伊通河斜拉橋主塔施工技術(shù)

1、【內(nèi)容提要】重點介紹長春輕軌伊通河獨(dú)塔無背索斜拉橋傾斜塔身的施工方案和技術(shù)特點?！娟P(guān)鍵詞】斜拉橋主塔模板勁性骨架預(yù)應(yīng)力砼1.工程長春輕軌伊通河斜拉橋毗鄰衛(wèi)星路，跨越伊通河。橋梁全長297m，墩號108#114#。主塔為沉井基礎(chǔ)，主橋為獨(dú)塔無背索斜拉結(jié)構(gòu)，塔梁固結(jié)。主塔呈“A”字形，高65m，迎索面斜度為：5，背索面斜度為2：5，由兩片塔身組成壁厚，位于主梁兩側(cè)。在兩片塔壁的底部通過主塔大橫梁及配重梁段連接，上部通過四道翼形橫撐連接。主塔采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，在迎索面兩片塔間設(shè)置封頭板。預(yù)應(yīng)力鋼束沿塔身背索面及配重梁段的頂部布置，鋼束分層錨固。主塔鋼束在塔頂側(cè)及配重梁段使用P型錨具錨固于塔身，在

2、配重梁下緣及迎索面單向張拉。主塔及配重梁段內(nèi)的鋼束隨著斜索的掛索張拉分階段張拉，主塔內(nèi)共設(shè)置48束鋼絞線。每束為44鋼絞線，張拉力為836噸。為了配合主塔傾斜塔身部分的澆筑，在主塔內(nèi)部設(shè)置勁性骨架。主塔型式見圖1、圖2。圖1 主塔立面圖2施工方案的確定21塔身施工利用設(shè)計提供的塔身勁性骨架為依托，通過鋼筋拉桿和內(nèi)支撐將模板固定在勁性骨架上，綁扎鋼筋、澆筑砼，進(jìn)行翻模施工。模板按四節(jié)考慮，砼澆筑完成后保留頂節(jié)不動，依靠模板與澆筑塔身砼的摩阻力和鋼筋拉桿提供的支撐剪力，為上層模板提供豎向支承力，將底層三節(jié)拆卸后提升至頂層，對模板表面進(jìn)行清理后涂刷脫模劑，組裝后澆筑砼。依此循環(huán)，完成主塔墩身砼施工。

3、圖2 迎索面立面圖22砼運(yùn)輸砼采用商品砼。砼罐車運(yùn)送至工地后，利用砼泵車和砼輸送泵結(jié)合方式泵送到作業(yè)面澆筑。23垂直提升設(shè)備的選擇與安裝鋼筋砼索塔的施工屬于高空作業(yè)，工作面小，施工難度大。勁性骨架單片重量為74t。塔吊選型及選址應(yīng)滿足垂直運(yùn)輸起吊荷載及起吊范圍要求，并考慮安裝、拆除操作方便。根據(jù)現(xiàn)場情況，經(jīng)比選，選擇QTZ100型塔吊，該塔吊最大的工作幅度為50m，最大起重矩100t·m，最大起重量為8t，位置選在主塔側(cè)面距離110#沉井中心24m，距橋梁中心線9m，其位置如圖3所示。塔吊基礎(chǔ)為××鋼筋混凝土基礎(chǔ)。隨索塔澆筑塔吊需要不斷升高。為保證塔吊的穩(wěn)定性，增

4、強(qiáng)抗風(fēng)能力，需限制塔吊的自由長度，采取與塔壁附著措施。根據(jù)設(shè)計的標(biāo)高和位置，在索塔外表面預(yù)埋鋼板或螺栓，以便于副塔桿的連接。附著框架安裝在塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上，副塔桿一端對著框架連接，一端與索塔預(yù)埋件連接。圖3 塔吊位置圖24工作梯設(shè)置根據(jù)主塔的型式及施工環(huán)境很難選擇上人電梯的位置及上人電梯附著的位置。故上人梯道選用5cm厚跳板在塔內(nèi)側(cè)支架內(nèi)搭成折返式梯道。梯道坡度為，寬，兩側(cè)設(shè)扶手。隨著主塔施工高度的增加而不斷搭設(shè)。3施工工藝主塔塔身施工工藝框圖如下：底節(jié)塔身施工底節(jié)模板翻升安裝模板鋼筋綁扎配重箱梁施工底節(jié)模板拆除勁性骨架安裝澆筑砼砼養(yǎng)護(hù)模板設(shè)計、制作模板清理、涂脫模劑勁性骨架加工模板校核安裝預(yù)應(yīng)力

5、體系4主要施工方法 41塔身施工為方便主塔預(yù)應(yīng)力筋N7N12穿束，在主塔壁上設(shè)置豎直施工縫。施工縫設(shè)成臺階形式，距109墩1米處設(shè)置。具體型式如圖4。先進(jìn)行施工縫右側(cè)部分塔壁施工，施工高度為，即超過N7-N12張拉端以上，然后穿N7-N12預(yù)應(yīng)力束，確定好錨固端位置，再進(jìn)行施工縫左側(cè)部分塔壁施工。橋面以上主塔施工，按勁性骨架的施工節(jié)段劃分為9個施工段，每施工段分為勁性骨架的接高、鋼筋連接及砼施工三個工序。各節(jié)段施工工藝流程如下：接頭鑿毛、清洗、測量放樣接高勁性骨架綁扎鋼筋、預(yù)應(yīng)力體系的安裝模板提升及安裝測量、調(diào)整模板驗收符合要求后固定模板澆筑混凝土混凝土養(yǎng)生進(jìn)行下一節(jié)段施工。主塔各節(jié)段施工的工

6、作平臺設(shè)置：兩塔壁外側(cè)的工作平臺可安裝在外模桁架支撐上，兩塔壁內(nèi)側(cè)搭設(shè)滿堂腳手架。圖4 施工縫位置圖由于傾斜的塔身（迎索面3.1:5,背索面2:5）自重和施工荷載會對主塔迎索面和背索面產(chǎn)生拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，用MIDAS軟件進(jìn)行計算，主塔勁性骨架和配筋完全能夠承載塔本身自重和施工荷載。主塔建成后，最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在迎索面，為，最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在背索面，為，不會對砼本身產(chǎn)生破壞。見圖5、圖6、圖7。對于塔身各個施工階段的砼自重會對勁性骨架的頂端產(chǎn)生位移，各個節(jié)間的勁性骨架由于砼自身而產(chǎn)生的位移如下：最大的是節(jié)間6為，最小的是節(jié)間3為，施工時應(yīng)加強(qiáng)觀測，對勁性骨架進(jìn)行反向預(yù)偏，以保證主塔線型。圖5 主塔應(yīng)

7、力分析圖6 節(jié)間3圖7 節(jié)間7模板設(shè)計及施工桁架模板分為面板及桁架兩部分，面板采用質(zhì)量好的竹膠板。竹膠板單張尺寸為×m，板厚為。桁架用L5×5角鋼作肋。依據(jù)竹膠板的尺寸制作成×和×兩種規(guī)格，高度為。將竹膠板后背5cm×8cm方木，間距30cm，用8#鐵線捆綁在桁架肋上，即制作成桁架模板，桁架模板可以重復(fù)使用。斜拉橋主橋主塔每節(jié)砼的澆筑高度為不等。施工時將高的桁架模板和高的桁架模板上組合即可達(dá)到施工高度。桁架模板之間的連接通過在桁架主肋上打孔，然后用12螺栓連接，用18拉桿加固，一端焊于主塔塔臂內(nèi)的勁性骨架上，一端套絲和桁架模板內(nèi)側(cè)相連。安裝及拆

8、除用塔吊，人工配合施工。75cm高的桁架內(nèi)可以站人，便于操作人員在內(nèi)安裝、拆卸連接螺栓和加固拉桿，同時桁架又為操作人員提供了一個安全操作的空間，省去了大量的外架子，施工時上下節(jié)倒用，每節(jié)段模板共配備三節(jié)模板。每次澆筑砼前有一節(jié)模板仍緊固于已澆砼上，其余兩節(jié)模板則處于待澆混凝土狀態(tài)。緊固于已施工塔體上的支撐模板是依靠自身與塔身之間的粘結(jié)力和摩擦力支撐模板重量和其它施工活動產(chǎn)生的垂直荷載，處于待澆混凝土狀態(tài)的模板通過鋼拉桿與勁性骨架連接，并由勁性骨架承擔(dān)模板以及施工過程中澆筑砼等產(chǎn)生的水平分力。模板支撐采用型鋼桁架和拉桿錨固于勁性骨架上或穿墻對拉的加固方式，模板支架形式如圖8、圖9、圖10。圖8

9、模板支架形式圖圖9 桁架模板圖圖10 模板支設(shè)現(xiàn)場效果圖勁性骨架施工勁性骨架安裝在索塔內(nèi)，起定位鋼筋、固定模板，增大索塔整體剛度的作用，共8個節(jié)間。勁性骨架高度、不等，單片重量47t。勁性骨架在工廠內(nèi)分段加工生產(chǎn)，運(yùn)至工地組拼。施工時主要注意焊接精度及吊裝精度。吊裝之前上下節(jié)要進(jìn)行試拼。試拼無誤后再吊裝，安裝時用全站儀進(jìn)行角點定位，測出其前后及左右偏差，安裝偏差通過在節(jié)間之間加墊鐵來消除。勁性骨架連接采用高強(qiáng)螺栓連接，施工時通過氣動扳手?jǐn)Q緊。鋼筋施工主塔縱向鋼筋的連接全部采用直螺紋連接器機(jī)械連接，直螺紋連接器的屈服承載和抗拉承載力的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于被連接鋼筋的屈服承載力和抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的倍，鋼

10、筋加工采用套絲機(jī)進(jìn)行套絲，一端絲頭戴上保護(hù)帽，另一端用按力矩扳手的規(guī)定的力矩擰緊連接器。鋼筋的綁接高度與勁性骨架的高度相對應(yīng)。橫向鋼筋連接主要采用對焊，在鋼筋加工現(xiàn)場集中加工運(yùn)到主塔附近，再利用塔吊吊放到工作平臺上人工綁扎。施工中要注意鋼筋吊點，不能使已加工完成鋼筋變形?；炷凉こ滩捎蒙唐讽牛剂宪?、輸送泵泵送，輸送管和滑槽配合使用。塔壁兩側(cè)分層同時澆注，砼澆注速度小時。對于不同部位的混凝土，根據(jù)施工方式的不同，采用相應(yīng)的配合比，要求摻加FDN高效減水劑；混凝土初凝時間不小于12小時，三天強(qiáng)度大于30Mpa，坍落度14±2cm。混凝土澆筑每層厚度不超過30cm，柱肢澆筑應(yīng)使兩側(cè)同時對

11、稱進(jìn)行，每肢也應(yīng)對稱澆筑，防止模板偏扭；橫梁的澆筑采取水平分段、斜向分層的方式。每次澆筑在混凝土初凝前完成，按照規(guī)范要求做好同體混凝土試件的制作。混凝土澆筑前在模板適當(dāng)位置設(shè)置觀測點，澆筑過程及澆筑后隨時觀測標(biāo)高及水平位移情況?；炷翝仓蠹皶r覆蓋草袋灑水養(yǎng)生，一般在澆筑完23小時后進(jìn)行。混凝土的振搗按常規(guī)方式操作?；炷帘砻婺０褰涌p導(dǎo)致的粗糙不平處，先以磨光機(jī)磨平，再以同標(biāo)號混凝土凈漿刷層，使顏色一致。模板對拉螺桿拆除后留下的孔洞及時以錐形的水泥砂漿塊堵塞，再以同標(biāo)號混凝土凈漿刷層，使顏色一致。5.結(jié)語長春輕軌伊通河斜拉橋施工中，結(jié)合主塔結(jié)構(gòu)形式的特殊性，充分利用塔身勁性骨架作為支撐，采用翻模施工的方法，歷經(jīng)4個多月的施工，圓滿完成了主塔墩身的施工任務(wù)。同時，為以后類似工程項目的施工積累了經(jīng)驗，豐富了可供借鑒的施工技術(shù)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1、斜拉橋建造技術(shù) 陳明憲&#