斜拉桥塔梁同步施工方案解析Word文档格式.docx
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索塔分成上、中、下塔柱三部分,顺桥向宽度由8m变至6.5m,下塔柱高40m,中塔柱高29m,上塔柱高40m。
横桥向外侧下塔柱外侧面的斜率为1:
4.1017,内侧面的斜率为1:
2.9105,横桥向宽度由6m变为3.5m,中间下塔柱宽度由7m变为3.5m,均为实心矩形断面(横梁以下),倒角150cm×
25cm。
中塔柱的斜率为1:
4.411,横
桥向宽度为3.5m,空心矩形断面,壁厚横桥向0.8m,顺桥向1m。
上塔柱为逐渐靠拢的双柱,净距150cm至50cm,两个上塔柱用两块1m厚的腹板连接,上塔柱横桥向宽度3.5米,空心矩形断面,上塔柱顺桥向内壁上设有斜拉索锚块。
2、塔柱施工分块及主要施工方法
部位
块段号
总块段
高程范围
高度(m)
主要施工方法
下塔柱
+1.7~+4.7
4
直接立模与承台一起浇注(分2次浇注,2米一次)
1
+4.7~+10.7
5
叠模施工(模板仅使用一次)
2
+10.7~+16.7
6
3
+16.7~+20.7
+20.7~+27.7
7
与塔柱下横梁现浇,下横梁采用背雷梁钢管支架支撑
+27.7~+31.7
横梁上直接搭设杆件、支架立模板施工
+31.7~++36.7
外侧边塔柱使用爬模施工,中间塔柱立模板施工
+36.7~++41.7
中塔柱
8
+41.7~++46.7
塔柱使用四面爬模施工
9
+46.7~++51.7
10
+51.7~++56.7
11
+56.7~++61.7
12
+61.7~++66.7
13
+66.7~++70.7
上塔柱
14
+70.7~++75.7
塔柱使用爬模施工,塔吊配合改变爬架方向
15
+75.7~++80.7
16
+80.7~++85.7
17
+85.7~++90.7
18
+90.7~++95.7
19
+95.7~++100.7
20
+100.7~++105.7
21
+105.7~++110.7
3、索塔施工主要辅助设施
索塔施工辅助设施主要包括塔吊、电梯、塔柱施工模系统等。
1)施工电梯、塔吊
两台塔吊布置在承台对角方向。
施工电梯是索塔施工时施工人员上下的主要交通工具,分别布置在塔吊护壁内空间内,拟采用2台SCD200/200VA双笼式电梯沿塔柱侧面布置,每4.5m设一道附墙架。
详见主塔施工场地布置图。
施工塔吊采用2台QTZ180型塔吊,并随塔柱的增高而升高。
2)塔柱架体式爬模系统
本套模板由架体系统、工作平台、电控液压升降系统、爬升机构构成。
模架的提升通过液压自爬,爬模架沿着墙体上升,直到坐落于预留爬锥上,就这样实现逐层提升,共购置16套液压爬模系统。
4、下塔柱(横梁以下)施工方案
下塔柱分7节施工(不含承台预埋段),第0#节从+1.7~+4.7高3.0m,与承台混凝土一起浇筑;
第一节从+4.7~+10.7高6.0m,第二节从+10.7~+16.7高6.0m,第三节从+16.7~+20.5高3.8m,第一、第二第三节均采用直接立模板施工,外模采用大刚度钢模板,模板外侧用钢管支架支撑,并设置水平斜向钢管与下横梁支架连接,通过下横梁支架体系形成平衡支架,以抵消外侧塔柱外倾所产生的不平衡力。
下塔柱采取分节浇注的方法,第一次浇注2米,第二次浇注2米,第三次浇注5米,第四次浇注6米,第5次浇注3.4米(横梁底),第6次浇注7.6m(连横梁)。
下塔柱第三次浇注完(浇注9米)后在混凝土强度达到70%及以上时在下塔柱高8.5m处设置第一道对拉,并施工对拉张拉力120t,下塔柱完成第四次浇注达到设计强度70%,对一道张拉进行二次张拉,将张拉力提高到210t,继续下塔柱第5次浇注(4#节段),待4#节段浇注达到设计强度的70%后,在18.1m处设置第二道对拉,对拉力为320t,该力分2次张拉,下塔柱5#节段及横梁混凝土浇注前张拉一次,张拉力160吨,混凝土浇注50%后再张拉160吨,最后浇注剩余5#节段及横梁。
在横梁达到设计强度后进行预应力张拉孔道压浆达到设计强度后拆除第一道和第二道对拉装置。
(详细见下塔柱施工步骤图)
下塔柱的施工工艺流程图如下:
塔柱施工准备
塔侧施工支架安装
塔吊安装
塔柱中线及基准点放样、塔柱底
边轮廓线放样、起始高程建立
劲性骨架安装、测量调整
劲性骨架制造
塔柱钢筋安装
材质检验、钢筋下料
塔柱外模安装
外模制造、检查验收
砼试验及试件制作
塔柱砼浇注
砼养护、凿毛、拆模、修整
安装并对拉塔柱间预应力钢绞线
重复以上步骤,施工下一节段塔柱
直至下横梁底
拆除塔内侧施工支架
安装下横梁钢管施工支架
主塔劲性骨架的安装
材质检验、钢筋及
预应力筋下料下料
下塔柱4#节段及下横梁钢筋
预应力筋的安装
主塔外模、下横梁内外模的安装
砼的浇注
下横梁预应力的张拉、压浆
5、下横梁(含主塔4#节段)
主塔下横梁除中间有4mx4mx7m的空箱外,其余均为6mx6m的实心断面,施工时与相邻的主塔及主梁0#块一部分一起施工,其混凝土方量大,施工难度大,工艺复杂。
1)施工流程
埋设预埋件→安装φ630x12钢管柱及牛腿→安装、焊接2工63c分配梁→吊装贝雷梁组→将贝雷梁组连成平台、并与2工63c分配梁连接牢靠→铺设横梁底模→搭设主梁0#块施工钢管脚手架→铺设0#块底模→绑扎横梁、主塔4#节段及部分0#块段钢筋→穿插进行横梁预应力管道的埋设→支立内模→支立外模→进行支架检查、签证、报验→浇注混凝土,养护→在混凝土达到90%以上强度时张拉横梁腹板预应力钢束、压浆→进行主梁及主塔后续施工→在中塔柱浇注到第一层临时外顶横撑时张拉顶、底板束、压浆一同样的次序进行0#块段施工。
2)横梁施工方案
斜拉桥横梁支架与主梁0#及主塔4#节段同时施工,共用一个支架。
立柱采用φ800x10钢管柱,在承台范围内直接在承台上预埋预埋件,与钢管柱焊接。
在塔身之间靠近塔身侧采用在下塔柱外包钢板上焊接支撑(主塔外包钢板内侧此处加设锚固钢筋)。
施工平台采用贝雷梁支架搭设,贝雷梁支架基本间距为45cm和90cm,个别调整为30cm。
在贝雷梁平台上,在贝雷梁上铺设方木,其上铺设竹胶板,高程通过梁底钢垫块调整。
内模采用12mm厚竹胶板作为面板,用扣件式钢管脚手支撑。
3)混凝土浇注方案
横梁砼浇注采取斜向分层一次浇注到位,考虑到支架弹性变形与下塔柱变形不一致及横梁两端砼荷载加上后下塔柱外倾变形造成已浇注横梁砼内部出现的拉应力可能使新浇砼出现裂纹,为消除上述不均匀变形及拉应力,横梁砼浇注分三个步骤进行:
●自横梁跨中向两端对称均匀浇注,至接近下塔柱部分(横梁支架已承受设计荷载的80%以上,弹性变形基本完成)后停止浇注梁跨部分砼;
●自横梁两端向跨中对称均匀的浇注梁端砼,至接近原浇注的梁跨砼时,下塔柱上部梁端砼荷载使下塔柱产生的外倾变形已基本完成。
在浇注梁端砼时应根据砼初凝时间适当在梁跨砼接触面上浇注几层砼,避免砼初凝影响接缝质量;
●在既无支架弹性变形又无下塔柱外倾变形的前提下,最后浇注梁跨和梁端合拢处砼,从而避免了各独立结构变形不一致所造成的裂纹,合拢处砼可考虑采用微膨胀砼,以消除砼收缩变形;
●为保证砼的质量,要求砼配合比初凝时间不得小于20小时(混凝土采用2台输送泵车,每点每小时按40m3,共需要20个小时左右。
初凝时间必须满足当时的气温),并且早强,每步浇注的砼在支架挠度变形完成以后才开始初凝,同时保证每步砼在初凝时间以前浇完。
4)其他事项
为消除支架非弹性变形,测算支架弹性变形,横梁施工前应对支架进行预压。
支架预压采用钢铰线施加对拉预应力,下端通过OVM15锚具锚固在承台顶预埋锚座上,上端通过OVM15锚具锚固在横梁支架顶分配梁上,预应力布置根据下横梁浇注砼荷载及支架非弹性变形的部位布置24个作用点,预压荷载不考虑主塔4#节段处混凝土重量,预压总荷载按混凝土重量的1.1倍考虑,预压总荷载约3000t,平均每点荷载为125t。
为消除在横梁施工时,下塔柱产生截面附加应力,在横梁施工前,应考虑采取措施消除截面附加应力,可以在取得设计认可的情况下采取在下塔柱下段处设钢铰线对拉索,对拉索分次张拉,分次张拉位置及大小见前述。
在既无支架弹性变形又无下塔柱外倾变形的前提下,最后浇注梁跨和梁端合拢处砼,从而避免了各独立结构变形不一致所造成的裂纹,合拢处砼可考虑采用微膨胀砼,以消除砼收缩变形;
为保证砼的质量,要求砼配合比初凝时间不得小于20小时,并且早强,每步浇注的砼在支架挠度变形完成以后才开始初凝,同时保证每步砼在初凝时间以前浇完。
为抑制混凝土可能出现的裂纹,在混凝土强度达到50%后施工20%σ控制应力。
6、下塔柱(横梁以上)5#、6#、7#节段施工方案
下塔柱第五节标高从+27.7~+31.7高4.0m,在横梁上搭设钢管支架直接立模施工,外侧下塔柱外模利用下塔柱下段旧模板改制,内模采用木模,由于外侧下塔柱内倾,利用横梁上的支架支撑和调节内侧外模,该节中间下塔柱直接立模现浇;
下塔柱第六节(上段)标高从+31.7~+36.7高5.0m,第七节标高从+36.7~+41.7高5.0m,外侧边下塔柱采用爬模施工,中间下塔柱直接立模现浇,第六节完成即可拼装外侧边下塔柱四面爬架,利用爬架爬升装置,按爬模施工工艺进行节段施工,中肢塔柱第六、七节段以搭设支架立模施工,第七节塔柱后均按照爬模施工工艺进行中、上塔柱施工,其施工步骤详见塔柱施工步骤图。
7、中塔柱施工方案
6.1中塔柱为空心矩形、钢筋砼+劲性骨架结构,中塔柱的斜率为1:
4.411,横桥向宽度为3.5m,壁厚横桥向0.8m,顺桥向1m。
中塔柱垂直高29.0米,砼采用C50。
6.2中塔柱采用爬模施工,分6次,第1至5次每节高度为5米,第六节高度为4米。
6.3下塔柱上段第七节完成之后,即可安装中塔柱四面爬架,按爬模施工工艺进行节段施工;
6.4中塔柱施工至标高+70.7米时,上下游塔柱以内倾度1:
4.411逐渐合拢成一体,因此,爬架必须在倾斜的状态下爬升到两中塔柱交叉部位,爬架结构变换由两组爬架转换成一组爬架并由倾斜状态逐渐转换成垂直状态,进入上塔柱施工。
爬架结构变换方案如下:
中塔柱施工至交叉部位时,南北向爬架两组临时连接,与东西向爬架合并组成中塔柱交叉部位爬架的四面,进行交叉部位砼施工。
爬架在进行下一节段的爬升时,东西向爬架在附壁结构下加垫三角钢垫块使爬架逐渐变垂直爬升进入上塔柱;
南北向爬架利用倒练提升旋转逐渐变垂直爬升进入上塔柱。
6.5爬模分2节,塔柱每次灌注长度5.0米。
爬架全高13.80米。
6.6中塔柱交叉部位设有1#斜拉索,锚固区斜拉索导管定位难度大,要求精度高,施工中斜拉索导管采用坐标法定位。
6.7施工步骤如下:
●安装中塔柱第一节劲性骨架,绑扎钢筋(下塔柱边塔部分,在第五节完成此项工作,中塔柱内侧柱部分执行此项内容);
●立模现浇中塔柱(中塔柱内侧柱部分)第一节砼5.0m;
●安装中塔柱第二节劲性骨架,吊装中塔柱内侧模板,并用内撑架可调螺杆调整模板位置及倾角;
●绑扎钢筋,立模浇注中塔柱第二节砼;
●利用高塔吊拆模安装爬架(中塔柱内侧柱部分),挂设保险绳,进行动、净载试验;
6.8中塔柱的施工工艺流程图如下:
主筋接长、普通钢筋安装
砼泵管接高
主塔及下横梁顶中线、标高复核
主塔劲性骨架的安装、校正
塔柱内侧支架的拼装、外侧爬架安装
塔柱预埋件
安装
立主塔内、外模板
模板检查、校正
主塔砼浇注
砼养护、凿毛
爬架、模板提升
斜拉桥塔柱内索道管预埋件及其柱内塔柱内预应力的安装
重复爬架施工工艺
6.9中塔柱砼灌注至第五节后,爬架临时加固连接。
6.10中塔柱交叉部位砼可分两次灌注,爬架在爬升过程中逐渐扭转成垂直状态,进入上塔柱施工。
6.11中塔柱施工期间对撑施工
中塔柱在8#节段施工完后即8#节段顶(标高+46.3m处)安装2根φ630x12mm钢管柱进行对撑,施工完10#节段后在10#节段顶(标高+56.3m处)安装2根φ630x12mm钢管柱进行对撑,施工完后12#节段后12#节段(标高+66.3m处)安装φ630x12mm钢管柱进行对撑,并采取主动顶撑,顶每层主动顶撑力不小于120t,确保中塔柱正常合龙。
13#节段混凝土浇注并达到设计强度后方可拆除3道钢支撑。
8、上塔柱施工方案
7.1上塔柱为空心矩形、预应力钢筋砼+劲性骨架结构,其外形尺寸为8.0米*6.5米,高40.0米。
砼采用C50。
上塔柱为斜拉索锚固区,结构复杂,钢筋预应力管道、斜拉索导管、劲性钢骨架多而密集,设计要求精度高,施工难度大。
上塔柱斜拉索锚固区塔壁内配置采用ΦS15-19U形预应力钢绞线,U形预应力束外侧设置防崩钢筋,锚固点设在塔柱外侧,采用深埋锚工艺。
7.2上塔柱采用爬模施工,两分离上塔柱内模直接采用设计提供的外包钢板,两分离上塔柱连接区的隔板空腔内模采用木模,其爬架在设计改造中应考虑上塔柱施工爬架结构转换及适用性。
上塔柱分8节灌注砼,每节段浇注高度5.0米。
7.3上塔柱U形预应力钢绞线采用YCW500型穿心式油压千斤顶张拉,配备ZB4-500油泵及张拉工具锚。
预应力采用两端张拉,并在斜拉索挂索前张拉,张拉工艺与通常预应力钢绞线张拉工艺相同,张拉采用张拉力和伸长量双控,伸长量的误差应控制在6%以内。
7.4上塔柱锚固区斜拉索导管定位难度大,要求精度高,施工中斜拉索导管采用坐标法定位。
7.5上塔柱施工步骤如下:
7.5.1南北向爬架在中塔柱交叉部位爬升过程中逐渐扭转成垂直状态,东西向爬架待交叉部位浇注高度满足爬架附着高度后改装组合成一个爬架垂直就位,两侧宽度不足处现场临时安装脚手;
7.5.2安装劲性骨架及斜拉索导管并调整其位置;
7.5.3安装绑扎钢筋、预应力波纹管、锚板并调整其位置;
7.5.4利用塔吊吊装上塔柱模板,调整模板及索道管精确对位;
7.5.5浇注上塔柱第一节砼;
7.5.6待砼达到设计强度即可张拉预应力钢绞线;
7.5.7爬架爬升、逐渐扭转成垂直状态至上塔柱第一节附着,进入上塔柱标准节段施工;
7.5.8按
(1)~(7)步骤进行上塔柱标准节段的施工。
上塔柱施工工艺流程图如下:
劲性骨架标高、位置复合
劲性骨架接高调整
索道管的安装调整
立内模、绑扎钢筋
索道管的制造
塔柱预埋件及
爬架及爬模提升、安装和调整
上一节段预应力的张拉、压浆
重复上述步骤施工下一节段塔柱,
直至塔顶
主塔施工程序见“主塔施工步骤示意图”。
9、上塔柱与主梁同步施工顺序
上塔柱40米,根据爬模系统上塔柱分8次浇注,每节高度5米,上塔柱为14~21#节段。
上塔柱、斜拉索和主梁关系详见下表和塔梁结构立面示意图。
上塔柱、主梁、斜拉索施工对应关系表
部位
上塔柱分段号
主梁主塔对应位置关系
对应的斜拉索
主梁主塔对应施工关系
1#~3#块梁
1#~3#索
主梁1#块支架现浇,1#斜拉索挂索在主塔14#节段达到设计强度主塔施工完后16#节段后挂设,主梁2#块、3#块采用挂蓝悬浇
4#~6#块梁
4#~6#索
7#~9#块梁
7#~9#索
10#~13#块梁
10#~13#索
14#~16#块梁
14#~16#索
17#~20#块梁
17#~20#索
21#块
21#索
根据设计院提供的技术工作联系单(2008年第1号)中要求上塔柱施工到+85.7米(主塔施工完16#节段)具备塔梁同步施工条件,塔梁同步施工顺序为:
主梁0#块、1#块采用支架法与中塔柱同时施工;
上塔柱施工17#节段时候挂设1#斜拉索(挂索位置分别为主梁1#块,上塔柱14#节段处,此时主塔还有17#~21#节段未浇注混凝土共计25米高);
继续上塔柱施工同时进行挂蓝拼装和主梁2#块、3#块的施工,主梁4#块施工时主塔已基本进入封顶,塔梁同步施工在主梁5#块施工时结束。
其施工步骤详见主塔施工(塔梁同步)步骤图、塔梁同步施工工期计划。
塔粱同步施工注意事项:
1、塔粱同步施工时,施工测量应选在每日日出前进行,并且处于相对静态的施工工况下进行,对主塔的位置的定位、调整(纠偏如果有)应建立在塔粱荷载平衡的基础上,或者经过设计、监控部门的复核同意方可进行;
2、塔粱同步施工仅是相对的,尽量避免塔粱荷载同时发生变化,禁止塔粱同时进行混凝土的浇注;
3、对现场的荷载情况进行统计,及时交付监控部门,配合监控部门作好施工监控工作。
4、塔粱同步施工时,索力严格按照设计院要求施工,索力张拉同步,尽量前后、左右4个节段同步施工,确有原因时,必须保证错开位置不得超过一个节段,如有错开时,要加强主塔的施工观测和监控,使主塔处于有效监控和设计要求范围内。
5、主梁施工另见主梁施工专项方案,其线形控制详细见主梁施工专项方案中的测量控制章节。
10、钢筋工程
主塔钢筋采取在车间加工成型,载重汽车或铁路钢轨平车从车间倒运至施工墩位,由塔吊配合进行绑扎安装的施工,其具体做法为:
A、材料技术要求:
钢筋进场时,需具备出厂质量证明书和试验报告单,使用前应按规定分批进行抽验,其各项性能指标符合《钢筋砼用热扎带肋钢筋》(GB1499)之有关规定。
钢筋连接套筒应选用优质碳素结构钢或低合金结构钢,供货单位应提供质量保证书,并应符合标准GB699、GB1591及JGJ107规程中的相应规定。
使用前应按规定要求分批进行抽验。
B、钢筋加工:
1Φ32主筋连接端头螺纹加工:
a.钢筋端部不得有弯曲,出现弯曲时应调直。
b.钢筋下料时不得用电焊、气割等加热方法切断;
钢筋端面宜平直并与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或扭曲。
c.钢筋规格应与滚丝器调整一致,螺纹滚压长度应满足设计规定。
d.钢筋滚压螺纹加工时,不得使用油性切削液,不得在没有润滑液的情况下加工。
e.钢筋丝头加工完毕后,应立即带上保护帽或拧上连接套筒,防止装卸钢筋时损坏丝头。
f.钢筋丝头螺纹有效丝扣长度为1/2套筒长度,公差为±
P(P为螺距)。
现场加工时,应严格控制在12~13丝扣,且钢筋丝头端部毛刺应用砂轮打平,以利套筒旋进。
钢筋在加工成型前,应将表面油渍、漆皮、鳞锈、泥土等清除干净。
钢筋在加工成型前,应平直、无局部弯折。
钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求。
钢筋加工后,应分类挂牌存放,且应架离地面,以防锈蚀。
②钢筋加工的允许偏差:
受力钢筋全长:
+5mm、-10mm
箍筋各部分尺寸:
±
5mm
C、钢筋安装:
①钢筋安装顺序:
竖向主筋接长水平分布钢筋水平拉筋及锚固块钢筋
②钢筋安装方法:
钢筋安装采用现场绑扎的方法,主筋接长时需采用吊机将钢筋以5~10根一捆起吊,然后逐根接长。
为保证接长钢筋稳定,需事先安装临时固定支架并与塔内劲性钢骨架连接。
在下塔柱钢筋安装时,塔周需搭设施工平台。
③钢筋安装要求:
当钢筋与斜拉索索道管及预应力管道相碰时,可适当移动普通钢筋的位置,尽量少切钢筋,在索道管所切断钢筋位置应适当补插交错钢筋。
施工中如发生钢筋空间位置冲突,可适当调整其布置,但应确保钢筋的净保护层厚度。
a、如锚下螺旋筋与分布钢筋相干扰时,可适当移动分布钢筋或调整分布钢筋的间距。
b、钢筋交叉点用铁丝绑扎结实,必要时也可用点焊焊牢。
c、采用直螺纹套筒连接的Φ32主筋施工时应严格保证套筒两端钢筋丝头各旋进1/2套筒长度。
f、钢筋安装允许偏差:
主筋间距:
20mm
箍筋、横向水平钢筋间距:
0,-20mm
保护层厚度:
11、劲性钢骨架与索道管
A、劲性钢骨架
a、劲性钢骨架结构:
劲性钢骨架由型钢焊制而成,是塔身节段施工时的关键承力结构,同时兼作斜拉索索道管及竖向主筋绑扎安装的定位架。
根据本桥的特点,下塔柱施工
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