第一章索塔施工。
第一节概述。
一)施工工艺。
下塔柱采用搭设支架翻模施工工艺,中塔柱采用爬架翻模施工工艺。下横梁、中横梁与塔柱同步施工,上横梁与上塔柱异步施工。主塔施工分节见附图29。
二)塔柱施工的主要机械设备。
1、 塔吊、电梯、搅拌系统及水电**。
见塔柱施工设备布置图(附图-30)。
2、混凝土泵送系统。
混凝土泵送系统包括:schwinbp—4000型混凝土拖式泵、泵管、泵管附墙件等。为适应水位涨落影响,搅拌船与承台间的泵管采用临时接头连接,承台以上的泵管采用固定连接,上、下游泵管之间通过人工拆装换向。
混凝土泵管附着于塔柱外壁并用直螺母固定。
第2节施工顺序
第三节下塔柱施工
下塔柱模板共分9节,搭设φ48×3.5mm钢管扣件式脚手架翻模施工,脚手沿塔柱周围形成封闭操作平台。承台施工结束,先将承台与塔柱的混凝土界面凿毛,接高劲性骨架,调整预埋钢筋,并接高10m,同时搭设施工脚手架。
测量放样后,塔吊吊装1节5m高模板,并测量、复核模板位置,微调整(如果需要)后,浇注第一节5m高混凝土,凿毛混凝土面,绑扎第二节段钢筋,立模浇注第二节5m高混凝土,接高劲性骨架,并将钢筋接高10m,待混凝土达到拆模强度后,拆除底节5m模板,翻至上节,以第二节模板作基准模板支立第三节段模板,浇注混凝土。循环施工其他节段,同步施工脚手架和横梁支撑钢管等。
下塔柱每肢各设2套内外模板,每节模板高度5m。下塔柱顺桥向、横桥向尺寸均随塔柱高度发生变化,翻模施工时纵、横向模板均需作相应收分,以满足截面尺寸变化的要求。
下塔柱平衡架施工:
1)塔柱两塔肢向外倾斜,在下横梁完成预应力张拉前,下塔柱柱脚处由于受到塔柱混凝土和施工荷载的偏心作用,会产生较大的附加应力,为此施工时在两塔肢间设置平衡架,通过平衡架拉杆将劲性骨架和平衡架连接成整体稳定结构,同时在两塔肢之间施加体外预应力,以减小横桥向水平分力对塔肢的不利影响。
2)平衡架与横梁支撑体系共同设计,塔柱施工时预埋受力螺杆,螺杆与劲性骨架焊接成整体,并通过螺杆将模板拉住。模板拆除后,由平衡架斜拉杆、平衡架、体外预应力共同组成空间受力结构,使两塔肢沿横桥向的分力相互抵消。下塔柱平衡架见附图-31所示。
3)下塔柱起步段25.5m高为实心体,按大体积混凝土施工,冷却水管采用φ33.5×2.5焊接钢管,按1m×0.8m布置。实心段施工完后用相应标号水泥净浆封堵。
第四节中、上塔柱翻模施工。
根据塔身的外形特点,中塔柱采用爬架翻模工艺施工,上塔柱采用脚手架翻模工艺施工。上塔柱四周搭设ф48×3.5mm钢管扣件式脚手架,形成封闭式操作平台,以方便塔柱环向预应力及后期挂索施工的需要。
一、爬架系统:
(一)、爬架体系的组成。
1、爬架体系由爬架、导向系统、动力提升系统等部分组成。
爬架由附墙架、工作架、翻板式活动脚手、背面加强架、爬梯及限位滑轮等组成,是一个集爬升架、操作平台、脚手于一体的空间结构。其中附墙架通过锚固螺栓附着于已成段混凝土外壁上,是主要承力结构,锚固螺栓采用m24h型锥形螺母,材质为45号。钢爬架结构布置见附图-32所示。
2、导向系统分为拉结导轮、伸缩脚轮。
拉结导轮布置在工作架的四角,是一种十字连轮结构,主要作用是在爬架爬升时,成为侧面爬架和斜面爬架之间交替上升的导向和限位器。伸缩脚轮是能够自由伸缩的橡胶滚轮,设置在附墙架上,与提升系统一起形成爬架爬升时的平衡体系,同时也可减小爬架提升过程中对塔柱混凝土的磨擦,保护塔柱混凝土外露面。
3、利用10吨倒链葫芦提升爬架,东、西侧爬架提升时各布置10个,南、北侧爬架提升时各布置7个,钩头提升高度6m。
二)爬架翻模施工原理。
施工工艺:下横梁施工完毕,继续搭设脚手架施工中塔柱第。
一、二节段,然后吊装爬架,从中塔柱第三节段开始采用爬架翻模施工。施工时利用爬架与模板互为支承和悬挂,彼此交错提升、固定,从而有效地完成爬架与模板的爬升、定位作业。塔柱施工节段的工艺循环见附图-33所示。
(三)爬架安装。
1、准备工作。
◇ 爬架各分段构件在陆上组装,按设计要求对焊缝、外形尺寸等进行检查验收。
◇ 检查提升设备、节点板、拼接螺栓等配件是否配齐,混凝土墙体上预留孔位是否与附墙板的设计孔位一致。
◇ 进行技术交底,使组装人员熟悉组装工序及注意事项。
2、 爬架组装。
考虑现场塔吊的起重能力,爬架分两阶段组装,即附墙架和工作架两部分。
组装顺序:先附墙架,后工作架。
首先将附墙架就位固定后,起吊工作架至附墙架上部,交叉固定上、下拼接板,螺栓必须全部拧紧,不得漏拧或少拧;工作架先装南北侧爬架,后装东西侧爬架,采用四点平衡吊装法,并用2个10t手拉葫芦进行调平。
爬架全部组装后,安装拉结导轮和伸缩脚轮,在模板相应位置带上安全葫芦和安全钢丝绳,做为安全储备。
(四)爬架提升。
1、 提升前的准备工作。
◇ 检查手拉葫芦、模板吊点是否安全可靠,复核墙面安装螺栓孔位置是否正确可用。
◇ 清除架体上不必要的物件。
◇ 安装保险钢丝绳,检查安全措施。
2、爬架提升。
爬架分片由固定在基准模板上的起重葫芦提升,到位后,用塔柱内螺栓将其固定于塔柱上,全部分片提升到位并固定,将爬架连成整体。提升时必须做到:
◇ 拉紧所有吊点葫芦,使葫芦均匀受力,拆除附墙螺栓。
◇ 均匀推进伸缩脚轮,使架体离开混凝土墙面2~3cm。
◇ 逐片提升爬架,使整个架体均匀上升下降,指挥人员应根据上升平衡情况调整各点提升速度。
◇ 就位后,退回伸缩脚轮,使架体紧贴混凝土表面。
◇ 调整爬架位置,使附墙架上孔位对准预留孔位,上满附墙螺栓并拧紧。
3、 查验收,松开多余手拉葫芦,收紧保险绳,爬架进入正常使用状态。
二、模板系统。
一) 模板的强度、刚度以及表面平整度是影响塔柱混凝土外观的重要因素。因此本工程外模采用厚度为8mm的钢板和型钢焊制成大块组合钢模板,内模采用组合钢模和木模加工制作。由于上塔柱是斜拉桥缆索的悬挂锚固区,索塔内将埋设共64根斜拉索钢套筒,且钢套筒伸出塔柱外壁的最小长度均为25cm,同时上塔柱内模在顺桥向两侧变化很大,因此施工时将根据上塔柱不同部位制作相应的专用内模和外模。
为保证预留孔洞的尺寸准确,人孔等预留孔洞处的模板采用定型钢模。
二)中塔柱的标准施工节段高度为5m,单节模板高5m。每肢塔柱设2节模板,二者互为基准模板(基准模板附着于塔柱已浇混凝土上)进行循环翻模作业。内、外模采用h型螺母对拉杆固定,相邻模板用螺栓联接,侧面模板与斜面模板用拉杆固定。
上塔柱内外模板高度与上塔柱高度相同(横桥向除外)。
1、模板提升。
①. 提升前准备工作。
◇ 检查提升工具、吊点构件是否可靠;
◇ 按设计要求挂装葫芦。
模板提升、拼装、固定。
由塔吊或挂于爬架上的起重葫芦提升;
用手拉葫芦拉紧模板,然后松开固定螺栓。
拉开模板,使其靠在爬架立杆上,及时清理模板表面和涂刷脱模剂。
模板均匀提升,就位安装。
内外模之间用对拉螺杆连接;
将部分对拉螺杆与劲性骨架焊接,利用已浇段、劲性骨架固定模板并同基准模连接。
三、劲性骨架施工。
(1)劲性骨架的加工、制作。
本索塔劲性骨架主要作用是定位、支撑钢筋,临时调整、固定模板和测量放线。劲性骨架单元体采用型钢,在车间进行分段加工制作,先行制作单件,现场吊装、接高。为保证劲性骨架的加工精度,需在专用台座上定型靠模制作,编号堆放。
(2)劲性骨架安装。
劲性骨架用汽车运至码头,上船后水运至施工现场。利用塔吊分片吊安、接高。吊安时先用螺栓临时固定,测量控制精度满足要求后将劲性骨架焊接固定,相邻骨架间用∠100×100×8、∠75×75×8等连接角钢作水平撑和斜撑焊成整体。
四、塔柱钢筋施工。
(1)钢筋接头工艺。
塔柱φ32mm主筋,采用钢筋挤压连接器接长。同一断面钢筋接头数量不超过断面钢筋数量的50%,钢筋接头技术标准按yb9250-93的要求执行。
对φ32主筋接头,先挤压好一端,运至现场定位后,再挤压另一端接长。
(2)钢筋加工。
塔柱主筋按10m定尺长度供料,在钢筋加工车间加工成半成品,分类编号堆放,按需运至现场。
(3)钢筋定位、绑扎。
钢筋用汽车经汽渡船水运至施工现场,利用塔吊吊安就位。主筋利用劲性骨架上的定位框精确定位,并预留出对拉螺杆位置,采用挤压连接器接长后,再绑扎箍筋、拉筋,安装精度按设计和规范的要求执行。在塔柱、横梁外侧面钢筋外侧设置一层φ5mm的带肋防裂钢筋焊网,施工时将其定位于主筋上,以避免浇筑混凝土时钢筋焊网发生移位。
焊网应符合yb/t076-1995-china的规定。
五、预应力施工。
上塔柱的锚具通过槽口模板定位在主筋和劲性骨架上。
六、塔柱斜拉索导管的定位、安装。
为保证塔柱斜拉索套筒的安装精度,拟分两次定位。先将钢套筒与定位架作临时定位。再安装调整套筒的微调装置,利用全站仪通过微调装置进行最后调整,直至钢套筒上、下口的三维坐标满足要求后作最后定位。
钢套筒定位后严禁碰撞、移位。
七、塔柱混凝土施工。
(1)混凝土配合比。
塔柱为c50高强混凝土,应具有高集料、低水灰比、高泵扬程、早强、缓凝等特性。混凝土采用泵送入仓,由于泵送垂直距离较大,所以施工时对混凝土的可泵性、和易性、泌水性以及缓凝早强等性能要求很高。混凝土配合比要求:
坍落度为18~20cm,粗骨料粒径5~25mm。随着塔柱升高,混凝土配合比做适当调整。此外还应考虑施工季节混凝土配合比的调整,比如在高温季节混凝土水平和垂直运输过程中水分均有损失,易造成泵送时间过长或堵管现象,应适当调整混凝土配合比以改善混凝土的泵送性能。
塔柱混凝土配合比设计时应注意:
① 掺入外加剂,以降低单位水泥用量,并改善混凝土的和易性、可泵性以及达到缓凝早强等要求,改善混凝土的工作性能。
② 夏季、冬季施工时,分别采用砂石料降温、热水拌和,以控制混凝土的出仓温度,同时对混凝土泵管采取降温和保温措施,减少混凝土水分的损失。
(2)浇筑工艺。
塔柱混凝土施工时,由schwinbp-4000拖泵泵送混凝土入仓,中、下塔柱二肢施工时采取同步浇注。塔柱施工面设三通管对称布料,混凝土分层布料、分层浇筑,分层厚度为40cm,插入式振捣器振捣。
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