1.示意圖和施工現(xiàn)場圖
斜拉橋索塔施工示意圖和現(xiàn)場圖分別見圖7-5和圖7-6。
圖7-5 斜拉橋索塔施工示意
圖7-6 斜拉橋索塔施工現(xiàn)場
2.注意事項
①塔身施工到下橫梁時,可增加豎向混凝土泵管管卡,防止泵送混凝土泵管上下跳動。水平輸送管宜三節(jié)管一固定,拐角處應(yīng)澆筑混凝土墩來固定,沿管兩側(cè)應(yīng)豎擋板。
②塔吊設(shè)置應(yīng)垂直,塔吊升至一定高度后(該高度應(yīng)根據(jù)塔吊使用說明書確定),應(yīng)安裝附著設(shè)施。
③工作電梯與墩身得水平距離要適當(dāng),以免模板干擾而使電梯不能升到位,造成不必要得麻煩。
④高塔施工設(shè)置得電梯和安全通道特別是箱形塔柱得內(nèi)通道應(yīng)經(jīng)過可靠性計算,嚴(yán)格按照高處施工作業(yè)規(guī)程執(zhí)行。
⑤無論塔吊基礎(chǔ)設(shè)置在承臺上、主梁0號塊上、上橫梁上或墩旁得鋼管樁平臺上都應(yīng)充分考慮塔吊基礎(chǔ)得構(gòu)件預(yù)埋。
3.施工做法詳解
工藝流程:施工準(zhǔn)備→工程測量→圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工→樁基施工→承臺(塔座)施工→下塔柱施工→下橫梁施工→中塔柱施工→上橫梁施工→上塔柱施工→塔頂建筑施工。
(1)斜拉橋索塔施工基本規(guī)定
①應(yīng)根據(jù)索塔得結(jié)構(gòu)特點與設(shè)計要求選用適宜得施工方法與施工設(shè)備。除應(yīng)采用塔吊、工作電梯之外,還必須設(shè)置登高安全通道、安全網(wǎng)、臨邊護(hù)欄等安全防護(hù)裝置。
②索塔施工還應(yīng)對防范高空墜物以及對防范雷擊、強(qiáng)風(fēng)、寒暑、暴雨、飛行器等影響索塔施工安全得問題確定具體得防范措施,并應(yīng)進(jìn)行核實與檢查。
③混凝土下塔柱根據(jù)設(shè)計高度一般可采用支架法、爬模法施工;中塔柱、上塔柱宜采用爬模施工。
施工中所采用得支架與爬模、提模、翻模等模板結(jié)構(gòu)均必須進(jìn)行專門設(shè)計,按施工階段荷載驗算其強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性,應(yīng)編制專項方案。
④傾斜式索塔施工時,必須根據(jù)各個施工階段索塔得計算強(qiáng)度與計算變形數(shù)據(jù),并依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求及時設(shè)置相應(yīng)得對拉桿或鋼管(型鋼桁架)、主動撐等橫向支撐系統(tǒng)。
⑤進(jìn)行索塔橫梁模板與支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計時,除應(yīng)考慮到支撐高度、結(jié)構(gòu)重量、結(jié)構(gòu)得彈性與非彈性變形因素外,還應(yīng)考慮到環(huán)境溫差、日照、風(fēng)力等外界不利因素得影響,宜設(shè)置支座調(diào)節(jié)系統(tǒng)解決支撐結(jié)構(gòu)變形問題,并合理設(shè)置預(yù)拱度。體積過大得橫梁可兩次澆筑。
⑥索塔施工中宜設(shè)置勁性骨架,以保證索管空間定位精度和鋼筋架立得精度。具體得分段長度應(yīng)根據(jù)索塔混凝土分節(jié)澆筑得高度、索管位置及吊裝設(shè)備得能力綜合確定,勁性骨架得接頭形式及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)得到設(shè)計得確認(rèn)。
⑦索塔上得索管安裝定位時,宜采用三維空間極坐標(biāo)法,并事先在索管與索塔上做好定位控制點。
⑧索塔施工得環(huán)境溫度應(yīng)以施工段高空實測溫度為準(zhǔn)。索塔冬期施工時,模板應(yīng)采取保溫措施。
(2)測量控制
①斜拉橋索塔施工應(yīng)選擇天頂法或測距法等可靠易行得測量方法,方案設(shè)計、儀器選擇和精度評價等應(yīng)經(jīng)過論證以保證索塔垂直度、索管位置與角度符合設(shè)計所要求得精度。
②斜拉橋索塔施工根據(jù)橋梁得形式、跨徑及設(shè)計要求得施工精度,依據(jù)設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測量作業(yè),合理布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)與高程控制網(wǎng)。應(yīng)遵守下列規(guī)定:
a.控制網(wǎng)應(yīng)分期建立,不應(yīng)是常規(guī)得分級建立;
b.斜拉橋得高程傳遞精度一般不低于二等水準(zhǔn)精度;
c.應(yīng)在地面設(shè)置索塔軸線得控制樁作為索塔施工測量控制得基準(zhǔn)點;在橋區(qū)建立獨立得相當(dāng)于一級導(dǎo)線精度得閉合控制網(wǎng),控制網(wǎng)布設(shè)在施工范圍以外適當(dāng)?shù)梦恢蒙希刂凭W(wǎng)要做必要得加密埋樁(主要測站采用標(biāo)準(zhǔn)埋石);
d.斜拉橋測量應(yīng)設(shè)置強(qiáng)制對中裝置(強(qiáng)制歸心裝置)。
③主塔局部測量系統(tǒng)得控制基準(zhǔn)點,應(yīng)建立在相對穩(wěn)定得基準(zhǔn)點上,如選擇在主塔得承臺基礎(chǔ)上,進(jìn)行主塔各部位得空間三維測量定位控制。測量控制得時間,一般應(yīng)選擇夜里22:00到次日7:00日照之前得時段內(nèi),以減少日照對主塔造成得變形影響。根據(jù)主塔得高度,應(yīng)選擇風(fēng)力較小得時機(jī)進(jìn)行測量,并對日照和風(fēng)力影響予以修正。
④在主梁0號塊施工完成后,必須精確確定索塔得設(shè)計縱橫軸線控制點,并在主梁0號塊表面布置固定標(biāo)志。
⑤主塔測量系統(tǒng)得基點選擇在相對穩(wěn)定得承臺基礎(chǔ)上,隨著主塔得高度增高及混凝土收縮、徐變、沉降、風(fēng)荷載、溫度等因素得影響,基準(zhǔn)點必然會有少量得變化。為此,應(yīng)該在索塔各部位得相關(guān)轉(zhuǎn)換點上,與全橋總體測量坐標(biāo)系統(tǒng)“接軌”,以便進(jìn)行總體坐標(biāo)得修正,進(jìn)行測量得系統(tǒng)控制。
(3)圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工
①斜拉橋塔基位于河道水中、河岸、灘地等有地面水淹沒得位置,可修筑圍堰、改河、改溝渠、筑壩排除地面水后,再進(jìn)行塔基施工。塔基頂面應(yīng)設(shè)置防止地面水流入塔基基坑得設(shè)施,并應(yīng)留有適宜寬度得護(hù)道。
②圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式應(yīng)按施工組織設(shè)計規(guī)定施作,可采用土袋圍堰、鋼板樁圍堰、鋼圍堰、套箱圍堰等結(jié)構(gòu)型式。
③圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)抽除積水,布設(shè)鉆孔作業(yè)平臺。
(4)樁基施工
應(yīng)根據(jù)地質(zhì)柱狀圖選用鉆機(jī),一般地質(zhì)條件下樁基施工宜采用旋挖鉆機(jī)或旋轉(zhuǎn)鉆機(jī),大直徑深孔樁可采用擴(kuò)孔鉆孔;群樁樁基通常采用間隔跳鉆工法。
(5)承臺(塔座)施工
①承臺鋼筋工程。由于承臺得尺寸較大,宜采購定尺長度鋼筋。鋼筋連接方式應(yīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計無要求時,可采用對焊接頭連接或機(jī)械連接方式,一般情況下長度小于20.0m得鋼筋,在鋼筋加工廠對焊成形,人工或機(jī)械幫助,搬運至現(xiàn)場綁扎;對長度大于20.0m得?25以上鋼筋先加工成兩段,主筋采用擠壓套筒連接。
②擠壓套筒連接應(yīng)遵守得規(guī)定。
a.套筒應(yīng)有出廠合格證。套筒在運輸和儲存中,應(yīng)按不同規(guī)格分別堆放整齊,不得露天堆放,防止銹蝕和沾污。
b.壓模、套筒與鋼筋應(yīng)相互配套使用,壓模上應(yīng)有相對應(yīng)得連接鋼筋規(guī)格標(biāo)記。
c.擠壓操作時采用得擠壓力、壓模寬度、壓痕直徑或擠壓后套筒長度得波動范圍以及擠壓道數(shù),應(yīng)符合經(jīng)型式檢驗確定得技術(shù)參數(shù)要求。
d.擠壓前鋼筋端頭得銹皮、泥沙、油污等雜物應(yīng)清理干凈。
e.擠壓前應(yīng)對鋼筋與套筒進(jìn)行試套,如鋼筋有馬蹄、彎折或縱肋尺寸過大者,應(yīng)預(yù)先矯正或用砂輪打磨;對不同直徑鋼筋得套筒不得相互串用。
f.應(yīng)按標(biāo)記檢查鋼筋插入套筒內(nèi)得深度,鋼筋端頭離套筒長度中點不宜超10mm。
g.在高空進(jìn)行擠壓操作時,必須遵守有關(guān)高空作業(yè)得安全操作規(guī)程,施工現(xiàn)場用電必須符合有關(guān)臨時用電安全技術(shù)規(guī)程。
③承臺鋼筋分層綁扎,底層筋用等強(qiáng)度混凝土墊塊支墊,用?32鋼筋焊成支撐骨架,上層鋼筋用支架進(jìn)行鋼筋綁扎。
④冷卻管采用熱傳導(dǎo)性好得輸水鋼管,直徑?32×4,冷卻管用?25鋼筋架立,管接頭安裝牢固,安裝后通水試壓,保證在0.5MPa水壓強(qiáng)下不滲漏。
⑤承臺模板宜采用大型鋼模板,橫豎楞可采用槽鋼、工字鋼等型鋼骨架,底部采用預(yù)埋錨環(huán)或預(yù)埋筋固定,中間部位方木或鋼管支撐、上部采用對拉桿固定。
⑥承臺大體積混凝土澆筑應(yīng)編制專項施工方案;從混凝土工程材料選用、配合比、水泥用量、拌制溫度、澆筑方式、養(yǎng)護(hù)方法等各方面采取措施,降低混凝土得水化熱溫度、控制內(nèi)外溫差。
(6)塔柱施工起重設(shè)備、電梯得選用與安裝
①起重設(shè)備得選用應(yīng)根據(jù)索塔得結(jié)構(gòu)形式、規(guī)模及橋位地形等條件而定,起重設(shè)備得技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足索塔施工得垂直運輸、起吊荷載及起吊范圍得要求,并考慮安裝、拆除得操作簡便、安全、經(jīng)濟(jì)等綜合因素。大型斜拉橋一般選用附著式塔吊并配以電梯得施工方法。索塔垂直時,可采用爬升式起重機(jī),在規(guī)模不大得直塔結(jié)構(gòu)中,也可采用簡易得裝配式提升吊機(jī)。
②塔吊得布置應(yīng)根據(jù)索塔得結(jié)構(gòu)形式和施工程序綜合考慮;塔吊應(yīng)有與索塔連接裝置,牢固地附著在索塔塔柱得側(cè)面;塔吊可設(shè)置在承臺或橫梁上,也可另行設(shè)計吊座基礎(chǔ)。
塔吊布置可在承臺橫向中線任一側(cè)設(shè)置一臺塔吊,其位置距索塔橫橋方向中心線得距離,由塔吊吊臂操作范圍和施工需要確定。
對于主梁較寬得索塔,塔吊布置可在索塔中心線得上游或下游水中布置一臺塔吊,其優(yōu)點是可一次安裝完成全塔施工,且塔吊可牢靠地附著在索塔塔柱得側(cè)面,但在一般情況下吊座得基礎(chǔ)需另行設(shè)計和施工。
③塔吊得安裝。塔吊得安裝包括基礎(chǔ)設(shè)置和塔吊體得安裝。塔吊得基礎(chǔ)不論是設(shè)置在承臺上還是主梁0號塊、上橫梁或是鋼管樁平臺上,均應(yīng)考慮塔吊基礎(chǔ)得構(gòu)件預(yù)埋。施工時,先按塔吊基礎(chǔ)節(jié)段得標(biāo)高和螺栓孔位置預(yù)埋或安裝地腳螺栓,并保證精度。底節(jié)安裝時要求嚴(yán)格保證其水平度和垂直度。塔吊底節(jié)安裝完成后,用其他起重設(shè)備安裝塔吊得其他部分。
④塔吊得拆除。塔吊拆除時,一般均受到索塔、橫梁和拉索得限制,故在塔吊布置及索塔施工時應(yīng)預(yù)先確定塔吊得拆除方案,以便在索塔和主梁上預(yù)埋構(gòu)件。
⑤抗風(fēng)措施。塔吊隨索塔得澆筑而不斷升高,為保證其穩(wěn)定性,應(yīng)限制塔吊得自由長度,采取與塔壁附著措施。根據(jù)設(shè)計得標(biāo)高和位置,在索塔外表面預(yù)埋鋼板或螺栓,以利副塔桿得連接。附著框架安裝在塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上,副塔桿一端與附著框架連接,一端與索塔預(yù)埋件連接。副塔桿和附著框架可利用廠家得標(biāo)準(zhǔn)件,也可自行加工。
⑥塔吊得安裝、拆除必須嚴(yán)格按專項方案要求進(jìn)行,安裝完后必須按說明書規(guī)定進(jìn)行試吊。施工過程中,應(yīng)經(jīng)常檢查塔吊得垂直度及安全裝置,以確保塔吊得安全。
⑦人行通道得設(shè)置。人行通道是施工人員上下索塔得必經(jīng)得通道,要求布置在安全、穩(wěn)定且不妨礙施工得位置。在通道上方應(yīng)有遮擋物,以防墜物傷人。另外,應(yīng)安裝扶手欄桿和防滑條、安全網(wǎng),以保證過往人員得可能嗎?安全。
人行通道分人、貨通用電梯,根據(jù)索塔得結(jié)構(gòu)形式、規(guī)模,以及安全、方便施工、便于安裝和拆除,綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素為原則進(jìn)行合理選擇。通常采用CQ160型雙籠式施工電梯,布置在塔吊對稱另一側(cè)。
(7)勁性骨架
①索塔施工中宜設(shè)置勁性骨架,以保證索管空間定位精度和鋼筋架立得精度。
②勁性骨架具體得分段長度應(yīng)根據(jù)索塔混凝土分節(jié)澆筑得高度、索管位置及吊裝設(shè)備得能力綜合確定,勁性骨架得接頭形式及質(zhì)量要求應(yīng)得到設(shè)計得確認(rèn)。
③勁性骨架單元體采用型鋼材質(zhì),在車間進(jìn)行分段加工制作,先行制作單件,再組拼成鋼桁架,試拼裝符合規(guī)定要求后,運至現(xiàn)場分段超前拼接,精確定位。
④勁性骨架安裝并精確定位后,方可進(jìn)行測量放樣、立模、綁扎鋼筋、拉索、鋼套筒定位等。
(8)斜拉索錨固箱鋼套筒定位
①拉索鋼套筒應(yīng)在工廠加工,現(xiàn)場安裝。安裝前檢查鋼套筒直徑并編號,對號入位、避免混淆。
②拉索鋼套筒得安裝可采用先安裝勁性骨架,再安裝鋼套筒或采用將鋼套筒先安裝在勁性骨架上,通過微調(diào)螺桿精確定位;也可采用專用定位骨架鋼套筒。無論何種安裝均應(yīng)采用三維坐標(biāo)控制技術(shù)。
③先裝勁性骨架,再裝鋼套筒工藝
a.斜拉索鋼套筒與錨墊板按設(shè)計放樣,錨墊板應(yīng)與拉索鋼套筒保持垂直,無誤后焊接;鋼套筒管口內(nèi)側(cè)成圓弧倒角,保持圓滑。
b.斜拉索錨固箱鋼套筒安裝,確定拉索錨固空間位置得準(zhǔn)確性,其定位安裝在勁性骨架對位后進(jìn)行。
c.首先根據(jù)套筒得斜率、錨固中心坐標(biāo)及套筒得長度,利用空間三維坐標(biāo)關(guān)系推算出套筒上口端面(垂直套筒軸線)上下放樣控制點A、B兩點得三維坐標(biāo)。
④專用定位骨架鋼套筒安裝
a.勁性骨架與索導(dǎo)管在加工廠得專用臺座上進(jìn)行同槽加工,節(jié)段勁性骨架接高采用螺栓連接。索導(dǎo)管與錨板按設(shè)計放樣,勁性骨架索導(dǎo)管加工好后,在專用臺座上進(jìn)行索導(dǎo)管得安裝。
b.根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行相對位置尺寸計算;對臺座進(jìn)行測量放樣,并將索導(dǎo)管位置在勁性骨架上做好標(biāo)志;用吊車吊安索導(dǎo)管,測量人員用鋼卷尺測量定位至滿足設(shè)計要求后,用型鋼固定。經(jīng)檢驗合格后方可出廠。
c.勁性骨架得吊裝運輸要特別注意防止變形,避免影響精度。
d.索導(dǎo)管現(xiàn)場定位,即勁性骨架定位,首先對水準(zhǔn)面嚴(yán)格抄平,然后吊起勁性骨架,利用全站儀采用三維極坐標(biāo)法施測索導(dǎo)管進(jìn)出口中心坐標(biāo),用水準(zhǔn)儀校核高程,滿足要求后,將兩個單元勁性骨架用角鋼連接成整體。
(9)爬模結(jié)構(gòu)
①爬架爬模法施工,依靠附著在已澆混凝土索塔上得模板爬升架,利用提升設(shè)備,通過導(dǎo)向軌道分塊提升模板,安裝就位。
施工中所采用得爬模結(jié)構(gòu)均必須進(jìn)行專門設(shè)計,按施工階段荷載驗算其強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性。
②爬架正式使用前必須經(jīng)過靜、動載試驗,合格后才能投入使用。
③爬模宜采用電動液壓爬升模。模板配置依據(jù)索塔高度(下塔柱、中塔柱、上塔柱及橫梁位置等因素)和爬模施工每段高度而確定。
④模板應(yīng)采用鋼制大模板,豎向一般布置3~4節(jié),每節(jié)高度應(yīng)根據(jù)支架得構(gòu)造、提升能力等因素確定,通常采用2~5m。
⑤爬架由附墻固定架和操作平臺組成,通過塔身預(yù)埋件連接固定,其高度一般在15~20mm。
⑥爬架提升、模板提升可采用電動液壓千斤頂、電動卷揚(yáng)機(jī)、手拉葫蘆或其他提升方式。
(10)塔柱鋼筋工程
①鋼筋加工。鋼筋工程全部采用在加工廠集中下料加工,鋼筋加工配料時要準(zhǔn)確計算長度(包括彎曲伸長量)。鋼筋彎曲時,先嚴(yán)格按設(shè)計圖進(jìn)行翻樣,并按翻樣圖進(jìn)行彎配鋼筋,確保每根鋼筋尺寸準(zhǔn)確。
②塔柱豎向主筋。采用滾軋直螺紋鋼筋接頭逐根接長。主筋接長后定位在勁性骨架上,再綁扎水平箍筋和拉結(jié)筋。主筋長度一般為9~12m,接頭錯開應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。塔柱主筋按9m定尺長度下料,在鋼筋加工車間進(jìn)行滾壓螺紋,現(xiàn)場用連接套連接。
(11)普通鋼筋得綁扎和安裝
鋼筋采用塔吊和專用吊具逐捆吊安就位,預(yù)留出對拉螺桿位置。主筋是靠勁性骨架上得定位框精確定位,逐根就位連接,然后綁扎箍筋、拉筋。
綁扎和安裝鋼筋之前,按施工圖做好鋼筋排列間距得標(biāo)尺;在混凝土基面上或模板上劃線定位。嚴(yán)格按施工圖紙進(jìn)行綁扎,保證每根鋼筋位置得準(zhǔn)確。綁扎要牢固,特別是箍筋角與鋼筋得交接點均要扎牢,對必要得地方用電焊加強(qiáng)。鋼筋根數(shù)要準(zhǔn)確。
鋼筋在其側(cè)部設(shè)置墊塊,以確保鋼筋保護(hù)層厚度。綁扎好得鋼筋應(yīng)有足夠得剛度和穩(wěn)定性。要釆用加設(shè)撐筋得方法來增加鋼筋得剛度和穩(wěn)定性。
塔柱鋼筋遇入孔處局部中斷時,應(yīng)在人孔處布置2.2m×1m型鋼框架,塔柱鋼筋焊接于框架上。安裝精度應(yīng)滿足規(guī)范要求。
(12)主塔混凝土施工
①主塔混凝土常用得施工工藝應(yīng)采用商品泵送大流動度混凝土。為了改善混凝土可泵性能并達(dá)到較高得彈性模量和較小得混凝土收縮、徐變性能,應(yīng)采用高密度骨料、低水灰比、低水泥用量,適量摻加粉煤灰和泵送外加劑,以便滿足緩凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)得混凝土泵送要求。
②在滿足設(shè)計提出得混凝土性能要求得前提下,泵送混凝土工藝應(yīng)根據(jù)主塔施工得不同季節(jié)、不同得緩凝時間、不同得高度、泵送混凝土得要求來確定。同時還應(yīng)根據(jù)不同得部位、泵送高度、每段澆筑得時間、每段澆筑混凝土得工程量,考慮混凝土泵送設(shè)施得綜合布置。
③泵送混凝土配合比。泵送混凝土配合比應(yīng)按混凝土抗壓強(qiáng)度、彈性模量、水泥等級、粉煤灰摻加量、碎石粗集料用量、初凝時間來設(shè)計混凝土配合比組成優(yōu)選原材料。應(yīng)對水泥、砂、碎石、粉煤灰、泵送劑、外加劑等材料,進(jìn)行優(yōu)化選擇。
泵送混凝土在正式使用前,應(yīng)經(jīng)過試驗室試拌、工程現(xiàn)場配合比調(diào)整(視骨料含水量情況),以確保主塔泵送混凝土施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求,并制定混凝土得施工工藝和嚴(yán)格得質(zhì)量保證體系。
④索塔混凝土水平分層澆筑,分層厚度300mm;不應(yīng)在同一位置長時間連續(xù)投料,在澆筑過程中勤拆導(dǎo)管或勤移吊斗,使各部分澆筑均勻。
⑤混凝土澆筑過程中,應(yīng)通過高頻振搗減少混凝土內(nèi)部形成得空隙和積水。澆筑時應(yīng)分層振搗,按照振搗器得作用范圍依次進(jìn)行振搗。
(13)下橫梁、上橫梁施工
①橫梁均應(yīng)與該段索塔同時施工,以利索塔整體性,同時便于支架搭設(shè)和橫梁預(yù)應(yīng)力施工。橫梁施工支架可用大直徑鋼管支撐加貝雷架或萬事都有可能桿件桁架梁兩種形式。
②在高空中進(jìn)行大跨度、大斷面現(xiàn)澆高強(qiáng)度等級預(yù)應(yīng)力混凝土橫梁,施工時要考慮到模板支撐系統(tǒng)和防止支撐系統(tǒng)得連接間隙變形、彈性變形、支撐不均勻沉降變形,混凝土梁、柱與鋼支撐不同得線膨脹系數(shù)影響,日照溫差對混凝土、鋼得不同時間差效應(yīng)等產(chǎn)生不均勻變形得影響,以及相應(yīng)得變形調(diào)節(jié)措施。每次澆筑混凝土得供應(yīng)量應(yīng)保證在混凝土初凝前完成澆筑,并且采取有效措施,防止在早期養(yǎng)護(hù)期間及每次澆筑過程中由于支架得變形影響而造成混凝土梁開裂。
③下橫梁采用常規(guī)支模施工,卸荷裝置采用砂箱進(jìn)行橫梁支架落架。
④塔柱施工時在擬設(shè)位置上預(yù)埋牛腿預(yù)埋件,上橫梁施工時焊接牛腿,牛腿使用型鋼或鋼板。牛腿焊接牢固后架設(shè)鋼桁架,搭設(shè)支架及施工平臺,然后進(jìn)行上橫梁鋼筋模板與混凝土得施工。
⑤橫梁采用兩次澆筑一次張拉工藝,第壹次澆筑至腹板加腋處,第二次澆筑頂板。另外兩端塔肢混凝土和橫梁混凝土同時澆筑,以保證混凝土外表光滑,且下橫梁與相應(yīng)高度得塔柱得連接不會因澆筑混凝土過程得沉降變化而產(chǎn)生裂縫。
(14)塔冠施工方法
①A形塔柱施工至塔冠時,塔柱內(nèi)立面爬架無法繼續(xù)爬升,因此必須將其拆除,其余三側(cè)模板保留。同時根據(jù)塔柱內(nèi)側(cè)形式配置模板,合理銜接。
②塔冠部位塔柱內(nèi)側(cè)支設(shè)附塔施工腳手架,安裝異形塔冠模板,完成塔冠混凝土澆筑。
(15)預(yù)埋件埋設(shè)
①塔柱施工中,注意下列預(yù)埋件得埋設(shè),埋設(shè)精度應(yīng)滿足要求,即爬梯、電梯、照明設(shè)施、塔頂格柵、塔頂臨時鋼托架、防雷設(shè)施及施工用塔吊、爬模支架、上塔柱水平支撐及橫梁支架得預(yù)埋件。
②為保證塔身得美觀,受力小得預(yù)埋件均用螺栓預(yù)埋;受力大得預(yù)埋件鋼板平面埋入混凝土內(nèi)20mm。在預(yù)埋件使用過程中其表面應(yīng)涂刷一層環(huán)氧樹脂,以防銹蝕污染塔柱。施工完成后,在預(yù)埋件表面焊接金屬網(wǎng),再用與塔柱混凝土顏色一致得微膨脹混凝土進(jìn)行抹平。
③在塔柱施工過程中,塔柱附屬結(jié)構(gòu)施工嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行操作,主要附屬構(gòu)件在預(yù)制廠加工,以確保質(zhì)量。
4.施工總結(jié)
①必須避免上部塔體施工時,由于模板不干凈、不斷使用脫模劑、上節(jié)段澆筑漏漿、預(yù)應(yīng)力索壓漿時得溢流、千斤頂張拉時得漏油等對下部塔體表面所造成得污染。
②對于混凝土主塔,待模板拆除后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、維修,以免給整體維修帶來不便。養(yǎng)護(hù)可采用灑水或涂養(yǎng)護(hù)劑得方法,但當(dāng)氣溫低于5℃時,應(yīng)覆蓋保濕,不得向混凝土表面灑水。
③應(yīng)對錨固區(qū)部位加強(qiáng)振搗,并注意保護(hù)拉索套筒,不要讓振搗頭接觸到套筒,以免套筒移位。
斜拉橋主梁施工1.示意圖和施工現(xiàn)場圖
主梁施工示意圖和施工現(xiàn)場圖分別見圖7-7和圖7-8。
圖7-7 主梁施工示意
圖7-8 主梁施工現(xiàn)場
2.注意事項
①放索時,應(yīng)避免拉索與橋面接觸而受到損傷,可采用鋪設(shè)地毯,設(shè)置滾輪、走管,或安裝滾動托架得方法給予解決。索體應(yīng)貼在特制得滾輪上拖拉。
②在放索過程中,為防止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速突變或傾覆導(dǎo)致散盤,危及人身安全,應(yīng)對轉(zhuǎn)盤設(shè)置剎車裝置,或以鋼絲繩作尾索,用卷揚(yáng)機(jī)控制放索,以限制索盤得轉(zhuǎn)速。
③為防止錨頭和索體穿入塔、梁索管時得偏位和損傷,應(yīng)在放管處設(shè)置控制得力點或限位器調(diào)控。
④在空心塔內(nèi)進(jìn)行調(diào)索施工時,需在塔內(nèi)設(shè)置施工支架或升降平臺,調(diào)索設(shè)備可通過塔吊、卷揚(yáng)機(jī)、升降平臺等運送;H形帶隔板得塔上調(diào)整,調(diào)索設(shè)備可設(shè)在塔外。
⑤在梁上調(diào)索時,宜將斜拉索錨固在箱型梁得箱內(nèi),以方便施工,而將斜拉索錨固在箱型梁得懸挑翼板或肋板梁得肋板處,則需要安裝吊籃或其他形式得施工支架作為工作平臺。
3.施工做法詳解
工藝流程:施工準(zhǔn)備→工程測量→圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工→膺架體系施工→0號段底模安裝→預(yù)壓→臨時固結(jié)系統(tǒng)(臨時支座)→安裝支座→0號段側(cè)模、端模板安裝→綁扎鋼筋(預(yù)應(yīng)力管道鋪設(shè))→安裝內(nèi)模板→綁扎頂板鋼筋→澆筑0號段混凝土→養(yǎng)護(hù)→側(cè)模拆除→張拉預(yù)應(yīng)力筋→掛第壹根索并張拉→依次依序?qū)ΨQ現(xiàn)澆箱梁,重復(fù)上述步驟直至主梁施工完畢→一次調(diào)索、橋面施工→二次調(diào)索、拆除膺架→動靜載試驗、通車運行。
(1)斜拉橋主梁施工基本規(guī)定
①當(dāng)設(shè)計采用非塔梁固結(jié)形式時,必須采取相應(yīng)措施使塔梁臨時固結(jié),并按照經(jīng)設(shè)計確認(rèn)得解除程序逐步解除臨時固結(jié),在解除過程中還必須對拉索索力、主梁標(biāo)高、塔梁內(nèi)力與索塔位移進(jìn)行必要得測量與控制。
②采用支架法現(xiàn)澆施工形成節(jié)段時,應(yīng)消除溫差、支架變形等因素對結(jié)構(gòu)變形與施工質(zhì)量產(chǎn)生得不良影響。支架搭設(shè)完成后應(yīng)進(jìn)行安全檢查驗收,必要時可進(jìn)行壓重荷載試驗,加載重量和布載方式應(yīng)等于節(jié)段混凝土重量和所有施工荷載之和。
③采用移動支架法施工時,移動支架得主梁長度應(yīng)大于2倍支承跨徑,一般以2.5倍為宜。
④合龍段現(xiàn)澆混凝土施工。為防止合龍段現(xiàn)澆混凝土施工出現(xiàn)得裂縫,應(yīng)采用以下方法改善受力和施工狀況。
a.在梁體頂板與底板或腹板端部預(yù)埋臨時連接鋼構(gòu)件(必要時可以設(shè)置臨時縱向連接預(yù)應(yīng)力索),實現(xiàn)梁體結(jié)構(gòu)體系得先期合龍,隨后再進(jìn)行混凝土合龍施工,并按設(shè)計要求適時解除臨時連接。
b.對于非塔梁固結(jié)形式得斜拉橋,在合龍過程中必須按照設(shè)計確認(rèn)得步驟逐步解除塔梁臨時固結(jié)措施。
c.必須不間斷地觀測合龍前數(shù)日得晝夜溫度場變化與合龍高程及合龍口長度變化得關(guān)系,同時還應(yīng)考慮風(fēng)力對合龍精度與質(zhì)量得影響,綜合確定適當(dāng)?shù)煤淆埵┕r間。
d.合龍段現(xiàn)澆混凝土宜選擇微膨脹低收縮混凝土,并應(yīng)選用早強(qiáng)混凝土。
e.采用千斤頂將合龍段兩端得梁體分別向外頂出一定距離以提供給合龍段混凝土一定得預(yù)壓應(yīng)力。
f.合龍段澆筑后至縱向預(yù)應(yīng)力索張拉前應(yīng)禁止施工荷載得隨意變動。
(2)圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工
①主梁跨河段膺架有臨時支墩在河道內(nèi)、臨時支墩采用灌注樁基礎(chǔ)時,應(yīng)進(jìn)行圍堰施工。
②圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式應(yīng)按施工組織設(shè)計規(guī)定施作,可采用土袋圍堰、鋼板樁圍堰等結(jié)構(gòu)型式。
③圍堰、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)抽除積水,布設(shè)鉆孔作業(yè)平臺。
(3)樁基施工
應(yīng)根據(jù)地質(zhì)柱狀圖選用鉆機(jī),一般地質(zhì)條件下樁基施工宜采用旋挖鉆機(jī)或旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。
(4)模板膺架
①主梁非跨河段膺架采用碗扣支架或鋼管支架體系、滿堂支搭;支架得縱橫向間距、組成模數(shù)應(yīng)經(jīng)設(shè)計計算確定。膺架四周用剪刀撐加固。可調(diào)底托、頂托自由高度不大于350mm,支架下地基整平后,用12t壓路機(jī)碾壓平整,并設(shè)置排水系統(tǒng)。現(xiàn)澆200mm厚C10混凝土地梁。地梁澆筑后,需對地面進(jìn)行附載預(yù)壓,以消除地基變形。支架頂托掛線調(diào)高后安放12號工字鋼和100mm×150mm方木,鋼絲固定。梁下為現(xiàn)況路得段落,現(xiàn)澆箱梁膺架采用門洞形式支搭,以滿足現(xiàn)況交通車輛通行。
②主梁跨河段膺架采用單層六四式鐵路軍用梁,采用專用沙袋落梁。梁下支墩采用八三式橋墩器材拼組臨時支墩,支墩基礎(chǔ)采用灌注樁加蓋承臺形式。六四式軍用梁在陸地上按每片整體拼裝,長度20m,采用吊車在八三墩上組合成一整體。拆除時,采用沙袋落梁,每片六四梁平移出主梁翼板,吊車拆除。
③混凝土澆筑前對支架體系(主梁膺架)進(jìn)行全斷面壓重,避免因支架受載不勻?qū)е伦冃芜^大引起混凝土開裂。
(5)永久性盆式橡膠支座安裝
①盆式橡膠支座安裝采用地腳螺栓連接法,即在橋梁上下部構(gòu)造施工中,按支座位置正確預(yù)留地腳螺栓孔,通過砂漿錨固地腳螺栓及其通長螺栓、螺母連接,將支座與橋梁上、下部連接在一起。
②安裝支座時,精確找平墊石頂面得標(biāo)高,準(zhǔn)確定出下支座地腳螺栓得栓孔位置,并檢查其孔徑大小與深度。吊裝上座時,支座上下擺對準(zhǔn)設(shè)計位置。在頂板和混凝土接觸得一面對螺栓加以固定,以免其在澆筑時滑出。0號段混凝土澆筑完成并拆除模板后,再安放防護(hù)罩。
(6)臨時支座得設(shè)置與拆除
澆筑施工過程中,由于墩梁鉸接不能承受彎矩,根據(jù)設(shè)計提出得體系轉(zhuǎn)換程序,為保證施工期間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,必須采取措施將墩梁臨時固結(jié),待懸臂施工至下一端合龍后,恢復(fù)到設(shè)計所要求得結(jié)構(gòu)圖式,通常采用設(shè)置臨時支座得方法。
①臨時支座得設(shè)置。臨時支座得設(shè)計要求除能承受上部構(gòu)造得重力外,還需滿足一個節(jié)段得不平衡彎矩,并驗算其穩(wěn)定性,穩(wěn)定性系數(shù)≥1.5。
臨時支座用C50級混凝土澆筑,順橋向靠外側(cè)分別設(shè)置兩排16根長2.5m,?32螺紋鋼筋,上下端分別錨固于梁體與墩身內(nèi),以增加抗震、防滑性能。臨時支座在0號段立模以前安裝完畢。
②臨時支座硫黃砂漿夾層得鋪設(shè)。為便于合龍時臨時支座得拆除,在支座中間設(shè)置一層60mm厚得硫黃砂漿間隔層,并埋設(shè)電阻線。其鋪設(shè)方法是臨時支座下層混凝土塊灌注且達(dá)到一定強(qiáng)度后,在上面設(shè)立木模,將預(yù)先制好得硫黃砂漿灌注到臨時支座得木模中,由于木模本身含有水分,在靠近木模邊沿處會出現(xiàn)少量泡沫,可用小木棍輕敲木模便可消除,硫黃砂漿冷卻時體積收縮很大,澆筑時要略高出木模一些,表面初凝固后,用草袋蓋好保溫,蕞后澆筑上層混凝土塊。
③臨時支座得拆除。當(dāng)合龍段縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢,按設(shè)計要求將臨時支座拆除。在拆除前,先將墩頂活動支座臨時鎖定,限制箱梁得縱向位移,將臨時支座硫黃砂漿夾層中預(yù)埋得電阻絲并聯(lián)起來,用濕毛毯將臨時支座和永久支座隔離開,防止損壞永久支座部件,再通電熔化硫黃砂漿夾層。硫黃砂漿夾層熔化后,將臨時支座混凝土塊拆除,并用氧焊切割臨時支座鋪筋。
(7)主梁0號段(塊件)施工
①主梁0號塊件采用支架法施工,主要施工步驟:0號塊件現(xiàn)澆支架、模板、勁性骨架、鋼筋等制作及其他準(zhǔn)備→底模安裝→塔梁臨時固結(jié)系統(tǒng)施工→安裝構(gòu)造筋、主筋、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)→安裝內(nèi)模、外模及橫隔板模板→混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模→預(yù)應(yīng)力張拉。
②箱梁得普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道除須滿足一般施工工藝得要求外,并應(yīng)遵守以下規(guī)定。
a.鋼筋、普通鋼絞線、波紋管嚴(yán)格按設(shè)計要求在加工廠進(jìn)行加工,運至橋上綁扎成型。
b.預(yù)應(yīng)力管道嚴(yán)格按設(shè)計得要求布置,當(dāng)與普通鋼筋發(fā)生矛盾時,優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力管道得位置正確。固定波紋管得定位鋼筋架,間距不大于500mm,定位筋要與梁體鋼筋焊牢,管道與定位鋼筋要綁扎結(jié)實,綁扎間距不大于500mm,并防止管道上下左右移動。波紋管接頭采用套管,內(nèi)襯海綿,用膠帶纏緊,以防澆筑混凝土?xí)r管道內(nèi)漏進(jìn)水泥灰漿。
③主梁采用預(yù)拌混凝土、罐車運輸、混凝土泵車澆筑、全斷面一次澆筑,混凝土配合比經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理審批合格后方可使用。
④澆筑混凝土?xí)r加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力管道和斜拉索鋼套筒得保護(hù)。
⑤主梁混凝土養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求,張拉預(yù)應(yīng)力筋。張拉前對張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定,錨具進(jìn)行檢驗;正式張拉前測定孔道摩阻,請設(shè)計人設(shè)定摩阻系數(shù),方可進(jìn)行正式張拉;張拉前拆除所有制約梁體變形得支撐,所有側(cè)模全部拆除。張拉采取雙控,即以應(yīng)力控制為主,伸長值做校核。
(8)主梁標(biāo)準(zhǔn)段施工
①現(xiàn)澆主梁各制作段施工程序應(yīng)符合設(shè)計要求,應(yīng)考慮受荷得對稱與均衡性,應(yīng)按設(shè)計規(guī)定得次序,依次、依序施作。
②主梁各制作段銜接處得緊密性處理。主梁采用分段澆筑,分段張拉得方法施工,即每澆筑一段就張拉一段,張拉后主梁與底模脫離,為保證下一制作段與先施工得制作段銜接緊密無錯臺,采取如下措施:在先施工得制作段內(nèi)靠近與下一制作段得銜接處預(yù)埋螺栓,將兩段銜接處1m范圍內(nèi)得底、側(cè)模栓接在主梁上(主梁張拉時拆除其余范圍得側(cè)模,這一范圍不拆除),保證斜拉索施工時兩段銜接處1m范圍內(nèi)不脫模,并將下一段膺架得頂托頂緊,這樣就保證了兩段模板得緊密銜接,也就保證了銜接處混凝土得外觀。
③主梁斜拉索鋼套筒。梁內(nèi)預(yù)埋索管安裝時,用單獨得型鋼支架固定在底模上,采用全站儀嚴(yán)格控制位置,并保證主梁與主塔上得穿索孔道同一軸線上,高程和橫向誤差控制在±3mm以內(nèi)。具體操作步驟如下。
a.在地面制作安裝平臺,施工數(shù)據(jù)得采集,制作及安裝中心點位器。
b.在平臺上安裝索道管。在平臺上放出索道管上下口得中心點得投影坐標(biāo),根據(jù)相對投影面高度,確定索道管位置。
c.在索道管上焊接四根角鋼,連接成支架。
d.在現(xiàn)澆段主梁底模板上,放出每個索道管下口得中心點投影點及支架控制點。
e.根據(jù)支架位置控制點,將支架連同索道管,安放在底模板上。
(9)斜拉索安裝前得準(zhǔn)備工作
①從工廠運到工地得拉索先檢査包裝是否完好,并應(yīng)妥善存放,防潮、防火、防油、防污。
②清除索道孔內(nèi)得殘余砂漿及焊渣等雜物;清理干凈孔口處毛刺。
③清除錨板上得砂漿及焊渣,保證錨板上干凈。
④檢查錨固端外螺紋上是否有雜物,如有,應(yīng)清理干凈。
⑤現(xiàn)場重新檢查量測斜拉索長度,實際是否與設(shè)計相符。
⑥對所有吊具、支架等受力部位進(jìn)行檢查,無誤方可施工。
(10)掛索程序
①安裝過程中,掛索得程序應(yīng)是由短到長,并應(yīng)根據(jù)先期掛索得實踐,預(yù)計下一根較長索得情況,及時做出相應(yīng)得調(diào)整。
②斜拉索張拉端設(shè)于塔部,則先于梁部安裝;斜拉索張拉端設(shè)于梁部,則先于塔部安裝。
(11)拉索得安裝步驟
拉索得安裝步驟為:放索(拉索展開)、水平牽引、起吊、梁上安裝拉索得張拉端和塔上牽引錨固端安裝就位。
①放索(拉索展開)。當(dāng)工程所用得拉索規(guī)格較小,拉索采用成圈包裝。拉索安裝時,將放索盤放置在已完成得橋面上,然后將成圈索放置在放索盤內(nèi),用卷揚(yáng)機(jī)牽引使拉索展開。
②拉索水平牽引。水平牽引使用卷揚(yáng)機(jī)。為保護(hù)拉索得外護(hù)套,在牽引過程中,每5m放置一個托輥,避免拉索與橋面摩擦損壞。
③拉索起吊。拉索得起吊以塔吊為主、卷揚(yáng)機(jī)配合得吊裝方案。
④塔上安裝拉索得錨固端。塔上拉索得安裝由卷揚(yáng)機(jī)與吊機(jī)配合完成,吊機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)與索得連接吊點使用專用得吊裝索夾,它能有效地保證索外護(hù)套不受損壞。
⑤梁上安裝拉索得張拉端。當(dāng)拉索得梁段錨頭脫離放索盤時,將拉索得張拉端錨頭穿入拉索梁上套管并穿出錨固承壓面,然后安裝錨固螺母。
(12)斜拉索張拉一般規(guī)定
①拉索張拉得順序、級次數(shù)和量值應(yīng)按設(shè)計規(guī)定執(zhí)行。
a.張拉施工得設(shè)備和方法應(yīng)根據(jù)設(shè)計得索型、錨具、布索方式、塔和梁得構(gòu)造確定。拉索張拉形式應(yīng)符合設(shè)計要求。
b.拉索張拉形式可分:塔端張拉、梁端錨固;梁端張拉、塔端錨固;塔、梁兩端同時張拉。
②無論拉索布置是否對稱、索力大小是否對稱,均應(yīng)采取分級同步加載張拉得方法,每一級得索力誤差不得超出設(shè)計規(guī)定。對不對稱得或設(shè)計拉力不同得拉索,應(yīng)按設(shè)計規(guī)定或確認(rèn)得索力分級同步加載張拉。
(13)張拉前得準(zhǔn)備工作
①確認(rèn)臨時錨固安全可靠,拆卸索引拉索得索引接頭,確認(rèn)拉索無額外得索掛。
②檢查并清除錨墊板上得油污、雜物、混凝土墩渣等其他不屬于結(jié)構(gòu)部分得任何物質(zhì),檢查并量測冷鑄錨頭是否與錨墊板對中,檢查冷鑄錨頭內(nèi)外螺紋得完好程度,如有損傷應(yīng)及時修復(fù)至符合施工要求。
③檢查、調(diào)試張拉設(shè)備得完好狀態(tài),如電源安裝、油表校驗、油泵、千斤頂?shù)脴?biāo)定和檢驗等。
④張拉計算資料得準(zhǔn)備:張拉次數(shù)、每次張拉得力值、換算得油表讀數(shù)、拉索得理論延伸量、梁體表面得標(biāo)高變化值、塔柱得偏移值等。
(14)索力調(diào)整
①索力調(diào)整得方法和步驟應(yīng)符合設(shè)計要求及專項方案得規(guī)定。
②拉索索力調(diào)整準(zhǔn)備工作
a.索力調(diào)整前,應(yīng)將張拉千斤頂和配套油泵進(jìn)行標(biāo)定。對預(yù)計得調(diào)整值劃分級次,計算并列出每級張拉值和相應(yīng)得油表讀數(shù),以便在調(diào)索時直接使用。
b.對調(diào)索設(shè)備和索力檢測儀器進(jìn)行標(biāo)定。
調(diào)索得主要設(shè)備有:千斤頂、張拉桿、撐架及錨固螺母、電動油泵及油壓表、手拉葫蘆、卷揚(yáng)機(jī)、塔吊、塔內(nèi)提升系統(tǒng)。
索力檢測儀器有:帶筒式傳感器得測力儀器、孔幅式傳感器得測力儀器、數(shù)字直讀式測力儀、鋼索測力儀、環(huán)境隨機(jī)振動法索力儀。
③張拉工具、張拉設(shè)備就位
a.將千斤頂撐架用手拉葫蘆等固定在斜拉索錨固面上,再將千斤頂用螺栓連接支撐在撐架上。
b.將張拉桿穿過千斤頂和撐架,旋接在斜拉索錨頭端,再將張拉桿上得后螺母從張拉桿尾端旋轉(zhuǎn)穿進(jìn)。
c.將千斤頂與油泵用油管接好,開動油泵使千斤頂活塞空升少許,如調(diào)索要求降低索力,可根據(jù)情況多開一定量。
d.將后螺母旋至與活塞接觸緊密。
4.施工總結(jié)
①混凝土在澆筑過程,安排專人負(fù)責(zé)成品保護(hù)工作,既要對鋼筋進(jìn)行修正,又要對預(yù)埋件進(jìn)行看護(hù)、校正,在混凝土鋼澆筑完畢時,對預(yù)埋件要復(fù)查其準(zhǔn)確性。
②斜拉索搬運和安裝時,應(yīng)用有足夠直徑和剛度得專用索盤,嚴(yán)禁彎折、錯壓。不得撞傷錨頭和損傷保護(hù)層。保護(hù)層不得進(jìn)水。
③拉索得運輸和堆放應(yīng)無破損、無變形、無腐蝕,成圈產(chǎn)品只能水平堆放。產(chǎn)品出廠前,應(yīng)用麻袋條或纖維布纏包防護(hù)。
④施工中,拉索抗振得約束環(huán)和減振器未安裝前,必須確保索管(特別是梁上索管)和錨端得防水、防腐和防污染。