斜拉橋主塔設(shè)計(jì)

斜拉橋主塔設(shè)計(jì)

1下塔柱結(jié)構(gòu)組成在白居寺大橋工程中，p7和p8主塔為水滴落混凝土結(jié)構(gòu)，每個(gè)塔柱配置三個(gè)梁。兩種柱子和三種柱子的結(jié)構(gòu)是完全不同的。索塔總高度236m，分上下塔柱2部分，高度分別為181.8m與54.2m。上塔柱（索區(qū)）施工使用到C55鋼纖維混凝土材料，下塔柱為C40混凝土，針對(duì)下塔柱+182.248～+201.250m區(qū)間均采取C20混凝土填充的方式，剩余結(jié)構(gòu)與橫梁施工所用材料均為C55混凝土。該橋主塔采取的是水滴狀異形結(jié)構(gòu)形式，上部與中部橫梁均采取的是圓弧面設(shè)計(jì)形式，內(nèi)部設(shè)置為異形多腔體，總體上結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜。對(duì)此，下文針對(duì)空間異形索塔塔柱施工展開(kāi)探討，提出外觀質(zhì)量控制措施，為斜拉橋的建設(shè)提供支持。2在屋頂施工過(guò)程中的分析施工流程為：施工準(zhǔn)備→施工縫鑿毛、清理→下橫梁弧形底板施工→1～32.1勁性骨架結(jié)構(gòu)白居寺長(zhǎng)江大橋塔柱施工為典型的高空作業(yè)項(xiàng)目，此階段對(duì)鋼筋定位精度提出較高要求，塔柱施工時(shí)有必要增設(shè)勁性骨架，以便提升穩(wěn)定性。此處采取的是小斷面桁架結(jié)構(gòu)，形態(tài)方面為等邊三角形，采取分榀分節(jié)加工的方式，并基于運(yùn)輸車(chē)轉(zhuǎn)移到施工現(xiàn)場(chǎng)以便吊裝作業(yè)，經(jīng)焊接后形成整體結(jié)構(gòu)。勁性骨架由3部分構(gòu)成，即豎向立桿∠75mm×8mm、水平橫桿∠75mm×5mm、斜撐∠50mm×5mm，單個(gè)塔柱可分為8個(gè)單元，勁性骨架整體標(biāo)高為9m。工程中對(duì)各節(jié)段安裝精度提出較高要求，采取加工場(chǎng)制作的方式，經(jīng)吊裝后采取焊接處理措施，并將其暫放于固定臺(tái)座上，有效避免結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象。2.2索導(dǎo)管安裝工藝模擬白居寺長(zhǎng)江大橋塔柱索導(dǎo)管工程量較大，為提升施工效率，索導(dǎo)管采取的是整體吊裝的方法。施工中，需確保索導(dǎo)管軸線定位精度，其誤差需在5mm內(nèi)，考慮到高空作業(yè)項(xiàng)目危險(xiǎn)性較高的特點(diǎn)，為盡可能降低索導(dǎo)管安裝難度，采取的是先焊接后吊裝的方式，即索導(dǎo)管與勁性骨架經(jīng)焊接處理后，再將所得的整體結(jié)構(gòu)吊裝并安裝，在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人的指揮下實(shí)現(xiàn)精確定位。2.3模型施工2.3.1斜拉索鋼模翻模安裝白居寺長(zhǎng)江大橋塔柱中的外模板，基于液壓自爬模的方式展開(kāi)施工作業(yè)，設(shè)置下塔柱外側(cè)曲面段時(shí)，采取的是定型鋼模翻模的方式，并利用竹膠板模板順利完成橫梁安裝作業(yè)。各節(jié)段施工作業(yè)時(shí)都要模板收分，且在爬模上施工作業(yè)，以提升作業(yè)精度。2.3.2定型模板的確定塔肢內(nèi)箱室采取變截面形式，基于鋼模組經(jīng)拼裝作業(yè)后得到完整的定型模板。橫梁處的箱室總量較多，此部分采取竹膠板施工的方式。所用定型鋼?？偢叨?.8m，實(shí)際施工中澆筑高度4.5m，頂面適當(dāng)預(yù)留3～10cm，以滿足蓄水養(yǎng)護(hù)需求。2.4混凝土施工上下塔柱、上部及中部橫梁澆筑材料保持一致，均為C55混凝土；考慮到橋塔錨固區(qū)的特殊性，向其中摻入鋼纖維，具體用量為50kg/m2.5混凝土維護(hù)和加熱系統(tǒng)2.5.1安裝冷卻水管從結(jié)構(gòu)特性考慮，塔柱下橫梁處設(shè)置為實(shí)心段形式，單節(jié)澆筑高度達(dá)3.75m，為滿足施工要求，需在該處安裝冷卻水管，結(jié)束澆筑施工后展開(kāi)持續(xù)性養(yǎng)護(hù)并達(dá)到7d，以免混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。2.5.2養(yǎng)護(hù)索塔高度較大，考慮到強(qiáng)度與外觀2方面要求，需做好養(yǎng)護(hù)工作，本工程中采用涂抹養(yǎng)護(hù)劑的方式。2.5.3溫度對(duì)拆模保溫難度的影響受混凝土表層溫度偏高的影響，將與施工現(xiàn)場(chǎng)溫度形成明顯差異，隨之提升了拆模保溫難度。對(duì)此，需控制好拆模時(shí)間，以白天溫度較高的時(shí)段為宜，盡可能縮小混凝土與外界的溫差。3塔的外觀質(zhì)量原因和處理3.1塔的外觀非常深，有些區(qū)域有深色3.1.1混凝土的理化性質(zhì)改變混凝土顏色的因素較多，常見(jiàn)有原材料質(zhì)量、配比、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)溫度等，相較之下以原材料的影響最為明顯，所用水泥的品類將成為改變混凝土顏色深淺的關(guān)鍵。關(guān)于白居寺長(zhǎng)江大橋塔柱各節(jié)段出現(xiàn)顏色深淺不一的情況，其受到了澆筑時(shí)間以及現(xiàn)場(chǎng)溫度的影響，根據(jù)施工資料得知，由于環(huán)境溫度的變化幅度較大，致使大體積混凝土水化作用的持續(xù)時(shí)間存在明顯差異。若處于高溫環(huán)境，將明顯提升混凝土水化速度，產(chǎn)生大量Ca(OH)3.1.2塔柱的均勻布染塔柱各部分顏色需達(dá)到均勻狀態(tài)，對(duì)此要針對(duì)原材料采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施。注重對(duì)原材料的質(zhì)量檢測(cè)，明確泥土質(zhì)量。未經(jīng)許可不可改變塔柱混凝土坍落度，以泵送高度為基準(zhǔn)，針對(duì)中塔柱與塔柱做靈活調(diào)整。合理優(yōu)化布料工藝，適配中心集料斗并將其置于塔柱節(jié)段頂部，在分溜槽的輔助下將混凝土轉(zhuǎn)移至指定區(qū)域，從而達(dá)到均勻布料的效果。盡管部分混凝土水灰比有所提升，也能夠分推至其他區(qū)域，此時(shí)水泥過(guò)早硬化的現(xiàn)象將得到有效控制。3.2混凝土局部收縮裂紋3.2.1小裂紋在塔柱部分節(jié)段出現(xiàn)較大裂紋基于下塔柱實(shí)際情況，采取翻模施工工藝，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要素（拌制能力、混凝土性能、現(xiàn)場(chǎng)溫度等），單節(jié)段施工周期為10～12d。但從實(shí)際情況來(lái)看，塔柱部分節(jié)段出現(xiàn)細(xì)小裂紋，各長(zhǎng)度不均，多為0.3～1.2m，所有裂縫寬度都在0.02m內(nèi)，暫未表現(xiàn)出發(fā)展趨勢(shì)；從分布位置來(lái)看，以裝飾槽處居多，該處大部分裂縫在拆模前便已生成，塔柱為大截面設(shè)計(jì)形式（長(zhǎng)32m、寬9.2m），且含有大量裝飾，所用水平鋼筋數(shù)量相對(duì)較少，是極為脆弱的區(qū)域，因此，裝飾槽位處產(chǎn)生明顯的收縮裂紋。3.2.2混凝土拆模養(yǎng)護(hù)由于整體周期較長(zhǎng)，需適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間，以達(dá)到控制拆模裂紋收縮的效果。結(jié)束混凝土拆模作業(yè)后，需通過(guò)噴淋的方法做好養(yǎng)護(hù)工作。下橫梁節(jié)段施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)溫度處于較低狀態(tài)，為避免材料質(zhì)量問(wèn)題，需利用土工布將其有效包裹，以達(dá)到保溫的效果。3.3根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)模板安裝要求除上述問(wèn)題及其解決措施，還可采取以下內(nèi)容對(duì)塔身外觀進(jìn)行控制：1）塔身施工時(shí)使用性能較好的混凝土，提升攪拌均勻性，不可出現(xiàn)外摻劑等材料分布不均的現(xiàn)象；2）塔身模板的剛度需足夠合理，在確?；炷翝仓耐瑫r(shí)還要避免拆模變形現(xiàn)象，塔身外模可使用大塊鋼模結(jié)構(gòu)，以便控制模板接縫數(shù)量，各模板的固定措施必不可少，以螺栓緊固的方式為宜，模板需滿足平順的基本要求；3）模板使用前需采取清理措施，完全處理表面浮銹后再刷涂脫模劑；4）塔身施工放樣對(duì)精度提出較高要求，在使用天頂準(zhǔn)直儀鉛垂線控制法的基礎(chǔ)上，輔以全站儀三維坐標(biāo)法，彼此之間相互驗(yàn)證結(jié)果，全面確保塔身放樣的精確性5）做好塔身澆筑前的準(zhǔn)備工作，需在鋼筋表面設(shè)置混凝土墊塊，彼此間距控制在40cm內(nèi)，此舉目的在于避免露筋現(xiàn)象，實(shí)際澆筑過(guò)程中，需合理布料并振搗，不可出現(xiàn)混凝土離析、漏振等問(wèn)題；6）各預(yù)埋件的標(biāo)高需得到合理控制，相較混凝土表面高度而言需略低3～5cm，最后使用同標(biāo)號(hào)水泥補(bǔ)齊，使該部分與混凝土面有效銜接；7）結(jié)束塔身混凝土拆模作業(yè)后，便進(jìn)入到養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。采取防水紙包裹的方式，利用膠帶紙將其粘接成整體，提升防水覆蓋效果；8）與橫梁銜接的區(qū)域有必要設(shè)置垂直施工縫，該處在滿足強(qiáng)度要求后鑿毛處理，隨后使用壓力風(fēng)深度清理，持續(xù)灑水使得施工縫處于持續(xù)性濕潤(rùn)狀態(tài)，此項(xiàng)工作需維持到新澆筑混凝