[浙江]特大型跨海桥索塔施工方案

1、索塔施工方案西堠门大桥南北索塔结构型式相同，只是在基础与横梁构造细节上存在差别。南北索塔施工方法基本相同；但由北塔处于老虎山上，老虎山为一孤岛，四面临水，且场地狭小，施工环境较为恶劣。索塔施工方案以北塔为主进行介绍。一、总体方案（1）桩基施工 北塔桩基础由24根2.8m大直径桩组成，最深桩长为55.5m，最短桩长为40m，总长981m。在人工开挖和冲击钻成孔工艺对比试验的基础上，最终决定北塔基桩采用基于谨慎爆破与人工机械相结合的成孔工艺。基桩采用全断面开挖，24个孔分作两批开孔。两批孔开孔的时间间隔为一个断面的作业深度（1.5米）所需时间。24个孔统筹协调、合理安排，整个工艺采用流水作业的生产

2、组织形式。 桩顶15.2m范围桩侧摩阻失效段，采用直径2.8m壁厚12mm钢管作为桩侧摩阻失效构造钢管进行处理。构造钢管在基桩成孔检验后进行安装。为便于构造钢管的安装和就位，处理段基桩开挖直径按3.1m进行控制。（2）承台和系梁施工承台浇筑采取水平分层间歇法浇筑，总共分4次进行浇筑，第一第三次浇高1.5m，浇砼数量1150m3；第四次浇高2.5m，浇砼数量1840m3，两层砼之间的养护间歇期10d。为防止承台大体积混凝土温度裂纹的产生，采用了相应的温度控制措施。系梁分两次浇筑，第一次浇筑系梁底板和部分腹板，第二次浇筑剩余腹板和顶板。为避免产生温度及收缩裂纹，系梁中部设2m的后浇段，采用微膨胀混

3、凝土进行浇筑。为使北塔竖向荷载直接传到深层基岩，承台、系梁底加垫5cm软木等措施与地基隔离。（3）索塔施工塔柱起步段（承台以上8m段）采用翻模法施工，其余各节段均采用液压自爬模法施工。整个塔柱共划分为51个节段，标准节段砼浇筑高度均为4.5m。横梁采用钢管支架法施工，中横梁支架搭设在承台系梁上，上横梁支架搭设在中横梁上，在中横梁浇筑完成后，拆除中横梁下浇筑支架进行上横梁支架搭设。索塔横梁与塔柱连接处设置后浇段，横梁与塔柱联系部分与塔柱同时浇注，塔柱先于横梁进行浇筑，横梁浇筑完成并有一定强度后，最后浇注两个1m宽合龙段。二、总体布置由于老虎山为一孤岛，场地狭小，不能完全满足施工布置的要求。为此，

4、在充分利用已有场地的基础上，在老虎山外围临水面搭设钢管平台来作为施工平台和施工场地。（1）施工用水、用电在老虎山和册子岛之间架设架空索道，将施工用高压电线路和用水管道悬挂到索道上连接到老虎山，解决施工施工和生活用水、用电问题。在老虎山设置800KVA变压器一座。图1-1 北塔施工平面布置图（2）拌合站由于场地的限制，拌和站占地面积要尽可能小。结合塔结构本身特点，现场拌和站主要根据塔身节段浇筑进行配置，现场配置两套50m3/h简易拌和站。（3）材料堆放场材料堆放场地的材料储量以能满足塔身节段12次浇筑进行配置，承台系梁等大体积浇筑时，砂石、水泥等材料运输船停靠在码头进行备料，随卸随用。（4）施工

5、临时用房在老虎山上修建能够容纳150人居住的生活用房。为保障台风期施工人员安全，在台风来临前，所有工作人员撤离老虎山。图1-2 北塔施工总体布置图（5）施工码头在老虎山北侧建码头一座，用于施工船舶的停靠，解决老虎山上施工所需设备和材料的转运。（6）龙门吊在桩基施工期间，布置一台80t龙门吊，用于基桩钢筋笼的下放和桩孔失效处理段钢管的安装。（7）塔吊布置在两塔柱的外侧背后，便于附着，同时也利于两台塔吊之间的配合。根据施工需要选择一台SCMF0/23B塔吊作辅助塔吊，一台起吊能力更大的SCM H3/36B塔吊作为主塔吊。主辅塔吊基础均布置在承台预埋件上，施工用的材料、机具设备、安装工作都采用塔吊实

6、现。（8）电梯电梯布置在两塔支中间位置，电梯靠横梁现浇支架系统立柱钢管安装。在两塔肢之间布置横向通道，施工人员可方便的到达各个施工作业面。（9）砼输送砼输送采用一级泵送，输送管布置于塔吊内侧，直接从拌和场地输送至索塔各个断面。（10）横梁施工支架和主塔临时横撑横梁支架系统采用直径820mm，壁厚10mm的钢管定尺加工而成，横桥向分4排，顺桥向分3排共12根钢管，钢管的竖向连接采用法兰盘连接方式。支架顶部采用贝雷梁分配荷载。两个塔肢之间的横撑采用直径800mm，壁厚12mm的钢管。下塔柱布置3道，上塔柱布置2道，每1道水平面上布置2根钢管。（11）模板系统及施工节段划分根据主塔的结构特征及模板系

7、统的设计原则，主塔施工标准节段共45个4.5m节段，其余6个为高度不等的调整节段，整个塔身为51个施工节段。三、主要施工工艺及方法（1）北塔桩基施工北塔桩基础桩孔施工采用谨慎爆破与人工机械相结合的成孔工艺；桩基混凝土浇筑主要采用无水桩孔普通桩基础混凝土浇筑工艺。图1-3 北塔桩基施工总体布置图1、谨慎爆破成孔工艺要点1）孔口施工孔口预裂孔将缓冲孔按预裂孔设计，形成双预裂孔口爆破，平均单耗按q=100 g /m，单节药量分布为40g-50g-60g，单孔药量为150g。孔口3m段浇筑C30砼作成井圈。2）谨慎爆破设计一般桩孔采用了对比试验确定的爆破工艺，人工配合机械除渣。但对于左侧1#、4#、7

8、#、10#孔因由于穿过海蚀洞，桩基施工前先砼浇筑海蚀洞，并采用台阶式布孔方式，进一步减小爆破的振动。图1-4台阶式开挖第一层布孔图图 1-5台阶式开挖逐层布孔图2、孔壁防护在0m标高以下充分考虑桩身的嵌固作用一般不进行喷护。对0m标高以上及其他易破碎区段采C25喷射砼喷护，喷护厚度5cm，内挂5mm成品钢丝网。施工中每进尺46m进行一次喷护作业。3、孔内渗水处理由于-25 m标高以上渗水量较少，-25 m以下一天渗水量约30m3左右，故采用高压水泵排水，对穿过F8断裂带的桩孔采用及时喷护的方法，并备用水玻璃阻水。4、孔内通风0m标高以上保持孔内通风良好，0m标高以下每一次起爆后先喷淋水，然后向

9、孔底送风送氧。5、桩侧摩阻失效处理在0m标高以上安装桩侧摩阻失效钢管。钢管采用=12mm钢管。钢板由工厂卷制，内径2.8m，按6m分段运输，在现场焊接成设计长度。钢管外侧涂2mm沥青涂层，作为摩阻失效处理。摩阻失效钢管安装完成后在钢管外压注M30砂浆填筑。6、桩基砼浇筑图1-6北塔桩基基底岩层示意图视桩孔内渗水量多少，121#桩基检底后按普通混凝土浇筑，对于2224#桩由于孔内渗水量较大，采用水下砼灌注方法施工。北塔桩基采用了谨慎爆破技术进行开挖，在老虎山坚硬的岩石岩层中，平均每天达到1.01.2m，单天成孔1.8m的进度，施工质量、安全控制良好。谨慎爆破与人工机械相结合的成孔工艺确保了北塔桩

10、基础施工质量，控制了成孔过程中的不利因素，在不影响周边岩石结构的稳定性情况下，在有效工期内按时按质完成了工程任务。（2）北索塔施工1、索塔起步段起步段为14节段，采用落地脚手架结合翻模施工工艺完成。2、索塔塔身施工1）索塔塔身采用液压自动爬模施工工艺。爬模系统循环作业：拆模连接爬锥悬挂模板爬升导轨爬升模板系统合拢模板系统测量放样面板面板定位安装拉杆预埋爬锥拆模。图1-7北塔塔身施工分层图2）钢筋、模板、混凝土施工同起步段施工。3）预埋件及附属结构施工：塔柱预埋件主要包括结构埋件和施工临时埋件。为保证塔身美观，施工埋件尽可能采用预埋螺栓。施工完成后及时封堵。塔柱外电梯平台、内爬梯结构及防雷设施等

11、附属结构，在塔柱施工中由塔吊和卷扬机吊安。液压自爬模系统在北索塔施工中，施工后的塔身表面平整、光滑，砼强度、塔身线性均满足设计要求。并且克服了施工周期较长、海上施工环境恶劣、爬升高度高、施工作业危险等方面的影响，有效地缩短了西堠门大桥索塔的建设时间，确保了工程质量和工程安全。3、横梁施工索塔横梁采用搭设支架现浇方式施工，为确保砼施工质量，分段浇筑施工，在横梁两端设置各1m的后浇段，后浇段的设置，可削弱塔柱与横梁间的约束嵌固效应，减小砼裂纹产生几率，保证索塔施工质量。中横梁与塔柱联系部分与塔柱同时浇注，共分三次完成，第一层浇注底板及部分腹板砼，浇筑高度为2.325m（上横梁为2.039m），第二层浇注部分腹板，浇筑高度为2.175m（上横梁为4.5m），第三层浇注部分腹板及顶板砼，浇筑高度为4.5m（上横梁为2.461m）；被后浇段分隔开的部分可与之异步浇筑，共分两次完成，浇筑高度分