某桥索塔施工工艺

某桥索塔施工工艺索塔为倒Y型，塔柱高163m，箱形断面，分为下塔柱、横梁、图一中塔柱、交叉部分、上塔柱五部分（如图）。一、下塔柱施工1、断面几何尺寸下塔柱高26.5m，由两片斜度为3.257:1的空心箱组成。空心箱横向宽5m，纵向宽从上至下由6m逐渐变大为8m，纵向壁厚1m，横向壁厚0.8m，见图示：2、模板的加工、改制模板采用湖南省林业学院设计加工的竹胶翻模，此模板比钢模轻，便于安装。在施工第一节砼时发现模板整体刚度不够，经计算决定，对模板作如下改进：（1）、对整个模板横向5×3m的板面与纵向6×3m的板面实行在槽钢上以螺栓连接，在每次浇筑砼前，每个交界面处于Φ22螺纹钢筋焊接加固。（2）、在整个5×3m模板和（6—8）×3m模板外侧增加3排2[16号槽钢来加强模板的整体性和刚度。（3）、内模的制作与完善内模采用竹胶模板，各转角处采用板扣铰连接靠法兰螺栓、脱模器与内加槽钢作支撑，内外模板用拉杆连接，每次安装只需调节B8、b9、b11或C铰链即可，其拼装图如下：3、拉杆螺栓连接为保证施工外观，我们对螺栓采取了改进措施，利用Φ22螺栓帽，将两个螺帽焊在一起，并焊以2Φ16钢筋，再与内层主筋焊接联接，螺帽贴紧模板内侧，收紧拉杆螺栓即可固定模板，每次只需拆下拉杆反复利用即可，而将螺帽孔用砂浆抹平，保证砼表面美观。4、施工横向连接为防止塔柱向外发生倾斜变形，利用横梁施工托架作为平衡架，在托架与塔柱间设两层拉杆，上下游对称设置，并且砼浇筑时对称浇筑。5、骨架的加工与安装按照施工设计图纸，用经纬仪在加工场地放大样，保证每节几何尺寸和相邻节段的接头连接，所有对接角钢都采用剖口焊接，钢板采用三面围焊，角钢基本上按8m一节下料，使接头在连接板以上，减少高空中的大量焊接与增强骨架的稳定性，同时用水平调平平撑，竖向主钢筋Φ28、Φ22的连接采用挤压连接，在后面介绍。6、材料运输及砼的入模材料的吊运，模板的安装利用四川省建筑机械厂造的SCM塔吊来完成，砼采用一个拌合楼、两台拌合机、两辆罐车和一个输送泵进行施工，砼经输送泵管靠托架上升后分支进入内模。7、劳动力组合为加快施工进度，成立了上、下河两个承包组，形成内部竞争局面，由专人协调两承包组间材料吊运，砼浇筑等关系。二、横梁施工1、横梁断面几何尺寸横梁位于中塔柱与下塔柱的交界部位，横梁高5m、横宽6m，底宽6.188m，长32.27m，属预应力砼箱型梁梁内有预应力30束。2、横梁施工方案横梁施工采用搭架（万能杆件支架）现浇施工。3、横梁模板的选用横梁施工属大体积砼施工，对模板、支架应作详细的施工组织设计工作，在施工中我们采用了一些改进方法，在横梁施工上取得了明显效果。（1）、支架上卸架布置在托架上用I25号工字钢顺桥向连接，并且与支承等比焊接好，在工字钢上垫枋木20×10cm，再用对口楔调节底模高度。（2）底模板的选用为解决模板的平整和节约材料，底模选用了三种材料组合，利用现成的辅助墩竹胶翻模和组合钢模板加上木模拼装而成。（3）内、外模板的选用根据横梁的结构特征，在上、下河处有30束预应力钢绞线和变截面及门洞等特点，结合中塔柱内模及交叉部位的施工方案，我们在横梁内外模板上采用了木模板施工。A在木模板表面钉铁皮，涂脱模剂后，砼表面光滑，外观平顺，几何尺寸能满足施工设计及规范要求。B此木模拼成整块形状，有利于安装，即灵活、方便，又便于固定。C因考虑到各变形部位，木模改变形状很方便，从而满足各部位对模板的几何尺寸要求。D能够结构下步施工重复利用，达到节约的目的。4、内、外支架的安装外模支架直接托架拼装到主梁底平台位置，作为外模支撑用；内模采用万能杆件拼装成井架倒置内空作为支架撑架，固定内模板，在横梁中部预留入作为拆除模板、支架和人员上下用。5、横梁钢筋、钢铰线的安装（1）、横梁钢筋采用现场绑扎，先扎底板及部分侧板钢筋，再扎侧板钢筋，最后绑扎顶板钢筋。（2）、钢铰线的安装就位，是本横梁施工的关键，在施工前原方案采用先浇砼后穿束，考虑到浇砼后波纹管会产生移位或被堵塞，在施工中改为先穿束，后浇砼。具体作法：待底层钢筋绑扎到位后，将钢铰线放置设计位置，拿波纹管从钢铰线两头同时套向束，套完后焊支撑，然后将之理顺后固定。砼浇筑完毕，应派人将钢束拉动，防止漏浆堵孔。6、横梁砼施工程序先浇筑横梁底板1.5m，再浇筑侧板2.5m，最后浇顶板砼，1m砼由上、下河两侧向中心浇筑，每层厚度30—40cm，考虑砼是大体积，必须对其作散热处理；在预应力砼中埋置管道，边浇边灌水，解决砼的水化热，砼浇完后空压机把孔道吹干净，再用水泥浆封孔，防止砼在局部地方出现表面收缝裂纹。7、预应力钢铰线张拉本横梁的张拉分三步：横梁完成后张拉一部分，中塔柱施工一半时张拉一部分，中塔柱合拢后全部张拉压浆完成，张拉工艺见主梁预应力施工工艺介绍。8、施工组织本横梁施工依然按下塔柱的组合工班形式，以桥轴线为界，各施工一半，开展社会主义劳动竞赛活动。三、中塔柱施工1、简述中塔柱施工是整个塔柱施工的关键部位，施工的好坏直接影响整个索塔的受力，本桥中塔柱高55.5m，由两片斜度3,926:1的空心箱组成，空心箱横向宽3m，纵向宽6m，纵向壁宽0.75m，内劲性骨架施工和塔顶合拢段的施工工作。2、支架的设计、安装为解决中塔柱施工中砼管道的安装以及人员上下，中塔柱自身的内倾和塔结构的安全，我们在支架上加三道横向支撑作为稳定措施。见中塔柱横向支撑图。3、翻模的改制与加工（1）、成立了模板加工改制组合工班，派技术干部严格把关，在下塔柱施工的基础上，将所有竹胶板全部换掉，对局部刚度容易变形的地方进行加固，达到施工中应满足的设计要求，且符合几何尺寸及线型的要求。（2）、对2m模板之间槽钢的连接仍采用下塔柱形式，且四周角钢全部换掉，重新加工钻孔。（3）、为加快施工进度，在中塔柱施工中还加工了8块6×3m的钢模板，使每个塔的施工有三套模板。满足冬季砼强度低，脱模困难的要求。4、施工程序（1）、每节段3m，塔身共15节段施工，第15节段的高度为2.15m。交叉部份7.85m，分三节（2.65m、2.50m、2.70m）施工。（2）、钢筋的安装除Φ22、Φ28用挤压连接，其余采用电弧焊接或绑扎连接，所有主筋靠劲型骨架支撑。（3）、骨架的加工是在制作场地加工成8m长一片，由塔吊吊运组装，吊装时最高点必须往后收4cm（水平距离），这样的钢筋与骨架自重作用下才能满足施工与设计要求。（4）、翻模工作，待所有钢筋骨架完成后，用两台5T手拉葫芦将刚拆的翻模打在劲型骨架上，利用塔吊吊运至安装处，将四块拼装好后，用水平仪、经纬仪分别调平、调轴线，最后用全站仪校核距离和轴线后方能浇筑砼，内模仍然采用木模，安装与拆除既方便又灵活。（5）、砼灌注采用上、下河对称分层浇筑施工。5、交叉部位的施工（1）模板系统设计索塔交叉部借部位几何尺寸变化复杂，同时为节约材料，降低成本，决定利用中塔柱竹胶翻模改制而成，顺桥向塔柱背模利用中塔柱竹胶翻模，顺河向模板利用原侧模改制，拆掉内侧的三角模，另外加上一块长方形的木模相拼，索塔交叉部位内模采用要模和组合钢模拼制而成，底模采用组合拼成2×6m和平面。利用中塔桩井字架顺桥向拼装4×2m万能杆件平台，然后利用型钢加工支撑架，承受砼传来和荷载。安装和加工模板时注意以下几点：①、标高在253.35m时要求原上下游中塔柱模板要调水平。②、在加工M3、M4模板时应与相关模M1的几何尺寸相联系。N27锚箱的安装在上塔柱施工作介绍。6、劳动力组合中塔柱的劳动力与下塔柱组合工班一样，实行三比：质量、安全、速度的比赛，奖罚明确，充分调动各位人员的工作热情，发挥各人之所长，使本项工作在预定工期内顺利完成。四、上塔柱施工1、简介：上塔柱全高33m，处于拉索锚固区，预应力密集，箱形断面，纵向宽6m，横向宽4m，纵向壁厚1m，横向壁厚0.75m，该段施工采用内立井字架扒杆的翻模施工方法，上塔柱分为11节段施工，每节段3m。2、施工支架与翻模上塔柱施工：以前的采用托架爬模施工，本桥结合索塔的结构形式和爬模、翻模施工的缺陷，采用自制加工1.5×1.5×1.5m异形杆件配万能杆件作为井架施工，改夹挂于背模上的托架为内井字架施工，利用两副扒杆吊运翻模，这样减轻了模板的重量，提前了翻模时间，也满足砼强度的需要，此方法属本桥独创：井架高度48.84m，共32节段，且井字架每隔6m高设临时支撑，用型钢与N26板联接于已成形的砼包裹钢板上，卷扬机布置于井字架内。见井字架及扒杆布置于图四。（1）、锚管安装塔外壁拉索中心点坐标放样：根据塔外壁拉索中心坐标，在模板上焊一块与YOZ平面相平行的钢板（X=3M），点绘出椭圆的四个顶点坐标，同时在钢棉板的背面弹出拉索中心线，用以复核钢管就位是否准确。图四B、索塔锚座拉索中心坐标放样：利用红外仪在上塔柱劲性骨架上定出锚管拉索中心的X、Y坐标，然后焊一角钢，测其Z坐标（即高程），利用垂球吊线，定出锚座拉索中心点的位置，同时利用C、E两点Y坐标为零，也就是说CE边同桥轴线重合，以此为依据，即可将A板固定，同时利用水准仪直接测量锚座拉索中心点高程（即Z坐标）进行复核。（2）锚管安装后的校核：直接在已装好的锚管中心反光镜，用测距仪校核三大座标值，或用校核的外模来用垂球、广线、直尺复核。3、镦头锚的施工（1）、上塔柱预应力镦头分两种：24Φs5与28Φs5两种，其中M1—M3为顺河向曲线预应力高强钢丝362束，M4—M13为顺河向直线预应力高强钢丝20束（变载石用），M14为24Φ5顺桥内层预应力直线束194束，M15为2Φ5顺桥外层预应力直线束204束，均采用一端锚固、一端张拉的施工。（2）、镦头锚的下料在较平整的场地用木板搭一工作台，然后用（50×50×5）角钢来作下料平台，切割机固定不动，每次下料前，用钢尺丈量距离，利用垫板或小钢板点焊在角钢内作限位块，这样即可保证下料精度。（3）镦头锚的安装在施工时采用先穿束安装至设计位置，后浇筑砼的施工方法。为防止管道漏浆，影响张拉，砼浇筑完毕后，用空压机加压力水清孔。（4）、镦头锚张拉工艺A本桥采用江阴华新生产的高强低松弛Φ5镀锌钢丝，标准强度为1600Mpa，锚具用新津筑路机械厂生产DM5A-24，DM5A-28，DM5B-24，DM5B-28两种规格锚具和锚板，其主要预应力控制见表：预应力筒规格标准强度бybb(Mpa)传力锚固应力、张张拉力锚固应力、张拉拉力超张拉应力及控控制力бy=0.65ббybF0.65бk=0.75ббybF0.75бk=0.8бyybF0.8(Mpa)(KN)(Mpa)(KN)(Mpa)(KN)碳素钢丝28Φ5160010405721200660128070424Φ51600104049012005651280603B张拉平台的搭设及升降利用上塔柱顶端焊的工字钢作平台的锚固点，用万能杆件拼成2个2×4m和2个2×6m的平台，分别挂于南北岸及上下河处作为张拉工作平台，此台分二层，上层放置油泵，清扫束孔，下层作为人员张拉，每个升降平台用2台5T手拉葫芦配扒杆进行升降。C张拉设备，索塔张拉千斤顶采用YCL-60型4台，YCL-120一台，油泵采用4台ZB4—500型电动油泵进行上塔柱的张拉工作。D镦头锚的张拉本桥上塔柱镦头锚全采用一端锚固，一端张拉。张拉程序从上而下，先外后内，预应力的施工程序严格按照图纸和JTJ041—89执行。张拉应力控制0——初应力10%δK——10%δK——105%δK持荷5分钟————δK或者——初应力10%δY——40%δY——75%δY——80δY持荷5分钟————75%δYE张拉杆的技术改进：改刚性张拉杆为柔性张拉杆刚性张拉杆的缺点：a、重量大，不利于高空操作；b、预留孔深浅不一，刚性张拉不易调节。柔性张拉杆的具体作法：利用Φ5的高强钢丝两端加锚杯镦头而成。注：δK为设计张拉力，δY为钢丝标准应力。F灌浆封锚将张拉锚固后的锚具用砂浆封住，以利于压浆，在锚头外侧扎一层钢筋网用砼封住，留出气孔，用砂浆抹平，用空压机浆索孔吹净，再用水泥净浆灌注孔内，待另一端气孔出浆为止。4、砼的运输及拌合上塔柱砼入模采用输送泵顺中塔柱施工支架从交叉部分预留人洞穿入上塔柱井字架上，到顶面后接软管入模，同样是一个拌合楼，两台拌合机配1台输送泵，在施工中效果非常理想。5、劳动力的组合与工期上塔柱施工采用用一个组合合工班，集集中中、下下塔柱施工工的精英，分分两个小组组昼夜作业业，为塔柱柱提前完成成施工打下下了坚实的的基础。五、新技术的采采用——钢筋冷挤挤压连接1、索塔施工中主主筋Φ28、Φ22的螺纹钢钢筋采用冷冷挤压接头头连接，它它与传统的的绑扎及焊焊接相比，有有以下优点点：（1）、高空作业操操作方便，设设备轻巧，安安全性好，施施工中无明明火，烟雾雾及电弧光光。不受气气候条件限限制，能多多层作业。（2）、钢筋连接不不受钢筋本本身化学成成份及焊接接性能的限限制，对大大直径钢筋筋及可焊性性差的钢筋筋其效益更更高。（3）、挤压接头外外观质量及及抽样强度度检验合格格率均达100%。（4）、连接速