青岛海湾大桥第二合同段索塔施工.docx

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青岛海湾大桥第二合同段索塔施工

青岛海湾大桥第二合同段

沧口航道桥索塔施工方案

山东省路桥集团有限公司

二〇〇九年一月

一、工程概况……………………………………………………………..3

二、施工方案和顺序……………………………………………………..3

三、塔吊和电梯布置……………………………………………………..4

四、混凝土输送泵的选择………………………………………………..4

五、索塔施工节段划分…………………………………………………..4

六、索塔施工

1、塔座施工……….………………………………………………..4

2、下塔柱施工…….………………………………………………..13

3、横梁施工……….………………………………………………..16

4、上塔柱施工…….………………………………………………..19

5、斜拉索锚管施工………………………………………………….21

6、塔冠施工…….…………………………………………………..21

沧口航道桥索塔施工方案

一、工程概况

沧口航道桥为双幅分离双塔双索面钢箱梁斜拉桥，五跨连续，桥跨布置为80＋90＋260＋90＋80＝600m。

索塔采用H形混凝土索塔，主梁采用扁平流线形封闭钢箱梁，斜拉索采用高强平行钢丝拉索。

沧口航道桥两幅桥索塔分离，单幅索塔横向呈H形，塔柱竖直向上。

双幅桥间距为30.5m，索塔塔柱间距为20.6m。

塔柱底面高程为5.000m，塔顶高程为110.000m，索塔总高度为105m，其中横梁上缘以下的下塔柱高39m，横梁上缘以上的上塔柱（含塔冠）高66m。

索塔塔柱截面为带倒角的矩形截面，倒角为0.5m×0.5m，截面顺桥向尺寸比横桥向尺寸大1.5m。

横梁下缘以下塔柱为变截面，侧面斜率为1/45.333，其上的塔柱（不含塔冠）为等截面。

塔底截面尺寸为6.0m（顺桥向）×4.5m（横桥向），横梁下缘塔柱截面尺寸为4.5m（顺桥向）×3.0m（横桥向）。

高程10.0～34.0m塔柱为空心截面，标准壁厚为1.0m；其余塔柱均为实心截面。

斜拉索索塔锚固采用交叉锚固形式，为了斜拉索锚固需要，索塔斜拉索锚固段（高程60.5～106.3m）塔柱在顺桥向两侧预留槽口，槽口尺寸为0.65m（顺桥向）×1.0m（横桥向）。

塔顶设置高3.2m的塔冠，塔冠壁厚0.3m。

塔冠底部横桥向外侧设置3处泄水孔，泄水孔的大小为0.2×0.2m。

塔冠底面横桥向设置2%的坡度，以利于排水。

空心截面塔柱横桥向外侧塔壁上设置φ110×4.8mm的PVC-U管作为连通孔，标准间距为4m。

二、施工方案和顺序

索塔施工分三个阶段，即下塔柱施工阶段，横梁施工阶段和上塔柱施工阶段。

下塔柱高34m，采用翻转模板施工，每节段施工高度为9m，4次浇注完成；上塔柱高71m，采用液压爬模施工，每节段施工高度为4.5m，16次浇注完成；横梁采用钢管桩支架施工，一次浇注完成。

表1索塔施工主要设备和材料

序号

名称

规格型号

数量

工作性能

1

塔吊

F0/23B

2台

额定起重力矩1200KN.m；最大额定起重量10t，最大工作幅度50m

2

电梯

SCD200/200AJ

2部

单笼电梯，最大提升力1T，加配重最大提升2T

3

混凝土输送泵

HBT80C

2台

最大输送高度280m，输送量80m3/h

4

模板

1套

根据索塔截面特性制作一套整体模板，每节3m高

5

液压爬模

自制

4套

每节段施工高度4.5

三、塔吊和电梯布置

在索塔施工中，在索塔四柱顺桥向主跨方向各布置一台SCD200型垂直电梯。

在桥轴线靠近主塔位置布置一台起重能力不小于120T.M塔式吊机负责起重工作，斜拉索施工完毕后拆除。

见图1、2。

四、混凝土输送泵的选择

索塔采用HBT80C型混凝土输送泵，在每个塔柱布置一套泵管。

混凝土泵的工作压力为12～18Mpa，每分钟换向18～20次，输送量最大可达为80m3/h。

五、索塔施工节段划分

下塔柱分4个节段施工，前3节段施工高度为9m，最后一个节段施工高度为7m，上塔柱分为16个节段，前15节段施工高度为4.5m，最后一个节段施工高度为3.5m。

索塔施工节段划分见图3

六、索塔施工

1、塔座施工

1.1测量施工

用GPS和全站仪放出塔座中心，利用先期设置的控制桩进行复核，确保中心点桩位精确。

然后利用中心桩位放出塔座四个角的点位，最后用墨线标示出塔座4条边线，同时用对角线长度复核施工放样的精度。

1.2钢筋施工

图1-1、塔吊布置图

图1-2、塔吊附着图

图2-1、电梯布置图

图2-2、电梯布置图

图3.塔柱分节图

钢筋施工前，必须把预埋在承台内的钢筋进行调直，表面除锈或清洗油污。

钢筋采用绑扎成型。

考虑到顶层钢筋容易变形，施工中，将顶层钢筋与塔柱预埋钢筋连接，起到架立钢筋的作用。

另外，顶层钢筋按平面1根/m2增设Φ22竖向架立钢筋。

施工要点：

①绑扎成型的钢筋牢固，不变形。

②施工中尽量减少点焊，防止出现烧伤钢筋。

③成形后的钢筋，不得污染。

④钢筋接头，必须按照规范规定错开布置。

⑤预埋钢筋、预埋件位置要准确、固定要牢固。

1.3模板施工

模板采用大面积钢木结合模板。

模板加固上端采用对拉螺丝，下端采用预埋件加固，抗拉、抗浮和抗剪。

模板具有足够的强度和刚度，防止混凝土浇筑过程中出现变形或漏浆等现象。

塔座模板加固图见图4

施工要点：

①为了保证塔座混凝土外观，采用外拉与外支撑。

②模板结合严密，确保不漏浆。

③保证模板平整度。

④整体和局部加固要兼顾，确保模板不变形。

1.4混凝土施工

混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土罐车运输，汽车式混凝土泵车浇注。

采用分层法浇注，每层厚度控制在30cm。

振捣采用6台50型振动棒，快插慢提，振动棒深度控制进入下层混凝土10cm，提出棒原则以混凝土表面不再下沉，泛浆均匀,不再冒气泡为准。

混凝土浇筑完成后，立即表面整平和二次收浆处理，防止出现混凝土收缩裂缝，最后做好覆盖养护。

施工要点：

①混凝土浇筑速度要快，确保塔座上下层混凝土间隔时间不超过1小时。

②振捣混凝土要认真，不遗漏，不出现死角。

③注意模板的变化，出现情况及时处理。

④混凝土收浆及时，塔座与下塔柱结合面做成粗糙面，其它部位表面压光处理。

⑤养护及时，混凝土初凝后，表面覆盖一层塑料布，起到保湿和保温作用。

图4-1、塔柱模板图

图4-2、塔座模板预埋件

⑥混凝土养护时间按规范要求进行控制。

1.5塔座大体积混凝土施工温度控制

塔座大体积混凝土温度控制采用去内降外保的方法。

内部降温采用塑料降温管通海水降温，外部保温在外界环境温度过高或过低的情况下，采取覆盖保温，保证混凝土内外温差不大于30℃，见图5塔座降温管布设图。

1.6拆模

混凝土强度达到80%后方可拆除模板。

拆模过程中，注意不要损伤混凝土。

拆模后继续进行养护，直至达到规范要求为止。

2下塔柱施工

2.1模板施工

下塔柱采用翻转模板施工，制作1套模板，周转使用，每节模板高度为3m，每节段施工高度9m，4次施工完成。

2.2钢筋及预埋件施工

为加快施工进度，主筋采用墩粗直螺纹连接，同一截面内的接头数量不超过截面钢筋数量的50%，严格控制好钢筋保护层。

塔内附属结构预埋件，在车间加工制作，在现场安装固定，安装后，必须对照设计图对预埋件的数量、位置、型号进行核对无误后详细记录，方可进入下道一序。

2.3下塔柱大体积混凝土施工

下塔柱底部5m高度以内为实心段，为大体积混凝土，需进行冷却水降温。

采用φ32mm的塑料降温管，水平间距600mm，竖向间距800mm，进水管和出水管在塔柱内，通海水降温。

见图6降温管布置图。

2.4混凝土施工

主塔混凝土必须满足耐久性和可泵性的要求，因此其配合比必须进行专项研究，确保混凝土各项指标满足设计及施工要求。

混凝土供应：

由拌和站集中拌和，罐车运输，采用HBT80.8.110T混凝土输送泵输送。

混凝土保持连续性，分层厚度不超过30cm，注意加强振捣，确保外观质量美观。

2.5模板拆除及养护

混凝土达到强度的80%后拆除下2节模板，保留上面1节模板，作为下次立模的支撑，拆模后采用淡水养护至规范要求。

图5、塔座降温管布置图

图6下塔柱降温管布置图

图7-1、横梁支架布置图

图7-2、横梁支架布置图

施

图7-3、横梁支架布置图

3横梁施工

下塔柱施工到标高39.0m（横梁底）之前，完成塔柱横梁支架施工。

横梁施工晚于索塔施工，当索塔施工至爬模第三节时开始横梁施工。

横梁高5m，采用φ820cm的钢管桩支架做支撑，底部通过预埋地脚螺栓与承台连接在一起。

钢管支架搭设完毕后，加焊剪刀撑，保证钢支架整体稳定。

见图7。

滨州二桥采用的爬模外观图

钢管立柱上设贝雷梁，上铺横梁底模平台。

在横梁与塔柱结合部位底模支承在塔柱的牛腿上，防止该处混凝土下沉。

横梁底模及外模与下塔柱模板相同，内模采用木模，方便吊装和拆装。

施工流程：

安装底模→绑扎钢筋→安装预应力管道及预应力束→安装模板→浇筑砼→砼养生→张拉预应力→压浆及封锚

混凝土泵送入模，分层捣实，每层厚度30cm，其浇注顺序从两边的塔柱部分向中间横梁部分斜向分层浇筑。

4上塔柱施工

上塔柱采用液压爬模施工，该体系由液压爬升系统、模板系统和工作平台系统组成，能安全、快速、优质地完成索塔施工。

4.1液压爬升系统

爬升系统包括预埋套筒、附墙悬挂件、自锁提升件、爬升导轨、液压千斤顶、油泵等。

为提高混凝土表面质量，爬模锚固预埋件采用预埋套筒，可随施工节段连续周转，爬升导轨用H250×150型钢,每根长7.5m，每套爬模使用8根；爬升液压千斤顶最大行程60cm，最大顶升力25t，每套爬模配置八台千斤顶，一台油泵，一个操作控制箱。

4.2模板系统

模板面板采用竹胶板，背面用木工字梁，以减轻自重，增大模板刚度，外侧横向用2[20槽钢做背带，竖向用H型钢连成一体，模板背面用4根可调式螺旋丝杆支撑，垂直方向用2根螺杆调节，模板底端设置滑道，可做水平方向运动。

混凝土浇筑时模板用对拉螺杆加固。

拆模后模板向外水平移动50cm，将表面清理干净后，随爬架整体上升。

4.3工作平台

本系统共设置五层工作平台，自上而下分别为2号、1号、0号、-1号、-2号。

2号、1号平台用于钢筋绑扎和混凝土浇筑，0号平台用于模板操作，-1号为爬升操作平台，用于安放爬升设备，兼做人行通道和电梯入口，-2号平台用于混凝土养护、拆卸爬模锚固件等。

4.4爬模施工

当下塔柱施工完成第四节段后，开始爬模施工。

在下塔柱第四节上留有预埋件，使用塔吊安装爬架，通过预埋在塔柱砼内的锚固螺栓将爬架固定在塔柱上，进行塔柱爬模施工，每段浇注4.5米。

爬模施工程序图

4.4.1模板拆除、安装预埋件

混凝土强度符合要求后，将内模支撑杆及对拉螺杆拆除，旋转外模的调节支撑杆，使模板与混凝土面脱离，用扭距搬手将外模整体向外移50cm后，将面板表面清理干净，并安装悬挂件，用螺杆固定在锥形套筒上。

4.4.2导轨爬升

外侧模外移50cm，悬挂件安装完成后，开始爬升导轨。

拆除导轨与下悬挂件的钢销，将千斤顶上下端连接的两个自锁提升件的转向开关同时转向上位，启动油泵，将导轨提起，每次提升50cm，千斤顶连续工作，自动带着导轨上升，至上端悬挂件后，用钢销将导轨锚固，导轨爬升完成。

4.4.3爬架爬升

将自锁提升件的转向开关同时转向下位，启动油泵后，爬架与锚固件脱离后，完全附在导轨上，千斤顶出顶，带动爬架上升，每次顶升50cm。

千斤顶回油时，上端自锁提升件与导轨自动锁紧，千斤顶回油带动下端自锁提升件上升，回油结束后，千斤顶再进油，下端自锁提升件与导轨锁紧，上端松开，带动爬架上升，如此反复操作，爬架上升至指定位置后，用钢销与上端悬挂件固定。

爬架爬升完成。

4.4.4模板安装

1）在每个外侧面模板上下缘标记出模板中心点，外侧模安装就位时使模板中心线与塔柱中心线对齐，用导链平移，垂直度靠侧面的调节螺杆和下部的螺旋调节。

为防止混凝土浇筑时漏浆，在模板接缝处贴一层海绵条，在模板下缘与塔柱接缝处用原子灰封堵。

2）内模挂在外模平台上爬升，分片安装就位后，用支撑杆加固。

2.3.6钢筋、预埋件安装

本项操作包括：

斜拉索套筒、钢筋、爬模预埋锥形套筒及预留孔等

钢筋在加工场下料，现场绑扎成型。

主筋采用墩粗直螺纹接长，其他钢筋用铁丝绑扎。

5斜拉索锚管施工

当上塔柱施工至第5节段时施工锚管，锚管采用GPS和全站仪进行放样定位。

锚管在浇注混凝土前施工，锚管位置偏差不大于±5mm。

在施工塔柱时预先用泡沫塑料封堵锚管，严禁在施工时混凝土进入锚管内。

6塔冠施工

上塔柱施工完成后进行塔冠施工。