5-2高速公路大桥索塔塔柱施工技术方案

贵阳至瓮安高速公路5-2合同段

索塔塔柱施工技术方案

中交二公局第二工程有限公司贵瓮高速公路第二总承

包第5合同段项目经理部2分部

2013年11月

贵阳至瓮安高速公路5-2合同段索塔塔柱施工技术方案

目录

1.编制说明..................................................1

1.1编制范围..............................................1

1.2编制依据..............................................1

1.3编制原则..............................................1

1.4编制内容.............................................2

2.工程概况.................................................2

2.1工程简介..............................................2

2.2气象条件.............................................3

2.3地质、地貌条件.......................................3

2.4索塔塔柱工程概况及工程量.............................4

2.4.1索塔塔柱工程概况................................4

2.4.2索塔塔柱工程量..................................5

3.施工组织..................................................6

3.1施工总体安排..........................................6

3.2索塔施工计划.........................................7

3.2.1工效分析........................................7

3.3.2索塔施工计划....................................7

3.3人员组织..............................................8

3.3.1施工人员组织....................................8

3.3.2施工人员培训....................................8

3.3.3劳动力组织.....................................10

3.4机械设备的配备.......................................10

3.4.1施工机具的选择.................................10

3.4.2主要设备汇总...................................16

3.5施工材料.............................................17

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4.施工测量.................................................18

4.1平面及高程控制网的复核及加密控制网点的建立...........18

4.2塔柱施工测量.........................................18

4.3主塔沉降、位移、摆动观测.............................19

4.4测量放样............................................20

5.塔柱施工方案.............................................20

5.1工程概述.............................................20

5.2总体施工工艺........................................20

5.3塔柱施工............................................23

531塔柱1m起步段施工..............................24

5.3.2劲性骨架工程...................................24

5.3.3钢筋工程.......................................26

5.3.4模板工程.......................................30

5.3.5混凝土工程.....................................38

5.3.6塔柱预埋件.....................................45

5.3.7塔柱水平支撑的设置.............................46

5.3.8塔柱浇筑高度的控制.............................47

5.3.9塔柱横梁钢筋及波纹管、锚具预埋施工.............47

6.塔柱施工质量保证措施....................................48

6.1质量目标.............................................48

6.2质量措施............................................48

6.21确保塔柱混凝土外观质量的技术措施...............49

6.2.2大体积混凝土温控质量保证措施..................49

6.2.3试验..........................................51

6.2.4测量..........................................52

6.3质检体系.............................................52

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7.安全保证措施............................................53

7.1安全生产的组织机构及规章制度.........................53

7.1.1安全生产组织机构...............................53

7.1.2安全生产规章制度...............................54

7.2塔柱施工安全技术措施................................55

721塔吊的安装与拆除安全技术措施...................55

7.2.2电梯的安全技术措施.............................58

7.2.3液压爬模及爬架的安全技术措施...................58

7.3塔柱施工安全作业规程................................60

7.4重要危险源识别......................................61

7.5安全生产措施.........................................62

7.5.1施工用电安全生产措施...........................62

7.5.2施工机械的安全生产措施.........................62

7.5.3吊装作业安全生产措施...........................63

7.5.4突发性气象灾害安全生产措施.....................64

8.安全生产紧急预案.........................................64

8.1项目应急小组.........................................64

8.2项目应急小组职责....................................65

8.3应急响应与处理......................................67

8.4各类安全生产紧急预案................................69

9.环境保护措施及文明施工...................................71

9.1环境因素管理职责.....................................71

9.2重要环境因素识别....................................71

9.3施工环境控制目标和措施...............................72

9.3.1水域环境污染防治措施...........................72

9.3.2大气污染防治措施...............................72

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9.3.3噪声污染防治措施...............................73

9.3.4粉尘排放和固体废弃物的处理措施.................73

9.3.5施工工地节约用水、用电管理.....................74

9.4文明施工.............................................74

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1.编制说明

1.1编制范围

贵瓮高速公路第二总承包第5合同段2分部清水河大桥索塔塔柱施

工技术方案编制范围：10#索塔塔柱施工工程及为实施以上工程必须的临

时工程。

1.2编制依据

⑴《贵州省贵阳至瓮安高速公路清水河大桥施工图设计》(中交公路

规划设计院有限公司2013年8月)

⑵《贵阳至瓮安高速公路清水河大桥工程地质勘察专题报告》(中交

公路规划设计院有限公司贵州省地矿局第二工程勘察院2013年7月)

(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)

(4)《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011)

(5)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF801—2004)

(6)《公路工程技术标准》(JGBB01—2003)

(7)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)国家、行业

相关规范、标准。

1.3编制原则

⑴依据相关的施工技术，编制最优的、最具可行性的施工方案，同

时确保方案满足清水河大桥施工招标文件、设计图纸及相关规范要求；

⑵施工方案力求采用先进、可靠的工艺、材料、设备、达到技术先

进，力求工艺成熟，具有可操作性；

⑶根据贵瓮高速公路清水河大桥第5合同段设计成果，结合桥址的

地质、水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价多

方面比选来确定。

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（4）保证施工质量和确保计划工期如期完成。

⑸通过快捷的施工工艺，合理配置材料、机械及人力资源，力求缩

短工期，为工程的后续施工提供有力的施工保障。

（6）根据施工环境影响，制定合理的施工工艺及配套的防护措施以满

足施工环保要求。

1.4编制内容

⑴包括施工物资、机械及人员的施工组织。

⑵索塔塔柱施工测量、塔柱起始段支架设计、劲性骨架工程、钢筋

工程、模板工程、混凝土工程、塔柱预埋件施工及主塔附属工程等。

⑶塔柱起始段、塔顶实心段大体积混凝土温控施工

（4）施工中安全、质量、工期及文明保证措施。

2.工程概况

2.1工程简介

贵州省贵阳至瓮安高速公路是对“6横7纵8联”及4个城市环线网的

进一步完善优化，高速公路路线全长70.722km。其中清水河大桥位于贵

州省东部，是沟通贵阳至瓮安的主要交通要道。

清水江大桥桥位起终点桩号K69+261〜K71+432.4。设计采用9x40

（开阳岸引桥）+1130（单跨钢桁架梁悬索桥）+16x42（瓮安岸引桥）构

造。主桥为主跨1130m的单跨简支钢桁架加劲梁悬索桥，主缆计算跨径

258m+1130m+345mo引桥采用分幅设置，开阳岸引桥为9x40mT梁，瓮

安岸引桥为16x42mT梁。

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图2.1-1清水河大桥桥型布置图（单位：cm）

2.2气象条件

桥位区气候温凉、四季分明、冬无严寒、夏无酷暑，年无霜期约270

天。桥址区和工程有关的不利自然现象有暴雨、冰雹、雾与凌冻。气温

和湿度：区内年平均温度12.8〜13.6C,极端最高温度35.4C；

1月平均温度46C,极端最低温度平均相对湿度为80%。雨：

桥址区雨量充沛，年平均降水量1148mm~1306mm,年最大降

雨量1420mm〜1504mm,年最少降雨量707mm〜720mm。每年5〜10月

为雨季，占全年降雨量的80%左右，雨季降水多为阵雨、中雨、大雨，

暴雨少。

2.3地质'地貌条件

根据地面调绘和钻探揭露情况，瓮安岸桥位区至上而下露地层为第四

系残坡积碎石土、红粘土（Qel+dl）、崩塌堆积层（Q81）、三叠系下统

大治组第一段（TQ］）、第二段（TQ2）、第三段（TQ3）,二叠系上统长

兴组（P3c）和吴家坪组（P3w）。第四系红粘土零星分布于锚碇区及部分

引桥区，主要为溶沟、溶槽内充填物，厚度一般为0.5〜3m。碎石土主要

分布于索塔区，厚0〜7m。

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2.4索塔塔柱工程概况及工程量

2.4.1索塔塔柱工程概况

索塔为塔柱、横梁组成的钢筋混凝土框架结构，塔柱为普通钢筋混凝

土结构，横梁为预应力混凝土结构。混凝土均采用C50混凝土。

索塔塔柱包括塔冠、塔顶段、上塔柱、上下塔柱连接段、下塔柱。塔

柱底面高程为901.000m（917.000m），塔顶高程为1137.000m,索塔总高

度为220m（236m）,塔底左右中心间距48.291m。其中下塔柱高77.6m

（93.6m）,上下塔柱连接段高9m,上塔柱高度116.4m,塔顶段高13m,

塔冠高9.0m。索塔两塔柱横向内倾，倾斜率内侧为1/26.170,外侧为

1/17.535。塔柱断面为八边形空心截面，塔底为11.312m/11.612m（顺桥

向）X11.391m/11.566m（横桥向），线性变化至塔顶9m（顺桥向）X7m

（横桥向）。索塔塔柱底部3m范围设置实心段，顶部设置6m的实心段，

其余部分采用薄壁空腔断面。

塔柱壁厚在横梁处局部加大，塔柱在横梁位置处设有塔柱横隔板，横

梁预应力锚具埋设在柱壁内，此外，塔柱在施工过程中需及时埋设爬

梯、电梯、塔吊、电缆、照明设施、工作平台、避雷设施、排水设施、

模板爬架、上部结构安装工程等预埋件。

塔柱钢筋定位采用体内劲性骨架的形式。

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图2.4-1索塔塔柱一般构造图（单位：cm）

2.4.2索塔塔柱工程量

索塔塔柱工程量见表2.4-1。

表2.4-1索塔塔柱工程数量表

材料规格单位数量

混凝土C50m317859

36kg1814172.8

25kg34484.2

钢筋HRB500E20kg843372.8

16kg204296.9

12kg478.0

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小计kg2896804.7

6mm防裂钢筋焊网kg2042.4

绑扎铁丝kg14484.0

钢筋连接器36个19856

电焊钢管冷却管(<|>40X2mm)kg1787

□890X430X40mmkg480.6

钢材钢板Q235A

□890X350X40mmkg391.2

劲性骨架Q235Bkg714360.0

PVC管67.5cmm144.2

桥塔外表面涂装面积m215838.4

桥塔塔冠内表面涂装面积m2781.4

3.施工组织

3.1施工总体安排

⑴索塔左右幅塔柱同步施工，塔柱分节浇筑，标准节段高度为6m。

⑵索塔塔柱施工由经理部一名主管生产的副经理作为总负责，并配

备二名技术主管，四名现场技术员。下设两个作业队(左幅塔柱施工作

业队、右幅塔柱施工作业队)、三个专业配合班组(混凝土拌合组、钢结

构加工组、钢筋加工组)及经理部各部门对现场生产保障。

⑶塔柱施工作业队负责塔柱钢筋的安装、模板的安装及碎的浇筑。

混凝土拌合组负责碎的生产和输送；钢结构加工组负责索塔塔柱模板及

其他临时钢结构加工制作；钢筋加工组负责塔柱钢筋的加工制作。

(4)经理部生产保障分工试验室负责原材料的检验、配合比的设计、现

场碎配合比的调整和

现场碎配合比的控制以及联系监理工程师进行试验和检验工作，并配备

三名试验工；

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测量队负责塔柱施工放样，塔柱沉降、位移、摆动的监测，复测以及

联系监理工程师进行复测工作，并配备四名测量工；

物机部负责材料进场，配备足够的机械手并进行塔柱施工所有机械设

备的操作，左右幅塔柱施工各配置一名电工负责用电配置和现场用电

管理。

3.2索塔施工计划

3.2.1工效分析

索塔塔柱施工工效分析见表3.2-1。

表3.2-1单个塔柱标准节段施工工效分析（标准节段高度6m）

编作业时间控制工期时间

施工项目备注

号（小时）（天）

1测量放样、准备工作80.5强度作业，每天按16小时计

2劲性骨架安装322强度作业，每天按16小时计

3钢筋及结构件安装402.5强度作业，每天按16小时计

4模板安装及固定检验161.0强度作业，每天按16小时计

5混凝土浇筑120.5连续作业

6混凝土养护及施工缝处理602.5连续作业

7不可预见因素241连续作业

合计19210

单节塔柱节段施工按照10天进行施工控制

3.3.2索塔施工计划

索塔塔柱浇筑节段标准高度为6m,塔柱标准节按7天/节控制。我部

将精心组织，精心安排，合理利用资源，索塔施工总工期为392天，即

2013年12月1—2014年12月28日。具体进度安排详见图3.2-1所示。

-10煤塔集工计划392工作日2013年12月1日2014年12月28日

塔吊安装20工作日2013年12月旧2013年12月2旧

下塔柱缸125工作日2013年12月1日2014年*S日

不褐翔琛做工is工作日2014年4月汨2014年4月20日

不演梁虹30工作日2014年4月20日2014年5月20日

上塔柱缸147工作日2014年S月20日2014年10月14日

上嘉米1睬施工15工作日2014年10月14日2014年10月29日

上费案施工30工作日2014年10月29日2014年11月28日

塔而施工30工作日2014年10月14日2014年11月13日

附属设施工30工作日2014年11月28曰2014年12月28日

图3.2-1索塔施工计划横道图

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3.3人员组织

3.3.1施工人员组织

在索塔塔柱施工过程中操作人员众多，作业层次复杂，加强现场管理

与协调指挥将是索塔塔柱施工顺利完成的关键，为此，我部成立以项

目经理为总指挥，生产副经理为副总指挥各部门和相关作业队参加的施

工组织体系。

总指挥负责索塔塔柱施工的全面工作，副总指挥具体负责工作的全面

落实，下设多个专业职能小组，共同确保索塔塔柱施工的顺利进行。

图3.2-2人员组织机构框图

3.3.2施工人员培训

为了保证安全优质的施工质量，针对本工程特点将组织所有施工人

员学习质量保障措施，操作人员持证上岗，加强施工人员技术技能培训,

并在工程施工的每个环节严格按照规范操作。

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表3.3-1培训计划表

时间主题方式教育目的对象主培人员

项目技术人员、专监、项目

三级技使参与人员了解施工方

开工前技术交底班组长、一线工总工、技术

术交底案。

人部

首件完总结首件的经验，使得质

首件总结上课项目技术人员现场经理

成后量、安全等得到提高。

总结前段时间施工的经

T1口一

住兀对方案再次总项目技术人员、现场技术人

上课验，使得质量、安全等得

成一半结班组长员

到提高。

工程完

最终总结上课为后续工程做总结项目技术人员项目总工

成

全过程三级安全教育上课加强新进工人的安全素质新进工人安全员等

国家安全法律

全过程宣传加强员工的法律意识全体参与人员安全员

法规宣传

安全生产管理

知识、安全生

全过程上课加强员工的安全意识全体员工安全员

产技术专业知

识

岗位安全操作

全过程上课加强员工的安全操作司机安全员

规程；

各岗位安全知会议、宣使各岗位人员熟悉其岗位各岗位操作人

全过程安全员

识教育传知识贝11

管理人员安全加强管理人员安全意识、

全过程会议管理人员安全员

教育加强带头模范作用

消防安全知识

使员工了解防火的重要性消防保卫

培训教育、季讲座、宣

全过程和如何救火等常识；预防全体员工员、安全员

节安全知识教传等

中暑和触电事故等

育

典型事故和应

加强员工安全意识和处理

全过程急救援案例分宣传全体员工安全员

紧急情况的能力

析；

安全生产规章

全过程制度和劳动纪上课确保安全生产全体员工安全员

律；

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特种作业人员加强特种作业人员的安全电工、焊工、司

全过程上课安全员

安全教育技能素质机等

确保员工清楚穿戴劳保用

劳保用品使用宣传、现

全过程品的作用和如何穿戴劳保全体员工安全员

安全教育场指导

用品

3.3.3劳动力组织

我部在塔身施工时，两个塔柱计划配备两个独立的施工作业班组，同

步进行施工。

表3.3-2劳动力计划配置表

序号分项工程名称劳动力人数备注

1临时设施施工10

2电梯塔吊安装10

3左幅塔柱施工作业队30包括附属设施安装

4右幅塔柱施工作业队30包括附属设施安装

5钢筋制安20通用人员

6钢结构加工20通用人员

7混凝土拌和20包括混凝土输送

8模板工程10

注：本表不包括工程管理人员及技术人员，劳动力可根据施工实际情况进行调整。

3.4机械设备的配备

3.4.1施工机具的选择

⑴钢筋加工、运输和安装钢筋加工设备包括钢筋弯曲机、切割机、轧

丝机和电焊机等辅助机

械。钢筋在加工场加工成半成品后，采用10t平板车运输至现场。钢筋加

工场的起重设备主要采用50t汽车吊。电焊机每幅塔柱使用3台电焊机，

共使用6台。钢筋加工使用现有的两台轧丝机以及两台钢筋弯曲机。

⑵混凝土拌合、运输和浇筑设备

混凝土施工配备采用2台120m3/h全自动拌和站用于混凝土的生产，

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整个搅拌系统由微机全自动控制，工艺先进，生产效率高，碎质量稳定,

控制系统具有计量误差自动补偿功能。所有混凝土均由拌和楼集中拌和

生产，混凝土运输车运送。

塔柱混凝土浇筑时，左右幅塔柱各使用一台HBT90CH-2122D型超

高压混凝土卧泵，高压时理论输送量为60m3/h,满足浇筑要求。混凝土

的运输车采用8方的混凝土罐车，每台卧泵配3辆。保证浇筑时的连续

性。混凝土采用铁质泵管输送入模，泵管在塔柱上通过预埋件固定，越

过模板时，采用独立的泵管支撑，防止和模板碰撞，使得模板移位和损

坏。

表3.4-1HZS120型混凝土搅拌站主要技术参数

HZS120型混凝土搅拌站主要技术参数

生产率(n?/h)120

型号JS2000

搅拌功率(kW)2X37

搅拌主机

出料容量(m3)2

骨料粒径(mm)W120

仓容积(n?)20

配料仓

仓格数4

皮带机输送能力(t/h)550

骨料(kg)4X2400±2%

水泥(kg)1200±1%

称量范围及精度粉煤灰(kg)400±1%

水(kg)600±1%

外加剂(kg)2X50±l%

总功率(kW)140

卸料高度(m)3.9

表3.4-2HBT90CH-2122D混凝土泵主要技术参数

混凝土理论输送压力(低压/高压)(MPa)14/22

混凝土理论输送量(低压/高压)(m3/h)105/75

柴油机额定功率(KW)2X181

主油泵排量(cm3/r)2X190

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输送缸直径X最大行程（mm）(1)200X2100

1500（水平）

理论最大输送距离（m）

480（垂直）

料斗容积X上料高度（m3/mm）0.7X1420

外形尺寸：长义宽X高（mm）7126X2330X2750

总质量（Kg）1150()

⑶水管、电缆及泵管布置

混凝土泵管选用高压泵管，泵管直径为125mm,单根长度为3.0m,

壁厚为8mm。泵管从高压拖泵处接出，经过水平管路到达两塔柱底端处,

然后泵管分别沿两塔肢上升到塔柱性施工处。为方便碎泵管的安装、拆

卸及修理，采用泵管布置在塔柱外侧的方案，且布置在靠近电梯附墙的

位置，使用预埋卡环固定，保证泵管固定牢固。水平管和垂直管路交接

处设置液压混凝土控制截止阀，便于清洗泵管及泵送堵管等事故处理。

碎泵管的布置如图3.4-1所示；

图3.4-1泵管固定装置图

水管附着于塔柱外壁，并使用预埋卡环固定。电缆沿塔柱内壁向上逐

渐牵引。水管、泵管及电缆两个塔柱各设一套。

（4）供水系统为满足塔柱混凝土养生等主塔施工用水需要，我部将沿每

个塔柱布

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设1套塑胶水管，并在下横梁和上横梁上各设置2个小水箱，随着塔柱

不断爬升，通过水泵逐级将水送至塔身施工需要的位置。此外，对于施

工中小量用水的情况，也可以通过塔吊将水桶直接吊放至液压爬模的工

作平台上，以供临时用水。

⑸施工塔吊施工塔吊是主塔施工中主要的机械之一。我部在左右幅

塔柱分别设

置一台S315Kl6B塔吊，做为索塔塔柱施工的主要垂直起重机械。

S315K16B塔吊为最大起重力矩315kN-m、最大工作幅度70m的塔式起

重机。左右幅两台塔吊均位于塔柱横桥向外侧，两台塔吊在平面和高度

方向均可错开，不会发生相互干扰现象。当索塔承台施工完成后，立即

安装塔吊，塔吊基础位于承台上，塔吊通过塔吊附臂附着于塔身上，塔

吊每隔15m安装一道附臂架（附着与安装连接面示意图见图342）。

注:1,wiwm麒钻器触,拓除册被轴;

2、1M24X80«WMmi慧*般料

&娴，引脑不忖8mm

图3.4-2附着与安装面连接示意图

S315K16B塔吊技术参数见表3.4・3。

表3.4-3S315K16B塔吊技术参数

起升机构M5

机构工作级别回转机构M4

变幅机构M4

最大起重力矩（t•m）315

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最大倾覆力矩（t•m）352

最大工作幅度（m）70

最大起重量（t）16

单向最大回转角度（°）1080

起升速度（m/min）0-100

变幅速度（m/min）0-60

回转速度（r/min）0-0.6

尾部回转半径（m）21.2

整机重量（t）90

（6）施工电梯

在左右幅塔柱靠边跨侧各布置一台施工电梯，供施工人员使用，电梯

型号为上海宝达SCQ200Gp型，吊笼最大额定载重2t。当塔柱起步段

1、2、3施工完成后，通过塔吊开始安装电梯，电梯基础设在承台上，随

着爬架的爬升而接高。爬架外侧底口设电梯悬挂平台，方便人员进出爬

架，横梁处塔柱四周设置挂架平台，以方便人员上下横梁。并每隔7.5m

设置一道附臂。电梯现场布置见图3.4-3和塔吊布置图见图3.4-4o

从承台边缘区域处搭设人行走道和防护棚。电梯入口处设置人员等待

和避雨设施。

我部电梯塔吊获得技术监督检验部门的检验合格许可后，方投入使

用。机驾人员要求持证上岗。

施工电梯技术参数表见表3.4-4。

表3.4-4施工电梯技术参数

提升速度0〜60m/min（变频）

额定载重量2000kgx2

附墙间距6.0m

吊笼外形尺寸长X宽X高（m）3.0x1.3x2.55（有驾驶室）

电机功率3xl8.5kw变频调速

工作风速7级风（20m/s）

标准节规格（m）立柱管中心距0.80x0.80,高度1.508

轨道架及附墙支撑最大风速61.5m/s

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贵阳至瓮安高速公路5-2合同段索塔塔柱施工技术方案

电压380V/50HZ,三相五线制，增加接地保护

提升高度〉240m

吊笼规格最大成员24人

图3.4-3电梯现场布置

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贵阳至瓮安高速公路5-2合同段索塔塔柱施工技术方案

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图3.4-4塔吊立面布置示意图

3.4.2主要设备汇总

主要施工机械设备表见下表：

表3.4-5索塔塔柱施工主要机具设备表

序号设备名称设备型号单位数量备注

1施工电梯SCQ200GP台2

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台

2塔吊S315K16B2

台

3水准仪ZEISSDINI-121测量

台

4全站仪TCA20031测量

5水泵