斜拉桥施工方案

18xx斜拉桥施工方案根据施工整体部署，斜拉桥分南、北两岸对称施工，上、下游幅（两幅的间距为7.12m）基本上并列施工。南岸（北仑侧）工区负责施工的范围为：D0、D1、D2墩位范围的工程；北岸（镇海侧）工区负责施工的范围为：D3、D4、D5墩位范围的工程。索塔、主梁及斜拉索施工处于关键线路上，辅助墩、过渡墩、边跨支架段作为非关键工程，可根据关键线路上的工程进度，来确定其经济的开工日期、完工日期。8.1索塔施工8.1.1整体方案概述8.1.1.1基本构造索塔为双菱形联塔，可分为上游幅索塔、下游幅索塔，每幅索塔有内塔肢、外塔肢两个塔肢，塔肢高度上可分为下塔柱、中塔柱、上塔柱，连接内、外塔肢的结构有塔座、下横梁、上横梁。塔座采用C40纤维混凝土，下塔柱第1m高度内采用C50纤维混凝土，索塔其他部位采用C50混凝土。塔肢(纵桥向)宽度由塔顶7.0m单斜率变化到塔底10.0m。第2页共56页1:10001:10001:10007001000700100014150141501391.5边跨侧中跨侧50017×200102502450854060023102509263.12934.81952.1143.500400400900100119.000AA100112.911.7691.7349.555245010030.60031.5788.2397.4622.12.000-3.500600150569060056010956505006200DD600BBCC62621890边跨侧中跨侧通气孔通气孔进人孔150x504x500150020x500400φ160x6.2mmPVC通风管间距进人孔爬梯井进人孔9001391.5R350.2550250261011290802%硬路肩护栏带路缘带行车道路缘带带栏护设计标高100010030370400100500～743.7700～943.712080801201:15050x100100100743.7～800943.7～100030370～570400～6001001401001401:15050x1003037010050020700303709001:1501:1506200100100808020x2050x5090909090420600837.2塔顶人孔80横梁人孔130850.1索塔一般构造图塔肢(横桥向)宽度：中、上塔柱基本宽度为4.0m，为单箱单室横截面；单幅索塔的上塔柱内、外塔肢连成一体，形成单箱三室横截面；上、下游幅索塔的内塔肢在下横梁中线以上20.27m、以下9.08m范围内连成一体，形成实体断面（或者单箱小二室横截面）；下塔柱由4.0m双斜率（塔肢内外侧面斜率不同）变化至塔座顶面的6.0m，为单箱单室横截面。索塔上斜拉索锚固段设水平预应力钢绞线束来平衡斜拉索产生的水平力，预应力在上横梁及其以上高度的索塔内呈“井”字，锚固在索塔外表面；预应力在上横梁以下段呈“U”型布置，锚固在索塔塔壁内。第3页共56页8.1.1.2施工工艺流程图索塔总体施工工艺流程图脚手架下塔柱(1~5级)施工、拉杆施工下横梁、塔柱(6~7级)同步施工脚手架分节接高上塔柱(含侧板)施工上横梁爬模安装，安装部分脚手架上塔柱施工、主动横撑施工安装电梯下横梁支架搭设塔吊安装搭设支架塔柱顶板施工爬模安装拆除内侧爬模第4页共56页8.1.1.3索塔分段、模板体系、基本工期1:10001:10007001000边跨侧中跨侧143.500400400900100119.50010091.7349.555245030.6002.000-3.500600690600560600150x50900R350.22502610112901000超过弧点53.4cm超过转点106cm超过转点28cm12345678910111213141516171819202122232425262728293031321004×42640640037819×4488910111213141516176975.50026.60034.380115.0201234567119.000114.860第1根斜拉索入口索塔分节示意图（含中、上塔柱脚手架）塔柱总工期为：360d＝325d＋35d特别因素8.1.1.4塔吊、电梯、砼泵管、水电布设，各种预埋件8.1.1.4.1塔吊每个索塔选用1台波坦MC170A塔吊（臂长55m，起重量19kN；最大起重量80kN，在15.6m范围内）安装在左右幅的中间、1台QTZ6015塔吊（臂长35m，起重量35kN；第5页共56页最大起重量100kN，在13.5m范围内）安装在边塔柱的外侧，整个索塔都处于吊装范围内，两台塔吊安装高度分别为159m（塔柱高度141.5m）、149m。斜爬电梯安装在另一外塔肢的外侧。制定塔吊台风期安全技术方案。8.1.1.4.2施工电梯、爬梯（施工人员到达作业面的方法）施工电梯采用SCQ100载货载人电梯1台，电梯安装起始高度与原地面平齐，布置在边塔柱外侧面。在下塔柱施工时，人员通过专用脚手架到达施工作业面。在下横梁施工时，人员通过专用脚手架到达施工作业面。上塔柱施工时，通过电梯直接达到边塔柱爬架的–3号平台。上塔柱施工时，在下横梁处设置平台，通过电梯到达下横梁平台后，通过座落在下横梁上的支架（兼泵管、水管、爬梯）可到达中间塔柱、边塔柱的顶操作平台（即＋1号平台）。上塔柱施工时，通过电梯直接达到边塔柱爬架上即可。另外上塔柱内腔，可考虑随高度施工永久性工作爬梯。8.1.1.4.3水施工用水采用自来水或经检验合格的溪水（必要时进行净化）。索塔用水的储水池用钢护筒改造而成，由多级高压水泵直接从储水池中取水，2条φ38mm上水管线与泵管线一同沿座落在下横梁上的支架（兼泵管、水管、爬梯）到达爬模系统的顶操作平台（即＋1号平台），采用能承受3MPa的优质铁管，套丝连接。在爬模＋1号平台上设2个储水桶，以备消防、应急。8.1.1.4.4动力电、照明在承台顶面上设1台低压配电箱，分别输送给塔吊、施工电梯、高压水泵的专用配电箱。随座落在下横梁上的支架布置动力电缆，在塔吊塔身上设置备用动力电缆，在塔柱施工工作面上设小型配电箱，以满足工作面上的电焊机、振捣器、照明、液压爬模等电力需要。第6页共56页动力线路与照明线路分离。塔柱内照明电路采用36V低压冷光源，内壁应每隔10米附照明灯。大型照明灯具设置在塔吊升降节上，在液压爬模上设低压小型灯具。8.1.1.4.5预埋件严格按照专用规范423.04（索塔及主桥墩）-1-23，专用规范423.04（索塔及主桥墩）-1-25，专用规范423.04（索塔及主桥墩）-1-27施工。主要包括承台上的预埋件、下塔柱的预埋件、上塔柱外壁预埋件、上塔柱内壁预埋件。一般预埋件安全系数为2.5，起重预埋件的尺寸和埋入长度应该使它能发挥出设计所需的力量，并保有够大的安全系数，一般采用安全系数为5，其中2.5是考虑冲击作用、吸附力和偏心力。8.1.1.5斜拉索锚固区足尺模型试验索塔锚固区U形预应力束施工是高空作业，由于该区段受到斜拉索强大的集中作用，结构受力复杂。预应力筋束定位是否准确，张拉是否到位，直接影响塔柱内力，加之该区段钢筋较多，又有劲性骨架，锚下局部加强钢筋等干扰，施工难度较大。因此在施工前作足尺模型试验，对小半径U形预应力束的定位、穿束、张拉、真空吸浆工艺等进行探索，积累经验，以指导施工操作。上塔柱环形预应力足尺模型暨塔柱首件工程，和科研项目“xx特大桥锚固区节段模型试验”相结合。斜拉索锚固区足尺模型试验由设计院、西南交通大学主持，我方协作完成土建工作。同时考虑抗剪预埋件、索塔表层钢筋网的定位与混凝土密实性试验。钢筋网的净保护层为2cm，与索塔外壁箍筋的净间距为6.2cm，选购适用该部位振捣的插入式振捣棒。8.1.1.6主要技术1)混凝土外观质量（包括裂缝预防）控制。环向预应力张拉、压浆控制，避免对已浇筑索塔的污染。2)监测塔肢的变形、变位，并进行相应调整，以保证塔柱设计要素。第7页共56页3)根据索塔混凝土参数、理论计算对索塔(压缩)变形进行分析，考虑设置相应的预抬量，以消除混凝土收缩、徐变和塔柱弹性变形的影响，以确保斜拉索在塔上锚固位置的精确。索塔混凝土中粉煤灰掺入最应≤15％。4)索导管定位技术5)混凝土泵送工艺6)台风期安全施工安全7)上下游幅索塔内塔肢联体部位的钢筋、混凝土施工工艺8)下塔柱主动拉杆设计。9)模板的收、分、组合，要严格其接口的封闭。10)仔细分析上塔柱突出索塔表面的锚头对爬架系统、模板的不利影响。各种预埋件精确定位、安装可靠，不得遗漏。精确预埋爬模系统的预埋件，确保其节段顶标高。8.1.1.7钢筋、劲性骨架竖向主筋均采用滚轧直螺纹机械连接，并利用劲性骨架进行钢筋的空间定位。劲性骨架采用L100×100角钢主弦杆及L75×75角钢腹杆形成桁架。下塔柱施工时，在地面加工成一定尺寸的考虑预偏的个体，逐个拼装，上塔柱开始时，考虑整体吊装。8.1.1.8混凝土C50泵送混凝土，采用1台120m3/h拌和站，1台HBT80拖泵泵送，低压高频振捣系统。混凝土垫块强度应大于等于主体混凝土强度。《两阶段施工图变更设计第二册第三分册》S5-3-1-8页“施工要点”第6点：混凝土强度到达设计强度的85%后方可张拉预应力。预应力管道采用塑料波纹管，真空吸浆工艺。通气孔采用φ110×6.2mmPVC管。8.1.1.9防雷系统S9-2-01：对防雷系统进行了明确的要求。4个避雷针，保证8根钢筋自上而下（包括钻孔桩）贯通；索导管用φ12钢筋连通起来，并与索塔接地钢筋焊接；桥面系内接地钢筋与索塔接地钢筋焊接；索塔钢筋采用套筒时，要用φ12绕形焊接；支座预埋件第8页共56页与接地钢筋焊接；支座上下用40×4的扁铁与接地钢筋焊接，接地电阻应小于1欧姆。索塔桩基础应有不少于33根桩（每桩2根1号钢筋）作为接地，承台、塔座内利用φ32钢筋做均压环；索塔内＋30.6m以下每个塔肢用8根主筋作为接地、不设均压环；索塔内＋30.6m及以上每个塔肢用4根主筋作为接地、每6m高度设优先采用水平钢筋作为均压环，但似乎要求采用圆钢筋塔顶消雷器与索塔主筋4根焊接。每阶段或节段完成后，应进行接地电阻测量。8.1.2下塔柱（第1～第5节段混凝土）尽可能采用全自动液压爬模（以下将全自动液压爬模分成爬架、爬模两部分）。分5节段混凝土，每节段平均施工时间为12d，共60d。8.1.2.1工艺流程下塔柱施工工艺流程图施工准备测量定位浇注混凝土拆除下一节模板翻至上一节养护（接高劲性骨架）绑扎上一节段钢筋钢筋绑扎安装首级模板并精确定位预埋件设置预埋件设置劲性骨架调整脚手架搭设冷却水管布设混凝土温度监测第9页共56页8.1.2.2模板、支架、脚手架（泵管、水管）索塔第1节段～第7节段模板支架体系外模基本采用爬模，通过裁剪来适用每节段混凝土的变化。其他面的裁剪要考虑到在裁剪后是否能应用到中塔柱。内塔肢第4节段底模采用木模，建筑钢管脚手架为支架，预埋H型螺母将该模板靠紧塔柱。8.1.2.3下塔柱外倾力平衡结构（主动张拉结构）由于下塔柱塔肢外倾，施工时混凝土、模板、施工机具等荷载偏离塔柱形心，使塔柱处于偏心受力状态，使内侧边缘因受拉，一旦超过C50混凝土的极限抗拉强度，将形成裂缝，同时会使塔柱偏位。为此，通过设置主动张拉来形成反弯矩，抵消M。《两阶段施工图变更设计第二册第三分册》S5-3-1-8：施工至＋22.5m时，在＋19.5m处设临时拉杆，拉力2500kN；施工设计图第二分册图S5－2－6（索塔施工主要流程图）表明：可在塔肢联体前立面塔肢前后面爬模下横梁支架钢管脚手架爬模第10页共56页张拉临时钢绞线来平衡外倾力，即第5节段混凝土顶面位置的预应力钢绞线。但只能等第6节段混凝土完成后才能张拉。临时预应力考虑用Ø32精轧螺纹钢及连接套，塔身处预留PVC管道。由于下塔柱主动拉杆计算工况的复杂，应在下塔柱相关截面（根部、拉杆截面）设置应力观测，并在设计主动拉杆时，考虑张拉储备、放松的可能。8.1.2.4混凝土塔