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摘要:本文重点对大型斜拉桥的索塔施工技术进行了分析,为类似工程提供参考。
关键词:斜拉桥;索塔 ;施工
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)02-01-01
随着高速公路的迅猛发展,公路等级不断提高,斜拉桥,悬索桥等共有高墩,大跨径特点的桥梁被广泛应用到工程实际,同时也发挥了越来越重要的作用。索塔作为斜拉桥、悬索桥一个十分重要的组成部分,造价高昂、施工周期长,如何科学组织施工,优质高效地完成施工任务,具有十分重要的意义。本文结合工程实际,对斜拉桥索塔施工技术作一些探讨。
一、工程概况
某大桥是一座城市桥梁,主桥为独塔双索面双跨式预应力混凝土斜拉桥,半漂浮体系,跨径组合90m+90m,桥面总宽31m上部结构采用双索面斜拉桥的型式,主梁采用双主梁( 型)截面,预应力混凝土结构,混凝土标号C50,梁上索距8m;主塔为钻石型的钢筋混凝土结构,混凝土标号C50,塔座混凝土标号C30,系梁混凝土标号C30。主塔对称中心线桩号为K1+276,塔高75m,两侧塔柱在桥面以上向内1:4倾斜,在塔顶合龙。下塔柱为实心矩形截面,上、中塔柱为空心箱式截面,上塔柱为锚索区,中塔柱为传力构件。在中塔柱和下塔柱的折点处设置一道下横梁,梁高3m;桥面以上约30m高度设置一道上横梁,梁高3m;上、下横梁均采用空心箱形截面。
二、主塔的施工方案
2.1安装下塔柱劲性骨架
(1)加工:劲性骨架按《劲性骨架》设计图在加工场分节加工,场地上用型钢焊出定位框,防止骨架焊接时变形。劲性骨架竖向立筋的加工、下料误差不超过2mm,劲性骨架起到复核塔柱标高的作用。
(2)索塔劲性骨架安装。由于劲性架直接影响着斜拉索预埋索管的安装精度,因此必须保证其位置的准确。劲性骨架是由角钢、槽钢焊接成型的钢桁架,每节6m。第一节骨架安装前,先在其下一节混凝土内按骨架尺寸预埋柱脚,保证其位置和高程准确,骨架吊装后直接放置在定位框内,骨架下部可用全站仪每次算出坐标定位,骨架上部定位可用两台经纬仪在塔柱的纵横两条轴线上穿线,通过调整骨架使索塔横向轴线点与设在骨架上部横撑上的中心点对齐,骨架顶部角点与设计纵向线对齐,即可确保骨架定位准确。位置准确后与下部骨架焊牢。经纬仪在横桥向可设置距塔柱较远的轴线上,纵桥向在下部浇筑段时可设在地面上,上部时可设在引桥上观测。
2.2下塔柱施工
下塔柱8.535m,分两次浇注,采用翻模施工。下塔柱翻模模板提升和安装用塔吊完成,并利用已浇砼段顶节模板作为嵌固段,以其作为支撑依托,在其上面安装另外两节模板,通过测量模板上口平面位置,顶面高程控制定位,以确保塔柱施工接缝平顺,外形美观。
三、中塔柱施工方法
中塔柱施工拟采用架体式的爬模施工分节浇注的施工方法。工作原理:架体式(脚手、模板)升降架系统,由爬架、模板或已浇砼墙体、提升动力三大部分组成。其工作原理为架体和模板以混凝土墙体、柱、梁,作为固定支承体。模板采用新型木模,砼每次浇筑4m。爬模工作原理为架体与模板(或下降吊挂件)之间利用提升动力,互为支承相互交替上升。
3.1 爬架
安装爬架,通过预埋在塔柱砼内的锚杆将爬架锚固在塔柱上。爬架用型钢焊接成框架结构。爬架提升通过挂在劲性骨架上的导链来完成,提升到位后,依靠塔柱内预埋锚杆将爬架固定在塔柱上。以后进入爬模循环施工。
爬架施工程序:拉紧导链使爬架受力一解除爬架约束,拆除锚固螺栓一调节爬升脚轮,使架体离开混凝土面一提升爬架一检查一调整一到位一收回脚轮一爬架贴紧混凝土面一调整爬架位置一附壁框锚固孔对准预埋螺母一拧紧螺栓一挑梁I临时锁定一松开导链一收紧保险绳一进入工作状态。
施工要点:预埋锚杆严格按设计布置,爬架提升前,仔细检查锚杆是否损坏,否则及时修复或采用其他方法补救;爬架采用整体提升,所以导链拉、松必须同步,坚决杜绝出现导链受力不均匀现象;仔细检查锚杆锚固质量,如出现松动现象及时锚紧。
3.2 爬模
爬模由架体系统、模板系统、提升设备系统组成。塔柱模板采用定型新型木模,总高度5m。爬模施工原理:利用模板与爬架彼此互相支撑,交替爬升,从而完成模板爬升、就位、逐节浇筑混凝土的施工方法。模板的提升利用爬架来完成,通过爬架悬臂端起重系统整体提升。
四、上塔柱施工方法
4.1 定位骨架施工
上塔柱骨架主要用作斜拉索索管定位,同时兼作竖向主筋的定位骨架。上塔骨架竖向约6m/节,在现场制造成形,用角钢连成整体。塔劲性骨架安装时,为保证精度,在已安装节段的上I:1焊接就位导向用的角钢(长≥20cm),由于每节段划分时保持下口50cm,防止了就位时的变形,上口为1.0m的自由段,以便于对接调整,必要时亦可焊接斜撑。骨架对中时先用测距仪精确测出一条十字线,然后用大垂球控制四个边的中线进行校正。骨架焊接时先点焊后满焊,或不放松吊勾(塔吊)。骨架的吊放采用四点系扣法吊装。
4. 2斜拉索索管定位
上塔柱斜拉索索管的定位误差不大于5mm,施工时斜拉索索管采用坐标法定位,即以控制索管的锚固点和出口点来保证索管的空间位置。为确保素管的定位符合设计要求,具体操作时按下列步骤进行控制。
(1)初步定位,在定位好的骨架上放出主塔的纵横向中心线,并按事先计算好的坐标值在定位骨架的内外型钢上放出两个控制点,以此为准吊装索管初步定位。
(2)精确定位:使用SET2B一Ⅱ型全站仪对索管精确定位并反复测量不断调整直至索管的锚固点和出口点的实测坐标值符合精度要求时方能将索管可靠地固定在定位骨架上。
(3)复测:复测是在浇注混凝土前选择温度和大气对测量影响较小的早晨对索管的锚固点和出口点进行一次全面的检查,以消除索管精确定位后的后续工作对其位置的影响。
对于塔柱预应力束,根据试验模型确定采用的管道采用中8钢筋“#”字架,以间距60cm与塔柱内主筋焊接定位,用铁丝绑扎,并要求在其半圆弧段处,设拉筋,防止变形。管道安装时,对其竖弯或平弯应严格按照图纸精确施工,检查不合格时必须予以改正。
4.3索塔施工注意事项
(1)索塔钢筋规格多样,数量较多,在加工时要做好编号,安装时要注意安装的先后顺序;
(2)索塔钢筋间距小.而且受索塔分丝管、劲性骨架的影响,钢筋安装时要预留混凝土施工用串筒及振捣空间;
(3)模板不仅要保证加工及安装精度,而且在吊装时要确保模板不变形,浇筑混凝土时不跑模;
(4)分丝管安装作为索塔施工的关键,分丝管试拼、焊接、吊装等工序均要满足施工规范及设计要求;
(5)索塔作为一主要的受压结构,混凝土施工要严格满足施工规范要求,以确保混凝土的抗压强度。
总之,随着桥梁施工技术的高速发展,斜拉桥索塔施工技术工艺逐渐成熟,只有严格控制施工质量,才能确保和延长桥梁的使用寿命和安全性,才能保障人民生命财产的安全。
关键词:斜拉桥;索塔 ;施工
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)02-01-01
随着高速公路的迅猛发展,公路等级不断提高,斜拉桥,悬索桥等共有高墩,大跨径特点的桥梁被广泛应用到工程实际,同时也发挥了越来越重要的作用。索塔作为斜拉桥、悬索桥一个十分重要的组成部分,造价高昂、施工周期长,如何科学组织施工,优质高效地完成施工任务,具有十分重要的意义。本文结合工程实际,对斜拉桥索塔施工技术作一些探讨。
一、工程概况
某大桥是一座城市桥梁,主桥为独塔双索面双跨式预应力混凝土斜拉桥,半漂浮体系,跨径组合90m+90m,桥面总宽31m上部结构采用双索面斜拉桥的型式,主梁采用双主梁( 型)截面,预应力混凝土结构,混凝土标号C50,梁上索距8m;主塔为钻石型的钢筋混凝土结构,混凝土标号C50,塔座混凝土标号C30,系梁混凝土标号C30。主塔对称中心线桩号为K1+276,塔高75m,两侧塔柱在桥面以上向内1:4倾斜,在塔顶合龙。下塔柱为实心矩形截面,上、中塔柱为空心箱式截面,上塔柱为锚索区,中塔柱为传力构件。在中塔柱和下塔柱的折点处设置一道下横梁,梁高3m;桥面以上约30m高度设置一道上横梁,梁高3m;上、下横梁均采用空心箱形截面。
二、主塔的施工方案
2.1安装下塔柱劲性骨架
(1)加工:劲性骨架按《劲性骨架》设计图在加工场分节加工,场地上用型钢焊出定位框,防止骨架焊接时变形。劲性骨架竖向立筋的加工、下料误差不超过2mm,劲性骨架起到复核塔柱标高的作用。
(2)索塔劲性骨架安装。由于劲性架直接影响着斜拉索预埋索管的安装精度,因此必须保证其位置的准确。劲性骨架是由角钢、槽钢焊接成型的钢桁架,每节6m。第一节骨架安装前,先在其下一节混凝土内按骨架尺寸预埋柱脚,保证其位置和高程准确,骨架吊装后直接放置在定位框内,骨架下部可用全站仪每次算出坐标定位,骨架上部定位可用两台经纬仪在塔柱的纵横两条轴线上穿线,通过调整骨架使索塔横向轴线点与设在骨架上部横撑上的中心点对齐,骨架顶部角点与设计纵向线对齐,即可确保骨架定位准确。位置准确后与下部骨架焊牢。经纬仪在横桥向可设置距塔柱较远的轴线上,纵桥向在下部浇筑段时可设在地面上,上部时可设在引桥上观测。
2.2下塔柱施工
下塔柱8.535m,分两次浇注,采用翻模施工。下塔柱翻模模板提升和安装用塔吊完成,并利用已浇砼段顶节模板作为嵌固段,以其作为支撑依托,在其上面安装另外两节模板,通过测量模板上口平面位置,顶面高程控制定位,以确保塔柱施工接缝平顺,外形美观。
三、中塔柱施工方法
中塔柱施工拟采用架体式的爬模施工分节浇注的施工方法。工作原理:架体式(脚手、模板)升降架系统,由爬架、模板或已浇砼墙体、提升动力三大部分组成。其工作原理为架体和模板以混凝土墙体、柱、梁,作为固定支承体。模板采用新型木模,砼每次浇筑4m。爬模工作原理为架体与模板(或下降吊挂件)之间利用提升动力,互为支承相互交替上升。
3.1 爬架
安装爬架,通过预埋在塔柱砼内的锚杆将爬架锚固在塔柱上。爬架用型钢焊接成框架结构。爬架提升通过挂在劲性骨架上的导链来完成,提升到位后,依靠塔柱内预埋锚杆将爬架固定在塔柱上。以后进入爬模循环施工。
爬架施工程序:拉紧导链使爬架受力一解除爬架约束,拆除锚固螺栓一调节爬升脚轮,使架体离开混凝土面一提升爬架一检查一调整一到位一收回脚轮一爬架贴紧混凝土面一调整爬架位置一附壁框锚固孔对准预埋螺母一拧紧螺栓一挑梁I临时锁定一松开导链一收紧保险绳一进入工作状态。
施工要点:预埋锚杆严格按设计布置,爬架提升前,仔细检查锚杆是否损坏,否则及时修复或采用其他方法补救;爬架采用整体提升,所以导链拉、松必须同步,坚决杜绝出现导链受力不均匀现象;仔细检查锚杆锚固质量,如出现松动现象及时锚紧。
3.2 爬模
爬模由架体系统、模板系统、提升设备系统组成。塔柱模板采用定型新型木模,总高度5m。爬模施工原理:利用模板与爬架彼此互相支撑,交替爬升,从而完成模板爬升、就位、逐节浇筑混凝土的施工方法。模板的提升利用爬架来完成,通过爬架悬臂端起重系统整体提升。
四、上塔柱施工方法
4.1 定位骨架施工
上塔柱骨架主要用作斜拉索索管定位,同时兼作竖向主筋的定位骨架。上塔骨架竖向约6m/节,在现场制造成形,用角钢连成整体。塔劲性骨架安装时,为保证精度,在已安装节段的上I:1焊接就位导向用的角钢(长≥20cm),由于每节段划分时保持下口50cm,防止了就位时的变形,上口为1.0m的自由段,以便于对接调整,必要时亦可焊接斜撑。骨架对中时先用测距仪精确测出一条十字线,然后用大垂球控制四个边的中线进行校正。骨架焊接时先点焊后满焊,或不放松吊勾(塔吊)。骨架的吊放采用四点系扣法吊装。
4. 2斜拉索索管定位
上塔柱斜拉索索管的定位误差不大于5mm,施工时斜拉索索管采用坐标法定位,即以控制索管的锚固点和出口点来保证索管的空间位置。为确保素管的定位符合设计要求,具体操作时按下列步骤进行控制。
(1)初步定位,在定位好的骨架上放出主塔的纵横向中心线,并按事先计算好的坐标值在定位骨架的内外型钢上放出两个控制点,以此为准吊装索管初步定位。
(2)精确定位:使用SET2B一Ⅱ型全站仪对索管精确定位并反复测量不断调整直至索管的锚固点和出口点的实测坐标值符合精度要求时方能将索管可靠地固定在定位骨架上。
(3)复测:复测是在浇注混凝土前选择温度和大气对测量影响较小的早晨对索管的锚固点和出口点进行一次全面的检查,以消除索管精确定位后的后续工作对其位置的影响。
对于塔柱预应力束,根据试验模型确定采用的管道采用中8钢筋“#”字架,以间距60cm与塔柱内主筋焊接定位,用铁丝绑扎,并要求在其半圆弧段处,设拉筋,防止变形。管道安装时,对其竖弯或平弯应严格按照图纸精确施工,检查不合格时必须予以改正。
4.3索塔施工注意事项
(1)索塔钢筋规格多样,数量较多,在加工时要做好编号,安装时要注意安装的先后顺序;
(2)索塔钢筋间距小.而且受索塔分丝管、劲性骨架的影响,钢筋安装时要预留混凝土施工用串筒及振捣空间;
(3)模板不仅要保证加工及安装精度,而且在吊装时要确保模板不变形,浇筑混凝土时不跑模;
(4)分丝管安装作为索塔施工的关键,分丝管试拼、焊接、吊装等工序均要满足施工规范及设计要求;
(5)索塔作为一主要的受压结构,混凝土施工要严格满足施工规范要求,以确保混凝土的抗压强度。
总之,随着桥梁施工技术的高速发展,斜拉桥索塔施工技术工艺逐渐成熟,只有严格控制施工质量,才能确保和延长桥梁的使用寿命和安全性,才能保障人民生命财产的安全。