斜拉橋鋼主塔施工工藝工法

斜拉橋鋼主塔施工工藝工法前言鋼塔及斜拉索安裝采用支架搭想法，依照鋼塔傾斜角度及主塔高度搭設支架，支架采用階梯形式，塔吊進行吊裝，逐段拼裝。鋼塔各部件采用400噸履帶吊進行吊裝，逐節(jié)拼裝焊接。在安裝完中塔第三節(jié)后進行斜拉索的安裝，依次往上逐道進行安裝，斜拉索前后各9道，對稱部署。為了將團泊新橋鋼主塔斜拉橋安裝的成功經(jīng)驗推而廣之，經(jīng)總結和提煉，擬訂了本工藝工法，為今后近似結構施工供應參照或借鑒。工藝工法特點采用塔吊、履帶吊配合，支架法安裝主塔及斜拉索，主要特點有：2.1鋼管支架搭設方便快捷，大大提高了工作效率；2.2鋼管支架剛度大，不易變形，提高主塔定位的精度；2.3塔吊、履帶吊配合，提高機械利用率，降低施工成本；適用范圍本工藝工法適用于鋼主塔斜拉橋施工。主要技術標準4.1《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/TF50-2011）4.2《鋼結構工程施工質量查收規(guī)范》（GB50205-2001）4.3設計圖紙、合同文件。施工方法依照圖紙進行鋼主塔廠內加工，主塔加工完成后進行廠內試拼，合格后運輸?shù)浆F(xiàn)場。主塔分階段編號運輸?shù)浆F(xiàn)場后再進行試拼，防范在運輸過程中產(chǎn)生變形。主塔地址搭設鋼管支架，支架搭設采用塔吊吊裝，支架搭設完成后利用400T履帶吊進行主塔鉸支座安裝、下塔安裝，中塔分節(jié)段吊裝、定位焊接，安裝到第三節(jié)段中塔今后開始同步斜拉索安裝，中塔安裝完成后對斜拉索隨即安裝完成，最后進行上塔安裝。工藝流程及操作要點6.1施工工藝流程施工工藝流程圖見圖1：1主塔工廠加工制作單節(jié)組拼整體預拼精度超限，連續(xù)微調分節(jié)段運輸中塔現(xiàn)場二次組裝主塔現(xiàn)場整體預拼起吊設施分節(jié)段吊裝切合要求下塔定位安裝施工精度超限定位焊接連續(xù)微調節(jié)節(jié)段定位安裝施施工工精度超限主塔定位焊接接斜拉索安裝連續(xù)微調主塔施工完成圖1鋼主塔施工工藝流程圖6.2操作要點施工準備風、水管、電線敷設、施工便道、施工場所部署，機械設施、人員配置、資料準備、修建防排水設施、修建環(huán)保、水保設施。提前準備主塔現(xiàn)場預拼裝場，預拼裝平臺。依照設計資料詳細剖析認識工程地質、當?shù)厮牡刭|情況，擬訂合理的施工方案和施工措施，擬訂施工監(jiān)控量測方案及沉降察看計劃。編制主塔施工方案，確定主塔施工支架形式。支架較高，應試慮風載。編制詳細主塔吊裝方案，依照鋼塔每節(jié)段重量選定起重設施，確定每節(jié)段吊點，確定鋼絲繩規(guī)格。2施工步驟1、鋼結構構件的加工、出廠鋼結構構件在加工場內制造完成，試拼完成并檢驗合格后，依照現(xiàn)場吊裝的需要，分批次發(fā)運至吊裝地址。鋼結構構件運輸出廠前，必定要捆綁牢靠，以防范鋼構件前后及左右搬動。鋼構件在裝車時必定將與運輸車接觸面墊平，防范運輸過程中發(fā)生變形。鋼構件運輸時依照需要可做限位架進行固定，以便防范其搬動。依照構件的外形尺寸和重量等實質情況并依照運輸拖車的技術性能參數(shù)指標，選擇合適的運輸車輛。駕駛員在出車前必定檢查拖車的各項裝置可否圓滿，保證運輸車輛的承載能力。在運輸過程中如遇惡劣天氣，應停止運輸。鋼主體運輸?shù)浆F(xiàn)場后需進行試拼裝（圖2）。圖2中塔柱試拼裝團泊新橋鋼主塔共分為三段：下塔和中塔為受力結構，上塔為裝飾結構。本橋主塔上塔柱分為兩段加工制作。中塔柱加工時分為11節(jié)段制作，下塔柱作為一件整體鑄造，鋼鉸支座由上構件和下構件兩部分構成。2、鋼塔安裝塔吊考慮鋼塔掛索和支架搭設安裝的需要以及依照現(xiàn)場實質情況，選擇400t履帶吊，塔吊部署在距離主墩承臺合適地址上，單獨成立基礎。塔吊部署地址及支架鋼管地址如圖3所示：3圖3塔吊及支架部署圖3、鋼塔安裝支架部署鋼塔安裝采用φ600×10mm的鋼管搭設支架，逐段拼裝的方式進行，鋼塔各部件的安裝采用吊裝設施吊裝完成。鋼塔安裝支架依照鋼塔重量級吊裝設施選擇，鋼管樁部分支撐在承臺上，部分直接打入河中，部分穿過鋼箱梁再打入河中，橫縱方向除下塔柱范圍外其余均采用φ300×10mm的鋼管進行連接，斜撐采用【200×75×9mm槽鋼進行搭設。支架平面尺寸為41m×12.3m支架搭設面積及高度經(jīng)過對鋼主塔的結構剖析進行計算，支架依照主塔120米高度及傾斜18度情況呈階梯形式。依照鋼塔的安裝高度搭設相應高度的支架。如圖4所示。4圖4支架搭設4、鋼塔安裝1）安裝鉸支座鋼鉸支座由上支座和下支座兩部分構成，鋼鉸支座下構件重24t，支座上構件重19t。下鉸支座由預埋件固定在主墩墩身砼上，上鉸支座采用50t汽車吊配合進行安裝。如圖5、圖6所示圖5汽車吊配合安裝5圖6安裝鉸支座2）下塔柱吊裝吊裝時采用400履帶吊，由履帶吊將構件吊裝至鉸支座上方后，安裝人員按預先做好的定位線對準后，起重指揮吊車平穩(wěn)落鉤將下塔柱就位。（圖7）圖7下塔柱吊裝下塔柱底角落到鉸支座地址后經(jīng)過卷揚機進行調整，以便控制正確地址。塔身靠在開初拼裝好的支架上。支架上設千斤頂，經(jīng)過千斤頂調治下塔柱正確地址。待6下塔柱所有調整完成后，將下角螺栓與鉸支座連接（很多于3個），第一道支架處焊接鋼牛腿固定角度，同時掛后備風纜。風纜采用6×19鋼絲繩直徑20mm，上部與下塔柱開初焊接吊耳連接，下部與5×5滑輪組連接并固定到鋼梁湊近外側直腹板周邊鋼梁頂板的卷揚機上，啟動卷揚機使鋼絲繩受力。確認下塔柱連接牢固，地址正確后脫鉤。如圖8所示。百分表微調牛腿I36b工千斤頂字鋼牛腿百分表微調圖8下塔柱連接為減小下塔柱對支架的荷載，從頂面向下1米處采用2個滑輪組和5根φ20mm鋼絲繩拉住下塔柱，底端利用卷揚機拉緊固定在箱梁上。如圖9所示。I36b三拼工字鋼φ600*10mm鋼管

17688鋼箱梁4.35.25768.68頂?shù)?4#鋼梁地址圖9下塔柱安裝3）中塔安裝采用400噸履帶吊吊裝塔身。每節(jié)塔身經(jīng)過輔助棧橋運輸至吊裝平臺，同下塔柱吊裝地址相似，吊車中線距主塔中線26m，吊車尾部位于每節(jié)塔身下部投影線地址。7隨著塔節(jié)的漸漸高升，吊車漸漸前移。如圖10所示。鋼塔單元段的固定同下塔柱相同，經(jīng)過鋼管支架進行固定，鋼塔段在工廠內加工制造時，需要將安裝用鋼塔縱向中心線標記在鋼塔梁外壁上，現(xiàn)場安裝時依照標記進行精確定位調整基準，再利用控制點坐標來校核鋼塔安裝精度。如圖11、圖12所示。第一、二節(jié)塔身無拉索，每安裝完成一節(jié)用4根φ20mm鋼絲繩利用橫連鋼管配合手動葫蘆與后配重混凝土箱梁預埋鋼筋拉緊，方向和角度同拉索方向和角度。待第三節(jié)鋼塔安裝完成掛完連接索后將鉸支座、下塔柱及第一、二節(jié)固定依照監(jiān)控要求打開，再施加預應力。第三節(jié)鋼塔完成后，后續(xù)鋼塔節(jié)段每安裝完就進行斜拉索施工，以抵消鋼塔對支架的水平推力。圖10中塔柱吊裝圖11中塔柱定位8圖12中塔柱安裝鋼塔施工控制精度如表1表1鋼塔安裝控制精度要求序號控制內容同意誤差1地面處水平偏位10mm2斷面尺寸±20mm3傾斜度塔高的1/3000且不大于30mm4橫連高程±10mm5錨固點高程±10mm6孔道地址10mm且兩端同向4）上塔裝飾段及避雷針安裝上塔裝飾段分為2部分st1和st2，st1重13.1t、st2重1.69t，安裝時st1經(jīng)過塔吊吊裝來完成安裝，st1分成3段吊裝，st2由于重量較輕，直接吊裝。監(jiān)控量測主要施工監(jiān)測項目表2監(jiān)控量測項目表序量測項目量測方法和儀器測點部署測量頻率測量精度號1地面處水平偏位現(xiàn)場察看鋼主塔個節(jié)間店主塔吊裝開始每日10mm面投影點測量2傾斜度反射膜片配合全站鋼主塔每一節(jié)間每日測量塔高的1/3000且儀測量點不大于30mm93水平測量的方法，±10mm錨固點高程主塔上錨固點每日測量水平儀、鋼尺等4水平測量的方法，10mm且兩端同向孔道地址主塔上錨固點每日測量水平儀、鋼尺等2、測量使用的主要儀器設施如表3表3儀器設施儀器名稱型號數(shù)量型號精度狀態(tài)全站儀1LeicaTS062"優(yōu)異水平儀1DSZ2±2mm優(yōu)異勞動力組織鋼主塔施工機械工程量較大，且吊裝機械很多，非必要人員不得進人施工現(xiàn)場。鋼主塔施工人員如表4表4主要施工人員序號作業(yè)組主要作業(yè)內容人數(shù)技術員技工1技術組施工、技術指導332試驗組各種資料試驗213作業(yè)組鋼塔節(jié)間吊裝4404測量組節(jié)間定位，切合21主要機具設施依照現(xiàn)場實質情況選擇機具設施，起重吊裝設施。起重吊裝設施：塔吊、汽車吊、履帶吊等。如表5表5鋼主塔拼裝設施配置表序號設施名稱規(guī)格型號數(shù)量用途1履帶吊400t1臺吊裝鋼塔節(jié)間2塔吊10t2臺主塔安裝的吊裝設施3卷揚機5t4臺利用鋼絲繩作為風纜拉住鋼管立柱4葫蘆10t8臺支撐系統(tǒng)裝拆10序號設施名稱規(guī)格型號數(shù)量用途5扭力扳手200KN4把螺栓定力6鋼絲繩φ28400m支撐系統(tǒng)吊裝吊繩7鋼絲繩φ152000m起重繩8鋼絲繩φ11200m綁繩及轉向繩9電焊機4臺鋼主塔節(jié)間焊接質量控制9.1易出現(xiàn)的質量問題預制鋼塔節(jié)間尺寸不符。鋼主塔焊接后變形。主塔節(jié)間吊裝后發(fā)生錯位現(xiàn)象。9.2保證措施嚴格按ISO9001：2000質量管理系統(tǒng)進行，成立健全質量組織系統(tǒng)，推行全過程預防與控制以保證工程質量。嚴格執(zhí)行質量管理制度，認真按相關規(guī)范和設計圖紙施工。對預制構件質量控制，對預制后的構件要進行檢查和中間查收，對不合格的要進行返修，否則禁止組裝。加強監(jiān)控量測，及時反響信息，依量測數(shù)據(jù)為依照，提高應變能力。焊接工作的質量控制必定按焊接工藝和規(guī)定序次施焊。對焊縫第一進行外觀檢查，今后再依照要求進行相關的探傷檢查。固定定位測量時間，依照過去經(jīng)驗確定在每日清晨6點到7點鐘之間，此時為一天中溫度對照較較恒定的時間，以減少溫差影響。資料采買前對分供方進行評定，選擇合格的分供方廠家購料。所購資料必須附有說明書、合格證、技術查考據(jù)等質量證件，并滿足工程要求。進入工地的主要資料嚴格按規(guī)定和設計要求把關，所有廠制資料須有出廠合格證和必要的檢驗、試驗單。對進場料、設施按技術質量標準、樣品進行嚴格檢驗，并開初確定要點檢驗料。11安全措施10.1主要安全風險剖析鋼主塔吊裝施工屬高空作業(yè)，受天氣條件影響也比較大，而且主塔節(jié)間吊裝主要使用大型吊裝設施，吊裝難度較大。作業(yè)人員施工過程中必定的確做好安全防范工作，進場前必定經(jīng)專業(yè)培訓，達到要求后方能進場作業(yè)。10.2保證措施堅持安全交底制度和安全學習制度，提高全員安全意識。擬訂安全管理系統(tǒng)，明確崗位職責，加強“一遵二反”的安全教育，即遵守各項安全規(guī)章制度，反違章作業(yè)。履帶吊司機必定經(jīng)過專業(yè)培訓，考試合格，持證上崗，專人專機。每日班前對付吊鉤、鋼絲繩等進行檢查，確認無誤后，試空車運行，合格后方可正式作業(yè)。施工中應做好監(jiān)控量測工作。工作前檢查工作前檢查起重所用的所有工具、設施可否優(yōu)異，如不切合規(guī)定，必定維修或更換，不得遷就使用，機具設施在使用前必定試車，加潤滑油。工作前應認識吊物尺寸；重量和起吊高度等，安全采用機械工具；不得冒險作業(yè)，不得超負荷操作。夜間作業(yè)應有足夠的照明。起重作業(yè)應有專人指揮，指揮按規(guī)定的哨聲和信號，必定清楚正確，指揮者站在所有施工人員全能看到的地址，同時指揮者自己應清楚地看到重物吊裝的所有過程。凡患有癲癇病、精神病、高血壓、貧血病、動脈硬化、器質性心臟病和其余不適于高處作業(yè)病癥者，禁止上崗作業(yè)。進行高空作業(yè)前必定注意以下幾點作業(yè)負責人(技術員、班組長)要對全體作業(yè)人員進行安全教育，檢查各種工具和防范用具、機電和其余設施可否安全可靠，發(fā)現(xiàn)問題馬上調整、更換、停用，直至確認安全可靠，才能開始作業(yè)。作業(yè)人員必定作好上崗前的所有準備，檢查腳手架和所用的工具、設施、安全用具等，按規(guī)定衣著好防范用品，準備好安全帶，褲腳口要扎住，戴好安全帽，不12準穿圓滑底、硬底鞋。3進行特別高處作業(yè)，必定有保證安全的詳細推行方案，明確各級各崗責任人和專職監(jiān)護人。一般情況下，禁止在露天進行強風(六級以上暴風)的特別高處作業(yè)。夜間作業(yè)必定設置足夠的照明設施。環(huán)介紹措11.1成立起以項目經(jīng)理為第一責任人的環(huán)境保護領導小組。11.2堅持預防為主、保護優(yōu)先、開發(fā)和保護并重的原則優(yōu)化施工組織，小型機具和原資料擺放有序，現(xiàn)場齊整干凈。11.3焊接產(chǎn)生的焊渣及節(jié)余焊條及時清理，保持鋼主塔的雅觀性。11.4施工時采用低噪聲設施進行加工，噪聲較大的設施夜間不能夠使用。所有設備安裝必定牢固，減少震動噪音。11.5在施工活動中，推行干凈生產(chǎn)工藝，減少廢物產(chǎn)生量，從尾端治理向全過程管理發(fā)展。對施工過程中產(chǎn)生的廢料，如焊條頭、廢鋼鐵等進行分類堆放，今后進行表記，如期回收辦理。應用實例12.1工程簡介由中鐵一局企業(yè)天津建設工程有限企業(yè)承建的天津