斜拉橋鋼主塔施工工藝工法

1、 斜拉橋鋼主塔施工工藝工法 斜拉橋鋼主塔施工工藝工法 （QB/ZTYJGYGF-QL-0604-2011） 天津建設工程有限公司 董 喆 王大永 1 前言 鋼塔及斜拉索安裝采用支架搭設法，根據(jù)鋼塔傾斜角度及主塔高度搭設支架，支架采用階梯形式，塔吊進行吊裝，逐段拼裝。鋼塔各部件采用400噸履帶吊進行吊裝，逐節(jié)拼裝焊接。在安裝完中塔第三節(jié)后進行斜拉索的安裝，依次往上逐道進行安裝，斜拉索前后各9道，對稱布置。 為了將團泊新橋鋼主塔斜拉橋安裝的成功經驗推而廣之，經總結和提煉，制定了本工藝工法，為今后類似結構施工提供參考或借鑒。 2 工藝工法特點 采用塔吊、履帶吊配合，支架法安裝主塔及斜拉索，主要特點有

2、： 2.1 鋼管支架搭設方便快捷，大大提高了工作效率； 2.2 鋼管支架剛度大，不易變形，提高主塔定位的精度； 2.3 塔吊、履帶吊配合，提高機械利用率，降低施工成本； 3 適用范圍 本工藝工法適用于鋼主塔斜拉橋施工。 4 主要技術標準 4.1公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG/TF50-2011） 4.2鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB50205-2001） 4.3設計圖紙、合同文件。 5 施工方法 根據(jù)圖紙進行鋼主塔廠內加工，主塔加工完成后進行廠內試拼，合格后運輸?shù)浆F(xiàn)場。主塔分階段編號運輸?shù)浆F(xiàn)場后再進行試拼，防止在運輸過程中產生變形。主塔位置搭設鋼管支架，支架搭設采用塔吊吊裝，支架搭設完成后利用

3、400T履帶吊進行主塔鉸支座安裝、下塔安裝，中塔分節(jié)段吊裝、定位焊接，安裝到第三節(jié)段中塔以后開始同步斜拉索安裝，中塔安裝完成后對斜拉索隨即安裝完成，最后進行上塔 2 安裝。 6 工藝流程及操作要點 6.1施工工藝流程 1：施工工藝流程圖見圖 主塔工廠加單節(jié)組整體預精度超限分節(jié)段運中塔現(xiàn)場二主塔現(xiàn)場整體預起吊設備分下塔定位定位焊 節(jié)段定位安裝施節(jié)段定位安主塔定位焊斜拉主塔定位焊連主塔施工完 圖1 鋼主塔施工工藝流程圖 6.2 操作要點 6.2.1 施工準備風、水管、電線敷設、施工便道、施工場地布置，機械設備、人員配置、材1 料準備、修建防排水設施、修建環(huán)保、水保設施。提前準備主塔現(xiàn)場預拼裝場，預

4、拼裝平臺。 3 2 根據(jù)設計資料詳細分析了解工程地質、當?shù)厮牡刭|情況，制定合理的施工方案和施工措施，制定施工監(jiān)控量測方案及沉降觀測計劃。 3編制主塔施工方案，確定主塔施工支架形式。支架較高，應考慮風載。 4編制詳細主塔吊裝方案，根據(jù)鋼塔每節(jié)段重量選定起重設備，確定每節(jié)段吊 點，確定鋼絲繩規(guī)格。 6.2.2 施工步驟 1、 鋼結構構件的加工、出廠 鋼結構構件在加工場內制造完成，試拼完成并檢驗合格后，根據(jù)現(xiàn)場吊裝的需要，分批次發(fā)運至吊裝位置。 鋼結構構件運輸出廠前，一定要捆綁牢靠，以防止鋼構件前后及左右移動。鋼構件在裝車時一定將與運輸車接觸面墊平，防止運輸過程中發(fā)生變形。鋼構件運輸時根據(jù)需要可做

5、限位架進行固定，以便防止其移動。 根據(jù)構件的外形尺寸和重量等實際情況并依據(jù)運輸拖車的技術性能參數(shù)指標，選擇合適的運輸車輛。 駕駛員在出車前必須檢查拖車的各項裝置是否完好，保證運輸車輛的承載能力。在運輸過程中如遇惡劣天氣，應停止運輸。 鋼主體運輸?shù)浆F(xiàn)場后需進行試拼裝（圖2）。 圖2 中塔柱試拼裝 團泊新橋鋼主塔共分為三段：下塔和中塔為受力結構，上塔為裝飾結構。本橋主塔上塔柱分為兩段加工制作。中塔柱加工時分為11節(jié)段制作，下塔柱作為一件整體鑄造，鋼鉸支座由上構件和下構件兩部分構成。 2、鋼塔安裝塔吊 考慮鋼塔掛索和支架搭設安裝的需要以及根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選擇400t履帶 4 吊，塔吊布置在距離主墩

6、承臺適當位置上，單獨設立基礎。 塔吊布置位置及支架鋼管位置如圖3所示： 圖3 塔吊及支架布置圖 3、鋼塔安裝支架布置 鋼塔安裝采用60010mm的鋼管搭設支架，逐段拼裝的方式進行，鋼塔各部件的安裝采用吊裝設備吊裝完成。鋼塔安裝支架根據(jù)鋼塔重量級吊裝設備選擇，鋼管樁部分支撐在承臺上，部分直接打入河中，部分穿過鋼箱梁再打入河中，橫縱方向除下塔柱范圍外其余均采用30010mm的鋼管進行連接，斜撐采用【200759mm槽鋼進行搭設。支架平面尺寸為41m12.3m支架搭設面積及高度通過對鋼主塔的結構分析進行計算，支架根據(jù)主塔120米高度及傾斜18度狀況呈階梯形式。根據(jù)鋼塔的安裝高度搭設相應高度的支架。如

7、圖4所示。 5 圖4 支架搭設 4、鋼塔安裝 1）安裝鉸支座，支座上構件鋼鉸支座由上支座和下支座兩部分構成，鋼鉸支座下構件重24t汽車吊配合進50t重19t。下鉸支座由預埋件固定在主墩墩身砼上，上鉸支座采用 、圖6所示5行安裝。如梁 6 圖5 汽車吊配合安裝 安裝鉸支座 6圖 ）下塔柱吊裝2履帶吊，由履帶吊將構件吊裝至鉸支座上方后，安裝人員按預吊裝時采用400 7）（圖先做好的定位線對準后，起重指揮吊車平穩(wěn)落鉤將下塔柱就位。 7 下塔柱吊裝圖7 下塔柱底角落到鉸支座位置后通過卷揚機進行調整，以便控制準確位置。塔身靠在預先拼裝好的支架上。支架上設千斤頂，通過千斤頂調節(jié)下塔柱準確位置。待 ，第一道

8、支架處焊3個）下塔柱全部調整完成后，將下角螺栓與鉸支座連接（不少于，上部與下鋼絲繩直徑20mm接鋼牛腿固定角度，同時掛后備風纜。風纜采用619滑輪組連接并固定到鋼梁靠近外側直腹板附近5塔柱預先焊接吊耳連接，下部與5鋼梁頂板的卷揚機上，啟動卷揚機使鋼絲繩受力。確認下塔柱連接牢固，位置準確 所示。后脫鉤。如圖3調 圖8 下塔柱連接 為減小下塔柱對支架的荷載，從頂面向下1米處采用2個滑輪組和5根20mm鋼絲繩拉住下塔柱，底端利用卷揚機拉緊固定在箱梁上。如圖9所示。 8 鋼字拼工I36b三1管mm鋼600*10 768.68梁鋼箱34360439383733534.5.2I36b600*10mm39#

9、39#34#頂 下塔柱安裝9 圖 ）中塔安裝3噸履帶吊吊裝塔身。每節(jié)塔身通過輔助棧橋運輸至吊裝平臺，同下塔400采用，吊車尾部位于每節(jié)塔身下部投影線位柱吊裝位置相似，吊車中線距主塔中線26m 置。隨著塔節(jié)的逐步升高，吊車逐步前移。如圖10所示。鋼塔單元段的固定同下塔柱一樣，通過鋼管支架進行固定，鋼塔段在工廠內加工制造時，需要將安裝用鋼塔縱向中心線標記在鋼塔梁外壁上，現(xiàn)場安裝時根據(jù)標1211、圖記進行精確定位調整基準，再利用控制點坐標來校核鋼塔安裝精度。如圖 所示。鋼絲繩利用橫連鋼管配第一、二節(jié)塔身無拉索，每安裝完成一節(jié)用4根20mm合手動葫蘆與后配重混凝土箱梁預埋鋼筋拉緊，方向和角度同拉索方向

10、和角度。待第三節(jié)鋼塔安裝完成掛完連接索后將鉸支座、下塔柱及第一、二節(jié)固定根據(jù)監(jiān)控要 求打開，再施加預應力。第三節(jié)鋼塔完成后，后續(xù)鋼塔節(jié)段每安裝完就進行斜拉索施工，以抵消鋼塔對 支架的水平推力。 9 中塔柱吊裝圖10 中塔柱定位11 圖 圖12 中塔柱安裝 10 1 鋼塔施工控制精度如表鋼塔安裝1 表 控制精度要求允許誤序控制內10mm1地面處水平偏20mm2斷面尺且1/300塔高3傾斜30mm大10mm4橫連高10mm5錨固點高6且兩端同10m孔道位）上塔裝飾段及避雷針安4st11.69t，安裝時重重13.1t、st2和上塔裝飾段分為2部分st1 st2，st1 st2由于重量較輕，直接吊裝。

11、st1分成3段吊裝，通過塔吊吊裝來完成安裝，6.2.3 監(jiān)控量測 1 主要施工監(jiān)測項目 表2 監(jiān)控量測項目表 量測量測方測點測量測量頻和儀地面鋼主主塔吊裝 1 現(xiàn)場觀測10mm 開始每天水平偏個節(jié)間塔高的鋼主塔反射膜片每天測量傾斜度 2 配合全站每一節(jié)1/3000 11 主塔上水準測量錨固點10mm 每天測量 3 高程 的方法，錨固點孔道位10mm主塔上水準測量且4 每天測量兩端同的方法，錨固點 置 3、測量使用的主要儀器設備如表 表3 儀器設儀器型稱型12LeicaTS06全站DSZ21水準2mm勞動力組織7 非必需人員不得進人施工現(xiàn)場。且吊裝機械較多，鋼主塔施工機械工程量較大，4 鋼主塔施

12、工人員如表主要施工人4 表 作業(yè)主要作業(yè)內33施工、技術指技術112各種材料試2試驗 40 3 4 作業(yè)組 鋼塔節(jié)間吊裝1 2 節(jié)間定位，符合 4 測量組 8 主要機具設備 根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇機具設備，起重吊裝設備。 12 5 起重吊裝設備：塔吊、汽車吊、履帶吊等。如表鋼主塔拼裝表5 設備配置表規(guī)格設備名 1履帶400t 吊裝鋼塔節(jié)主塔安裝的吊裝2塔10t利用鋼絲繩作為3卷揚5t纜拉住鋼管立4葫10t支撐體系裝5扭力扳200KN螺栓定406鋼絲28支撐體系吊裝吊m207鋼絲15起重0m208鋼絲11綁繩及轉向m9電焊鋼主塔節(jié)間焊 質量控 9.1易出現(xiàn)的質量問題 9.1.1預制鋼塔節(jié)間尺寸不符

13、。 9.1.2鋼主塔焊接后變形。 9.1.3主塔節(jié)間吊裝后發(fā)生錯位現(xiàn)象。 9.2 保證措施 13 9.2.1嚴格按ISO9001：2000質量管理體系進行，建立健全質量組織體系，實行全過程預防與控制以確保工程質量。 9.2.2嚴格執(zhí)行質量管理制度，認真按有關規(guī)范和設計圖紙施工。 9.2.3對預制構件質量控制，對預制后的構件要進行檢查和中間驗收，對不合 格的要進行返修，否則不準組裝。 9.2.4加強監(jiān)控量測，及時反饋信息，依量測數(shù)據(jù)為依據(jù)，提高應變能力。 9.2.5焊接工作的質量控制 1 必須按焊接工藝和規(guī)定順序施焊。 2 對焊縫首先進行外觀檢查，然后再按照要求進行相關的探傷檢查。 9.2.6固

14、定定位測量時間，根據(jù)以往經驗確定在每天清晨6點到7點鐘之間，此時為一天中溫度相對比較恒定的時間，以減少溫差影響。 9.2.7材料采購前對分供方進行評定，選擇合格的分供方廠家購料。所購材料必須附有說明書、合格證、技術檢驗證等質量證件，并滿足工程要求。 9.2.8進入工地的主要材料嚴格按規(guī)定和設計要求把關，所有廠制材料須有出廠合格證和必要的檢驗、試驗單。對進場料、設備按技術質量標準、樣品進行嚴格檢驗，并事先確定重點檢驗料。 10 安全措施 10.1 主要安全風險分析 鋼主塔吊裝施工屬高空作業(yè)，受氣候條件影響也比較大，而且主塔節(jié)間吊裝主要使用大型吊裝設備，吊裝難度較大。作業(yè)人員施工過程中必須切實做好

15、安全防護工作，進場前必須經專業(yè)培訓，達到要求后方能進場作業(yè)。 10.2 保證措施 10.2.1堅持安全交底制度和安全學習制度，提高全員安全意識。 10.2.2制定安全管理體系，明確崗位職責，加強“一遵二反”的安全教育，即遵守各項安全規(guī)章制度，反違章作業(yè)。 10.2.3履帶吊司機必須經過專業(yè)培訓，考試合格，持證上崗，專人專機。 10.2.4每日班前應對吊鉤、鋼絲繩等進行檢查，確認無誤后，試空車運行，合格后方可正式作業(yè)。 10.2.5施工中應做好監(jiān)控量測工作。 14 10.2.6工作前檢查工作前檢查起重所用的一切工具、設備是否良好，如不符合規(guī)定，必須修理或更換，不得湊合使用，機具設備在使用前必須試

16、車，加潤滑油。 10.2.7工作前應了解吊物尺寸；重量和起吊高度等，安全選用機械工具；不得冒險作業(yè)，不得超負荷操作。 10.2.8夜間作業(yè)應有足夠的照明。 10.2.9起重作業(yè)應有專人指揮，指揮按規(guī)定的哨聲和信號，必須清楚準確，指揮者站在所有施工人員全能看到的位置，同時指揮者本人應清楚地看到重物吊裝的全部過程。 10.2.10凡患有癲癇病、精神病、高血壓、貧血病、動脈硬化、器質性心臟病和其它不適于高處作業(yè)病癥者，禁止上崗作業(yè)。 10.2.11進行高空作業(yè)前必須注意以下幾點 1 作業(yè)負責人(技術員、班組長)要對全體作業(yè)人員進行安全教育，檢查各種工具和防護用具、機電和其它設施是否安全可靠，發(fā)現(xiàn)問題

17、立即調整、更換、停用，直至確認安全可靠，才能開始作業(yè)。 2作業(yè)人員必須作好上崗前的一切準備，檢查腳手架和所用的工具、設施、安全用具等，按規(guī)定穿戴好防護用品，準備好安全帶，褲腳口要扎住，戴好安全帽，不準穿光滑底、硬底鞋。 3進行特殊高處作業(yè)，必須有保證安全的具體實施方案，明確各級各崗責任人和專職監(jiān)護人。一般情況下，禁止在露天進行強風(六級以上大風)的特殊高處作業(yè)。 4 夜間作業(yè)必須設置足夠的照明設施。 11環(huán)保措施 11.1建立起以項目經理為第一責任人的環(huán)境保護領導小組。 11.2堅持預防為主、保護優(yōu)先、開發(fā)和保護并重的原則優(yōu)化施工組織，小型機具和原材料擺放有序，現(xiàn)場整潔干凈。 11.3焊接產生的焊渣及剩余焊條及時清理，保持鋼主塔的美觀性。 11.4施工時采用低噪聲設備進行加工，噪聲較大的設備夜間不能使用。所有設備安裝必須牢固，減少震動噪音。 11.5在施工活動中，實施清潔生產工藝，減少廢物產生量，從末端治理向全過程管理發(fā)展。對施工過程中產生的廢料，如焊條頭、廢鋼鐵等進行分類堆放，然后 15 進行標識，定期回收處理。 12 應用實例 12.1工程簡介 由中鐵一局集團天津建設工程有限公司承建的天津團泊