斜拉桥索塔施工工法及其工程实例

1、PAGE PAGE 24斜拉桥索塔施工工法及其工程实例一、前言随着高速公公路的迅迅猛发展展，公路路等级不不断提高高，斜拉拉桥、悬悬索桥等等具有高高墩、大大跨径特特点的桥桥梁被广广泛应用用到工程程实际，同同时也发发挥了越越来越重重要的作作用。索索塔作为为斜拉桥桥、悬索索桥一个个十分重重要的组组成部分分，造价价高昂、施工工周期长，如如何科学学组织施施工，优优质高效效地完成成施工任任务，具具有十分分重要的的意义。本本工法依依托江苏苏省连盐盐高速公公路灌河河特大桥桥索塔施施工工程程实例，全全面系统统地阐述述了索塔塔施工技技术和工工艺特点点。已建建成的索索塔成品品倾斜度度、空间间尺寸以以及外观观质量均均

2、满足规规范要求求，处于于良好的的受控状状态，施施工进度度科学合合理。该该工法被被证明是是一项行行之有效效的施工工工法，代代表了目目前索塔塔施工的的先进水水平。二、工法特特点1、本工法法工艺简简练，操操作性强强，施工工易于实实现。在在合理设设计模板板、支架架和爬架架系统的的基础上上，可以以实现高高度较大大的索塔塔施工。2、本工法法施工结结构设计计合理，力力学模型型明确，设设计计算算量不大大，易于于被工程程技术人人员掌握握。3、质量易易于控制制，通过过采用相相对基准准极坐标标法进行行测量控控制，以以及模板板支撑体系系的优化化，结构构物实体体质量和和外观质质量优良良。4、本工法法投入的的大型机机械设

3、备备相对较较少，施施工成本本较低，循循环施工工周期较较短，具具备较高高的投入入产出比比。三、适用范范围本工法具有有施工快快捷，结结构合理理，经济济实惠等等特点，可可以被广泛应应用到斜斜拉桥、悬悬索桥的的索塔施施工中，尤尤其适合合于索塔塔截面比比较规则则，塔柱柱高为10002000m的中中小型钢钢筋砼索索塔。通通过对模模板系统统以及爬爬架提升升装置的的改进和和优化，也也可以应应用到变变截面及及高度较较大的索索塔施工工中。四、工法原原理本工法是索索塔施工工的一种非非常有效效的工艺艺方法。工工法原理理：在塔柱内预预先安装装劲性骨骨架作为为钢筋模模板安装装定位的的依托，纵向主钢筋采用机械连接，下塔柱采

4、用钢管支架模板体系、中上塔柱采用内翻外爬附爬架的分节段爬模施工模式，砼采用拖泵泵管输送，在中塔柱上设置横向临时撑架，防止塔柱根部产生拉应力，斜拉索与索塔的锚固形式采用钢锚梁锚固体系，直接传递给索塔，横梁采用钢管落地支架支撑体系，通过合理布设塔吊、电梯、泵管、水电等设施以及进行预埋件的埋设，并运用塔吊以及吊车进行施工材料的垂直运输的一种高效的索塔施工工艺。根据索塔形形式、高高度以及及所采用用的施工工工艺、方方法、设设备性能能和具备备的施工工能力，索索塔分节节长度不不尽相同同，一般般分节长长度为4.005.0mm。五、施工工工艺流程程及操作作特点（一）索塔塔施工工工艺流程程1、塔柱施施工工艺艺流程

5、图图5-1。施工准备施工准备下塔柱翻模分段施工下塔柱钢管脚手架搭设中塔柱起步段翻模施工下横梁与塔柱同步施工安装塔吊安装避雷及其它附属设施塔冠施工中塔柱爬架翻模分段施工上塔柱爬架翻模分段施工上横梁与塔柱同步施工上塔柱起步段施工安装电梯下横梁支架安装上横梁支架及水平支撑安装安装钢锚梁拆除上横梁支架图5-1 塔柱柱施工工工艺流程程图2、塔柱节节段循环施工工工艺流流程图55-2。循环施工节段循环施工节段准备工作接高劲性骨架劲性骨架加工制作绑扎钢筋安装模板中间验收钢筋制作模板加工或整修浇筑砼砼养护安装爬架接高劲性骨架绑扎钢筋安装模板中间验收浇筑砼砼养护爬架加工制作图5-2塔塔柱节段段循环施工工工艺流流程

6、图3、横梁施施工工艺艺流程图图5-3。砼试件检测砼试件检测施工准备设置安装支撑系统测量定位安装底模板设置模板卸落装置及纵、横向分配型钢预埋件设置张拉预应力束浇筑第二级砼绑扎钢筋、安装预应力管道绑扎顶部钢筋中间验收浇筑第一级砼模板加工制作预应力钢束端头封锚预应力管道压浆养护养护等待强度支立第二级砼内模中间验收拆除模板安装侧模和内模模板加工制作水泥浆试件检测图5-3横横梁施工工工艺流流程图（二）、钢钢筋工程程为加快进度度，降低低高空作作业风险险，塔柱柱内竖向向主筋宜宜采用镦镦粗直螺螺纹套筒筒或挤压压套筒等等机械连连接，其其余钢筋筋采用焊焊接或绑绑扎连接接。半成品的钢钢筋按型型号、规规格、用用途等进

7、进行编号号挂牌，分分别堆放放，由运运输车运运至施工工现场。主主筋连接接后，箍箍筋由下下而上焊焊接或绑绑扎，绑绑扎高度度以每次砼砼浇筑高高度为准准。（三）、劲劲性骨架架为了便于钢钢筋空间间定位并并固定模模板，索索塔塔壁壁内部一一般设置置劲性骨骨架。劲劲性骨架架应单独独进行结结构设计计。一般般采用10001000及8080角钢焊焊接拼装装成桁架架，在地地面上单单片制作作、塔上上整体拼拼装焊接接定位而而成。劲性骨骨架制作作安装的的总体布局局是：在在条件允允许情况况下，尽量在在地面将将工作做做好，减减少塔上上工作量量。单块块骨架的的高度同同混凝土土分节高度，框架架形式按按结构设计计要求确确定。（四）、

8、砼砼工程索塔高度一一般较大大，砼标标号较高，砼砼宜采用用泵送方方式输送送，通过过采用多多台输送送泵接力力的方式式，可以把砼砼输送到到理想的的高度。每个索塔下方设置一台固定拖泵，通过泵管将砼直接泵送至作业面。砼应具有良良好的工工作性和和可泵性性。混凝凝土浇筑筑从低处处开始逐逐层扩展展升高，并并保持水水平分层层。振捣捣时使用用插入式式振动器器，其分分层厚度度约为30ccm。振振捣密实实标准：砼停止止下沉，无无显著气气泡上升升，表面面平坦，呈呈现薄层层水泥浆浆时为止止。下塔柱塔基基部分设设计一般般为实心心段，应应按大体体积砼施施工考虑虑。内部设设置降温温水管，砼砼浇筑后后，通水冷却，降低内内部温度度

9、，同时时对模板板外部进进行保温温，防止止砼产生生温度应应力裂缝缝。（五）、模模板支撑撑体系为确保索塔塔外观质质量，外外模一般般采用大大面积定型型钢模板板，内模模采用组组合钢模模板或木模模板。1、模板的的基本结结构塔柱模板由由外模板板和内模模板组成成。外模模板均为为大面积积钢模板板，内模模板以大大模板为为主，部部分采用用组合钢钢模和木木模。外外模、内内模、角角模或平平模板，其其结构形形式基本本相同，主主要由横横肋、竖竖肋、劲劲板和面面板组成成。2、下塔柱柱模板体体系下塔柱一般般设计成成变截面面形式，并并有一定的的斜率。为加快快工期，充充分利用用底部承承台工作作面，下下塔柱模模板一般般采用翻翻转式

10、。根据下下塔柱的的高度，每每个塔柱柱应加工23节定型型钢模板板，高度度为344m，施工工中根据据实际进进行循环环利用，并并进行适适当的改改装。模模板外侧侧搭设钢管脚脚手架，作作为操作作平台及及模板临临时支承承点，并并设置对对拉螺杆杆。3、中、上上塔柱模模板系统统中、上塔柱柱采用内内滑外翻翻的模板板体系。每每肢塔柱加加工3节模板，高度为222.5mm。为保保证混凝凝土分段段部位接接缝严密密，应保留一一节基准准模板不不拆，施施工时始始终固定定顶部一一节作为为上一节节段施工工的模具具和支撑撑平台，而而将下部部两节拆除除后上翻翻。提升升模板设设备采用用倒链和和塔吊。（六）、爬爬升系统统爬升系统主主要包

11、括括塔身预预埋件、爬爬架、附附墙架、工作平台以及塔吊和倒链提升设备等。功能集爬架爬升、模板支立、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉、孔道压浆以及施工平台于一体，工作平台整体随塔柱施工逐步上升，为施工人员提供一个封闭的操作空间，安全、施工便捷。如图5-4、图5-5。图5-4爬爬模系统统示意图图（单位位：cm）爬模循环施施工操作作流程图图5-5。模板拆除模板拆除塔吊提升模板模板安装塔吊提升爬架并安装混凝土浇筑钢筋、预埋件安装图5-5爬爬模循环环施工操操作流程程图（七）、横横向临时时撑架系系统根据索塔形形式的不不同，为为防止索索塔根部部产生拉拉应力，一一般设计计要求采用用水平临临时撑架架，以抵抵抗塔柱

12、柱向内倾倾所产生的的水平力力。水平撑架设设置：在在规定高高度，于于塔柱内内侧埋设设预埋件件并焊接牛腿，用用钢管作作支撑，采用用油压千千斤顶施施加对撑撑力。（八）、索索塔施工工测量索塔施工测测量的重重点是确确保结构构的位置置正确，塔塔柱各部部分满足足倾斜度度、垂直直度、几何尺尺寸和空空间位置置的要求求，斜拉拉索锚管管上、下下口位置置及其空空间倾角角准确。由于精度要要求高，测量作作业场地地狭小，平平面位置置可采用相相对基准准极坐标标法定位位或相对对时间法法原理定定位，尽尽量消除除索塔因因日照、温温度变化化的影响响；高程程采用差差分三角角高程法法定位，以以确保定定位精度度。（九）、拉拉索导管管定位拉

13、索导管定定位是上塔柱柱施工的的关键，安安装精度度的高低低直接影影响到斜斜拉索的的安装及及使用寿寿命。1、拉索导导管定位位精度要要求锚固点空间间位置三三维允许许偏差100mm；导管管轴线与与斜拉索索轴线的的相对允允许偏差差5mmm。2、拉索导导管空间间定位示示意图55-6。图5-6拉拉索导管管空间定定位示意意图（十）、钢钢锚梁安安装1、搭设平平台，平平台上铺铺设钢板板或组合合钢模。由于安安装空间间狭小，塔塔壁内模模一般采用用钢管临临时支撑撑。 2、平台搭搭设完毕毕，焊接接钢锚梁梁水平方方向的限限位钢板板，埋设设锚固螺螺栓， 浇筑小石子子混凝土土垫层，再再安装支支承钢板板。3、起吊钢钢锚梁，使使钢

14、锚梁梁尽量水水平，将将钢锚梁梁临时放放置在平平台上，下下垫枕板板。安装装另一块块钢锚梁梁，精确确调整钢钢锚梁位位置，用用高强螺螺栓将钢钢锚梁连连接，连连接后对对钢锚梁梁的位置置进行复复测。（十一）、横梁梁施工横梁与相应应的塔柱柱节段同同步施工工，采用用落地钢钢管支架架施工的的方法。根根据结构构设计计计算，确确定支撑撑及模板板系统，一一般由钢钢管、贝贝雷桁片片和型钢钢等组成成，具体体视现场场材料情情况而定定，横梁梁钢筋、砼砼施工与与塔柱基基本相同同，下面面重点介介绍预应应力体系系部分。1、预应力力筋张拉规规定张拉机具采采用满足足最大张张拉吨位位的千斤斤顶，张张拉前，对高压压油泵、液液压千斤斤顶和

15、压压力表进进行配套套标定校校验，确确定千斤斤顶与油油泵压力力表的回回归曲线线。砼强度达到到设计要要求时，进进行预应应力筋的的张拉。先先对称张张拉腹板板束，再再张拉顶顶、底板板束。预预应力钢钢束均为为两端同同时张拉拉，张拉拉以拉力力与引伸伸量进行行双控。钢钢束的伸伸长值误误差控制制在6%以内。张拉程序为为：0初应力分级张张拉至conn（持荷2miin锚固）。2、压浆及及封锚张拉后，采采用砂轮轮切割机机切割多多余钢绞绞线，压浆采用活塞塞式真空空压浆泵泵，压力力控制在在0.55-0.7MPPa，压浆后，立模浇浇筑封锚锚砼。（十二）、防防雷装置置及其它它附属设设施安装装索塔上的附附属设施施主要包包括塔

16、顶顶防雷装装置、航航空障碍碍灯、塔塔内爬梯梯、横梁梁上的栏栏杆、照照明设施施等。塔塔内爬梯梯在索塔塔封顶之之前安装装，防雷雷装置和和航空障障碍灯在在塔冠施施工完成成后安装装，横梁梁上的栏栏杆要在在0号梁段段支架拆拆除后方方可进行行，照明明设施在在全桥主主体工程程基本结结束后安安装。（十三）、塔塔吊、电电梯、泵泵管、水水电等临临时设施施的布设设以及预预埋件埋埋设索塔施工主主要临时时设施把包包括塔吊吊、施工工电梯、拖泵及泵管、供电及供水五个部分。1、塔吊根据施工现现场范围围以及施施工材料料的重量量，合理理选用塔塔吊型号号，一般般选用880tm型号号以上，布置在在承台两两边塔柱柱旁靠河河侧，使使得整

17、个个索塔均均处于吊吊装范围围内，两两台塔吊吊安装高高度应错错开布置置。为确确保安全全稳固，沿塔柱高度方向每20m设置附臂。2、施工电电梯为了保证工工期，便便于搭载载人员上上下通行行，一般每每个塔肢肢均应设设置一台台载货载载人施工工电梯，安安装位置置为承台台两边塔塔柱外靠靠岸侧。3、混凝土土垂直输输送塔柱混凝土土的垂直直输送，宜选用80C型以上的拖泵，一次泵送至塔柱模板内。泵管采用“”型卡固定在专用架上，并间隔用钢丝绳吊挂于塔柱的原模板对拉螺栓上。4、水一般宜采用用两台高高压多级级水泵，分分别布塔柱柱迎河面面左侧，设设置水箱用于于砼养生生及其他他。5、供电系系统承台顶面上上设置低压配配电箱，分分

18、别输送送给塔吊吊、施工工电梯、高高压水泵泵的电机机专用配配电箱，动力电电缆随塔塔柱垂直直布置，施施工作业面上设设置小型配配电箱。6、预埋件件索塔上的预预埋件种种类较多多，主要要包括为为满足设设计和施工要求求的两部部分。对对各种预预埋件应应统一绘图图，并汇汇总成册册，便于于指导施施工。六、材料设设备本工法仅列列出了一一个索塔塔所需要要的机械械设备和和主要材材料需求求量，实际施施工时，可可根据具具体情况况适当调调整。钢钢筋加工工和砼拌拌合设备备可以与与其他工工程施工工交叉使使用。机机械设备备及主要要施工材材料详见见表6-1。表6-1 机械械设备及及主要施施工材料料序号机械名称型号规格数量（台套）工

19、作内容1履带吊50t/555t2起重吊装2轮胎吊16t1起重吊装3电焊机BX3-5500-26焊接4钢筋弯曲机机GW40-11钢筋弯折5钢筋切段机机CQ40-22切割钢筋6钢筋镦粗机机具2镦粗7直螺纹加工工机具2滚司8装载机50/3002上料及工地地运输9电动磨光机机4模板打磨等等其他10混凝土拌合合站50/7552砼拌合11混凝土拖泵泵60C/880C2砼输送12塔吊80tmm2垂直起重13电梯CD100012输送人员上上下14千斤顶450t以以上4张拉预应力力15高压油泵ZB50004和千斤顶配配套使用用16压浆机1灌注压浆17空压机3-6m33/miin2打压及清理理18高压水泵IS50

20、-12002抽水养护19发电机150/2200KKW1备用电源20竹胶板2441122ccm300m22横梁外模21组合钢模150330cmm400m22横梁及塔柱柱内膜22爬模自制或定购购2套施工人员及及设备平平台23型钢和贝雷雷片200t搭设支架及及其他24钢管支架400t搭设支架由于各索塔塔之间相相距较远远，并隔隔河或跨跨江，一一般每个个索塔投投入一个个队伍，独独立组织织施工。实实际施工工时，可可酌情增增减。下下面以一一个索塔塔为单位位配置劳劳动力如如表7-1。表7-1 劳动力力配置情情况序号工种人数工作内容备注1施工负责人人1负责现场指指挥总协协调调度度2质检员1负责现场质质量检查查及

21、报验验3技术员2负责现场技技术指导导和质量量控制4起重工2负责起重设设备信号号指挥5塔吊司驾人人员4负责操作塔塔吊6机械工4负责随机操操作机械械7安全员1负责安全工工作实施施及检查查8高强螺栓施施拧人员员8负责高强螺螺栓施拧拧塔柱钢锚梁梁9钢筋工20负责钢筋加加工及安安装10模板工16负责模板安安装及支支架支设设工作11砼工12负责砼浇筑筑及振捣捣等相关关工作12电焊工6负责各种焊焊接工作作13张拉工6负责预应力力体系的的张拉及及压浆工工作横梁14电工2负责安装及及检查电电力设施施及线路路15修理工2负责修理机机械设备备16普工10200辅助各工种种人员做做好剩余余工作17汇总971007完成

22、索塔施施工七、质量控控制索塔的施工工难度较较大，质质量要求求高，施施工时应应严格要要求，精精细施工工，严把把质量关关。严格格遵循公路桥桥涵施工工技术规规范（JTJJ0411-20000）和公路工工程质量量检验评评定标准准第一册册土建工工程（JTGG F880/11-20004）的相关关要求。并并从模板板、砼和和施工工工艺等方方面进行行重点控控制。1、塔柱和和横梁的的外模板板采用大大面积钢钢模，除除强度应应满足浇浇注砼的的各项要要求外，为为保证其其表面平平整度，设设计时主主要以刚刚度控制制。2、对模板板的拼接接缝，力力求做到到设计合合理，加加工制作作精细，减减少或避避免漏浆浆现象发发生。3、尽量

23、减减少对拉拉螺杆数数量，以以减少塔塔身砼上上的孔洞洞，并对对塔身施施工完成成后留下下的孔洞洞及时封封堵修补补。采用用与塔身身相同标标号的水水泥浆进进行，力力求做到到与塔身身砼颜色色一致，并并安排专专人负责责。4、对塔身身砼配合合比进行行优化选选择，砼砼搅拌均均匀，保保证其工工作性能能，确保保塔身砼砼整体上上色泽一一致。5、对模板板的准确确安装定定位，砼砼的搅拌拌、泵送送入模、振振捣、养养护等工工艺过程程采取有有效措施施，加强强控制。对对现场管管理人员员和操作作工人进进行质量量意识教教育，做做好每个个关键工工序的技技术交底底。通过过保证各各个工艺艺环节的的工作质质量来确确保工程程的质量量。6、塔

24、身的的施工放放样测量量，除采采取正确确合理的的测量方方法外，严严格执行行两人复复测制度度，复核核必须采采用不同同的方法法进行，以以确保塔塔身放样样准确，防防止因测测量误差差过大而而导致塔塔身砼线线条不平平顺。7、索塔塔塔柱及横横梁施工工的实测测项目见见表8-1、8-2。表8-1 塔柱柱实测项项目项次检查项目规定值或允允许偏差差1混凝土强度度（MPa）在合格标准准内2塔柱底偏位位（mmm）103倾斜度（mmm）塔高的1/30000，且不不大于304断面尺寸（mm）205壁厚（mmm）56锚固点高程程（mmm）107孔道位置（mm）10，且两两端同向向8预埋件位置置（mmm）不大于5表8-2 横梁

25、梁实测项项目项次检查项目规定值或允允许偏差差1混凝土强度度（MPa）在合格标准准内2轴线偏位（mm）103外轮廓尺寸寸（mmm）104壁厚（mmm）55顶面高程（mm）10八、安全措措施1、进行安安全施工工应知应应会教育育。2、成立以以项目经经理为首首的安全全生产领领导小组组。3、建立健健全生产产组织机机构，设设置专职职或兼职职安全员员。4、制定安安全管理理制度，定定期进行行安全检检查，严严格实行行安全生生产岗位位责任制制，奖惩惩分明。5、制定主主要分项项工程的的安全操操作规程程，作业业前认真真进行安安全技术术交底。6、进行常常规安全全操作教教育。7、建立健健全安全全检查制制度，定定期召开开安

26、全会会议，及及时采取取措施消消除事故故隐患。九、环保措措施环境保护是是我国的的一项基基本国策策。保护护施工环环境是保保证施工工人员身身体健康康和消除除外部干干扰保证证施工顺顺利进行行的需要要。1、成立以以项目经经理为组组长的文文明施工工领导小小组。设设置施工工环境巡巡查员，由由项目综综合办公公室负责责，对施施工造成成的环境境影响情情况及时时掌握，及及时处理理。2、环境保保护领导导小组组 长：项目经经理副组长：现现场总负负责人成 员：工区负负责人、部部门负责责人3、配置足足够的资资源，使使空气质质量、水水质、噪噪音、废废物处理理、化学学物品、人人文自然然，等在在施工中中符合相相关法规规和合同同要求；4、按月进进行环境境检测及及审核，并并做好记记录和备备案；5、对施工工管理人人员和施施工人员员进行环环境管理理培训，使使其清楚楚了解当当地环境境法律和和合同条条款中规规定的相相关要求求，参加加培训人人员的记记录和培培训内容容要备案案在综合合办公室室，以便便相关部部门检查查和审核核。十、效益分分析索塔施工时时，在施工工方法和和施工工工艺上采采取了一一些新的的措施，项目部充分采用承台围堰钢管等周转材料用于支撑结构，进行了高标号砼配合比优化设计，掺加了粉煤灰，减少了水泥用量，