索塔施工方案.docx
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索塔施工方案
宜宾长江大桥(北岸)工程项目
索塔施工组织设计
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生效日期-
概述
1、工程概述
1.2、施工组织概述
1.3、主塔施工过程概述
1.4、主要技术指标、要求
2、塔柱施工
2.1、下塔柱施工
2.2、中、上塔柱施工
2.3、横梁施工
3、模板工程
3.1、概况
3.2、模板主要构造
3.3、施工特点
4、索塔测量控制系统的确定
4.1、概述
4.2、测量工作的一般原则
5、劲性骨架及钢筋工作
5.1、概况
5.2、劲性骨架施工方法
5.3、钢筋工作
6、拉索管道的安装控制
6.1、说明
6.2、安装方法
7、预应力系统
7.1、工程概况
7.2、主要施工工艺及方案
7.3、真空辅助压浆
7.4、封锚
7.5、有关预应力施工的其他说明
8、砼配合比设计及浇筑工艺
8.1、概况
8.2、砼原料的比选
8.3、砼配合比的设计原理
8.4、砼浇注工艺
9、施工进度横道图
10、机械、材料、人员调配组织计划
10.1、机械设备
10.2、材料计划
10.3、人员组织
11、施工场地的规划
12、质量控制措施
13、工期控制措施
13.1、新工艺、新技术的采用
13.2、施工方案的优化
13.3、加强施工管理
14、物资、人员运输系统
14.1、物资、材料
14.2、员工通道
15、安全保证措施
1、概述
1.1、工程概况宜宾长江大桥由四川省宜宾市宜宾长江大桥经济技术开发总公司立项建设项目,该桥为预应力钢筋砼双塔斜拉桥,技术含量高,施工难度大。
该桥主要技术标准:
大桥全长:
918m
设计荷载:
汽车—超20级,挂车—120,人群3.5KN/m2
桥面净宽:
全宽22.5m(0.25+3+0.25+2X3.75+0.5+2X
3.75+0.25+3+0.25)
设计时速:
60公里/小时
设计洪水频率:
1/300
设计洪水位:
284.76(黄海高程)
设计通航水位:
278.46(黄海高程)
通航等级:
U-2级
地震基本烈度:
叫度
1.2、施工组织概况
本桥由四川省宜宾市宜宾长江大桥经济技术开发总公司立项建设,四川省交通厅公路规划勘查设计院设计,由四川路桥建设股份有限责任公司承建,监理单位是四川省公路工程监理事务所。
1.3、主塔施工过程概述
罗锅沱岸主塔位于靠七九九厂的长江岸边(枯水期,洪水期在水中),塔高172.515m,施工难度大,技术含量高;施工中的每一项措施与环节和索塔、梁的组合效应密切相关。
主塔施工均采用翻模,下塔柱为倒八字型变截面。
且外侧有分水尖。
由于两塔肢外倾,倾覆力矩大,为了保证施工安全并使倾斜度、线形符合设计要求,决定在下塔柱施工到一定高度后在塔柱内侧设置二道临时水平拉杆。
塔柱外模采取变截面钢模,内模采用组合钢模。
此外,下塔柱施工过程中应特别注意施工监控用砼计的保护,不得让振捣器接触砼计,也不能损坏与之相关的线缆。
上横梁采用简支桁架式支承结构施工,下横梁采用钢管柱支承,桁架梁承托的梁柱组合式落地支架,上下横梁均采用底腹模一次施工,顶板采用满堂支架二次施工。
内模采用大面积自制钢模,上塔柱外模采用无支架等截面,中塔柱为变截面,大骨架、栓接钢模进行翻模施工。
中塔柱内倾,在施工过程中塔肢自由端高度不断加大将产生内跷曲变位,中、上塔柱各设置二、三道水平刚性支撑梁,抵抗其水平方向的变位。
采用LeicaTC702全站仪对施工进行跟踪测量,测量方法采用三维坐标法。
测量时尽量选择无风、无太阳暴晒的天气进行。
混凝土浇筑采用泵送混凝土,插入式振捣器振捣,最大垂直泵送距离为165m,严格监控砼的各种原材料,根据砼不同泵送高度,适当调整水灰比,改善砼的和易性。
1现场施工用电采用自动断电保护器控制。
2施工脚手架设防护栏、防护网、安全网以及照明设施。
3作业人员安全培训上岗,配备安全帽、安全带及救生衣。
⑨随着索塔的升高,避雷设施要随之而上,并注意在雷雨季节施工时在不同施工高度设置临时避雷针。
◎加强防火措施。
劲性骨架安装
主、箍筋安装
;♦拉索导管安装测试
内、外模板安装
模板测调
砼浇筑、养生
完成段塔柱测量
翻拆模板
进入下一节的施工周期
每个工序之间均存在监理批准程序,为此,应及时提交相关检验报告和相关附件。
1.4、主要技术指标要求
2、塔柱施工
2.1下塔柱施工
宜宾长江大桥下塔柱为三向变截面钢筋砼空心柱(中段为空心)。
罗锅沱岸下塔柱总垂直高度为48.515m(底标高为267.00m至顶标高为315.515m),下塔柱横桥向内侧面向斜率为1:
4.971,外侧面为1:
6.869。
下塔柱有3m高的实心段,为大体积砼,亦按大体积砼浇筑要求处理。
下塔柱垂直高度为42.515m(起步段6m),按垂直方向分成19节段进行施工,起步段为1个施工节段,余下的42.515m为18个标准节段和1个零星段,每一标准施工节段长度为2.25m,剩余零星段长2.015m;除起步段外的所有节段均采用自制大块钢模进行翻模法施工,每次翻模高度为2X2.25m(起步段中3m实心段除外),包括起步段共12个工作周期完成下塔柱施工。
大块钢模见另行设计图纸。
首先将加工完好的钢模作试拼,检查尺寸,然后作起步段的安装,安装起步段的必要条件试:
在施工承台时必须预埋钢筋及劲性骨架,起步段模板顶标高为273m,与承台结合处采用型钢或木方进行调平,检查顶面是否水平,严格核正桥轴线与其他8个角的标高。
两下塔柱之间与承台顶面之间有3m实心段砼,其坡比与下塔柱相同,我们计划下塔柱首段与3m实心段同时浇筑。
3m实心段同样采用自制大块钢模,与下塔柱相邻面采用三角模,以克服由于泵送砼由于坍落度大而无法保持一定的高度差,两者砼表面相差66cm。
该段砼掺加粉煤灰,以降低水化热同时将布二层冷却水管,因为其标号较高,体积较大,浇筑完毕后覆盖麻袋,外侧模脱拆,同时向麻袋核模板外淋水养护并且做好外层保温,防止出现较大的温差,内外温差应小于25C,避免表面开裂。
劲性骨架在加工场地分节制造,分节运输安装,一般应高出一个浇筑节段。
详见专门章节。
以劲性骨架为依托进行钢筋的分层次安装。
钢筋分层从外到内依次为保护层6cm防裂钢筋网1.2cm,箍筋主筋6cm至劲性骨架。
内模采用型钢骨架与加工大块钢模相结合,采用拉杆与塔身贴合,见专门的内模设计图。
为确保洪期之前将塔柱浇出洪水位,下塔柱包括整个索塔施工主钢筋均采用直螺纹接头,为克服施工过程中由于塔柱重心外移对塔柱根部产生的偏心力矩,并且为了控制塔柱自身的几何变形,拟在二下塔柱之间设临时拉梁二道(拉梁的设置与附图I),下塔柱施工流程图如下:
待承台砼强度大于i5Mpa寸,精确放样出塔柱与承台相交边线,将线内砼顶面凿毛并清渣干净。
依托预埋的6m高的第一节段塔柱劲性骨架,扎好第一节段塔柱钢筋及3米实心段钢筋。
按放样边线安装2X2.25m高第一节段、第二节段模板,及3m实心段模板,同时安装实心段及下塔柱第一节段内的2层冷却水管并试通水。
调整各侧面模板的倾斜度及内支撑后固定,校核模板上口水平线及四角位置,检查3m实心段模板,当确定偏差在允许范围内时,填写检验申请单,请专业监理工程师检查,检查合格后进行砼浇注。
浇注砼时采用一套拌和站核一台输送泵供应砼,并购买商品砼同时供应,从中心向两侧分层浇注,每层高约30cm,振捣密实,当浇至顶层时,改由两塔柱向中心浇筑,同时安装三角压模,压模尺寸见附图二。
第一次(起步段)砼约500m左右,为大体积砼,内部设冷却水管,外层保温减少温差应力(此次砼浇筑将专门零星发放作业指导书)。
第一节段浇筑3m高度厚,由于塔柱模板已安装2节,即2X2.25m高,此高度已超过塔柱实心段3m高的位置。
塔座部分模板需48小时后方可拆除,以免砼表面开裂。
第二周期则浇完2X2.25m高度砼,但内模要做特别处理。
示意图如下:
特别强调,第二次砼周期强度未达到15MPa寸,不能在上层作业,避免钢筋、骨架对砼的扰动。
等砼强度达到15MPaf,才可凿毛,拼焊及绑扎第三周期二节劲性骨架和钢筋。
主筋接长采用直螺纹连接,箍筋采用搭接焊,主筋采用50%
接头错位,在施工过程中严格控制各层钢筋位置严格控制。
钢筋在安装前,应将变形钢筋加以矫正,刷除钢筋表面的污泥,根据设计图纸的钢筋布置情况,确定绑扎顺序,严格执行钢筋有关施工规程。
钢筋安装完毕后,必须详细检查钢筋规格、直径、根数、间距、位置、保护层、接头及各部分尺寸是否符合规定,钢筋安装的允许偏差不得超过,应加以整改,直到合格为止。
塔柱砼由于坍落度大,而且本桥的砼泵送能力强,浇筑速度快,砼初凝前对模板及骨架钢筋的侧压力特别大。
根据砼侧压力大以及侧模外倾的特点,必须注意两个问题:
第一、砼的入模顺序;第二、模板安装时预留反向倾斜值。
针对第一个问题砼的入模顺序采用由内侧向两外侧的顺序进行。
针对第二问题,下塔柱施工时,骨架及模板预先向内侧收2cm左右,骨架焊接好后,顶端采用链子葫芦进行对拉定位。
第三,浇注过程对模板倾斜度进行观测,如发现超标应及时矫正或放慢浇注速度。
塔柱施工过程中,由于钢筋较多,砼采用分层浇注并捣实,周边加强振捣,保证骨料渗透过钢筋网,以防砼外表面产生气泡、麻面。
按上述程序多次循环,直至完成下塔柱浇筑(附索塔翻模施工工艺流程示意图)。
索塔施工过程中,设置一台塔吊作为起吊设备。
塔吊采用5023B型,工作半径为50m高度随着塔柱的升高而相应加高塔吊塔架,当到达48m左右时,设置第一道附着点。
以后每增加38m左右加一道附着点。
索塔下塔柱施工所用的设备、物资均通过塔吊吊运到施工位置。
下塔柱施工到9m以上时,在两下塔柱之间拼接下横梁钢管支架,既能渡洪,又可做下塔柱施工的平台。
砼泵管在施工下塔柱时附着于塔身上,中上塔柱设专门的支架上升。
2.2、中上塔柱施工
,垂直高度53.5m,上塔柱从标高369.015m到439.515m,垂直高度为70.5m。
其中下塔柱与中塔柱变坡处有一道下横梁,中塔柱与上塔柱变坡处有一道上横梁,中塔柱垂直于塔身截面为矩形截面,四个倒角分别为半径150cm和20cm的
圆弧,顺桥向宽度由942cm-786cm变化,横桥向未变化,宽度为482.5cm,横桥向壁厚为120cm,顺桥向壁厚为100.5cm,中间为空心无隔板,中塔柱内外侧坡度均为1:
9.727。
上塔柱垂直截面与中塔柱相同,顺桥向宽480cn,壁厚为
100cm横桥向宽760cm壁厚120cm中间空心无隔板,从标高371.64m起,有预应力系统,详见《施工设计图》P134中的中、上塔柱施工布置图。
,拼装下横梁施工支架,同时安装第十九节段模板及下横梁竖模,浇注第十九节段下塔柱及下横梁第一次砼,横梁第二次砼浇注时安装中塔柱第一段模板,调整中塔柱施工节段。
中塔柱的翻模采用下塔柱翻模进行改制,节段划分见整体布置图,起步段在下塔柱第十九节段的顶面做调整,仍按2.25m/节,共分24个节段,十二个周期进行施工完成。
,由于随着塔柱的向上翻升和塔吊的附着力,以及其他施工荷载将导致中塔
柱变形,故在施工过程中每隔20m左右加设一道水平撑以克服中塔柱的变形。
,施工请参照预应力系统的施工方法作业。
,仍采用中塔柱模板改成翻模进行施工,上塔柱仍按2.25m/节浇注,共分
32节,每段2X2.25m,共16段。
上塔柱虽然处于直线段,但是塔吊的附着力与施工荷载仍然对塔身的精确度造成影响,在施工过程中仍然需要2〜3道水平撑,其支撑系统的预埋件处理,做专门图示处理。
随着中、上塔柱施工高度的上升,在下横梁和上横梁上拼节2X2m的万能杆件随着上升,万能杆件按4肢拼装,在20m高度处与中塔柱或上塔柱的水平撑联系,确保其稳定性,砼泵管通过万能杆件支架上升道待浇高度,用型钢过渡到待
浇段入模。
人员则通过塔身施工模板拉杆预留螺栓联成旋梯,并密封(步行到施
工部位),其他物资采用塔吊运输。
安装劲性骨架一定位锚管一安装钢筋一布置预应力束一安装模板一灌注砼。
,在上横梁附近的中、上塔柱设有预应力,施工时应特别注意。
,要另作专门的说明,同时,在中塔柱、上塔柱施工过程中要求对避雷针系统作好保护,经常性测试其地阻值。
2.3、横梁施工
本桥整个索塔设有两道横梁,即下横梁和上横梁。
下横梁底标高为315.515m,顶标高为321.515m,为700X600cm矩形截面,中间设两道横隔板,壁厚为120cm砼约900用。
上横梁底标高为366.015m,顶标高为372.015m,截面形式为600X500cm矩形截面,中间设一道横隔板,壁厚100cm上横梁砼约
450nl上、下横梁均有预应力束。
由于下横梁砼数量大,支架采用钢管立柱作支承,桁架梁承托的梁柱组
合式落地支架,采用7208mm的钢管进行组拼。
上横梁采用简支桁架式支承结构施工。
下横梁的外模板采用自制大块钢模,内模采用组合钢模,内模支架采用扣管脚手架。
上横梁的外模板采用下横梁外模板改制,内模采用扣管脚手架加组合钢模。
下横梁砼浇注分两次完成,第一次浇注高度3.5m,第二次浇注高度3.5m。
外模一次到位,内模则在第一次浇注完成后,在混凝土强度达到设计强度的5MPa时拆除,用扣管脚手架作支撑安装顶板底模,安装钢筋,然后灌注第二次砼,侧模拆除时砼达到5MPa顶底板拆模砼强度为37.5MPQ待砼强度达到设计强度的85%时,张拉部分预应力束,以便减小砼对支架的作用力。
横梁底模座落在由塔座顶面拼装起来的支架上,要充分考虑非弹性变形,计算弹性变形,并设定预拱值,预拱值可通过底模上分配梁与构架分配梁之间的钢木楔块来作调整,这样可以保证横梁施工的位置达到设计要求。
为了解决钢绞线的穿束困难的问题,在安装波纹管时就将钢绞线穿进波纹管,在混凝土灌注中专人从两端捅动钢绞线两端,以防波纹管局部漏浆时将钢绞线“裹死”。
上横梁仍然分两次浇筑,分段高度为3m+2m上横梁两端设有0#锚管,施工时作特别处理,其余与下横梁操作方法相同。
支架件放样加工一支架件等的拼装-横梁劲性骨架的拼装(测量)-安装钢
筋一布置预应力束一模板安装(测量)-砼浇注
3、模板工程
3.1、概况
,模板设计要考虑的因素较多,将模板工程分为三个部分,除符合设计尺寸外,还考虑经济、实用、周转等因素:
1)塔柱模板;2)实心段及横梁模板;3)内模模板。
,采用大块翻模。
,其中内模系统约12.7T。
3.2、模板主要构造
宜宾长江大桥4#主墩索塔采用翻模施工工艺,外模板采用装配式钢模板,内模采用组合钢模配异形模。
考虑钢筋单根长度为9m,为方便钢筋的安装,每
次浇筑高度为4.5m。
外模板采用3X2.25m,每节段高2.25m(每次翻模二段,浇筑高度2X2.25m)。
为满足主墩塔柱施工各阶段使用,模板设计采用装配式,根据塔柱截面尺寸,模板采用小块模板组和大块模板组拼形式,拆卸小块适配模板以满足在四向收坡时调整各节段的模板尺寸需要。
外模的分块以上塔柱施工为基准进行考虑(考虑上塔柱环形预应力预留槽),再在此基准上进行适配。
按照侧面收坡的坡度,每提升一段模板则侧面(顺桥向看,塔柱两侧)尺寸相应减少27cm,则为了组拼需要,则分别加工成27cm、54cm、81cm的适配块进行组拼。
对于正面(顺桥向看,塔柱对面、背面侧),下塔柱每提升一段模板尺寸相应减少37.5cm,则分别加工成37.5cm、75cm、112.5cm的适配块进行组拼。
在模板组拼时,采用塔柱对角拆除组拼的方式,以减小工作强度。
为施工一段塔柱,则相应的拆除、组拼适配块以满足需要。
圆弧段处,为了使直线段与圆弧段能更好的联接,则在对应的圆弧末端加10cm的直线段。
外模板设计从下塔柱空心段底面开始,为此下塔柱施工实心段时,将模板安置于相应位置处后,再按照结构尺寸的需要用异形模进行适配。
进入空心段施工时,从空心段起点安置模板。
由于下塔柱四面收坡,则在相应的方向需要一梯形块与普通模板进行适配,为此,则需要加工一定数量的梯形适配块。
因侧面收坡为1:
50,2.25m高的标准模板放置在相应位置后其竖直高度近似等于2.25m,而正面收坡幅度相应较大,2.25m高的标模放置在相应位置后其竖直高度相减少一定值,为了保证下塔柱每节段混凝土浇筑高度为4.5m,则需要加工适配条,
用以补偿收坡带来的竖直高度减少的差值。
同样因为收坡的坡度不同问题,为保证每节浇筑混凝土4.5m高,需在圆弧段加工类似的适配条,为保证混凝土浇筑水平,还需要加工异型的圆弧适配模块。
在上塔柱与中塔柱、下横梁交界段时,除按标准进行安置模板外,还需针对下横梁临时加工异型适配模板,满足结构尺寸浇筑需要。
中塔柱正面垂直于塔柱边的尺寸与上塔柱水平尺寸一致,进入中塔柱施工时,为方便施工,安置模板时将正面模板垂直于塔柱边安置,这样,塔柱四边模板就不在同一水平面上,为满足浇筑面水平,也为了塔柱的美观,设计以最高边模板控制,其他各边加适配模调整到该高度,则需要加工三角形的适配异型块进行配置。
在中塔柱与上塔柱、上横梁交界段时,除按标准进行安置模板外,还需针对上横梁临时加工异型模板,满足结构尺寸浇筑需要。
进入上塔柱施工时,将下塔柱用于环形预应力锚固预留槽的模板的面板割除,保证预应力钢束顺利穿出以及预应力钢束的张拉。
割除面板的模板保留面板后的骨架,并与相应的模板相连,保持模板系统的整体稳定性。
待张拉完成后,将面板焊至相应骨架处,补浇预应力锚固端混凝土。
面板均采用S6mm钢板,在加工面板时,当眼孔与竖向型钢骨架相重合时,可适当调整竖向骨架的位置。
面板四周均用L100X8角钢(异形及小块横板用S8mm钢板)封闭,在角钢(或钢板)上钻眼孔以利模板之间连接,L100X8角钢
钻孔均钻于正中。
在角钢上每30cm左右(根据现场情况调整)加一块S8mm^加劲板,以削弱变形。
横向骨架采用L750mm的角钢(椭圆模采用S8mm钢板;小块适配模采用S5mm钢板),间距为35cm,竖向骨架采用[10槽钢,最大间距不大于40cm,圆模采用S8mm钢板,间距为25〜30cm,小块适配模采用S5mm钢板,间距为15cm。
骨架与面板均采用间断焊缝连接,双侧面焊。
焊缝长5cm,间距长10cm,焊缝高度不小于4mm,施焊时应采取有效措施,减小热效应不利影响。
外模眼孔除特别注明外均为①20mm眼孔。
在进行加工时,可采用冲孔的方式进行成孔,但成孔后的零配件必须进行矫正,满足要求后才能用于安装。
零配件矫正允许偏差
项目
允许偏差(mm)
备注
钢板平面度
每米
1
钢板直线
L<8m
3
L>8m
4
型钢直线度
每米
0.5
角钢肢垂直度
全长范围
0.5
角度不得大于
90°
角肢平面度
连接部位
0.5
其余
1
槽钢腹板平面度
连接部位
0.5
其余
1
槽钢翼缘垂直度
连接部位
0.5
其余
1
加工质量要求:
①表面平整、光洁,接缝打磨整平;②长宽尺寸对角线长度
符合设计;③孔径、孔位、孔距符合设计;④焊缝深度足够,不漏焊;⑤装配方便,装配后应符合设计;⑥面板四周必须需经专用设备处理,要求平直,无毛刺、缺陷;⑦模板间装配接缝应平直密封良好,接缝误差w0.5mm。
钢模板制作允许偏差
项目
允许偏差
(mm)
备注
外形尺寸
长和高
0,-1
肋高
±5
面板端偏斜
<0.5
连接配件(螺栓、卡子
等)的孔眼位置
孔中心与板面的间距
±0.3
板端中心与板端的间距
0,-0.5
沿板长、宽方向的孔
±0.6
面板局部不平
1.0
2m靠尺,塞尺检
查
板面和板侧挠度
±1.0
矩形模板面板对角线差
w2
除模板面其余部分,均应除锈涂漆,二道防锈底漆,一道黄色面漆,板面除
锈涂油。
加工完后应组装检验精度,并在每块模板显眼处用油漆标明型号
模板安装允许偏差要求:
钢模板安装允许偏差
项目
允许偏差(mm)
模板标咼
柱、墙、梁和墩台
±10
模板内部尺寸
上部构造所有构件
+5,0
轴线偏位
柱
8
模板相邻两板面表面高低差
2
模板表面平整
5
预埋件中心线位置
3
预留孔洞中心线位置
10
预留孔洞截面内部尺寸
+10,0
支架
纵轴的平面位置
跨度的1/1000或30
注:
关于此设计对于方向的说明,人正对索塔,位于左侧的塔称为左塔,位
于右侧的塔称为右塔,靠近桥轴线侧称为内侧,远离桥轴线侧称为外侧。
对应的
模板必须对应相应的方向才能安装。
拆分组拼模板采用对角的方式,见图示:
3.2、内模
模板采用组合式定型钢模,模板采用1.8m+1.8m+1.8m=5.4m的三层组合钢
模拼装而成,每次整体提升内模。
为考虑模板的通用性,基于中塔柱为基本面进行组拼,故将标模用组合钢模P6018P3018加工制作成BM1:
240cmX180cm和BM2:
270cmX180cm两种规格,两块BM1水平连接用在下塔柱侧面,一块BM1用在中塔柱侧面,一块BM2用在下塔柱正面,到中塔柱再将BM2改成150cmX180cm的标模用于中塔柱正面。
在下塔柱,塔柱截面为四向收坡,模板设置与塔柱收坡相应节段间尺寸变化相等的适配块,以调节模板适配塔柱断面,适配块均
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