伊通河斜拉桥主塔施工技术

1、【内容提要】重点介绍长春轻轨伊通河独塔无背索斜拉桥倾斜塔身的施工方案和技术特点。【关键词】斜拉桥主塔模板劲性骨架预应力砼1.工程长春轻轨伊通河斜拉桥毗邻卫星路，跨越伊通河。桥梁全长297m，墩号108#114#。主塔为沉井基础，主桥为独塔无背索斜拉结构，塔梁固结。主塔呈“A”字形，高65m，迎索面斜度为：5，背索面斜度为2：5，由两片塔身组成壁厚，位于主梁两侧。在两片塔壁的底部通过主塔大横梁及配重梁段连接，上部通过四道翼形横撑连接。主塔采用预应力混凝土结构，在迎索面两片塔间设置封头板。预应力钢束沿塔身背索面及配重梁段的顶部布置，钢束分层锚固。主塔钢束在塔顶侧及配重梁段使用P型锚具锚固于塔身，在

2、配重梁下缘及迎索面单向张拉。主塔及配重梁段内的钢束随着斜索的挂索张拉分阶段张拉，主塔内共设置48束钢绞线。每束为44钢绞线，张拉力为836吨。为了配合主塔倾斜塔身部分的浇筑，在主塔内部设置劲性骨架。主塔型式见图1、图2。图1 主塔立面图2施工方案的确定21塔身施工利用设计提供的塔身劲性骨架为依托，通过钢筋拉杆和内支撑将模板固定在劲性骨架上，绑扎钢筋、浇筑砼，进行翻模施工。模板按四节考虑，砼浇筑完成后保留顶节不动，依靠模板与浇筑塔身砼的摩阻力和钢筋拉杆提供的支撑剪力，为上层模板提供竖向支承力，将底层三节拆卸后提升至顶层，对模板表面进行清理后涂刷脱模剂，组装后浇筑砼。依此循环，完成主塔墩身砼施工。

3、图2 迎索面立面图22砼运输砼采用商品砼。砼罐车运送至工地后，利用砼泵车和砼输送泵结合方式泵送到作业面浇筑。23垂直提升设备的选择与安装钢筋砼索塔的施工属于高空作业，工作面小，施工难度大。劲性骨架单片重量为74t。塔吊选型及选址应满足垂直运输起吊荷载及起吊范围要求，并考虑安装、拆除操作方便。根据现场情况，经比选，选择QTZ100型塔吊，该塔吊最大的工作幅度为50m，最大起重矩100t·m，最大起重量为8t，位置选在主塔侧面距离110#沉井中心24m，距桥梁中心线9m，其位置如图3所示。塔吊基础为××钢筋混凝土基础。随索塔浇筑塔吊需要不断升高。为保证塔吊的稳定性，增

4、强抗风能力，需限制塔吊的自由长度，采取与塔壁附着措施。根据设计的标高和位置，在索塔外表面预埋钢板或螺栓，以便于副塔杆的连接。附着框架安装在塔吊标准节上，副塔杆一端对着框架连接，一端与索塔预埋件连接。图3 塔吊位置图24工作梯设置根据主塔的型式及施工环境很难选择上人电梯的位置及上人电梯附着的位置。故上人梯道选用5cm厚跳板在塔内侧支架内搭成折返式梯道。梯道坡度为，宽，两侧设扶手。随着主塔施工高度的增加而不断搭设。3施工工艺主塔塔身施工工艺框图如下：底节塔身施工底节模板翻升安装模板钢筋绑扎配重箱梁施工底节模板拆除劲性骨架安装浇筑砼砼养护模板设计、制作模板清理、涂脱模剂劲性骨架加工模板校核安装预应力

5、体系4主要施工方法 41塔身施工为方便主塔预应力筋N7N12穿束，在主塔壁上设置竖直施工缝。施工缝设成台阶形式，距109墩1米处设置。具体型式如图4。先进行施工缝右侧部分塔壁施工，施工高度为，即超过N7-N12张拉端以上，然后穿N7-N12预应力束，确定好锚固端位置，再进行施工缝左侧部分塔壁施工。桥面以上主塔施工，按劲性骨架的施工节段划分为9个施工段，每施工段分为劲性骨架的接高、钢筋连接及砼施工三个工序。各节段施工工艺流程如下：接头凿毛、清洗、测量放样接高劲性骨架绑扎钢筋、预应力体系的安装模板提升及安装测量、调整模板验收符合要求后固定模板浇筑混凝土混凝土养生进行下一节段施工。主塔各节段施工的工

6、作平台设置：两塔壁外侧的工作平台可安装在外模桁架支撑上，两塔壁内侧搭设满堂脚手架。图4 施工缝位置图由于倾斜的塔身（迎索面3.1:5,背索面2:5）自重和施工荷载会对主塔迎索面和背索面产生拉应力和压应力，用MIDAS软件进行计算，主塔劲性骨架和配筋完全能够承载塔本身自重和施工荷载。主塔建成后，最大拉应力出现在迎索面，为，最大压应力出现在背索面，为，不会对砼本身产生破坏。见图5、图6、图7。对于塔身各个施工阶段的砼自重会对劲性骨架的顶端产生位移，各个节间的劲性骨架由于砼自身而产生的位移如下：最大的是节间6为，最小的是节间3为，施工时应加强观测，对劲性骨架进行反向预偏，以保证主塔线型。图5 主塔应

7、力分析图6 节间3图7 节间7模板设计及施工桁架模板分为面板及桁架两部分，面板采用质量好的竹胶板。竹胶板单张尺寸为×m，板厚为。桁架用L5×5角钢作肋。依据竹胶板的尺寸制作成×和×两种规格，高度为。将竹胶板后背5cm×8cm方木，间距30cm，用8#铁线捆绑在桁架肋上，即制作成桁架模板，桁架模板可以重复使用。斜拉桥主桥主塔每节砼的浇筑高度为不等。施工时将高的桁架模板和高的桁架模板上组合即可达到施工高度。桁架模板之间的连接通过在桁架主肋上打孔，然后用12螺栓连接，用18拉杆加固，一端焊于主塔塔臂内的劲性骨架上，一端套丝和桁架模板内侧相连。安装及拆

8、除用塔吊，人工配合施工。75cm高的桁架内可以站人，便于操作人员在内安装、拆卸连接螺栓和加固拉杆，同时桁架又为操作人员提供了一个安全操作的空间，省去了大量的外架子，施工时上下节倒用，每节段模板共配备三节模板。每次浇筑砼前有一节模板仍紧固于已浇砼上，其余两节模板则处于待浇混凝土状态。紧固于已施工塔体上的支撑模板是依靠自身与塔身之间的粘结力和摩擦力支撑模板重量和其它施工活动产生的垂直荷载，处于待浇混凝土状态的模板通过钢拉杆与劲性骨架连接，并由劲性骨架承担模板以及施工过程中浇筑砼等产生的水平分力。模板支撑采用型钢桁架和拉杆锚固于劲性骨架上或穿墙对拉的加固方式，模板支架形式如图8、图9、图10。图8

9、模板支架形式图图9 桁架模板图图10 模板支设现场效果图劲性骨架施工劲性骨架安装在索塔内，起定位钢筋、固定模板，增大索塔整体刚度的作用，共8个节间。劲性骨架高度、不等，单片重量47t。劲性骨架在工厂内分段加工生产，运至工地组拼。施工时主要注意焊接精度及吊装精度。吊装之前上下节要进行试拼。试拼无误后再吊装，安装时用全站仪进行角点定位，测出其前后及左右偏差，安装偏差通过在节间之间加垫铁来消除。劲性骨架连接采用高强螺栓连接，施工时通过气动扳手拧紧。钢筋施工主塔纵向钢筋的连接全部采用直螺纹连接器机械连接，直螺纹连接器的屈服承载和抗拉承载力的标准值应不小于被连接钢筋的屈服承载力和抗拉承载力标准值的倍，钢

10、筋加工采用套丝机进行套丝，一端丝头戴上保护帽，另一端用按力矩扳手的规定的力矩拧紧连接器。钢筋的绑接高度与劲性骨架的高度相对应。横向钢筋连接主要采用对焊，在钢筋加工现场集中加工运到主塔附近，再利用塔吊吊放到工作平台上人工绑扎。施工中要注意钢筋吊点，不能使已加工完成钢筋变形。混凝土工程采用商品砼，布料车、输送泵泵送，输送管和滑槽配合使用。塔壁两侧分层同时浇注，砼浇注速度小时。对于不同部位的混凝土，根据施工方式的不同，采用相应的配合比，要求掺加FDN高效减水剂；混凝土初凝时间不小于12小时，三天强度大于30Mpa，坍落度14±2cm。混凝土浇筑每层厚度不超过30cm，柱肢浇筑应使两侧同时对

11、称进行，每肢也应对称浇筑，防止模板偏扭；横梁的浇筑采取水平分段、斜向分层的方式。每次浇筑在混凝土初凝前完成，按照规范要求做好同体混凝土试件的制作。混凝土浇筑前在模板适当位置设置观测点，浇筑过程及浇筑后随时观测标高及水平位移情况。混凝土浇筑后及时覆盖草袋洒水养生，一般在浇筑完23小时后进行。混凝土的振捣按常规方式操作。混凝土表面模板接缝导致的粗糙不平处，先以磨光机磨平，再以同标号混凝土净浆刷层，使颜色一致。模板对拉螺杆拆除后留下的孔洞及时以锥形的水泥砂浆块堵塞，再以同标号混凝土净浆刷层，使颜色一致。5.结语长春轻轨伊通河斜拉桥施工中，结合主塔结构形式的特殊性，充分利用塔身劲性骨架作为支撑，采用翻模施工的方法，历经4个多月的施工，圆满完成了主塔墩身的施工任务。同时，为以后类似工程项目的施工积累了经验，丰富了可供借鉴的施工技术。【参考文献】1、斜拉桥建造技术 陈明宪&#