塔柱工程概况..............................................................-1-

1.2施工平面布置..................................................................-1-

1.3施工要求.......................................................................-2-

2、编制依据............................................................................-2-

3、施工计划............................................................................-3-

3.1施工进度计划...................................................................-3-

3.2材料进场计划..................................................................-5-

3.3设备进场计划...................................................................-5-

4、施工工艺技术........................................................................-9-

4.1施工工艺流程...................................................................-9-

4.2桥塔总体方案简介.............................................................-10-

4.3主塔测量控制.................................................................-15-

4.4劲性骨架的制作、安装.........................................................-25-

4.5钢筋的制作、安装及冷却水管安装................................................-28-

4.6主塔预埋件施工...............................................................-30-

4.7绕塔平台支架施工...............................................................-31-

4.8模板安装......................................................................-36-

4.9混凝土施工...................................................................-43-

4.10主塔临时支撑的安装..........................................................-43-

4.11钢锚箱安装...................................................................-43-

4.12主塔环向预应力施工..........................................................-43-

4.13桥塔防雷装置及其它附属设施..................................................-45-

4.14质量标准....................................................................-45-

4.15质量控制措施................................................................-46-

5、施工安全保证措施...................................................................-47-

5.1组织保障......................................................................-47-

5.2技术措施......................................................................-53-

5.3应急预案......................................................................-60-

5.4监测监控......................................................................-69-

6、劳动力计划.........................................................................-70-

7、计算书及相关图纸...................................................................-70-

7.1塔吊安全专项方案.............................................................-70-

7.2ZPM100液压爬模方案.........................................................-83-

7.3主塔中横梁模板验算..........................................................-121-

7.4主塔主动支撑方案............................................................-127-

1、工程概况

1.1主塔塔柱工程概况

主塔设计为“人”字型，主塔高度为107.8m,为独塔双索面斜拉桥，从上至下分为塔头、

上塔柱、中横梁、下塔柱、塔座五个部分。两侧塔柱在62.6m高度合拢。斜拉索锚固区采用

钢碎结合的锚箱结构。其高度范围为65.6m-100.8m,主塔钢锚箱共分为9个节段，锚固区段

设置环向预应力。中塔柱采用空心箱形断面，索塔内设置施工及运营阶段检修爬梯，检修入

口设于绕塔平台以上1.803m处。主塔塔身设有劲性骨架以确保钢筋施工需要。主塔共计C50

混凝4502m3,钢筋954.63钢结构485t。

1.2施工平面布置

主塔造型示意图

-1-

1.3施工要求

(1)主塔造型独特正面、侧面均为曲线变截面形式，每浇筑一个节段均需对模板尺寸进

行调整；

(2)钢锚箱安装高度较高，且重量较大，最重节段可达76.7t,钢锚箱的吊装、空中定

位和焊接需严格控制；

(3)整个塔柱施工周期跨度大，跨夏季和冬季，受气候(温度、湿度、风力)变化影响

大，各类施工措施需提前进行规划、安排；

(4)主塔采用商碎浇筑，确保商碎水泥、碎石等原材的统一性，确保主塔外观质量；

(5)确保高空作业中的施工安全。

2、编制依据

为主塔施工质量，施工现场做到“安全、文明、环保”，以及下列法律、法规、标准、规

范、规程、相关文件为强制性前提，并结合现场地形地貌及预期施工期的气候条件等，编制

工程主桥索塔施工方案。

(1)《工程施工图设计(第五册)》

(2)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)

(3)《钢筋机械连接技术规范》(JGJ107-2010)

(4)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)

(5)《钢结构设计规范》(GBJ50017-2003)

(6)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

-2-

(7)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2011)

(8)《建筑施工计算手册》江正荣编著

(9)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)

(10)《泵送混凝土施工技术规范》(JGJ/10-2011)

(11)《混凝土结构耐久性设计规范》(G13/T50476-2008)

(12)《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)

(13)《混凝土质量控制标准》GB50164-2011

(14)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)

(15)建质[2009]87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》

(16)本公司类似工程施工经验

3、施工计划

3.1施工进度计划

3.1.1计划说明

主塔主体工程施工工期为378天，具体如下：

1、主塔0-4节段，体量较大且爬模不能自行爬升，每节段钢筋绑扎需15天，模板安装

需6天，混凝土浇筑1天，故每节段施工时间按22天考虑；

2、5-13节段，塔柱为空心段，爬模已可以自行爬升，每节段钢筋绑扎需6天，模板安装

需3天，混凝土浇筑1天，故每节段施工时间按10天考虑；

3、主塔1-9节段施工完毕时已至10月底，按照经验大同地区气温已低至零度以下，已

不具备混凝土施工条件，故此时将爬模卸落，进行保养封存，暂按7天考虑。

4、由于14-15节段为主塔合拢段，需另支底模，耗费时间相对较长，钢筋绑扎需9天,

模板安装需5天，混凝土浇筑1天，故每节段按15天考虑；

4、钢锚箱现场安装暂按60天考虑。

5、主塔16-26节段中不涉及劲性骨架，且16-24节段为钢塔外包碎节段，钢筋绑扎相对

简单，故16-26节段每节段按6天考虑。

6、环向预应力张拉在缩塔主体施工完毕后进行，按每天张拉30根计算，共计656根，

共计需22天。

-3-

3.2材料进场计划

序号名称规格单位数量产地备注

032t578.2

028t264.9

钢筋

1020t320.1塔柱钢筋

(HRB400)

016t28.5

012t1.4

2混凝土C50m34502塔柱混凝土

3槽钢20at52.4

4角钢80x8t41.178

5460x260x8t3.2

劲性骨架

6400x200x8t1.3

钢板

7200x200x8t0.3

8400x400x8t1

3.3设备进场计划

（1）设备进场清单

序号机械名称型号数量（台/套）状况

1履带吊50t/650t1/1良好

2轮胎吊30t2良好

3电焊机B3-500-210良好

4钢筋弯曲机GW40-16良好

5钢筋切段机CQ40-26良好

6直螺纹加工机具4良好

7装载机502良好

8电动磨光机8良好

9混凝土拌合站商碎

10混凝土拖泵（含泵管）SY512THB型2良好

11塔吊TC6015-101良好

12爬梯/电梯电梯SC2001/1良好

-5-

13千斤顶70t4良好

14高压油泵ZB5004良好

15空压机3-6m3/min2良好

16高压水泵IS50-1204良好

17发电机150KW1良好

18竹胶板244x122cm1000m2

19爬模ZPM1002套

20型钢各类120t

21钢管各类158t

22泵车ZLJ5413THB125-492良好

(2)爬梯、电梯、泵管、水电等的布设

爬梯、电梯：在主塔施工中，中横梁以下设爬梯辅助施工，中横梁以上设电梯辅助施工；

Z型爬梯设在主塔两塔柱中间与竖向支撑可靠焊接，随着爬模支架的爬升而接高；爬梯与主

塔竖向钢管相连，增加其稳定性；电梯设在主塔东侧，位置与塔吊对称，纵桥向电梯中心距

离距塔顶边缘外侧净距均为5m。

泵管：碎浇筑采用两种方式进行40米以下采用汽车泵直接泵送，40米以上采用拖泵通

过墩身预埋泵管输送砂。

混凝土垂直输送管安装在两塔柱侧面，用型卡固定在预埋件上，泵管采用高强螺栓、

锥形螺母作为预埋件，塔身外侧采用20b槽钢，通过外侧高强螺栓与锥形螺母连接；输送管

的直径为125mm,3m一节，要求每节泵管设两个固定点，间距为两米；泵管随塔身上升而

上升，工作面上采用水平管或三通截止阀外接软管布料。

-6-

泵管预埋件示意图

侧立面图正立面图

注：单位为mm

水：用两台高压多级水泵，分布塔柱外侧，在主塔西侧设供水水箱。施工用水由水车输

送。上水管同泵管一同上升入模。

供电系统：项目在主塔北侧设置两台400KW变压器，施工用电可由此接入，另备用

120KW发电机一台，以满足施工。

-7-

爬梯、泵管等施工机具布置

-8-

4、施工工艺技术

4.1施工工艺流程

-9-

4.2桥塔总体方案简介

421塔柱分段

主塔塔柱共分27个节段浇筑，均采用爬模施工。0-3节段主塔内侧采用落地碗口钢管支

架作为辅助施工平台；0-4节段均采用双拼40b工字钢、630钢管作为辅助支撑；其余各节

段采用液压自爬模体系自身操作平台进行施工；施工至第2、4、6、8、10、12、13节段时需

施加主动横撑及四道竖向支撑，竖向支撑主要作用为：为平撑支顶提供施工平台并稳定平撑，

并用于支撑中横梁模板；横撑采用直径1000mm,壁厚12mm的钢管，支撑采用630钢管，

壁厚8mm进行布设；每节段在钢筋绑扎前设置劲性骨架作为钢筋定位、支撑的辅助措施，具

体节段划分及阶段划分详见下表：

-10-

主塔塔柱分段示意图

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主塔节段划分表

节段编号高度(m)备注

04.353

14

23.12施加主动横撑

32.99

44.115施加主动横撑

第6、8、10、12、13节段施加

5-134.1

主动横撑

143.6

15-194.1

-11-

204.6

214.1

224.206

233.6

24-254.1

262.186

(1)塔吊的设置

主塔施工配备一台TC6015-10型塔吊，设置在主塔西侧道路中心线上，塔吊中心距塔顶

边缘距离为5m,塔吊最大有效起吊高度120m。

所选塔吊主要参数如下：最大起重力量为10t,起重臂长60m,臂端最大幅度起重量1.5t；

-12-

附着式起重高度120m。所选塔吊起重能力较大，主要考虑主塔合拢段定型模板吊装。

塔吊基础顶标高与承台齐平为1023.26m,尺寸为8x8.5x2.4m,施工时注意预埋型钢及钢

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，用水准仪和水平尺校准塔吊

基础节的水平度，然后用楔形钢板将塔吊垫平、紧固，直到符合安装要求。

塔吊基础完成安装后，用50t履带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，塔吊共设三道扶臂，第一道设在46m处，第二

道设在70m处，第三道设在93m处，附着杆件由厂家提供；塔吊安装完成，报请地方安监部

门检测合格后方可使用。

(2)电梯的布置

电梯型号为SC200,设在主塔东侧，位置与塔吊对称，纵桥向电梯中心距离距塔顶边缘

外侧净距均为5m。高度方向每隔十米设一道附墙，电梯的额定人数为20人，在实际使用中

要求每次承载人数不准超过9人含司机。电梯参数详见下表：

电梯参数表

a

塔吊、电梯附着示意图

-13-

a

塔吊、电梯基础平面布置

a

-14-

4.3主塔测量控制

4.3.1主塔施工测量控制指标

主塔施工测量的重点是确保塔柱中心的位置正确，塔柱各部分满足倾斜度、垂直度和几

何尺寸的要求，斜拉索导管位置及其空间倾角准确。具体要求如下:

钢筋混凝土索塔质量控制标准

项目规定值或允许偏差(mm)

混凝土强度Mpa在合格标准内

塔座底轴线偏位mm10

横梁轴线偏位mm10

倾斜度总体符合设计要求，当设计未规定时按塔高的1/3000,且不大于30mm

mm节段节段高的1/1000，且不大于8

塔顶高程偏差mm±20

外轮廓尺塔柱±20

寸mm横梁±10

拉索锚固点高程mm±10

横梁顶面高程±10

预埋索管孔道位置10,且两端同向

4.3.2施工控制网的建立

对已有施工控制网的基础上，根据索塔具体情况，通过加密建立有效的索塔施工控制网。

建立的施工控制网必须满足控制精度和观测条件的要求并应使其在施工测量中发挥最大的作

用，与其同时应尽可能提高建立的控制网精度，以减少索塔放样后点位误差中控制点误差比

例。

(1)平面位置

将大地坐标系转换桥梁施工坐标系，以塔柱中心线和道路中心线交点为原点0,以道路

顺桥向为x轴，横桥向为Y轴，以索塔结构离塔柱中心线和道路中心线的距离作为平面坐标

(X,Y)。为满足开源街御河桥主塔施工测量要求，在主塔周围布设四个控制点KYX3-1、

KYX4、KYX5、KYD1、KYD2,其平面位置及线路走向如下图所示：

-15-

索塔施工测量控制点平面位置

a

(2)高程位置

高程的传递主要采用全站仪EDM三角高程方法，高处水准点测量也可采用水准配合钢

尺传递的方法，两种方法可相互校核；采用三角高程传递过程中，为了保证高程数据的准确

性，可将全站仪架设到索塔正面和侧面观测，如图可架设到控制点KYx3-l、KYx5和KYD1

上，在限差之内取平均值作为最终值。

为方便塔柱的高程控制以及承台的沉降观测，在承台顶面埋设8个水准点，通过定期观

测其绝对高程的变化来监测索塔的绝对沉降，通过观测其相对高差的变化来监测索塔的不均

匀沉降及索塔局部的倾斜状况，沉降观测的线路、承台顶面平面及高程控制点的布置见下图：

承台顶面观测点布置图

a

高处水准点的传递采用检定合格的钢尺进行传递，且同时设置两台水准仪、两根水准尺、

一把钢尺。将钢尺悬挂在固定架上，零点端在下，下挂--与钢尺检定时同重的重锤，如图4所

示将承台顶高程点传递到牛腿顶上，作为控制支座高程和下、中塔柱高程检核的基准。承台

顶水准仪A在起始水准点H1的水准尺I上读数为a,在钢尺上读数为b,上水准仪B同时在

钢尺上读数为c,在待测定水准点BM1上的水准尺II上的读数为d,并同时测定温度，则待

定点BM1的高程可用下式计算：

BM1=Hl+a+(c-b)-d+Alt+Al

-16-

式中：ait为温度改正，△1为钢尺的检定改正数。

因钢尺一般水平悬空检定，在传递高程时钢尺垂挂，故此时尺长改正△「外，还需加入垂

曲改正和钢尺自重产生的伸长改正△口：

△l=Ar+All+A12All=Q2/24/P2△12=RxL2/2E

式中：L为钢尺总长，Q为钢尺总重，P为检定时的拉力，R为钢的比重，E为钢的弹性

模量。

为检核，后视尺I应分别立于承台顶其它两个水准点，水准仪、钢尺均应变换三次高度，

再取平均值作为最后结果。

随着塔柱的施工，高度和自重加大，注意观测基础沉降量对高程采用值的影响，应与全

站仪EDM三角高程测量结果基本一致，并分析误差产生的原因，确保测量精度。

牛腿顶高程点传递示意图

a

4.3.3施工测量控制指标

索塔施工测量的重点是确保塔柱中心的位置正确，塔柱各部分满足倾斜度、垂直度和儿

何尺寸的要求，斜拉索导管位置及其空间倾角准确。按规范要求，塔柱的倾斜度误差应不大

于塔高的1/3000且不大于30mm,承台处塔柱底偏位不大于10mm,塔柱断面尺寸偏差不大

于20mm,塔顶高程、横梁高程偏差均不大于10mm,斜拉索孔道位置偏差不大于10mm且

两端同向，锚固点高程、预埋件位置偏位不大于5mm。

4.3.4施工测量控制流程

（1）索塔第一节预埋钢筋安装位置和标高控制

（2）第一节劲性骨架加工、安装控制

（3）第一节钢筋安装控制

（4）第一节模板安装控制位置、垂直度、标高

（5）调整、监测监测无误后报请测量监理工程师进行验收

-17-

（6）碎浇筑前整体检查，驻浇筑过程中监测模板变移情况

（7）碎浇筑完成后监测顶面位置和标高，即进行成品验收

（8）进行第二节劲性骨架安装控制

（9）第二节钢筋安装控制

（10）依次循环4〜9工序，进行下一节段塔柱施工

（11）当塔柱施工超过约50米高度后，应尽量选择在夜晚或者塔柱受日照、温度影响小

的时间段进行塔身垂直度及其他控制测量

（12）注意按照设计图纸预留预埋件

（13）上塔柱钢锚箱及其索导管运转、加工精度控制

（14）对钢锚箱进行初步定位，定位精度约在±20mm左右

（15）对索导管锚固点中心空间位置及轴线进行检测

（16）精细调整钢锚箱及索导管位置、标高、轴线、倾角，当定位误差S3mm后，即进

行固定措施，将索导管固定、牢固

（17）依次循环进行13〜16工序施工，即完成了逐根索导管的安装、定位工作，碎浇筑

完成后须进行索导管的成品验收工作

（18）依次循环各节段施工，直至塔柱施工封顶完成

（19）最后进行塔柱的整体成品验收

4.3.5塔柱的施工测量

（1）劲性骨架定位

劲性骨架按塔柱节段分节制造和安装，底节安装在预埋在承台的预埋钢板构件上，以后

每节对接接长，劲性骨架要根据下塔柱的倾斜度进行安装。劲性骨架的安装及校正是下塔柱

施工的一个极其重要的环节，由于它决定钢筋的绑扎及内外模板的安装，所以劲性骨架的正

确与否直接影响到内在质量及外形尺寸，为此劲性骨架的安装必须保证偏差不超出塔柱施工

的允许误差，做到高标准、严要求。

为了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塔柱轴线的

距离，每节控制距离可由结构尺寸与弧度算出。

（2）塔柱模板定位

根据承台顶面左右中心点和主塔的桥轴线方向标志，放样出下塔座的柱轴线和立模边线,

同时按塔柱内、外侧半径及各节模板的长度计算出模板角点（或轴线点）的高程和坐标。因

塔柱的内、外侧皆有弧度、截面尺寸变化，模板检查时应特别注意当各节模板顶口的高程与

设计值相差较大时，一定要顾及因弧度引起的模板顶口的X、Y值的变化，对按标准模板长

-18-

度计算的放样X、Y值进行修正，以确保塔柱的内、外侧弧度设计要求。

每节段混凝土浇筑后，须按同样的方法进行竣工测量验收。

平面位置的放样用极坐标法。

高程放样与竣工测量采用三角高程的方法进行。

（3）模板检查时应特别注意：

1）各节模板顶口的高程与设计值是否-一致，当相差较大时，一定要顾及因弧度引起的模

板顶口X、Y值的变化（桥轴线方向的距离变化），对按标准模板长度计算的放样X、Y值进

行修正，以确保塔柱的弧度；

2）随着塔柱的伸高，因塔柱的位置变移受日照和塔吊方向的影响较大，塔柱会产生一定

的位移变化现象，故需在塔柱施工到一定的高度后，进行变形监测，以掌握塔柱在某一高度

条件下的时间、温度、外力变化规律。在测量监控检测过程中须将塔吊大臂收放在某一平衡

位置处，并停止作业，即尽量减小塔柱受外力影响的因素，确保测量过程中塔柱不因塔吊的

位置、荷载的变化而使测量数据包含偶然误差，最终达到塔柱施工成品位置正确，满足各项

技术指标标准要求。

（4）特征点计算

桥梁坐标系原点0（塔柱中心线和道路中心线交点）理论坐标为（X=0,Y=0）

下塔柱角点测量编号示意图

a

中塔柱角点测量编号示意图

a

-19-

1）下塔柱角点计算（角点测量编号见图5）

左Xl=474.123-、（471.5A2-（49.83-H）A2）

左Yl=-219.914+4(219.2A2-(110.585-H)A2)

左X2=474.123«(471.5A2-(49.83-H)A2)

左Y2=-251.444+Y(254.2八2-(114.627-H)A2)

左X3=2.5

左丫3=-251.444+4(254.2八2-(114.627-H)A2)

左X4=1.5

左Y4=-251.444+q(255.2A2-(114.627-H)A2)

左X5=L5

左Y5=-19+5.2(H-l.317)/11.468

左X6=-1.5

左Y6=-19+5.2(H-1.317)/11.468

左X7=-L5

左Y7=-251.444+4(255.2A2-(114.627-H)A2)

左X8=-2.5

左Y8=-251.444+d(254.2A2-(114.627-H)A2)

左X9=-474.123+、(471.5A2-(49.83-H)A2)

左Y9=-251.444+d(254.2A2-(114.627-H)A2)

左X10=-474.123+、(471.5A2-(49.83-H)A2)

左YlO-219914+d(219.2A2-(110.585-H)A2)

左Xll=-474.123+d(474.1A2-(49.83-H)A2)

左YU=-219.914+4(219.2A2-(110.585-H)A2)

左X12=474.123-V(474.1A2-(49.83-H)A2)

左Y12=-219.914+Y(219.2A2-(110.585-H)A2)

右X1=474.123-4(471.5A2-(49.83-H)A2)

右Yl=219.914-4(219.2A2-(110.585-H)A2)

右X2=474.123«(471.5A2-(49.83-H)A2)

右Y2=251.444«(254.2A2-(114.627-H)A2)

右X3=2.5

右Y3=25L444-M(254.2A2-(114.627-H)A2)

-20-

右X4=1.5

右Y4=251.444W(255.2A2-(114.627-H)A2)

右X5=1.5

右Y5=19-5.2(H-1.317)/11.468

右X6=-1.5

右Y6=19-5.2(H-1.317)/11.468

右X7=-1.5

右Y7=25L444«(255.2A2-(114.627-H)A2)

右X8=-2.5

右Y8=25L444-Y(254.2A2-(114.627-H)A2)

右X9=-474.123+4(471.5A2-(49.83-H)A2)

右Y9=251.444-4(254.2A2-(114.627-H)A2)

右X10=-474.123+d(471.5A2-(49.83-H)A2)

右Y10=219.914-Y(219.2A2-(110.585-H)A2)

右XI1=474.123+4(474.1A2-(49.83-H)A2)

右YU=219.914-q(219.2A2-(110.585-H)A2)

右X12=474.123-Y(474.1A2-(49.83-H)A2)

右Y12=219.914-Y(219.2入2-(110.585-H)A2)

2)中塔柱角点计算(角点测量编号见图6)

左X1=474.123H(471.5A2-(49.83-H)A2)

左Yl=-219.914+4(219.2A2-(110.585-H)A2)

左X2=474.123W(471.5A2-(49.83-H)A2)

左Y2=-25L444+M(254.2A2-(114.627-H)A2)

左X3=-474.123+4(471.5A2-(49.83-H)A2)

左Y3=-251.444+d(254.2人2-(114.627-H)A2)

左X4=-474.123+d(471.5A2-(49.83-H)A2)

左Y4=-219.914+Y(219.2八2-(110.585-H)A2)

左X5=-474.123+4(474.1A2-(49.83-H)A2)

左Y5=-219.914+4(219.2A2-(110.585-H)A2)

左X6=474.123-、(474.1A2-(49.83-H)A2)

左Y6=-219.914+d(219.2A2-(110.585-H)A2)

-21-

右X1=474.123-4(471.5A2-(49.83-H)A2)

右Yl=219.914-4(219.2A2-(110.585-H)A2)

右X2=474.123-d(471.5A2-(49.83-H)A2)

右Y2=251.444-4(254.2A2-(114.627-H)A2)

右X3=-474.123+Y(471.5A2-(49.83-H)A2)

右Y3=25L444-4(254.2A2-(114.627-H)A2)

右X4=-474.123+q(471.5八2-(49.83-H)A2)

右Y4=219.914«(219.2A2-(110.585-H)A2)

右X5=-474.123+q(474.1A2-(49.83-H)A2)

右Y5=219.914-4(219.2A2-(110.585-H)A2)

右X6=474.123«(474.1A2-(49.83-H)A2)

右Y6=219.914H(219.2A2-(110.585-H)A2)

3)上塔柱角点计算(上塔柱为合拢段角点测量编号见图7)

XI=474.123-^(471.5A2-(H-49.83)A2)

Yl=-101.9+^(l00人2-(93.814-H)A2)

X2=474.123-^(471.5A2-(H-49.83)A2)

Y2=101.9-W100A2-(93.814-H)A2)

X3=474.123-A/(474.1A2-(H-49.83)A2)

Y3=101.9-A/(100A2-(93.814-H)A2)

X4=-474.123+^(474.1A2-(H-49.83)A2)

Y4=101.9-4(100A2-(93.814-H)A2)

X5=-474.123+^(471.5A2-(H-49.83)A2)

Y5=101.9-<(100A2-(93.814-H)A2)

X6=-474.123+<(471,5A2-(H-49.83)A2)

Y6=-101.9+4(100A2-(93.814-H)A2)

X7=-474.123+4(474.1A2-(H-49.83)A2)

Y7=-101.9+W100A2-(93.814-H)A2)

X8=474.123-A/(474.1A2-(H-49.83)A2)

Y8=-101.9+^(100A2-(93.814-H)A2)

-22-

上塔柱角点测量编号示意图

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。

劲性骨架离模板Y轴距离为70cm,离X轴距离为50cm,角点计算和模板相同。

4.3.6钢锚箱及索导管定位测量

斜拉索是连接塔和梁的纽带，而索导管是将斜拉索两端分别锚固在主塔和主梁上的重要

构件，为了防止斜拉索与索导管口发生摩擦而损坏斜拉索，影响工程质量，以及保证主塔两

侧对称布置的各斜拉索位于同一设计平面上，防止因锚固定位偏心而产生的附加弯矩超过设

计允许值，对索导管锚垫板中心和塔壁外侧索导管中心的三维空间坐标位置提出了很高的精

度要求。

索导管的定位精度包括两个方面：一是锚固点空间位置的三维坐标允许偏差±10mm；二

是索导管轴线与斜拉索轴线的相对允许偏差±5mm。根据两方面的要求和斜拉索的结构受力特

性，索导管的定位应优先保证其轴线精度，其次才是锚固点位置的三维精度。索导管轴线与

斜拉索轴线的相对偏差主要由索导管两端口中心的相对定位精度决定。

（1）根据（三、施工控制网的建立）建立桥梁三维坐标系，以顺桥向为x轴，横桥向为

Y轴，以原点的铅垂距离为Z轴。

（2）确定索导管特征线的空间直线方程。采用空间直线方程，根据高程（H）及给定的

索导管在顺桥向铅垂面的投影与水平面的夹角a、索导管在横桥向铅垂面的投影与水平面的

夹角P得出平面坐标。假设索导管锚固点中心坐标为（XI,Y1）、出口点中心坐标为（X2,

Y2）,根据设计资料可知Y1=A、X2=B（A、B为设计图上锚固点和出口点中心坐标）、锚固

点中心高程为H1、出口点中心高程为H2,贝小

索导管锚固点的中心坐标（X1=X2+（H1-H2）/tana,Yl=A）

出口点中心坐标（X2=B,Y2=Y1+（H1-H2）〃tana）

由于主塔预偏值及主塔预抛高值的影响，索导管实际坐标应根据设计院及监理单位提供

的预偏值和预抛高值计算出实际的锚固点及出口点中心坐标。

-23-

（3）定位方法。安装前，在索导管的外管壁上用墨线弹出索道管的特征线，用2条小钢

片依据特征线将锚固中心点做出来（详见下图）。依据已放样出的搁置点坐标计算出与搁置点

相对应的点在索导管特征线上距锚垫板的距离，用小钢尺从锚垫板处沿特征线量取尺寸，并

做好标记。安装时一定要做到索导管外壁特征线上的标识与搁置点准确对位。

锚固中心示意图

a

首先，将索导管出口底1号点位置在劲性骨架上放样，用油漆将该点标明；并在该放样

点前加一角钢，以确保索导管安装后，出口底即1号点空间位置不会变。然后，将棱镜置于

锚固中心3号点上，测出其空间坐标，再根据设计坐标计算出空间差值，用导链调整锚固中

心位置（详见下图）。当锚固点中心位置误差满足（土5mm）时，将索导管稍加点焊固定。再

将棱镜置于索导管出口顶即2号点位置，测量其空间位置是否在允许误差范围之内。如果超

限，在进行调整，直到各点都满足要求时将索导管全部加焊固定，再检查各点位置，最后在

索导管顶面特征线上任意取一点测量其空间位置，复核索导管各部位的坐标是否满足要求，

并将各点位置的实测数据做好记录。

根据现场实践检验，用这种方法进行索导管定位完全能满足施工进度要求，而且可保证

精度要求。

测点及调整方法示意

a

-24-

4.3.7施工中的变形观测

为了研究塔柱受日照和气温变化影响而产生变化的规律性，正确指导塔柱施工并为以后

选择挂索的有利时间提供依据，在塔柱施工中拟进行三次变形观测。其中第一次下塔柱完工

后，此次变形监测主要为掌握塔柱变形规律，为中塔柱的施工寻找有利放样时间，实现全天

候准确测量的目标；第二次是在中横梁完工后、上塔柱施工之前进行，此次变形监测是继续

掌握高塔柱的变形规律外，为上塔柱施工时提供基准依据；第三次是塔柱完工后、主梁挂索

之前进行，此次变形监测除掌握塔柱变形规律外，主是要寻找塔柱平衡位置，为主梁施工时

的塔柱偏移测量提供基准依据，为健康检测工作服务。

测量方法：全站仪坐标法。测站点的布置选在索塔相应较为适当的位置，观测点的布置

可随测试作相应的适时调整，设置在塔柱侧壁或顶端部位。

测量成果：提供塔柱在日照和各种荷载作用下，随温度变化发生纵横向偏移的曲线以及

在主梁施工过程下塔柱的变位值。

（1）观测点布置：

第一次变形观测的观测点布置在塔柱高约15m处；上下游塔柱各布设两个，共布设四个

观测点，它们基本位于主塔柱侧面，观测点需埋设在塔柱侧面上。

第二次变形观测的观测点布置在塔柱高约65m处；

第二次变形观测的观测点布置在索塔柱封顶后，塔柱高约107.8m处；

（2）观测方案

平面位置采用全站仪坐标法，正面和侧面观测，在限差之内取平均值作为最终值；高程

可采取全站仪EDM三角高程和钢尺、水准仪法，相互校核；观测频率：每两个小时观测一

次。

（3）测量监控

1）为消除光照温差的影响，立模放线和检测宜安排在日照影响小、温差影响小或日出之

前的清晨、阴天进行。

2）各节段的施工误差在下一个节段施工中及时予以纠正，防止出现误差累计。

3）每浇注一节墩身混凝土，以全站仪、水准仪对中心、标高和垂直度进行核对一次。

4）根据索塔施工方案及实际进度情况，动态开展好中、下塔柱施工过程中局部位移变化

及实施横向主动横撑的监测工作。

4.4劲性骨架的制作、安装

按设计图纸要求，劲性骨架主要采用20a槽钢、808角钢和不同规格的钢板焊接而成。

劲性骨架必须具有足够的刚度和强度以承受模板、钢筋、新浇碎的自重水平分力及风力。劲

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性骨架首节预埋于塔座混凝土中。劲性骨架布置如下图：

根据实际施工要求，劲性骨架的总体施工思路为：在条件允许下尽量在地面将一切工作

做好，减少塔上工作量。骨架采用在地面单片制作、塔上整体拼装的方式施工。

因主塔分段高度多为4.1m,考虑每段骨架焊接，单块骨架的制作安装高度按4.5m考虑。

骨架框架形式按设计要求施工，并兼顾施工操作便利的要求。

劲性骨架设计

a

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塔劲性骨架材料数量表

单根长度单位重

编号规格（mm）数量总长m总重kg

mKg/m（块）

N120a槽钢均72.412322317.1830422.6352437.9

N280x8角钢均61.9574247.8289.9582467.9

N380x8角钢33.2494132.99729.9581324.4

N480x8角钢2.84913183754.52079.95837387.5

N5460x260x8钢板-426-7.5113199.6

N6400x200x8-264-5.0241326.3

N7200x200x8-118-2.512296.4

N8400x400x8-96-10.048964.6

合计99404.6

焊缝(1.5%)1491.1

总计100895.7

（1）地面整体加工制作

每节劲性骨架制作，先加工各单块骨架，再按各侧组合成单侧骨架，最后将四面单侧骨

架拼成整体。

1）加工平台

在地面上进行地表整平处理，铺装混凝土面层，水平高差不大于±3mm,采用平卧法加工，

劲性骨架在地面上的所有制作工序均在加工平台上完成。

2）单块制作

为方便加工，根据骨架制作的重复性，在平台上实样划出各大小片的尺寸和角钢布置位

置。加工时要求主要受力型钢及边角型钢严格控制，精度在±3mm内，并严格按钢结构施工

技术规范施工，通过采取设置焊接胎架及劲性夹具的措施来控制焊接变形，减小加工误差。

（2）组装

先加工单块内架，再将各单块骨架按每侧组拼成单侧组合骨架。根据塔柱尺寸和设计图

纸要求画出骨架侧向截面整体尺寸于平台上。用垂球和全站仪校核垂直度，然后完成单块骨

架的拼装。确保结构稳定安全和垂直精度。

（3）塔上拼装

劲性骨架在地面单块制作安装好以后，利用塔吊吊装，在塔柱施工节段就位。第一节在

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塔座混凝土施工时预埋，以上各节的连接采用搭接，搭接长度0