黃岡公鐵兩用長江大橋主塔快速施工技術

1、黃岡公鐵兩用長江大橋黃岡公鐵兩用長江大橋主塔快速施工技術主塔快速施工技術1 1、工程概況工程概況1.11.1概況概況黃岡公鐵兩用長江大橋是新建武漢至黃岡城際鐵路及黃岡至鄂州高速公路的關鍵控制性工程，大橋設計為雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋,其主跨布置為(81+243+567+243+81)=1215m 。1 1、工程概況工程概況1.21.2主塔結構形式主塔結構形式主塔結構型式為H型鋼筋混凝土結構，主塔總高度190.5m。主塔由5部分組成:下塔柱高34m，中塔柱高105.5m，上塔柱高51m，下橫梁高8m，上橫梁高8m。下塔柱中塔柱上塔柱上橫梁下橫梁1.31.3主塔快速施工技術研究背景主塔快速施工技術研

2、究背景“黃岡公鐵兩用長江大橋主塔快速施工技術”以黃岡公鐵兩用長江大橋為背景，在主塔施工前，制定一套合理的方案和快捷施工措施，確保主塔質量和安全可控目標，縮短主塔的施工工期，加快主塔施工速度，減少施工投入，為以后同類高塔施工提供寶貴的經驗。1 1、工程概況工程概況主要主要技術措施技術措施2 2 、主要主要技術措施技術措施主要主要技術措施技術措施: :（1）合理選擇塔吊型號和布置塔吊位置。（2）合理的選用施工電梯型號和布置施工電梯位置。（3）主塔采用6m節(jié)段爬模，并將6m節(jié)段爬模部分結構進行改進。（4）上橫梁與上橫梁處塔柱采用異步施工，（5）12m節(jié)段高勁性骨架和12m長鋼筋與6m節(jié)段爬模配套施工

3、。（6）索導管在工廠按設計位置初步定位在勁性骨架上，現場安裝時將索導管與勁性骨架整體吊裝。（7）通過將主塔環(huán)向預力張拉由兩端調整為一端和在爬模吊平臺下增加環(huán)向預應力施工小平臺。（8）將斜拉索齒塊模板設計成整體鋼模，整體制作、安裝、拆除。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術3.1 3.1 主塔塔吊選型及布置主塔塔吊選型及布置（1 1）塔吊選型）塔吊選型 塔吊各項性能必須滿足主塔施工吊高、吊重、吊距要求。 黃岡公鐵兩用長江大橋每個主塔選用2臺塔吊。型號型號最大起重最大起重力矩力矩(t.m)最大起重最大起重力（力（t）附墻最大間附墻最大間距（距（m）附墻后最大懸附墻后最大懸臂高度（臂高度（m）

4、臂桿長度臂桿長度(m)MC4804802550.26750MC2002001036484050（2）塔吊布置a、布置在主跨側：通航區(qū)吊裝不安全，邊跨側吊裝吊距大。b、布置在上下游側：與塔柱沖突，需要塔吊水上基礎。C、布置在邊跨側：較合理，材料和設備在邊跨側水上和棧橋上吊裝，吊距小。c、塔吊方位布置:拆除工況12oMC48016oMC200主跨側3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術邊跨側主塔區(qū)接岸上（3）塔吊附墻布置原則: a、MC200高度在MC480下方，兩塔吊始終保持6m以上高差。 b、滿足12m高大節(jié)段勁性骨架及12m長主筋搭配的吊高要求。 c、盡量減少塔吊扶墻次數。 d、附墻與斜

5、拉索關系。MC480：布置4道附墻MC200：布置6道附墻MC480MC2003 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 3.2 主塔施工電梯的選型和布置 主塔施工選用京龍SG200電梯，最大運載量為2t，每批上下人員數量限載9人。 施工電梯布置在從電梯平臺上一次到塔頂位置。同時應避免在主塔中間換乘， 不能與塔吊附墻有沖突。 電梯附墻不能布置在環(huán)向預應力位置處。電梯直接到塔頂3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術與塔吊附墻不沖突 電梯平臺布置 在圍堰上3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 施工電梯平臺布置在圍堰上。 3.3 3.3 爬模選型、爬模改進、爬模布置爬模選型、爬模改進、爬模

6、布置 3.3.1 3.3.1 爬模選型爬模選型 黃岡公鐵兩用長江大橋主塔高度190.5m，主塔采用6m節(jié)段爬模施工，主塔分節(jié)段澆筑次數少，共33節(jié)段，如果采用4m/4.5m節(jié)段爬模施工，主塔施工分節(jié)段數澆筑多達49/43節(jié)段，比6m節(jié)段澆筑爬模主塔施工節(jié)段數多16/10個節(jié)段。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術主塔分33節(jié)段。標準節(jié)段為6m節(jié)段，共27節(jié)段。非標準節(jié)段小于6m節(jié)段,共6個節(jié)段，主要分布在塔柱第一節(jié)、下橫梁處二個節(jié)段、上橫梁處一個節(jié)段、塔柱頂二個節(jié)段。 3.3.2 3.3.2 爬模改進爬模改進 為了增強主塔的美觀性，黃岡公鐵兩用

7、長江大橋主塔塔柱內外側面中間設計了大裝飾槽，塔柱豎向輪廓邊設計了大倒角。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術下塔柱中上塔柱大裝飾槽大裝飾槽大倒角大倒角 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術裝飾槽內有肋條 根據主塔結構特點，爬模部分結構改進如下。（1）大裝飾槽和大倒角模板整體制作,并固定在爬模模板上。大裝飾槽模板大倒角模板3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術固定在爬模模板上 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術裝飾槽模板和爬模一起施工。 （2）裝飾槽內附墻裝置下增加牛腿裝，裝飾槽內架體與同一面上架體同步爬升。（3）爬模上支架后移平臺加長，能使裝飾槽模板和爬模一起爬升，不需

8、要拆裝，爬模結構加強。增加牛腿后移平臺加長50cm3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 大裝飾槽模板大倒角模板后移平臺加長50cm后移平臺加長50cm增加牛腿增加牛腿3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術裝飾槽肋條 3.3.3 3.3.3 爬模的布置爬模的布置 合理的布置下塔柱和中、上塔柱爬模軌跡,整個主塔爬模只在下塔柱和中塔柱轉角區(qū)進行一次整拆和整裝轉換過程。下塔柱轉換成中上塔柱爬模整體拆裝施工過程中下塔柱爬模轉角區(qū)3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 （1）下塔柱爬模布置外側面布置6個架體。主跨側和邊跨側各布3個架體。下塔柱內腔截面變化較大，不適合使用爬模，采用支架翻模施工

9、。下橫梁和塔柱同步施工，下塔柱內側面采用小平臺翻模施工。 小平臺翻模3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術主跨側邊跨側外側內側 小平臺翻模下橫梁落地支架3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術下橫梁和塔柱同步施工a、下橫梁支架和下塔柱同步施工。b、下橫梁與塔柱同步施工。 （2）中上塔柱爬模布置內外側面各布置4個架體。主跨側和邊跨側各布2個架體。內腔在內側面上布置2個架體。中上塔柱爬模軌道(預埋件）布置應避免布置在索導管、環(huán)向預應力位置處。環(huán)向預應力索導管3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 主跨側面邊跨側面外側面外側面內側面內側面下塔柱中

10、上塔柱（3）下塔柱爬模轉換成中上塔柱爬模。 3.4 3.4 上橫梁與上橫梁處塔柱異上橫梁與上橫梁處塔柱異步施工步施工（1）上橫梁和上橫梁處塔柱同步施工存在以下缺點：a、上橫梁支架必須采用落地支架提前和中塔柱同步施工，整個支架結構龐大，b、主塔內側面爬模在上橫梁處需要進行一次轉換。c、墩頂節(jié)間鋼梁和架梁吊機不能及時架設和拼裝，影響全橋的建設速度。、拼支架占用吊機時間長3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術97.5m （2）上橫梁和上橫梁處塔柱異步施工a、經計算，上橫梁施工前，主塔需設置2道橫撐，確保主塔結構安全，第一道為臨時橫撐。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術第一道臨時橫撐第二道

11、 b、上橫梁采用空中支架施工，支架支撐在中塔柱上。c、中上塔柱內側面爬模不會受上橫梁施工的影響。d、第二道橫撐安裝好后，拆除第一道橫撐，并在在第二道橫撐上安裝防護平臺，可以進行塔梁同步施工，上橫梁異步施工空中支架上橫梁異步施工空中支架支撐點3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術墩頂節(jié)段鋼梁架設和吊機拼裝防護平臺內側面爬模不影響 e、上橫梁與塔柱鋼筋連接采用預埋鋼筋，爬模施工難度大，經與設計院溝通，同意上橫梁鋼筋與塔柱連接采用套筒連接，同時在連接斷面處增加20%錨固預埋套筒連接加強。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術塔柱上預埋套筒 上橫梁異步施工上橫梁異步施工3 3、主塔快速施工技術

12、、主塔快速施工技術 3.5 3.5 大節(jié)段勁性骨架和長鋼筋搭配施工、勁性骨架大節(jié)段勁性骨架和長鋼筋搭配施工、勁性骨架和索導管整體吊裝施工和索導管整體吊裝施工3.5.13.5.1大節(jié)段勁性骨架和長鋼筋搭配施工大節(jié)段勁性骨架和長鋼筋搭配施工 索導管以下的勁性骨采用12m高進行分節(jié)，主筋采用定做的12m主筋，安裝一次勁性骨架和一次主筋，爬模就能施工2個6m節(jié)段塔柱3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 6m6m12m鋼筋12m勁性骨架3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 3.5.23.5.2勁性骨架和索導管整體吊裝施工勁性骨架和索導管整體吊裝施工 斜拉索索導管定位施工是影響塔柱施工速度的一

13、個重要因素。主要措施如下：a、索導管在工廠按設計位置初步定位在勁性骨架上，并臨時固定。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術索導管在工廠按設計位置初步定位在勁性骨架上 b、現場安裝時，將索導管和勁性骨架進行整體吊裝,減少高空索導管安裝難度。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術索導管與勁性骨架整體吊裝 c、索導管與勁性骨架按設計位置安裝到位后，索導管初步定位位置與設計位置誤差不會大于4cm，然后通過在勁性骨架上安裝導鏈和微調裝置，快速完成索導管調節(jié)和精確定位工作。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術導鏈微調裝置 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術索導管底口測量根據索導管出

14、塔點和錨固點中心坐標，在計算器編制索導管中心線方程程序，現場采用與索導管內徑大小相同的兩個裝置，在這兩個裝置中心（索導管中心）上測量索導管的中心線，控制索導管準確位置。索導管頂口測量 3.6 3.6 上塔柱環(huán)向預應力施工方案的上塔柱環(huán)向預應力施工方案的優(yōu)化優(yōu)化 主塔環(huán)向預應力采用247平行鋼絲束，1個主塔數量多達2966束，其中主塔最多一個節(jié)段有388束。每節(jié)段塔柱3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術預應力束上環(huán)向預應力施工必須隨著爬模同步施工，不然就只能等主塔施工完后，重新安裝爬模進行上塔柱環(huán)向預應力施工。 （1）環(huán)向預應力施工方案優(yōu)化:上塔柱環(huán)向預應力束原設計為兩端張拉，張拉工作量大

15、。根據環(huán)向預應力束長度短和經現場試驗，兩端張拉和一端張拉伸長量基本相同，并報設計院同意，將兩端張拉調整為一端張拉，一端錨固。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 （2）環(huán)向預應力施工措施:爬模施工只能施一個半節(jié)段的環(huán)向預應力，經與爬模公司同意，并經過驗算，在爬模底增加環(huán)向預應力施工吊平臺作為環(huán)向預應力壓漿、封錨作業(yè),滿足爬能夠進行二節(jié)段環(huán)向預應力施工。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 環(huán)向預應力施工主要有下料、穿束、鋼絲鐓頭、張拉、壓漿、封錨，工作量較大。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術平行鋼絲下料張拉端工廠內鐓頭平行鋼絲編束 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技

16、術錨固端現場墩頭現場張拉錨固端平行鋼絲切割 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術壓漿處出漿處口壓漿機 3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術鋼筋和模板安裝澆筑封錨砼拆模 3.7 3.7 斜拉索齒塊模板整體加工和拼裝斜拉索齒塊模板整體加工和拼裝斜拉索齒塊模板散裝存在的缺點：a、斜拉索齒塊為異形結構，結構復雜，每個斜拉索齒塊都是由很多塊小模板組成，每塊小模板的結構形式都不同，拼裝難度大。b、模板散裝，斜拉索以上塔柱內腔不能采用爬模施工，只能在塔柱內搭設鋼管腳手支架和平臺進行塔內模板拼裝，支架高，難度大。c、塔柱施工完后，還得先將塔內鋼管腳手支架拆除才能進行斜拉索的掛設施工準備工作，影響鋼

17、梁懸臂架設時間。3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術拉索齒塊模板施工措施： 將斜拉索齒塊模板設計為整體鋼模結構形式，整體制作，現場采用整體安裝和拆除方法進行施工。 斜拉索齒塊模板整體制作3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 斜拉索齒塊鋼模施工3 3、主塔快速施工技術、主塔快速施工技術 采用內腔爬模平臺施工內腔爬模施工4 4、關鍵技術及創(chuàng)新點關鍵技術及創(chuàng)新點（1）主塔采用6m節(jié)段爬模，減少主塔分節(jié)段澆筑次數，同時將6m節(jié)段爬模部分結構進行改進，避免因主塔大裝飾槽、大倒角對爬模正常施工影響。（2）12m節(jié)段高勁性骨架和12m長鋼筋與6m節(jié)段爬模配套施工，減少勁性骨架和鋼筋的安裝次數。（

18、3）索導管在工廠按設計位置初步定位在勁性骨架上，現場安裝時將索導管與勁性骨架整體吊裝，減少高空中索導管安裝和定位的施工難度。（4）將斜拉索齒塊模板設計成整體鋼模和利用塔柱內腔爬模支架作為整體鋼模的施工平臺及現場采用整體安裝和拆除方法進行施工。 5 5、科技查新、科技查新湖北省科技信息研究院檢索檢索中已有介紹斜拉橋主塔爬模施工技術的研究文章，但除了同為委托查新課題單位“中鐵大橋局集團有限公司”承擔的項目-安慶鐵路長江大橋工程（該工程的主塔施工時間和主塔封頂時間要晚于委托查新課題所述黃岡公鐵兩用長江大橋工程）相關報道外，未見有與委托查新課題所述“主塔采用6m大節(jié)段爬模施工”相同的研究報道。檢索中已有在斜拉橋主塔施工研究中介紹勁性骨架設計制造及長鋼筋應用等方面內容，但未見有與委托查新課題所述“采用12m節(jié)段勁性骨架和12m長鋼筋施