洞庭湖特大橋斜拉橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)

1、洞庭湖特大橋斜拉橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)1 工程簡(jiǎn)介蒙西華中鐵路洞庭湖特大橋主橋?yàn)椋?8+140+406+406+140+98）m 三塔雙索面鋼箱鋼桁結(jié)合梁斜拉橋，全長(zhǎng)1290.24m。3、4、5號(hào)墩為洞庭湖特大橋主橋主墩，位于洞庭湖主航道中，文章的主塔施工技術(shù)主要闡述以3號(hào)墩為例，3號(hào)墩主塔采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋面以上為倒Y形，橋面以下塔柱內(nèi)收為鉆石形。塔根（承臺(tái)頂）高程+13.5m，塔頂高程+170.0m，囫圇塔高156.5m，分為下塔柱、下橫梁、中塔柱、上塔柱4部分，主塔分節(jié)施工詳細(xì)見(jiàn)圖1。主塔下塔柱高35.5m，采用單箱雙室空心矩形截面。底部設(shè)基座，下塔柱與中塔柱交界處設(shè)橫梁；下橫梁為預(yù)應(yīng)力

2、混凝土結(jié)構(gòu)，采用單箱三室空心矩形結(jié)構(gòu)，高6.0m，寬7.8m，支座處設(shè)有橫隔板。每塔布置60束17S15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)。橫梁以上至塔柱合并段為中塔柱，高71m，采用空心矩形截面；上塔柱高50m，塔柱內(nèi)壁設(shè)外凸的鋸齒塊作為斜拉索的錨點(diǎn)。上塔柱斜拉索錨固區(qū)設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，錨固塔壁內(nèi)采用井字型布置32預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。2 總體施工方案2.1 總體施工方案塔座與主塔第1節(jié)（起步段）一次性澆筑，以有效防止塔柱底部產(chǎn)生裂紋。塔柱采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段6m液壓爬模施工，橫梁與兩側(cè)塔柱采用同步施工，支架為鋼管立柱支架，分兩次澆筑。3號(hào)墩主塔分29個(gè)節(jié)段，其下塔柱為1-8號(hào)節(jié)段，7號(hào)和8號(hào)節(jié)段與橫梁同步澆筑，中塔柱

3、為919號(hào)節(jié)段，上塔柱為2029號(hào)節(jié)段。主塔分節(jié)詳見(jiàn)圖1。2.2 施工設(shè)備的布置2.2.1 塔吊的布置材料、設(shè)備的垂直運(yùn)送由墩旁固定式塔吊完成。3號(hào)墩兩臺(tái)塔吊分離為T(mén)C7052和TC6015，塔吊平面布置見(jiàn)圖2。3號(hào)墩TC7052安裝臂長(zhǎng)55m（吊重6.59t），能滿(mǎn)意3號(hào)墩棧橋上直接吊裝倒運(yùn)物資的需求。最大吊重25t（四倍率，臂長(zhǎng)18.85m），工作幅度40m范圍內(nèi)即可掩蓋囫圇塔柱，吊重10.08t（四倍率）。塔柱最大起吊物為塔頂15t卷?yè)P(yáng)機(jī)（含鋼絲繩分量約12t），可滿(mǎn)意施工現(xiàn)場(chǎng)需要。兩臺(tái)塔吊優(yōu)化調(diào)節(jié)為同步提升到頂，確保上塔柱的施工平安和質(zhì)量。2.2.2 施工電梯的布置3號(hào)墩人員的垂直運(yùn)送

4、由墩旁上下游兩臺(tái)電梯調(diào)節(jié)為下游側(cè)1臺(tái)斜電梯完成。電梯設(shè)置在主塔下游側(cè)，上游側(cè)在兩套爬模間設(shè)置通道。保證電梯的傾斜角度和最大附臂長(zhǎng)度不大于6m，特優(yōu)化電梯的位置，讓其坐落在承臺(tái)上的一個(gè)平臺(tái)上。2.2.3 混凝土輸送設(shè)備的設(shè)置3號(hào)墩混凝土輸送采用泵送。每個(gè)墩配備3臺(tái)HBT-90高壓混凝土輸送泵（1臺(tái)備用），其垂直輸送能力350m，滿(mǎn)意主塔施工需要。下塔柱利用布料機(jī)施工，中塔柱每個(gè)塔肢分離布置一套輸送泵管，上塔柱在下游側(cè)設(shè)置1套共用。每套混凝土輸送泵的輸送量不小于20m3/h。養(yǎng)護(hù)水管與泵管同步推動(dòng)。3 主塔施工方法與關(guān)鍵技術(shù)3.1 施工主要方法3.1.1 下塔柱施工3號(hào)墩下塔柱第12節(jié)采用翻模模板

5、，第1節(jié)與塔座一起澆筑，從第3節(jié)段開(kāi)頭采用液壓爬模施工。塔柱內(nèi)側(cè)面采用掛架系統(tǒng)施工，與外模通過(guò)拉桿固定可靠?；炷翝仓捎玫乇眉硬剂蠙C(jī)施工。3.1.2 中塔柱施工下塔柱施工完成后將下塔柱爬模轉(zhuǎn)換成中塔柱爬模施工，中塔柱爬模施工方法與下塔柱施工相同。模板除異形段內(nèi)模用平凡木模外，其余均使用爬模施工。在中塔柱內(nèi)側(cè)設(shè)置水平橫撐來(lái)抵消塔柱內(nèi)傾產(chǎn)生的水平力，塔柱合攏段施工完成后拆除水平橫撐。3.1.3 上塔柱施工中塔柱施工完成后將下塔柱爬模轉(zhuǎn)換成上塔柱爬模施工，上塔柱爬模施工方法與中塔柱施工方法相同。上塔柱外模采用爬模，內(nèi)模除異形段內(nèi)模用平凡木模外，其余均使用爬模施工。上塔柱重點(diǎn)控制內(nèi)容有索導(dǎo)管定位、預(yù)

6、應(yīng)力粗鋼筋施工、合攏段施工等。考慮到混凝土的收縮、徐變和塔柱彈性變形的影響，為確保斜拉索塔柱錨固位置的精確，上塔柱施工設(shè)置預(yù)抬量，預(yù)抬量由監(jiān)控單位供應(yīng)。3.1.4 主塔橫梁施工主塔橫梁在高度方向分二次施工（3+3m），分段高度范圍塔柱同步施工。采用支架法，支架采用1000mm鋼管立柱（壁厚10mm）。橫梁混凝土第一次為3m，與塔柱第7節(jié)段同步澆筑，第一次澆筑完成后，對(duì)部分預(yù)應(yīng)力束舉行預(yù)張拉，以防止混凝土收縮裂紋；其次次為3m，與塔柱第8節(jié)段同步澆筑?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)要求后，舉行預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、封錨。3.2 施工關(guān)鍵技術(shù)測(cè)量控制鋼筋工程模板體系混凝土施工及養(yǎng)護(hù)下一節(jié)段施工3.2.1 測(cè)量控制塔柱

7、施工測(cè)量的重點(diǎn)是保證塔柱的傾斜度、垂直度和外形幾何尺寸以及一些內(nèi)部構(gòu)件的空間位置。測(cè)量的主要內(nèi)容有：塔柱的中心線(xiàn)放樣、各節(jié)段勁性骨架的定位與檢查、模板定位與檢查、預(yù)埋件定位、各節(jié)段竣工測(cè)量及施工中的各項(xiàng)變形觀測(cè)等，如塔柱沉降觀測(cè)、塔身?yè)u擺觀測(cè)?；痉桨福褐饕獙?shí)行GPS、全站儀、水準(zhǔn)測(cè)量三者互相結(jié)合的測(cè)量實(shí)施原則，充分利用三種測(cè)量手段優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)，相互檢驗(yàn)，形成有機(jī)的整體系統(tǒng)，實(shí)行嚴(yán)密措施，嚴(yán)格根據(jù)交錯(cuò)計(jì)算復(fù)核的原則，保證主塔施工各環(huán)節(jié)萬(wàn)無(wú)一失。塔柱施工定位放樣采用三維坐標(biāo)法。主要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)如下：主塔軸線(xiàn)允許偏差10mm，高程允許偏差20mm；傾斜度：1/3000H，且不大于30mm；斷面尺寸允

8、許偏差：+10mm，-5mm；斜拉索錨固點(diǎn)允許偏差：孔中心各方向偏差3mm，角度偏差5；斜拉索錨具軸線(xiàn)偏差5mm。3.2.2 鋼筋工程3#墩主塔鋼筋為HRB400鋼筋，主要有32mm、20mm、16mm及12mm。16mm和20mm鋼筋均采用單面搭接焊，焊縫長(zhǎng)度不小于10d；32mm鋼筋采用滾軋直螺紋接頭。塔柱豎向主筋在塔座施工時(shí)已預(yù)埋，塔柱施工時(shí)舉行接長(zhǎng)。擬定每節(jié)安裝鋼筋高度6m。塔柱錨固區(qū)預(yù)應(yīng)力采用直徑32mm預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋粗鋼筋，為保證主筋的間距和施工進(jìn)度，把錨板，螺旋筋、排氣管等由廠(chǎng)家配套供應(yīng)。3.2.3 爬模體系爬模體系采用ZPM-100架體，共配置26榀爬升架體。由21mm進(jìn)口

9、板、H20木工字梁、橫向背楞和專(zhuān)用銜接件組成；膠合板與豎肋（木工字梁）采用自攻螺絲正面銜接，豎肋與橫肋（雙槽鋼背楞）采用銜接爪銜接，在豎肋上兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩個(gè)吊鉤。兩塊模板之間采用芯帶銜接，用芯帶銷(xiāo)固定，從而保證模板的整體性，使模板受力越發(fā)合理、牢靠。木梁直模板為裝卸式模板，拼裝便利，在一定的范圍和程度上能拼裝成各種大小的模板。爬模的工作原理是通過(guò)液壓油缸對(duì)導(dǎo)軌和爬架交替頂升來(lái)實(shí)現(xiàn)。爬模體系見(jiàn)圖3爬升流程如下：混凝土澆筑完后拆模后移安裝附裝置提升導(dǎo)軌爬升架體綁扎鋼筋模板清理刷脫模劑埋件固定模板上合模澆筑混凝土3.2.4 混凝土工程3號(hào)墩利用岸上拌和站拌料，罐車(chē)運(yùn)送至棧橋頭，下塔柱和橫梁施工利用2

10、4m長(zhǎng)布料機(jī)泵送入模，中、上塔柱施工利用兩臺(tái)HBT-90型地泵將混凝土泵送至各個(gè)灌注點(diǎn)下料。為確保洞庭湖特大橋的混凝土外觀質(zhì)量要求，實(shí)行以下措施：（1）采用色拉油作脫模劑的一面混凝土外觀最好，詳細(xì)表現(xiàn)在混凝土成色勻稱(chēng)、氣泡少、表面光滑，故在囫圇塔柱施工中，均選用色拉油作脫模劑。（2）混凝土性能優(yōu)化：初凝時(shí)光：結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不小于16小時(shí)；坍落度：1620cm；具有良好的流淌性、和易性及泵送性能。（3）施工工序優(yōu)化在混凝土節(jié)段接口處統(tǒng)一下用白色膠帶水平包裹一周，以保證接頭密貼?；炷琳駬v棒采用70的高頻振搗棒分區(qū)域振搗，確保振搗密實(shí)。拆模抉擇在白天溫度較高的時(shí)段舉行，避開(kāi)因混凝土表面和環(huán)境溫差過(guò)

11、大而消失溫度裂紋?；炷翝仓戤吅?，頂面采用蓄水養(yǎng)護(hù)，側(cè)模拆除后立刻涂刷養(yǎng)護(hù)液舉行養(yǎng)護(hù)。4 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）嚴(yán)格控制塔柱的傾斜度、塔柱斷面尺寸及軸線(xiàn)偏位等。施工模板應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以確保結(jié)構(gòu)尺寸偏差在設(shè)計(jì)要求之內(nèi)。嚴(yán)格控制斜拉索錨點(diǎn)處墊板及索導(dǎo)管定位精度鋼墊板定位容許誤差：孔中心各方向偏差3mm，角度偏差5，以確保后期斜拉索順當(dāng)安裝。（2）主塔下塔柱施工時(shí)須留意準(zhǔn)時(shí)封堵施工用暫時(shí)孔洞，以防止后期水及飄蕩物流入塔柱內(nèi)。留意通風(fēng)孔的設(shè)置方向（向外傾斜3）以防雨水流入塔柱內(nèi)。（3）塔柱混凝土表面要求平干凈凈、色彩全都，混凝土澆筑過(guò)程中留意加強(qiáng)振搗工作，確?；炷撩軐?shí)度，杜絕蜂窩、麻面現(xiàn)

12、象，在鋼筋密集處應(yīng)使用小尺寸振搗棒，且水平方向不得留有接口分隔縫，混凝土施工接縫處理應(yīng)滿(mǎn)意相關(guān)施工規(guī)范的要求。（4）豎向主筋采用機(jī)械接頭，機(jī)械銜接應(yīng)滿(mǎn)意鋼筋混凝土機(jī)械銜接暫行規(guī)范（鐵建設(shè)202241號(hào)）的規(guī)定；全部鋼筋接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置，在同一斷面上接頭率不得大于50%；同時(shí)應(yīng)留意保證各類(lèi)鋼筋庇護(hù)層厚度。（5）預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時(shí)采用張拉力與伸長(zhǎng)量雙控制，以張拉力控制為主，測(cè)量的張拉伸長(zhǎng)量與理論計(jì)算的誤差應(yīng)控制在6%之間。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢后應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)施工規(guī)范的相關(guān)要求準(zhǔn)時(shí)對(duì)管道舉行壓漿、封錨，以確保結(jié)構(gòu)的耐久性。孔道壓漿采用真空輔助灌漿法，漿體材料應(yīng)摻入真空灌漿專(zhuān)用高效減水劑，摻量通過(guò)實(shí)驗(yàn)決定。漿體指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)意鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿劑技術(shù)條件的要求。（6）施工中留意附屬工程的預(yù)埋鋼筋及預(yù)埋件的設(shè)置，避開(kāi)遺漏。主塔施工屬于高空作業(yè)，施工時(shí)應(yīng)實(shí)行須要的措施，保證施工平安。5 結(jié)束語(yǔ)洞庭湖大橋3#墩主塔從塔座