长江二桥北岸索塔施工组织设计方案

长江二桥北岸索塔施工组织设计方案索塔施工组织设计方案一、工程概况主桥索塔设计为钢筋混凝土梯形门架结构，塔顶塔柱横向中心距21.2m，塔柱轴线横向坡度为17：1，设上、下两道横梁，上塔柱高72.8m，下塔柱高71.3m，索塔全高144.1m。塔柱均为变截面薄壁箱形断面，塔柱横桥向宽5.5m，顺桥向宽度为5.5～11.685m，塔底6m段纵横向均适当加大截面尺寸，上塔柱壁厚60cm，下塔柱壁厚80cm。塔柱由实心段和空心部分组成，下塔柱设两道隔板，上塔柱设三道隔板，每隔10m左右布置一个直径10cm的通水、通风孔。横梁采用预应力混凝土结构，上横梁采用3.5×3.5薄壁箱形截面，壁厚50cm，共布设10束7－φj15.24mm钢绞线；下横梁采用4.5×4.5m薄壁箱形截面，壁厚60cm，共布设32束7－φj15.24mm钢绞线。为方便施工和保证工程质量，塔柱和上、下横梁内均设置了由角钢组成的劲性骨架。索塔部分（不含基础）主要工程数量为：C40混凝土6827.1m3，钢筋699.6T，预应力钢绞线10.7T，其它钢材90.307T。二、施工内容及技术要求索塔施工总共分为2个部分：塔柱（包括塔冠、鞍罩）、二道横梁。塔柱采用爬模法施工，上、下横梁与塔柱同步施工，横梁采用两次浇筑、一次张拉。索塔施工的关键主要是塔柱线型控制、各断面位置、倾斜度、外观质量和上塔柱索鞍区施工等。横梁和上塔柱的预应力锚固区内钢筋施工时不能随意截断，而应按设计图纸要求进行必要的调整，以满足与预应力锚固体系的合理布置。施工中要求塔柱的倾斜度在设计斜度的基础上，误差不得大于塔高的1/3000，且不大于30mm；轴线偏位允许偏差±10mm；塔顶高程允许偏差±10mm；断面尺寸允许偏差±20mm，并且要求其外观线条顺直，表面光洁和色泽一致。索塔施工过程中，应严格按设计要求埋设预埋件等。长江二桥北岸索塔施工组织设计方案三、施工方案（一）、索塔塔柱及横梁的施工塔柱施工采用爬模施工法，施工顺序图见附图。1、施工准备（1）、塔吊为了满足施工要求及根据实际施工情况，在索塔下游侧的塔柱边上安装150T.M塔吊一台，以方便塔柱施工使用，用扶墙加强连接。塔吊立面布置见附图。（2）、电梯索塔施工需要，在北塔上下游两侧各安装1台电梯，方便工人上下。电梯布置图见附图。（3）、混凝土运输塔柱混凝土的运输，由拌和站混凝土输送泵来完成，混凝土泵管沿顺桥向塔柱一侧铺设，上下游塔柱各铺设一道泵管。用U型卡固定在塔柱上，并间隔一定距离用钢丝绳吊挂于塔柱的原模板对拉螺栓上。输送管的直径为125mm，随塔身上升而上升，工作面上采用水平管外接软管布料。（4）、施工用水用两台高压水泵供水，布置在塔底，设供水水箱。水管沿施工电梯附墙架敷设，与附墙架一起上升。（5）、供电系统在承台上设一个低压配电箱，专门对塔吊、施工电梯、施工用的电悍机、电动葫芦、混凝土振动器等动力设备供电。2、塔柱模板和爬架（1）、塔柱模板结构塔柱模板由外模板和内模板组成。外模板均为大块钢模，内模板以大块钢模为主，部分内模用组合钢模板和定型钢模板，人孔采用组合钢模板。隔板底模采用组合小钢模。横梁外侧为大钢模，内箱采用定制的八字角模与小钢模组合。横梁予应力束塔柱部位分别由大钢模、槽模、长江二桥北岸索塔施工组织设计方案封锚模组成。外模板、内模板、角模、平模板，其基本结构形式都是相同的，主要由横肋、竖肋、劲板和面板所组成。横肋采用[14槽钢，竖肋采用[8槽钢。劲板采用δ8mm×80mm钢板，面板采用δ8mm钢板。为了模板的稳定和拼装方便及使塔柱混凝土表面接茬平整、线条顺直，每一截断混凝土浇筑完毕后都将一块模板留在已浇的混凝土上作为基准模板。纵桥向的模板（宽度为9.347～5.5m）收分采用逐段收分法，横桥向宽度（5.5m）不变。塔柱的四角设置R为50cm的园角，为确保塔柱的线条顺直、外型尺寸正确，制作二套定型角模，上下交替使用。内模板的宽度有固定型和收分型两种，其单块模板的结构与外模板相同，仅是实行收分的方法不同。（2）、模板施工由于塔柱模板施工采用爬模，固此塔柱模板的施工工艺包括模板的拼装和爬架的爬升两项内容。在塔柱刚开始施工时，由于爬架尚未安装，故模板的吊装和组拼只能用塔吊或吊车。由于爬架的扶墙架高度为4.1m，塔柱每一施工段的高度为个4.5m，故在塔柱上必须空出一个施工段的高度，即4.5m以后，才能开始安装爬架，也就是说，必须施工完底部6m段和2个标准段，即15m以后，才能安装爬架，模板的拼装才能进入正常使用爬架的工艺流程。塔柱施工进入正常循环的施工段以后，其施工工艺流程为：绑扎钢筋（含拼装劲性骨架）→爬升爬架→爬升并拼装模板→浇筑砼。①、爬升模板爬升模板时，首先在爬架的葫芦挂钩上挂好葫芦。将刚浇砼的施工段上一块模板留作基准，将葫芦的挂钩钩在下一块模板穿好钢丝绳的挂点上，即可开始爬升模板。当模板爬升到预定的位置以后，即可安装到基准模板上，然后进行拼装、调位和校正。长江二桥北岸索塔施工组织设计方案②、塔柱模板的稳定支撑：由于塔柱是倾斜的，因此塔柱模板的稳定支撑是关键，采用以下几个办法，便可保证在各种荷载作用下模板是稳定的。A、每一施工段塔柱模板的底部，都用对接螺栓与上一施工段的一块基准模板相连接，并借此通过基准模板将模板的荷载传到下一段已浇好的砼柱上，B、模板的横向支撑采用二种方法：第一、内外模板之间用对拉螺栓进行连接，形成一个整体。第二、将部分对拉螺栓与劲性钢骨架焊接在一起，通过劲性骨架将模板的荷载传到下一段已浇好的砼柱上。③、模板的脱模及调位装置模板脱模时，先将所有对拉螺栓拆开，在四角平行向外拉动模板，这样便可使模板平稳的脱模并拉出相当距离，以便爬升。（3）、爬架施工①爬架结构爬架的作用是用来爬升模板，并兼作脚手架平台的作用。顺桥向面爬架由两组同样的爬架组合成一个整体（有一个附墙架即为一组），爬升时整体爬升。横桥向面爬架由于其外形尺寸不随爬升高度而变化，因此，采用四组尺寸固定的爬架组成，每一面用一组，爬升时整体爬升。每一组爬架由附墙架、主爬架、固定脚手架平台、活动脚手架、爬梯等组成。爬架结构和平面布置见附图。②、爬架的安装爬架必须在第二标准施工段施工完毕以后才能安装。外爬架的安装方法是：先用塔吊将附墙架吊装固定在原模板的对拉螺栓上，然后一节一节装主爬架，每一组爬架组装好后，再完成爬架与爬架之间的连接，形成一个整体。爬架安装好以后，即可挂安全网等安全设施。爬架的稳定支撑分两部分：第一是爬架固定时的稳定支撑；第二是长江二桥北岸索塔施工组织设计方案爬架爬升时的稳定支撑。爬架固定时的稳定支撑分三步进行：底部的附墙架用专用螺栓与原模板的对拉螺栓“H”形螺母固定在下部已浇筑好的混凝土柱上；横向各爬架全部连装在一起，形成一个整体，互相支撑；通过装在爬架上的滑轨，挂在固定的基准摸板上的滚轮上。爬架爬升时的稳定：利用爬架之间的两边的滑轨形成活动的防倾装置；爬架里面的滑动轮固定在己浇混凝土的模板上，与爬架正面连结，形成活动的防倾装置；爬架上部布置二只手拉葫芦作为防倾支点。③、爬升爬架爬升爬架时，首先将葫芦挂在安装在大模板侧面的特制吊点上，然后放下葫芦吊钩，在爬架预定的重心处穿好钢丝绳，挂上吊钩，即可爬升爬架。由于爬架尺寸及自重都较大，故每一组爬架都用二只葫芦进行爬升，并加设保险葫芦。为了保证爬架在爬升过程中不向任何一个方向倾斜，始终保持垂直、平衡，稳定爬升，在爬架与爬架之间设有限位轨道和滑轮，并且在爬架附墙架从对拉螺栓上脱开后，即由丝杠调整的滑轮与墙面相贴，这样爬架在爬升时，在任何一个方向都不会歪斜了。3、横梁施工下横梁长23.048m，高4.5m，宽4.5m；上横梁长14.20m、高3.5m、宽3.5m。为空腹箱形断面的钢筋混凝土预应力箱梁。上、下横粱和塔柱均同步施工，分二次立模、二次浇筑混凝土、一次张拉预应力束。横梁外模均用大块钢模，内模采用组合钢模板。横梁施工关键是横梁支撑系统布置。横梁的垂直支撑采用φ900mm的焊接钢管，单排、两列共2根和两列牛腿，上设支承桁架和工字钢组成的平台作为下横梁的底模板支承架。为确保下横梁支撑的侧向稳定性，每隔12m设置水平支撑，水平支撑由4根L100×10角钢和L75×8角钢组成的格构式桁架，截面尺寸为50cm×70cm。上横梁支撑系统除了没有垂直支撑钢管外其余同下横梁支撑系统。横梁支撑系统的布置见附图。长江二桥北岸索塔施工组织设计方案4、钢筋工程与劲性骨架（1）、钢筋制作：钢筋在钢筋棚加工制作，钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求，下塔柱环向尺寸是连续变化的，取3m高度按比例进行加工，复杂的细部尺寸放大样进行。加工半成品的钢筋应按型号、规格、用途等进行编号挂牌，分别堆放，半成品的钢筋由运输车运往施工现场。（2）、钢筋接头φ25mm及以上钢筋全部采用冷挤压接头，钢筋进料尺寸长度定为9m,套筒G25的数量为19008只，工艺要求符合行业标准YB9230-93，操作前清除钢筋端部连接位置的铁锈、油污、砂浆等附着物后，标明定位标志和检查标志。钢筋挤压连接接头的一侧在车间完成，另一侧在现场挤压。每侧挤压连接操作，必须从接头中间压痕标志开始，依次向端部进行，钢筋接头错开放置，错开间距大于100cm。其它几种规格钢筋接长采用焊接接头。根据钢筋表，合理配料，工艺要求符合GJI8-84部标准，焊接前应清除钢筋端头约150mm范围内的铁锈、污泥等，防止夹渣和钢筋接触不良而引起“打火”。钢筋端头应弯曲，焊接钢筋轴线在一条直线上，同时对全部接头进行外观检查，并作机械性能试验，质量必须符合国家施工验收标准。(3)、钢筋绑扎钢筋绑扎：塔柱钢筋的绑扎，主筋用冷挤压接头连接后，每一层箍筋由下而上绑扎，箍筋平直部分与竖向钢筋交叉点，可每隔一根相互成梅花式扎牢。按设计要求，塔柱主钢筋要伸入承台2m,为定位准确，必须设置定位钢架。为便于主筋接头的压接操作和浇筑砼按4.5m一段循环进行，塔柱主筋第一接头位置需设置在140.3m和141.8m标高位置各50%,以后每隔9m设钢筋接头位置.塔冠钢筋层次多，纵横间距小，为确保混凝土振捣质量，分层放置钢筋网片。长江二桥北岸索塔施工组织设计方案塔冠钢筋层数较多,纵横间距小,为了确保砼振捣密实,分层放置钢筋网片。（4）、劲性骨架制作劲性骨架必须根据塔身倾斜角度进行施工设计，重点在抗倾覆施工设计，以保证模板轮廓测点、混凝土初凝前的侧向分力及钢筋的定位满足要求。劲性骨架由现场分体制作，分体安装，合成整体。5、混凝土工程混凝土所用的石子的级配、砂子的粒径、水泥的品种与标号、初终凝时间、外掺缓凝剂等都要经过严格的试验。其塌落度要控制在120～160mm。具体配合比由试验确定。细集料宜采用级配良好的中粗砂，混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6，具体由试验确定。采用粉煤灰水泥或普通硅酸盐水泥掺加粉煤灰以节约水泥用量。掺加缓凝早强剂，增加混凝土的初凝时间与和易性，具体掺加量由试验确定。混凝土养护根据气候条件分别采用不同的养护方法：夏季施工时拆模前蓄水养护，拆模后喷刷养生液养护，冬季施工时由于环境气温较低，拆模前模板外侧挂三层草袋，拆摸后采用低温下成膜性能好的养生液。施工缝在每次混凝土浇筑终凝后，强度达到2.5Mpa时进行凿毛清理，使用高压水冲洗。在混凝土浇筑前浇水湿润24小时。浇筑开始前先铺一层2～3cm的同标号水泥砂桨后浇筑混凝土。6、预应力施工后张法预应力程序为：先在底模上涂刷隔离剂、绑扎钢筋、安波纹管、穿预应力钢绞线入管道内、立侧模、浇注混凝土，混凝土浇注成型后覆盖麻袋洒水养生，等混凝土达到2.5MPa后拆除侧模板。当混凝土强度达到规定强度后，为了防止收缩徐变引起梁体的变形和预应力损失，应控制砼龄期在5天以上，方可进行预应力张拉工作，张拉采用两端同时对称张拉。张拉设备：千斤顶使用前应进行检验标定，锚具应抽样检查。张拉时，应严格执行监理工程师的指令，并要按照张拉的程序进行作业。施长江二桥北岸索塔施工组织设计方案工过程中若出现异常现象（如滑丝、断丝、锚具损坏等）应立即停止操作进行检查，并作出详