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文档简介

页眉内容页眉内容1 1 、总体施工工艺及流程施工节段划分根据主塔结构特点,结合施工工艺考虑,拟定将主塔划分为:下塔柱(1#~5#节段),上塔柱(8#~28#个节段)及下横梁(6#、7#节段)这三大部分进行施工。具体施工节段划分如下图所示。上塔柱8#-27#节段28#节段7#节段6#节段下塔柱1#-5#节段主塔总体施工节段划分示意图下塔柱塔柱起步段1#节段为5m实心+1m空心结构,施工时采取搭设支架进行施工,施工完成后安装爬模系统,随后进行下塔柱2#~5#节段施工。下塔柱全高28.5m,采用C50混凝土,拟定沿塔身垂直方向分5个节段,每个节段6m,采用1套爬模施工。外模采用定形钢模板和弧形小模板拼装而成,内模板底部倒角采用木模板,标准段采用定形钢模板。上塔柱根据施工节段划分,整个塔柱从+45.3m~+170.8m节段划分为上塔柱,上塔柱划分为21个施工节段,单个施工节段高6m,施工工艺与下塔柱相同。横梁拟定采用落地支架体系施工下横梁,为保证结构物外露面美观,线条流畅,侧模板和底模均采用定形钢模板,内模板采用木模板。下横梁施工时与塔柱6#、7#节段同时施工,落地支架在下塔柱施工过程中同步搭设,爬模系统在提升施工至6#、7#塔柱时将内侧外模板拆除与下横梁连接为整体,其余结构保留。塔顶结形撑在塔柱施工完成后吊安即可。总体施工工艺青州通航孔两个主墩塔柱施工均采用液压爬模施工,施工时起步段下塔柱1#节段采用搭设支架施工,施工完成后安装爬模系统进行塔柱 2#~27#节段施工。下横梁采用搭设落地支架进行施工,塔柱6#、7#节段与下横梁同时施工,塔柱28#节段在爬模系统未拆除的情况下安装小模板进行塔尖施工。

总施工工艺图总施工工艺图总体施工工艺流程图总施工工艺流程图相见下图所示:

2、主要施工工艺及方法下塔柱施工下塔柱劲性骨架施工为满足下塔柱高空施工过程中塔柱施工导向、钢筋定位、模板固定的需要,同时方便测量放线,下塔柱施工时设置劲性骨架。劲性骨架设计劲性骨架在设计时,主要应考虑以下几点因素:⑴塔柱竖向主筋接长时定位稳定的需要;⑵劲性骨架自身稳定及精确定位钢筋的刚度的需要;⑶方便现场劲性骨架的施工。劲性骨架采用∠90×90×10mm角钢作为骨架,∠90×90×6mm角钢作为斜撑和连接撑。下塔柱高度不是太高,同时考虑现场施工的方便性,下塔柱四角点区域设计成单根角钢作为劲性骨架的骨架,结合分节浇筑高度和单次钢筋绑扎高度考虑,单节高度设计为6m,加工和安装时应注意调整竖向骨架与横向骨架之间的角度,使其符合下塔柱斜率要求。××立柱角钢××××立柱角钢××连接角钢下塔柱劲性骨架平面示意图劲性骨架施工⑴施工工艺流程为提高现场施工效率,便于现场安装,预先在加工场将劲性骨架四角骨架

角钢分节段加工,再运至现场吊装,然后用∠90×90×6mm角钢连接成整体。⑵劲性骨架的安装劲性骨架的接长与初定位劲性骨架现场接长初定位时,预先在已安装的骨架角钢顶部竖向角钢内侧贴焊同型号的短角钢作为接长角钢底口安装定位码。然后采用人工扶着接长骨架角钢,使其竖向角钢底口靠紧作为安装定位码的短角钢,测量安装骨架角钢顶口的平面位置、单节倾斜角度和顶面高程,并根据测量结果进行调整,当骨架角钢位置满足要求后,立即将骨架角钢下口与定位码短角钢焊接,骨架角钢初定位完成。劲性骨架水平连接精确定位骨架角钢接长、初定位完成以后,焊接水平连接角钢。首先,在骨架角钢上焊接水平定位角钢,并在水平定位角钢上放样出下塔柱竖向主筋水平位置控制点,确定主筋水平位置边线;然后,根据主筋水平位置边线安装、焊接水平连接角钢,并根据水平连接角钢的长度加设水平撑。定位码短角钢1.焊接定位码短角钢2.吊装就位调位后焊接3.调位焊接定位码短角钢1.焊接定位码短角钢2.吊装就位调位后焊接3.调位焊接小断面桁架接长、初定位示意图下塔柱模板施工下塔柱高28.5m,拟定分为5个节段浇筑完成,每节段浇筑高度6m。下塔采用爬模进行施工,塔柱腔室内隔板、楼梯等模板采用竹木结构。柱1#柱1#节段模板采用定形钢模板,外围搭设脚手架作为支撑系统。第2#至5#节段模板设计⑴模板设计原则确保强度及刚度满足规范要求,同时充分考虑模板的重复使用次数,适当增大刚度,使模板在使用期间的变形不影响混凝土外型尺寸及平整度。确保模板板面之间平整、接缝严密不漏浆,保证结构物外露面美观,线条流畅。确保模板结构简单,方便制作及安拆。⑵模板结构选用下塔柱1#节段外模板采用定形钢模板,面板采用δ=6mm的钢板,小横肋采用75×8的扁钢,竖肋采用∠75×75×8的角钢,采用2[20a型钢作为横向背带,对拉螺杆采用Q235Φ28光圆钢筋拉杆。下塔柱2#~5#节段由液压爬模施工,液压爬模由爬架和外模板两部分组成,模板面板及爬架平台能适应于不同形状的塔柱和倾斜度,当塔柱截面形状改变时,只需对模板面板及平台做少量调整即可。爬架采用液压千斤顶顶升,自动化程度高,安全性能好,能加快工程进度。外模板采用木模板体系自重小,车间加工、现场拼装,利用爬架上设置的模板悬挂及纵、横向调节系统进行模板的闭合、调位及脱模,操作便捷,效率高。塔柱爬架结构示意图⑶液压爬模工作原理液压爬模中爬架与模板体系通过顶升液压千斤顶沿着导轨爬升,导轨依靠附在爬架上的液压千斤顶来进行提升,导轨到位后与上部爬架悬挂件连接。模板安装⑴第1#节段模板安装①支架搭设第一节段高6m,首先在下塔柱外围的承台上搭设脚手管支架,支架搭设采用Φ48×3.5mm脚手管,搭设间距120×90×120cm,沿塔柱外围四周搭设三排,主要用于临时固定接长钢筋及模板,并作为模板安装、拆除的简易操作平台。②外模安装塔座施工完毕后,测量在塔座顶面放样出下塔柱结构轮廓线,并对轮廓线范围内的区域进行凿毛、清洗。凿毛、清洗完成后,劲性骨架桁架竖向角钢下口与预埋在承台中的定位码短角钢焊接,接长第一节段塔柱劲性骨架,根据模板上口与劲性骨架的距离焊接相同长度的水平定位短角钢作为模板上口控制点。测量在承台上放样出下塔柱轮廓线,并测出相应点的标高后,根据设计高程与实际高程的差值,在下塔柱轮廓线外部施工一道水泥浆垫层,厚度根据相应的高程差值来确定。水泥浆垫层应均匀密实,顶面光滑平整,以起到便于拆模和防止漏浆造成“烂根”的效果。先吊装外侧模板,并根据塔座上放样的轮廓线和劲性骨架上的定位小角钢进行控制点初调,然后采用脚手管加顶托作为外支撑,将模板底口与外围支架临时支撑于模板底口临时固定。外侧模板安装并初调后,再依次安装两侧面模板,每安装完一块模板立即初调并与临近模板连接,底口用外支撑临时固定。最后吊装内侧模板,并与两侧面模板连接固定。模板安装完毕并根据预放典型点初调后,再由测量人员精确调校。内模安装外模安装完毕后,进行内模吊装,内模采用塔吊吊装至下塔柱内。内模模板采用劲性骨架上的定位小角钢和支撑型钢逐块定位固定下口倒角模板和内模。钢模与木模之间应采取有效连接措施,保证接缝密贴、无错台、不漏浆。模板加固模板由测量校模完成后,进行拉杆和支撑系统加固。下塔柱采用对拉螺杆进行加固,对拉螺杆穿设时,应先套入稍大直径PVC管,PVC管两端应穿出模板,避免浇筑砼时进入水泥浆而造成对拉螺杆无法拆除。对拉螺杆穿过模板背带,采用双螺帽紧固。同时,采用脚手管+顶托将外模支撑于脚手架上,内模相对支撑,作为辅助加固措施。⑵第2~5节段爬模施工起始1#节段浇筑完毕后,开始安装爬模系统,第2#~5#节段采用爬模施工工艺。爬模施工工艺流程如下:⑶第5节段内模封顶牛腿支撑安装第5节段内模封顶时,由于塔柱斜率较大不能采用支架作为内模板支撑体系,因此拟定采用牛腿支架进行施工。在施工下塔柱第4节段时,在内箱侧壁设计位置埋设牛腿预埋件,模板拆除后,凿出、清理预埋钢板。在施工第5节段时,焊接牛腿,搭设主次梁,再在其上采用脚手管加顶托支撑封顶模板。2.1.3混凝土的浇筑下塔柱混凝土分5节段浇筑,采用拌和船直接泵送入仓。⑴第1#节段混凝土浇筑下塔柱第1#节段浇筑高度为6m,由于下部设计为5m高的实心段,因此浇筑时,应先将实心段浇筑完成后,再浇筑塔壁混凝土。浇筑时,为降低混凝土自由落体高度,需要悬挂溜筒辅助下料浇筑。溜筒悬挂固定于第1#节段上口的劲性骨架上,布置间距1.5~2m,每个溜筒单节长度1m,配置3节,在浇筑过程中根据下料高度,增加或减少溜筒长度,从而保证混凝土的自由落体高度不大于2m。混凝土浇筑时,应按照对称下料,分层布料的原则,由周边向中心布料浇筑。分层布料高度40cm,待5m高的实心段浇筑完成后,立即振捣密实,再将预先加工好的内模底板模板归位安装固定牢固,接缝堵塞密实后,再继续下料进行空心段塔壁的浇筑。第1节段实心段浇筑示意图⑵第2~5节段混凝土浇筑第2~5节段浇筑高度6m,整节段均为空心节段,溜筒布置与第1节段相似。混凝土浇筑时,应严格按照从周边向中心对称布料的原则进行下料,每层布料高度应控制在40cm,每个点布料完成后,及时跟进振捣密实,确保模板对称受力,避免单侧浇筑过高,造成模板支撑失稳,甚至发生胀模。上塔柱施工根据施工节段划分,整个塔柱从+45.3m~+170.8m节段划分为上塔柱,上塔柱划分为21个施工节段,单个施工节段高6m,施工工艺与下塔柱相同。上塔柱横桥向宽480cm,纵桥向宽700cm,斜拉索锚固在主塔锚固区塔柱内钢锚箱上。上塔柱施工流程上塔柱与下塔柱相同采用液压爬模施工,每个浇筑节段 6m,施工流程图如下:

上塔柱施工流程示意图上塔柱劲性骨架施工上塔柱劲性骨架布置基本与下塔柱相同,在塔柱有索区增加钢锚箱定位功能,结构不变。上塔柱模板施工下横梁区段施工完毕后,测量在横梁顶面放样出上塔柱结构轮廓线,并对轮廓线范围内的区域进行凿毛、清洗。凿毛、清洗完成后,劲性骨架桁架竖向角钢下口与预埋在下横梁中的定位码短角钢焊接,接长第一节段塔柱劲性骨架,根据模板上口与劲性骨架的距离焊接相同长度的水平定位短角钢作为模板上口控制点。上横梁施工也是采用液压爬模系统,外模板与爬架系统为统一整体,具体施工方法与下塔柱基本相同,在此不予赘述。钢锚箱制作安装塔柱施工垂直度精度要求高,为保证钢锚箱安装后精度达到设计要求,必须大幅提高钢锚箱的制造精度。由于钢锚箱是由多个单体部件组焊构成,侧面拉板、端部承压板、腹板、锚板之间焊缝均为熔透角焊缝,焊接变形量大,箱形断面大,且钢锚箱为多节段连续拼接箱形结构,对扭曲、翘曲、平面度、光洁度要求极高。因此,钢锚箱施工和安装的重点在于较高精度。钢锚箱制作几何尺寸精度控制⑴钢锚箱单元件精度控制侧面拉板工艺要点及尺寸精度工艺要点:侧面拉板采用数控火焰精密切割,并用赶平机矫平。划线加工衬垫侧坡口,划线组装钢衬垫,精确划线加工焊接边缘,划线时以中轴线为基准,将加工边缘线、锚垫板和腹板定位线一并划出。尺寸精度:划线误差0.5mm,长度公差±1mm,对角线差1mm。端部承压板工艺要点及尺寸精度工艺要点:端部承压板采用数控火焰精密切割,并用赶平机矫平。精确划出加工边缘线、坡口线和锚箱椭圆孔中线及连接孔定位线,并将椭圆孔长轴延长到钢板边缘用样冲做好标记。承压板上不连接孔待整体拼装式用连接板投制。检验合格后焊接剪力钉。尺寸精度:划线误差0.5mm,长度公差±1mm,高度0~0.5mm,对角线差2mm,椭圆孔长、短轴长度偏差﹣1~3mm,椭圆孔孔壁倾角±1°。腹板工艺要点及尺寸精度工艺要点:腹板采用数控火焰精密切割,并用赶平机矫平。划线加工周边坡口,上边缘坡口机加工困难可采用火焰切割后修磨,划加工线时要将定位中心线一并划出并作样冲标记,边缘及坡口机加工一定要保证各部尺寸准确,并特别注意坡口方向。划线组装钢衬垫是要预留机加工量5mm待整体组焊后机加工。尺寸精度:划线误差0.5mm;长度公差0~0.5mm、宽度﹣0.5~0mm,对角线差1mm,上边缘角度±0.1锚板工艺要点及尺寸精度工艺要点:锚板采用数控火焰精密切割,并用赶平机矫平,此部件要求不平度0.5mm。孔内壁在单元件组焊后加工,下料时孔壁留5mm加工量,划线加工周边及两头坡口。再紧缺划线组装钢衬垫,组装式要预留机加工量 5mm。压弯成型,成型后再平台上检测平面度及扭曲。比部件的成形角度至关重要,一定要严格控制。尺寸精度:划线误差0.5mm,长度公差±1mm,对角线差1mm,成型角度±0.1°隔板工艺要点及尺寸精度工艺要点:隔板单元下料时长度方向预留焊接收缩量、宽度方向以及加劲肋长度方向预留机加工量。焊接时将两块横隔板平面对靠用卡具紧固后焊接,以减小焊接变形,在平台上修整合格后整体划线机加工两边缘,以保证整体尺寸精度。尺寸精度:长度公差±2mm,宽度公差﹣1~0mm。⑵钢锚箱组装几何尺寸精度控制划线组装锚头单元,采用CO2气体保护焊以减少变形,拼装过程中使用一遍施焊一遍火焰修正的工艺,确保锚头单元不会因焊接变形过大而无法修正。火焰修正过程中加热温度控制在600~800℃内。修正后再平台上检测成形角度。根据侧拉板上的拉索中心线、腹板、锚垫板定位线,组装锚头单元。组装时使侧拉板边缘与胎型挡角密贴,用平尺检测并调整使锚垫板平面延长线与侧拉板上的毛头定位线重合,其误差控制在±0.5mm。用锚孔定心工具配合角尺、钢卷尺检测锚孔中心距,误差控制在+2~+4mm,锚孔对角线差不大于3mm。划线组装横隔板。组装上部侧面拉板,首先使侧拉板与胎型挡脚密贴,同时用平尺检查锚垫板平面延长线与擦拉板上的锚头定位线重合情况,微调使其误差控制在1mm范围内。保证两块侧面拉板的相对位置准确,再次测量锚孔中心距和对角线差,在经专检确认合格后用CO2气体保护焊以对称焊法完成侧拉板与锚头单元、隔板单元的焊缝焊接,为控制焊接变形要严格执行《焊接工艺规程》采用边焊接边进行反变形的工艺方法。焊缝检验合格并对规定焊缝锤击后转入修整工序。在平台上划线组装端部承压板,组装时以端部承压板的中心线为基准,分别向两侧返出侧拉板的组装边缘线。公差要求:箱口对角线差≤4mm,错边量≤1mm,并经专检确认合格后在焊接平台上采用CO2气体保护焊以对称施焊的方法完成相关焊缝焊接和检验,转入修整工序。⑶钢锚箱整体机加工尺寸精度控制钢锚箱端面机械加工质量直接关系到钢锚箱的轴心垂直度及标高的控制,是至关重要的关键控制点,必须引起高度重视。划线及加工前的检测在划线平台精度得到确认的情况下,划出精确的平台横纵基准线。将钢锚箱构件三点支撑平放在平台上,调整支撑,使钢锚箱垂直并平行于平台后,划出钢锚箱二个方向上的垂直基础线,并使钢锚箱上的垂直基准线与平台上的横纵基准线重合,然后即如加工前的检查工作。将全站仪架设在钢锚箱内部,以平台横纵基准线交点为已知点,检查锚垫板与垂直方向的夹角γ、锚垫板与水平方向的夹角α、锚垫板坐标(X、Y、Z)和斜套筒出口中心坐标(X、Y、Z),以上测量结果确认合格后,划出加工端面线。端面机加工控制端面加工质量的影响因素很多,主要采取以下措施保证加工质量:密切观察设备的加工性能及精度变化,时刻注意噪音、温升、压力是否异常,出现问题及时处理。装夹工作台侧面,铣出一条与机床纵向导轨平行的基准表面,便于准确、快捷的测量、避免机床往返次数过多。将机床主轴伸出距离缩至最短、增强主轴支撑的刚度。加工前,对于制定的钢锚箱温度监测点用红外测温仪进行检测,保证钢锚箱内外的温差小于2℃。用于钢锚箱的监视、测量设备必须经计量单位检定合格后方能使用。选择合理的切削三要素进行加工,刀具在精铣时必须保证刀片的数量齐全、锋利。⑷钢锚箱节段预拼测量控制预拼装为锚箱现场安装精度的决定性环节,在出厂前由厂家完成。钢锚箱构件在预拼装场地进行预拼装时,当发现构件尺寸误差不符合要求时,应进行尺寸修正和调整,避免高空调整,降低高空作业难度和加快安装速度,确保索塔顺利施工。预拼装采用竖向预拼即可。竖向预拼节段数每组为5节。预拼装在拼装场地的专用胎架上进行,并采用专用起重设备。在节段拼装过程中,注意锚箱端面保护。防止由于锚箱碰撞影响锚箱端面精度。选择合适的环境温度进行测量。由于温差对钢结构外形影响巨大,造成测量数据失真。所以预拼装必须在日出或者阴天,并且锚箱上下温差在1度左右的环境才能进行。每轮次锚箱预拼装后,如顶端锚箱平整度(点间相对高差超过 30μm)超差,就需要对顶端钢锚箱上部接触端面进行手工打磨。将其平整度控制在30μm以内。打磨完成后再次测量,将数据留待下轮复位使用。每一轮次预拼装开始,其首节钢锚箱复位精度≤0.2mm。钢锚箱安装精度控制⑴首节钢锚箱安装首节锚箱是所有锚箱安装的基准,其安装精度对锚箱整体安装精度影响较大。首节钢锚箱安装精度控制钢锚箱安装精度要求:倾斜度偏差小于1/3000,顶面高程:±5mm。首节钢锚箱安装基准确定受施工阶段塔柱压缩量、基础沉降影响,成桥后塔端斜拉索锚固点位置与理论计算必然存在一定差异,为减小这部分影响,在钢锚箱安装前,应予以修正。同时,受温度和风等因素影响,塔柱平面和高程始终处于变化状态。准确确定首节钢锚箱安装基准是保证钢锚箱整体安装精度的关键。首节钢锚箱精度控制为轴线偏位1mm,顶面四角高差±0.4mm,这样才能保证锚箱整体安装精度,钢锚箱倾斜率为1/3000,首节钢锚箱短边方向(横桥向)高差为±0.4mm。首节钢锚箱安装过程中,采取了以下措施:A修正钢锚箱底座安装标高钢锚箱的理想目标几何线形由钢锚箱截面中心点给出。钢锚箱中心线与上塔柱混凝土截面中心线重叠。理想目标值的Z值(高程方向)考虑了如下修正值:补偿中下塔柱成桥时产生的压缩量,在首节钢锚箱安装时已采用的超高值;补偿钢锚箱到成桥时的超长值;预期桩基沉降量;施工阶段的预期钢锚箱压缩量。B通过连续监测确定塔柱中性位置对塔柱高程和平面位置进行了连续监测,其中高程采用全站仪竖直传高技术,结合塔柱温度场监测数据,确定首节钢锚箱安装的平面和高程基准。首节钢锚箱安装首节钢锚箱安装工艺为:首先在锚箱底座四角预埋承重板,并且将全部预埋钢板精确调平。然后在承重板上精确放出首节钢锚箱的平面位置,待底座混凝土强度满足要求后吊装首节钢锚箱。钢锚箱起吊到位后,先进行锚箱对线,再利用三向千斤顶精确调整锚箱标高和平面位置,然后将锚箱与承重板之间焊接固定,最后浇注四角垫块混凝土,即完成首节锚箱定位安装。⑵钢锚箱安装线形控制为保证钢锚箱整体线形,消除单节段制造累计误差。钢锚箱在厂内制造完成后,每轮5~6节段会进行竖向滚动预拼装。每轮预拼装测量的数据将电传至安装现场。钢锚箱现场安装时,根据预拼装测量数据将钢锚箱尽量恢复至制造线形。每轮次钢锚箱现场安装完成后,将现场实测数据传回加工厂,指导后续锚箱加工。①钢锚箱安装线形测量准确测量钢锚箱安装线形是确定钢锚箱安装线形偏差的关键。由于塔高、环境条件恶劣,给精确测量带来较大困难。施工中采取了以下主要措施:A单点转点棱镜在钢锚箱壁体一侧安装一个转点棱镜,在布置于辅助墩承台上的控制点采用一台全站仪精确测量转点棱镜坐标。能较大消除人手持棱镜造成的测量误差。B全站仪自由设站将转点棱镜置换为另一台全站仪,利用全站仪自由设站功能,测量钢锚箱顶面4个控制点坐标。并用精密水准仪,配合铟瓦钢尺精确测量4个控制点标高。②钢锚箱定位及连接控制A钢锚箱平面位置:依靠定位冲钉实现精确定位。每次钢锚箱连接时,分散打入不低于接缝螺栓总数20%数量的冲钉;B高程及轴线精度:严格控制首节钢锚箱安装高程,及时向制造厂反馈每轮次钢锚箱轴线及高程精度;C端面接触率:严格控制安装温度。用0.04mm的塞尺插入检查接触率,深度不超过板厚的1/3为密贴,插入深度超过1/3为不密贴;同时在任何部位0.2mm塞尺的插入深度不得超过5mm,测量点按设计规定执行并记录检查位置。要求每侧端面接触率≥30%;D高强螺栓施拧,必须保证在锚箱内外温差不大时进行。螺栓施拧先保证对称施拧施工锚箱四角区域内高强螺栓,然后施拧其余高强螺栓。钢锚箱倾斜度控制因钢锚箱加工、制作精度小于安装精度要求,原则上只要控制首节钢锚箱精度,其它钢锚箱直接拼装便可以满足施工精度要求。但由于钢锚箱制造及安装误差存在的必然性,随着锚箱的不断接高,偏差将逐渐加大,必须控制锚箱安装累计偏差,为防止出现较大累计偏差,将钢锚箱的中间节段设置为可调整

节段。在调整节段与上一节段间增加16mm厚的钢垫片。通过调整钢垫片的厚度,达到对钢锚箱倾斜度进行调整。2.2.5上塔柱预埋件施工上塔柱预埋件包括主体结构预埋件和临时结构预埋件,主要为结形撑预埋件,塔吊扶墙预埋件及电梯等其他设备预埋件,具体数量级布置在上塔柱施工过程中同时进行。在设计标高+A处(塔吊基础以上Bm)的位置需安装塔吊第二层附墙。因此,同样需埋设附墙预埋件。考虑塔柱整体外观质量,预埋件采用埋设套筒螺栓的形式,预埋方法和牛腿支架预埋件方式相同。大样A预埋锥形套筒Φ28锚固钢筋Φ28锚固钢筋M28螺母垫圈正面δ=20牛腿钢板正面大样A塔吊扶墙预埋件示意图单位:塔吊扶墙预埋件示意图单位:mm)2.3下横梁施工下横梁横桥向宽度38.3m,腹板厚度60cm,顶底板厚100cm,下横梁拟定采用落地支架体系施工下横梁,为保证结构物外露面美观,线条流畅,侧模板和底模均采用定形钢模板,内模板采用木模板。下横梁施工时与塔柱 6#、7#节段同时施工,落地支架在下塔柱施工过程中同步搭设,爬模系统在提升施工至6#、7#塔柱时将内侧外模板拆除与下横梁连接为整体,其余结构保留。下横梁施工流程下横梁施工流程图如下:下塔柱第5节段施工落地支架搭设、预压爬模系统行走6#节段下横梁模板安装下横梁钢筋绑扎下横梁内模安装下横梁6#节段砼浇筑循环施工7#节段

施工结束下横梁施工流程图下横梁底模支架施工支架设计下横梁落地支架采用满堂脚手架形式,立杆间距90cm×90cm,水平杆步距1.2m,支架钢管顶设置50cm长顶托,底30cm长底托,顶托上为I14工字钢,工字钢顶安装底模板。支架搭设⑴脚手架搭设承台、塔座上放样出脚手架立杆的位置,然后再将脚手管依次搭设,再安装横杆,使之形成框架。施工过程中注意扫地杆和收尾杆的设置,最后,在每个脚手管立杆顶端安装顶托。⑵I14工字钢及底模铺设待支架搭设完成后铺设I14工字钢然后进行支架静载1.2倍预压,预压完成后铺设底模板然后进行后续钢筋绑扎作业。2.4、“中国结”的吊装青州航道桥索塔采用横向H形框架,上横梁采用“中国结”造型。中国结采用带切角的矩形断面,钢结构,分节段制造安装。最大吊重约230t(J2节段)总用钢量1100t。中国结结构形式见下图。“中国结”立面图A-A剖面图起吊方法“中国结”最重的部分为J2节段,重230T,故无法使用塔机进行吊装。考虑到施工方便,采用悬索桥桥面吊机形式对“中国结”进行吊装。悬索桥桥面吊机见下图。

悬索桥桥面吊机示意图将悬索桥桥面吊机的轨道改成刚度较高的工字钢轨道固定在索塔顶部,再用塔吊将桥面吊机各部件吊至索塔顶部拼装完成拼装完成后桥面吊机见下图所示桥面吊机预埋轨道索塔索塔桥面吊机预埋轨道索塔索塔“中国结”组装将“中国结”部件起吊至设计高度以后,桥面吊机通过水平位移,将“中国结”部件送至指定位置后,进行锚固和焊接。锚固焊接结束之后,使用横撑支撑以及钢丝绳吊拉的方法使其固结,然后吊装其他部件,直至整个“中国结”结形撑拼装完成。2.5附属工程施工主塔塔吊塔吊选型根据主塔施工需要,在塔柱配置一台塔式起重机作为主要起重设备。考虑施工各工序所需材料、模板等使用时的起吊重量,拟定选用K40/21塔式起重机。塔吊安装及拆除塔吊起始标准节、起重臂、动力系统、顶升系统等单件采用吊船配合安装。待基础部分安装完毕后,塔吊自行顶升加节。塔吊依靠自身机构拆卸下降,待下降至下横梁后后,浮吊配合拆除剩余部分。塔吊附墙安装及拆除为保证塔吊升高后的稳定性,在塔吊基础24m以上每间隔20m的地方安装塔吊附墙。塔吊每层设置3道连接杆件,杆件采用2[28a制成。塔吊端制成框架抱箍形式,塔柱端与预埋的塔吊附墙预埋件焊接或销接连接。塔吊附墙连接示意图塔吊拆卸下降,到达附墙上方时,依靠塔吊自身吊住附墙连接杆件,割除塔柱预埋端,拆除塔吊标准节上的抱箍,起吊至运输船运回后场。2.5.2塔外梯笼在塔柱施工时为方便作业人员的通行,在承台上设置塔外梯笼作为施工通行通道,塔外梯笼作为塔柱施工通道,并随着上塔柱的施工梯笼不断增高。梯笼设计梯笼采用[18a立杆,∠100×8横杆及斜撑,制成框架结构。爬梯梁及平台梁同样采用∠100×8角钢。平台面板和踏步采用δ=6花纹钢板。单节梯笼高6m,采用立杆上的δ=20钢板法兰,M20螺栓相互连接。梯笼结构示意图如下图。

单节梯笼结构示意图

梯笼走道及平台均采用小方钢制成栏杆,外部整体布设白色安全密目网。梯笼布置梯笼布置在距离塔身表面1.6m距离的地方,同时采用型钢天桥连接梯笼与塔柱外模操作平台。梯笼安装施工承台时,在梯笼位置预埋套筒和锚固钢筋。待承台施工完毕后,凿出、清理预埋套筒将首节梯笼对位安放,用M20螺栓将梯笼法兰与预埋套筒连接。梯笼接长时,用塔吊吊装单节梯笼,对位法兰,上好连接螺栓。为防止因梯笼振动造成螺母松脱,每个法兰的4个螺栓应两两相反套入连接。梯笼的结构尺寸大、高度高,且四周布设安全网后迎风面大,易受风荷载影响产生晃动,安全隐患较大。为此,出于梯笼稳定性考虑,每隔6m设置一层梯笼附墙。梯笼附墙连接杆件采用2[16a型钢,分别与梯笼立杆和塔身附墙预埋件焊接连接。要求单根连接

梯笼附墙结构示意图为保证主塔外观质量,便于修复,梯笼附墙预埋件同样采用预埋套筒和锚固钢筋的形式。主动水平横撑设置下塔柱外侧面斜率1:11.200,内侧斜率1:29.167,随着施工塔柱不断升高,倾斜悬臂状态的塔肢在自重、爬模及风等荷载作用下逐渐变形,并在塔柱根部产生拉应力,因此在塔柱施工过程中必须每隔一定距离设置水平横撑。根据以往工程受力分析和试验检测结果,当被动水平横撑解除后,塔柱根部外侧的残余应力仍然很大,为保证在施工过程及水平横撑拆除后,塔柱内部附加应力及线性在设计允许的范围内,采用设置主动支撑的方法,对塔柱应力及变形进行“双控”。水平横撑的安装水平支撑的安装以塔柱悬臂高度不大于36m来控制。为减少高空作业量,加快施工进度,先在驳船上将水平横撑与型钢平联、走道等组拼成整体,然后用塔吊吊装。下塔柱水平横撑与横梁支撑安装同步进行,依附于横梁支架上,施工人员可以通过焊好的横梁支架作为施工平台安装水平横撑,水平横撑两端塔肢设置三角施工平台,满足横撑安装及主动力顶撑需要。上塔柱水平横撑安装前,两塔肢内侧先安装施工操作平台和施工通道,然后吊装水平横撑。上部几道水平横撑安装前,先安装钢管格构柱,住旁设水平横撑定位座,便于水平横撑安装定位。定位后用千斤顶顶推至设计吨位,焊接连接构件。水平横撑主动顶撑力施加顶撑力在水平钢管安装完后立即施加。根据分析计算出的水平力数值,采用2台液压千斤顶在水平横撑钢管一端同步施工,钢管端部用型钢加固。顶撑力施加的同时应观测水平横撑的挠度和塔柱的变形情况,顶撑力满足要求后,用连接钢板将钢管与横撑支座焊接固定,然后千斤顶回油、卸落。七、钢箱梁及斜拉索安装施工说明:本章节的编写需参照投标文件钢箱梁及斜拉索部分招标图纸下发后,根据情况再做适当进行调整。1、主梁及斜拉索总体施工方法主梁梁段立面图主梁及斜拉索施工工艺程序图主梁除QZ3和QZ4号墩顶节段外,其余均拟采用350t步履式桥面吊机吊装,墩顶节段采用350t浮吊吊装,主梁节段间均为现场栓焊连接,斜拉索采用塔吊整盘吊至桥面展索。挂索采取先下后上方式,塔端为张拉端,分两次张拉。辅助墩与过渡墩QZ1、QZ2、QZ3、QZ4间梁采用整体吊装的方式。主梁及斜拉索施工程序见上图。2、主梁安装箱梁第一阶段安装——零号块支架顶钢箱梁安装青州航道桥主梁断面形式采用整幅式钢箱梁形式。江海直达船航道桥主梁断面形式为主跨和次边跨有索区段采用整箱形式,主跨无索区段采用分体箱形式。索塔无索区处采用浮吊架设至整箱段后,采用桥面吊机安装其他箱梁。九州航道桥主梁断面形式采用开口钢箱结合混凝土桥面板的整幅断面形式,该形式是中铁大桥勘测设计院有限公司的专利技术。开口钢箱梁上装混凝土桥面板,斜拉索锚固在开口钢箱梁中部。是采用剪力联接件将钢箱梁和钢筋混凝土行车道板结合在一起的一种复合式结构,充分利用了钢材良好的抗拉性能和钢筋混凝土较好的抗压性能。开口钢箱梁与混凝土桥面板在预制工厂先期结合。其安装工艺同青州航道桥。零号块支架设计与施工QZ3和QZ4墩顶零号块梁段均采用浮吊起吊至墩顶支架上,水平滑移就位根据零号块及边跨密索区梁段的纵向长度、箱梁中纵间距、钢箱梁自重、风载、水流荷载等数据,借助承台,和主墩平台钢管桩作为基础搭设的支点。架支架结构见下图。零号块支架上梁段参数见下表。0#块支架上梁段的技术参数0#块梁段类型标准段标准段标准段

梁段重量(kN)315031503150节段长(m)151515梁段数量111承D13说明:图中尺寸单位均以厘米计。D13承D13D13零号块钢箱梁安装支架结构图为了确保墩身、塔柱、承台混凝土外观质量和耐久性,支撑钢管安装所有埋件均通过预埋φ32精轧螺纹粗钢筋及其连接器,待混凝土达到龄期后,再安装埋件,架设钢管支撑,支架塔设采用桅杆吊或塔吊起吊安装。起重船及吊具、吊索的选择采用350t浮吊完成零号块梁段吊装。根据各梁段的吊点距离参数,设计滑移式吊点专用吊具,以满足各梁段吊点变化的需要,吊具为平面刚架结构。墩顶梁段吊装及就位吊装吊架、吊具、吊索运到现场后,先将四个小吊具与钢箱梁上的吊耳销接,然后将吊索的八个经挤压而成的扣挂在大钩上,钢丝绳与吊架是销接,通过手拉葫芦使钢丝绳与吊架连接好后,浮吊吊起吊架慢慢对准小吊具,销接连接。吊装之前利用浮吊上的电动缆风与箱梁两侧相连,即可正式进行吊装,起吊缓慢进行(第一吊要求试吊半小时),先起大钩大约至支架高度后,再根据水平距离进行绞锚和落钩,落至20cm左右时用四只葫芦一端带在箱梁小车轨道梁上,另一端带在支架上,然后再缓慢落钩并进行调整手拉葫芦使箱梁轴线在±3cm以内。钩落到位后,打掉小吊具与箱梁吊点的销接即完成一片箱梁的吊装。移动梁段移动系统由滑槽、四氟滑板滑块、牵引装置组成。在承重梁上铺焊[40a作为滑槽,滑槽内铺设厚2mm不锈钢板,滑块采用四氟滑板及型钢组合而成。梁段的牵引装置由拉力架、10t电动葫芦、钢丝绳扣构成。01#梁段在移动过程中存在过墩顶支座的问题,在实际施工中,在梁段落放到支架上时,将滑块向梁后端放,当最前端滑块到达支座时,用千斤顶将梁段顶起,将滑块移至支座另一端的滑槽内,松掉千斤顶,继续拖动梁段至设计位置。精确就位0#块支架上梁段在精确就位调整过程中,采用双向顶镐。调梁前在贝雷架节点处(01#梁段除外)垫四根工字钢,将千斤顶滑槽放在工字钢上,千斤顶顶口顶在钢箱梁底板与“U”形肋交点处,并加垫两块20mm厚钢板及橡胶皮(防止底板变形或划伤涂装层)。钢箱梁纵肋两侧各两只,共8只,8只千斤顶同时顶升,直至钢箱梁被顶起,然后按照先调整轴线,再调整里程,最后调整标高的顺序调整梁段,直至梁段标高、四角相对高差、轴线及拼缝宽度符合设计及监控要求后,方可进行栓焊连接。由于采用了双向顶镐,可以使轴线控制在2mm以内,标高控制在5mm以内。梁段间栓焊连接工艺同标准节段施工。零号块临时固结零号块的临时固结采取在零号块处钢箱梁与横梁间用临时预应力束进行锚固。即当01#梁段的标高、四角相对高差、轴线均调整至符合要求后,将临时锚固支座与钢箱梁底板的高强连接螺栓全部用扭矩扳手终拧,并将临时支座与支座垫石之间塞紧垫牢后,才可进行临时预应力束的张拉,临时锚固共设8个点,

张拉时每个点预应力束对称张拉,同时8个点也要对称张拉。钢箱梁经过预应力锚固后,其抗扭能力增强,具有较强的抗风载能力。钢箱梁第二阶段安装——用桥面吊机进行钢箱梁安装桥面吊机的结构型式桥面吊机采用连续千斤顶液压步履式悬臂吊机,其结构见下图。11111111111111111198765432总体性能桥面吊机结构图该桥面吊机起吊重量3500kN,起升高度50米左右,主要由金属结构、起升绞车、变幅绞车、液压站、吊具、滑道及整机前移机构、前、后锚定装置、司机室、机房电器系统、整机支承及调整用螺旋顶、油压顶及环链手拉葫芦等组成的大型专用起重设备,特点是:步履行走、双束起升、微调对位、双吊点起吊。该桥面吊机上下均能通过液压千斤顶调节其纵向位置,能够使钢箱梁吊装时保持水平(通过扁担梁调节吊点,使重心通过吊心即可),箱梁吊上来以后,可通过前纵梁上的连续千斤顶的移动达到对位和调坡的功效。桥面吊机安装及调试待零号块钢箱梁调整好标高并栓焊连接完成后,即可进行桥面吊机的安装。由于受已安桥面长度限制,首先采用塔吊起吊中跨侧桥面吊机至桥面拼装、调试。利用浮吊起吊中跨侧梁段,浮吊不松钩,桥面吊机穿钩起吊,待桥面吊机钢丝绳受力后,浮吊脱钩,用桥面吊机起吊,调整就位,与02梁段焊接,第一次张拉中跨侧拉索,中跨侧桥面吊机前移至中跨侧梁段,为拼装边跨侧桥面吊机腾出空间,再采用塔吊起吊边跨侧桥面吊机至桥面拼装、调试,待边跨侧梁段安装并第一次张拉边跨侧拉索后,边跨侧桥面吊机前移至边跨侧梁段就位,中跨侧桥面吊机回退至对称位置,完成桥面吊机的安装。桥面吊机拼装调试后,进行两大试验:

空载试验:在空载状态下,做下降、提升、调频、行走试验。

负载试验:分级加载进行静载、动载试验。动载按 0.5G、1.0G、1.2G进行试吊,待试吊满足设计要求后方能使用。钢箱梁起吊及平面位置和标高的调整钢箱梁与吊具均连接好并经过检查后方可起钩,起钩时要平稳,充分利用电子秤分级加载使上下游均衡。当箱梁要离开运输船时,起吊缓慢加速,使箱梁迅速离开船体,以避免由于载荷减小船只随水流有相对位移,导致检查小车轨道梁与船上支座相撞。起吊接近至桥面时,缓慢减速直至起吊箱梁与桥面相平,由于箱梁坡纵较大,通过吊机顶上的连续千斤顶的底座移动使箱梁的顶对齐。水平拉动时通过检查小车观察检查小车轨道梁是否对位。上好零时连接件,并通过葫芦调节前端轴线。由于桥面吊机所在的钢箱梁在中纵前支点反力和边上斜拉索拉力的作用下,箱梁处于中间下挠,边上上翘的态势,而吊装的箱梁在大钩和自重的作用下正好相反,所以给顶口U型肋嵌补件安装带来了困难,在实际操作中采取如下办法:先从边纵向中间开始利用冲子、嵌补件和螺栓之间的2mm间隙及顶上打码子先上一部分,然后大钩稍落,使箱梁的一部分重量通过顶板的码子、嵌补螺栓、边纵及下口的部分咬合传递给已安梁上,使大钩载荷降低,则前支点的反力也随着减小,即已安梁和待安梁顶口的高差随之减小,再打码子、上嵌补件,落大钩⋯⋯如此两三个反复即可将顶板的嵌补件上完(此时大钩只有一半左右的载荷)。接下是到了没有局部温差的夜间进行标高调整,通过扁担梁上钢绞线吊点移动、千斤顶张拉,调整钢箱梁前支点高程。钢箱梁精确定位后,即可完成顶板U肋高强螺柱施拧,并完成除顶板U肋外的全截面焊接,第一次张拉该梁段斜拉索,吊机前移,吊装下一梁段,第二次张拉斜拉索,钢箱梁安装过程中根据设计位置,主梁抽时机同该节段主梁一并吊装就位。桥梁检查车安装在桥面吊机吊装第一对钢箱梁的同时要进行检查小车的安装。检查小车是环围钢箱梁底部和侧面的可以移动的通道和工作平台。由于安装时要将滑轮挂在轨道下,难度较大。当钢箱梁吊离船体4米时,采用塔吊将检查小车从箱梁底部间隙吊至其轨道处,当高度达到要求后,在钢吊箱走道上用手拉葫芦使检查小车外侧滑轮与轨道下翼缘对上,再边松葫芦边松钩头使小车滑轮全部挂在轨道梁上,然后人工将小车摇至箱梁中部,紧好刹车并用绳索绑住加以保险之后,检查小车才随箱梁一同起吊就位。辅助墩与过渡墩之间大跨径钢箱梁吊装辅助墩与过渡墩距离为110m,上部结果为133m钢箱梁。钢箱梁重2900t,使用船吊整体吊装。合拢段安装及临时固接解除合拢梁段吊装时,由于一边是边跨桥面,且桥面吊机起吊钢箱梁时,由于桥面纵坡的影响,加之起吊时箱梁的晃动,箱梁易碰另一侧桥面。采用在边跨桥面上固定两台50kN卷扬机,通过滑车拉住钢箱梁,使钢箱梁起吊时有向塔柱的外加拉力,使箱梁不左右摆动且与支架保持安全间隙,从而安全的将紧挨支架的箱梁安装就位。全桥钢箱梁合拢段分为QZ2和QZ5号墩次边跨合拢和主跨合拢,根据主梁安装顺序,先是QZ2和QZ5号墩次边跨合拢,最后完成主跨合拢。各合拢段在安装之前,必须确定合拢块的长度,为此在箱梁顶底分别设置多个观测点,对合拢段的空间尺寸、温度、悬臂箱梁顶标高和旁弯进行48h观测,观测频度为2h,根据观测的结果绘出不同温度不同时间合拢段的空间尺寸,确定合拢时的温度与时间。按合拢时的温度尺寸在厂家进行配切。在主跨合拢段安装前,将主塔临时支座拆除,再进行合拢段安装,完成全桥合拢。压重混凝土施工在边跨压重施工前一个月,在后场完成配重混凝土块的预制。达到设计要求并经验收通过后,在压重施工前运至施工现场。通过塔吊、吊笼将混凝土块从运输船吊至桥面,利用桥面运输车运至配重梁段。通过人孔将预制块运至压重槽内按照要求码放。全桥合拢、桥面吊机及施工支架拆除完毕,进行相应梁段的第二次压重施工。支座安装零号块临时支座安装临时支座垫石混凝土浇注时对顶标高取正公差。比理论值高2~5毫米,混凝土浇注完毕,用手提砂轮机将高出的混凝土磨去,并要求垫石顶面水平、光滑。垫石浇注完毕,将临时支座安放在垫石上。完成上叙工作后,安装零号块钢箱梁01#号块,并就位,测量验收。将临时支座与钢箱梁间用高强螺栓连接,张拉临时预应力束进行临时固结,临时支座在次边跨合拢段安装前解除。支座安装在墩顶梁段钢箱梁吊装前,采用塔吊或桅杆吊起吊支座安装于支座垫石顶,锚固。桥面吊机的拆除全桥合拢后利用桥面吊机顶升设备,在桥面吊机轨道梁下安放带有四氟滑板的橡胶板。四氟滑块面朝下,用卷扬机将桥面吊机拖至塔柱根部,利用塔吊将桥面吊机拆除吊离。3、斜拉索安装斜拉索采用中央空间双索面,每索面共28对斜拉索,全桥共112根斜拉索。采用1960MPa平行钢丝索,最长索长约250m,重29t。斜拉索锚具采用冷铸镦头锚,主塔处为张拉端。斜拉索安装施工主要分为牵索上桥放索、塔端挂设、梁端挂设、索力张拉调整几个部分。挂索准备挂索前,对钢锚箱内的索道管进行检查、清理,清除焊渣、毛刺及杂物。制作安装2部水平放索支架,沿桥面纵向每隔4m设置外包橡胶皮的滚轮支座,作为斜拉索放索时的牵引行走防护支垫。为便于挂索施工,塔顶安装两台50kN卷扬机作为挂索施工时的辅助提升机具,配4轮滑车组,卷扬机沿塔墩中心线南北对称布置。同时,钢锚箱内配置两台100kN葫芦,作为钢锚箱内机具提升和牵引设备。桥面布设4台50kN卷扬机和滑车组作为梁端牵引设备。塔柱上游侧安装一台塔吊配合斜拉索的上桥放索及塔段挂索等起重作业。传感器、钢丝绳、卷扬机、滑车、索头行走小车、葫芦、千斤顶、撑脚、张拉杆及相应的螺母、连接头、软牵引器、提吊头、夹板、卡环等挂索设备均需在挂索施工前准备齐全。传感器、千斤顶、油泵、油压表进行统一标定。挂索3.2.1拉索转运、放索:斜拉索船运至进场后,组织相关人员检查符合要求后,用塔吊直接将整根索盘吊至桥面水平放索架上,在距固定端锚头1.5m处安装夹具,用塔吊和卷扬机配合进行放索。梁端牵引就位展索采取“先下后上”方式,即先箱梁固定端锚固,而后塔内牵引张拉锚固。首先在距固定端锚头1.5m处安装夹具用梁端4台卷扬机分别向梁端牵引,梁端锚头牵引至待挂索梁段耳板处,利用简易可移动式提升架挂10t手拉葫芦提升梁端锚头穿入耳板连接件内,按设计位置旋好梁端拉索锚头螺帽锚固(穿锚头前耳板与连接件已连接),此时提升架手拉葫芦不松钩,防止锚头下落。对于索长小于100米的斜拉索,可利用塔吊直接将索从索盘上抽出,用专制夹具夹紧梁端锚头,一边

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