大跨斜拉桥大斜度高塔施工工法.pdf

《大跨斜拉桥大斜度高塔施工工法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大跨斜拉桥大斜度高塔施工工法.pdf（39页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、大跨斜拉桥大斜度高塔施工工法大跨斜拉桥大斜度高塔施工工法 1.前言1.前言随着我国桥梁建设的快速发展，跨江、跨河桥梁日趋向大跨发展，随着桥梁跨径的加大，斜拉形式的桥梁在铁路和公路桥梁中得到广泛应用，索塔作为斜拉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。本工法以永宁黄河公路大桥索塔施工为例，全面系统地闸述了索塔施工技术和工艺特点。己建成的索塔成品倾斜度、空间尺寸以及外观质量均满足规范要求，处于良好的受控状态。证明该工法代表了目前索塔施工的先进水平。宁夏永宁黄河公路大桥位于宁夏回族自治区银川市永宁县和灵武市之间，属于银川市综合交通

2、规划中的银川市第二绕城通道的一部分，是跨越黄河天堑的又一通道，属于一座有景观要求的跨黄河斜拉桥。大桥全长 3743.37m，主桥桥跨结构布置为（110+260+110）m，主跨跨径 260m。单座斜拉桥索塔由上、下塔柱和横梁、塔座及桥塔附属结构设施组成，塔高102.15m，其中上塔柱设计有锚索区，上、下塔柱在下横梁处合并为一体。桥塔顺桥向塔柱宽度塔顶 7.00m 宽，塔底宽 9.00m，横桥向塔顶宽 4.40m，塔底宽7.00m。下塔柱高 16.419m，外侧斜率为 3.78/1，内侧斜率为 2.5/1；横桥向两侧向内收坡，斜率为 16.5/1。上塔柱部分截面尺寸不变，塔柱向内测倾斜，斜率为

3、4.455/1。索塔下塔柱为单箱双室断面，顺桥向壁厚 1.32.22m，横桥向壁厚 1.52.42m；上塔柱为单箱单室断面，顺桥向壁厚 0.8m，横桥向壁厚 1.2m。主塔上塔柱、上横梁采用 C50 混凝土，下横梁、下塔柱及塔座采用 C55 纤维混凝土，单座塔柱混凝土总计 6164m。中铁十六局五公司针对工程实际开展科技攻关，成功的解决了大跨斜拉桥大斜度高塔施工技术难题，形成了大跨斜拉桥大斜度高塔施工工法。经查新：在国内检索范围内未见到与本查新项目特点完全相同的相关文献报道；未见相同国家级工法的报道。“大跨斜拉桥大斜度高塔施工技术”2016 年 11 月 2 日通过股份公司科技成果评审，评审意

4、见：整体技术达到国际先进水平。编制的“大斜度高塔液压爬模设计与施工解析”、“斜拉主梁暖棚设计与冬季施工措施”获得 20152016 年度股份公司优秀论文二等奖，集团公司优秀论文一等奖。“大跨斜拉桥大斜度高塔施工工法”获得 20152016 年度股份公司优秀工法一等奖、集团公司优秀工法一等奖。“一种桥梁抗震中的防屈曲约束支撑构件”（ZL201520679954.X）、“一种预应力锚固端封浆密封器”（ZL201520680351.1）、“前支点挂篮监测系统”（ZL201520682011.2）技术、“一种大体积盖梁自动调节高程支架”、“一种冬季 施 工 悬 臂 保 温 暖 棚”（ZL2016208

5、20453.3）、“一 种 智 能 泥 浆 循 环 系 统”（ZL201620818834.8）2016 年均获得实用新型专利授权。该工法的形成为宁夏地区黄河流域大跨斜拉桥大斜度高塔施工工艺选择上开辟了新的思路，打破了常规 4.5m 分节，采用 6m 一段分节，减少了施工循环，加快了施工进度，解决了工期紧张的难题，主动临时横撑系统，解决了因塔柱向内倾斜产生的内倾位移及混凝土拉应力，通过将环向预应力上下层进浆口、出浆口串联形成闭合回路进行压浆保证了压浆质量也减少了进、出浆口的数量，具有广阔的应用前景。2.2.工法特点工法特点 2.1 施工工艺方面 首先对高塔施工工艺进行深入的研究，并通过多次模拟

6、计算，确定了采用液压爬模施工，6m 一段分节，并设计了主动临时横撑系统，打破了常规 4.5m 一段分节的既有施工方法，解决了因塔柱向内倾斜产生的内倾位移及混凝土拉应力。2.2 质量控制方面 索套管定位精度要求高，高空定位困难，塔柱劲性骨架与索套管相互干扰，混凝土浇筑后无法调整偏差，环境对测量精度具有一定的影响，通过建立空间坐标系，设计索道管定位骨架，并建立了可行的测量程序，测量放线的时间放在上午 7：00-10:00 之间，有效的保证了大斜度高塔的索道管定位精度；塔柱环向预应力，设计为32 精扎螺纹钢，上下间距20cm，传统工艺压浆时进浆口和出浆口数量多，影响混凝土质量，同时水平方向压浆的饱满

7、度也不容易保障。通过将上下层进浆口、出浆口串联形成闭合回路保证了压浆质量也减少了进、出浆口的数量。2.3 安全方面 通过模拟计算，结合现场实际，优化主动临时横撑系统，同时监测水平横撑的挠度、塔柱的变形情况和混凝土应力情况，有效的消除了上、下塔柱连接部混凝土的拉应力，确保了大斜度高塔的施工安全和质量。2.4 工期方面 液压爬模自动化程度高，通过计算采用 6m 一段分节，打破常规 4.5m 一段分节的传统施工方法，减少了施工循环次数，有利于钢筋配料，同时将每个节段工序分解，作业时间细化至小时，施工现场实现无缝衔接，确保每道工序按时完成无欠账，节约施工工期。3.3.适用范围适用范围 本工法具有施工快

8、捷，结构合理，经济实用等特点，可以被广泛应用到斜拉桥、悬索桥的索塔施工中，尤其适合于索塔截面比较规则，塔柱高为 100200m 的钢筋混凝土索塔。通过对模板系统以及爬架提升装置的改进和优化，也可以应用到变截面及高度较高的索塔施工中。4.4.工艺原理工艺原理 大跨斜拉桥大斜度高塔施工工艺原理是：下塔柱为变截面单箱双室结构，采用提升模板法施工；上塔柱为单箱单室结构，采用液压爬模法施工，通过多次模拟计算，突破高墩施工4.5m 分节的既有经验，采用高度 6m 的分节，减少了施工循环次数，有利于钢筋配料，节约施工工期；上塔柱为向内测倾斜的钻石型结构，通过优化主动临时横撑系统有效的消除了上、下塔柱连接部混

9、凝土的拉应力，确保了大斜度高塔的施工安全和质量。4.1 液压爬模设计 在塔柱施工中，一般采用钢制模板的翻模进行施工，由于主塔斜度大，设计了钢木结合型液压爬模，爬架全部为型钢设计，模板和背楞均采用木制，既满足了施工要求，也很大程度减轻了模板自重。本项目液压爬模标准层垂直高度为 5.8m，模板配置高度 6.15m，模板下包 100mm 以保证新浇混凝土底口质量，模板上挑以防止混凝土浆溢出。塔柱内外模采用木工字梁体系模板。架体采用 HCB-100 型液压自爬模。4.1.1 液压自爬模简介 液压自爬模板体系主要包括：模板系统、埋件系统、液压系统和架体系统组成。4.1.2 爬架受力计算 1、SAP 软件

10、分析计算：工况一：浇筑状态计算 浇筑状态平台荷载可叠加，合模浇筑时上架体各层平台施工荷载均达到最大，此时从右向左不受风荷载的影响，下架体各层平台均无荷载。根据规范活荷载分项系数取 1.4，永久荷载分项系数取 1.2，单榀架体受力为：钢筋绑扎平台10.51.4+1.51.2=16.5KN/m 模板平台2.631.4+1.71.2=5.72KN/m；主平台5.251.4+(2.15+0.42)1.2=130.43KN/m；液压操作平台1.351.2=1.62KN/m；吊平台1.31.2=1.56KN/m；模板自重为 11.071.2=13.28KN，平均分到 6 道背楞上 13.28/6=2.2K

11、N 通过 SAP2000 软件模型计算分析 用 SAP 软件对上架体进行受力分析，其中力的加载如下：计算简图 计算模型 根据 SAP2000 得出计算结果如下：荷载图（KN）轴力图（KN）剪力图（KN）弯矩图（KN.m）主要杆件的轴力、弯矩、剪力见下表:杆件号 轴力（KN）剪力（KN）弯矩（KN.M）1-5.54-73.42 3.04 4 22.9 3.77-3.39 5-76.11 14.39 4.27 受压杆件稳定验算 杆件号 规格 轴力N(N)截面积A(mm2)计算长度Lo(mm)回转半径 i(mm)长细比 稳定系数 应力N/mm2 1 2-14 5540 3703.2 2700 110

12、 24.5 0.9 1.66 5 2-12 76110 3072.4 6000 99 60.6 0.802 30.88 稳定验算中，受压杆件的长细比小于容许长细比 150，应力小于抗压设计值 215N/mm2，满足要求。工况二：模板后移状态计算 工况二模板后移状态平台 4 荷载可叠加，此时风荷载从左向右加载风荷载，并考虑钢筋及内模挡风系数 0.6。（上架体要求后移 600mm）活荷载分项系数取 1.4，永久荷载分项系数取 1.2，单榀架体受力为：钢筋绑扎平台1.51.2=1.8KN/m 模板平台1.71.2=2.04KN/m；主平台5.251.4+(2.15+0.42)1.2=10.43KN/

13、m；液压操作平台5.251.4+1.351.2=8.97KN/m；吊平台2.631.4+1.31.2=5.24KN/m；模板自重为 11.071.2=13.28KN，平均分到 6 道背楞上 13.28/6=2.21KN 风荷载为 1.323.51.40.6=3.88KN/m，方向沿模板水平向右（高度 6.15）通过 SAP2000 软件模型计算分析 上、下架体是通过平台梁来传递荷载的，平台梁有三个节点传力。用 SAP 软件对上架体进行受力分析，其中力的加载如下：计算简图 计算模型 注：1，4，5 号件为重要受力构件，需单独对其进行验算。根据 SAP2000 得出计算结果如下：荷载图（KN）轴力

14、图（KN）剪力图（KN）弯矩图（KN.m）主要杆件的轴力、弯矩、剪力见下表:杆件号 轴力（KN）剪力（KN）弯矩（KN.M）1 22.02 65.13 20.04 4 74.34 10.11-8.6 5-90.75 27.25-7.7 受压杆件稳定验算 杆件号 规格 轴力N(N)截面积A(mm2)计算长度Lo(mm)回转半径 i(mm)长细比 稳定系数 应力N/mm2 5 2-12 90750 3072.4 6000 99 60.6 0.802 36.83 稳定验算中，受压杆件的长细比小于容许长细比 150，应力小于抗压设计值 215N/mm2，满足要求。2、计算结果 整个液压爬架系统整体及各

15、个部件在浇筑混凝土状态下结构最为不利，通过计算应力及变形均能满足使用要求。当风速超过 8 级风时，爬架系统需要做防风处理。如果已经提升了爬模架但还未来得及浇筑混凝土,可以将爬模架降落一个浇灌层,随后将内外模板重新合模,并用对拉螺杆紧固起来，并用钢丝绳将架体与劲性骨架连接紧固。4.1.3 模板计算 1、侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：F=0.22ct012V1/2=66kN/

16、m2 F=c H=147.5kN/m2 取二者中的较小值 F=66kN/m2作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值 4kN/m2，分别取荷载分项系数 1.2 和 1.4，则作用于模板的总荷载设计值为：q1=661.2+41.4=84.8KN/m2 有效压头高度：h=F/c=66/25=2.64m 2、混凝土自重分力计算 混凝土自重分力示意图（单位：mm）墩柱俯爬面墙体浇筑时候模板要承受混凝土自重的一个分力，如上图，计算结果如下：q2=(0.5255.91.56sin15)/6.103=4.88kN/m2 3、模板计算 模板高度为 6.1m，浇筑高度为 5.9m，面板采用

17、21mm 维萨板；竖向背楞采用木工字梁截面尺寸为 80200，间距为 280mm；水平背楞采用双 14 号槽钢背楞，最大间距为 1100mm。1）面板验算 将面板视为支撑在木工字梁上的三跨连续梁计算，面板长度取板长 l1=2440mm，板宽度b=1000mm，面板为 21mm 厚维萨板,木工字梁间距为 l2=280mm。强度验算 作用在面板上的线荷载为：q3=(q1+q2)l1=(84.8+4.88)1=89.68kN/m 面板最大弯矩：Mma=q3l22/10=(89.68280280)/10=0.7106Nmm 面板的截面系数：W=bh2/6=(1000182)/6=5.4104mm3 应

18、力：=Mma/W=0.7106/5.4104=12.96N/mm2 fm=34 N/mm2 ，故满足要求。其中：fm-wisa 木胶合板抗弯强度设计值 挠度验算：挠度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则线荷载为：q4=(F+q2)l1=(66+4.88)1=70.88 kN/m 面 板 挠 度 由 式 w=q4l24/150EI=70.88 2804/(150 8.73 1000 48.6 104)=0.68mm=300/300=1mm,满足要求。面板截面惯性矩：I=bh3/12=1000183/12=48.6104mm4 2）木工字梁验算 木工字梁作为竖肋支承在横向背楞上，可作为支

19、承在横向背楞上的连续梁计算，其跨距等于横向背楞的间距最大为 l3=1200mm。木工字梁上的线荷载为：q5=q3l2=89.680.28=25.1N/mm q3-混凝土的侧压力 l2-木工字梁之间的水平距离 强度验算 最大弯矩 Mma=q5l32/10=0.125.112002=3.6106Nmm 木工字梁截面系数：W=(BH3-(B-b)h3)/(6H)=46.1104mm2 应力：=Mma/W=3.6106/46.1104=7.8N/mm2fm=13N/mm2 满足要求。木工字梁截面惯性矩：I=(BH3-(B-b)h3)/12=46.1106mm4 挠度验算：挠度验算采用标准荷载，同时不考

20、虑振动荷载的作用，则线荷载为：q6=q40.28=19.85kN/m 木梁挠度由式 w=q6l34/150EI=19.8512004/(1506.8510346.1106)=0.87mm=1200/500=2.4mm,故满足要求。3）槽钢背楞验算 槽钢作为主背楞支承在对拉螺杆上，可作为支承在拉杆上的连续梁计算，其跨距等于对拉螺栓的间距最大为 l4=1250mm。强度验算 木梁作用在槽钢上的集中荷载为：q7=89.680.281.2=30.1kN 最大弯矩 Mmax=0.175q7l4=0.17530.11031250=6.58106Nmm 双 14槽钢截面系数：W=80.52=161103mm

21、3 应力：=Mmax/W=6.58106/161103 fm=40.9N/mm2fm=215N/mm2，满足要求。双 14槽钢截面惯性矩：I=1128104mm4 挠度验算：挠度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载的作用，则木梁作用在槽钢上的集中荷载为：q8=70.880.281.2=23.8KN 背楞挠度由式 w=1.146q8l43/100EI=1.14623.810312503/(1002.110511.28 106)=0.22mm=1250/1000=1.25mm，故满足要求 面板、木梁、槽钢背楞的组合挠度为：w=0.68+0.87+0.22=1.77mm3mm，满足施工对模板质量的要

22、求。4.2 主动临时横撑顶推力确定 4.2.1 实际顶推力计算 1、第一道横撑计算 第一道横撑效果图第一道横撑效果图 内力图：内力图：设计为第八节浇筑混凝土后加第一道横撑顶力 内力为 277.6+278.6+425.5+430.2=1411.9kN 实际因爬模爬架影响，只能在十节浇筑混凝土后加第一道横撑顶力 则内力变为 687.0+692.0+797.9+804.9=2981.8kN 故内力增大 2981.8-1411.9=1569.9kN，即横撑顶力需增大 160t，实际顶推力为 310t，满足要求。2、第二道横撑计算：第二道横撑效果图第二道横撑效果图 内力图内力图 设计为第十一节浇筑混凝土

23、后加第二道横撑顶力 内力为 709.9+703.2=1413.1kN 实际因爬模爬架影响，在十二节浇筑混凝土后加第二道横撑顶力 则内力变为 1059.8+1049.8=2109.6kN 故内力增大 2109.6-1413.1=696.5kN，即横撑顶力需增大 71t，实际顶推力为 221t，满足要求。3、第三道横撑计算 第三道横撑效果图第三道横撑效果图 内力图内力图 设计为第十四节浇筑混凝土后加第三道横撑顶力 内力为 939.8+948.1=1887.9kN 实际施工在十六节浇筑混凝土后加第三道横撑顶力 则内力变为 1752.5+1767.2=3519.7kN 故内力增大 3519.7-188

24、7.9=1631.8kN，即横撑顶力需增大 166t，实际顶推力为 366t，满足要求。5.5.施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 见图 5.1-1 所示。施工准备脚手支架搭设劲性骨架、钢筋、预埋件加工、运输第 1 节段劲性骨架安装、钢筋绑扎、预埋件安装第 1 节塔柱模板安装第 1 节塔柱混凝土浇注混凝土养护、施工缝处理重复以上步骤施工第 23 节塔柱搭设内侧塔柱第 2 节交汇段支架横梁支架搭设横梁底模安装第 4 节塔柱与横梁混凝土浇注横梁预应力施工爬模施工第 517 节塔柱上塔柱主动横撑及预应力施工上横梁模板支架安装第 18 节塔柱劲性骨架、钢筋混凝土施工爬模

25、施工第 19 塔柱混凝土养护、模板支架拆除上塔柱预应力施工上横梁预应力施工5.2 关键工序施工工艺 5.2.1 施工测量 1、索塔施工测量控制重点与难点 索塔施工测量重点是：保证塔柱、索套管等各部分结构的倾斜度、外形几何尺寸、平面位置、高程满足规范及设计要求。索塔施工测量难点是：在有风振、温差、日照等情况下，确保高塔柱测量控制的精度。主要控制定位有：劲性骨架定位、钢筋定位、模板定位及校核、索套管安装定位及校核、预埋件安装定位等。2、劲性骨架定位 塔柱劲性骨架是由角钢等加工制作，用于定位钢筋、支撑模板。第一节劲性骨架底口定位可通过在承台或塔座上放出的塔柱纵横轴线来定位。各节顶口定位，在无较大风力

26、影响情况下，现场施工人员自行采用重锤球法定位劲性骨架，以靠尺法定位劲性骨架作校核。如果受风力影响，锤球摆动幅度较大，根据现场实际情况的需要，则测量人员采用全站仪三维坐标法定位劲性骨架。3、塔柱模板及钢筋定位放样 塔柱模板现场放样就是将单个塔柱四个棱角点（棱角点为圆弧形的，则放样出两切线的交点），供支立模板用。1）塔柱第一节模板底口放样：当塔座施工完毕后，用水平仪按设计标高将第一节模板底与塔座接触面抄平；用全站仪在塔座顶面上放出第一节模板底口四个角点的设计位置，现场技术人员用墨线标示出设计底口。2）各节模板顶口放样：首先在模板角点对应位置处的劲性骨架外缘临时焊的水平角钢，角钢与该节模板顶口齐平，

27、再根据仰角情况选择适当的索塔施工控制网点，用全站仪三维坐标法在角钢上放出该节模板顶口四个角点的设计位置。3）钢筋定位及调整根据模板底口的墨线边框和设计混凝土保护层的厚度，由现场技术人员尺量定位。4、塔柱模板检查校正 塔柱模板平面位置检查校正测量方法，如图 5.2.1-1 12345678C4C3-1C5(复核点)(测站点)(后视点)桥中线横轴线 图 5.2.1-1 塔柱模板检查示意图 塔柱模板为定型模板，采用全站仪三维坐标法对塔柱模板 4 个角点进行放样，如果某个角点不能直按测定在塔柱模板上，可根据已测定的点按照相对几何关系，使用钢尺按边长交会测定。根据放样的角点定出塔柱的理论轴线，与模板的实

28、际轴线进行比较。同时检查模板顶实测高程与设计高程的差值。如果模板轴线、高程与设计值差超出规范允许范围，模板需要调整，重复上述工作，直至将模板调整到设计位置。塔柱模板检查只对外模板顶口的平面位置和高程进行检查，现场技术人员根据已定位好外模板位置进行内模板的定位。5、索道管定位校核 1）为了定位方便、直观并保证索道管的安装精度，在索道管长度范围内设置以下两层定位架：第一层定位架顶面控制在索道管的锚垫板下口处，采用在劲型骨架上焊接型钢，型钢顶面安装 12mm 厚钢板；第二层定位架在索道管底口上处，由角钢加工成的桁架构成，利用桁架将两侧塔肢内的劲性骨架连接，然后在桁架上铺设钢板。各索道管放样数据计算是

29、根据各索道 管锚固点的设计坐标、夹角及锚固点分别到计算点的水平投影长度计算出高程点平面设计坐标。现场放样时，根据引测的高程基准找出第一、二层定位架平面。找出后，在索塔处于平衡位置的时间段内，在两层定位架平面上用全站仪三维坐标法，将全站仪架设在基准点上，分别放样出索道管的中心位置和索道管在该两层定位架平面上水平投影（椭圆）的长、短轴，供开孔用。索道管安装并固定后，再用全站仪三维坐标法检查索道管顶、底口中心坐标及高程。2）由于气温的影响，索塔会有一定量的变形。为了控制好测量精度，选用一天内温度较为稳定的时间段进行索塔模板及索道管定位。具体时间拟采用如果是夏天施工温度过高时应日出至早上 9 点，下午

30、 4 点至天黑，阴雨天可进行全天测量，若是冬季施工可全白天时间施工。选择此时间段主要为了避免温度变化过大带来的影响。5.2.2 塔柱劲性骨架的设计与施工 为满足塔柱高空、倾斜状况下施工中钢筋定位的需要，同时方便测量放线，塔柱施工时设置劲性骨架。为方便安装，劲性骨架采用矩形小断面桁架结构，在后场分榀分节段加工，平板车运至现场塔吊吊装，用型钢连成整体。1、劲性骨架设计 劲性骨架设计中考虑以下几点：1）主筋接长时稳定的需要。2）劲性骨架在倾斜工况条件下自身稳定性以及刚度要求。3）满足在规范允许范围内精确定位钢筋需要。4）方便劲性骨架加工施工。5）方便运输以及现场吊装。2、劲性骨架施工 1）劲性骨架加

31、工及运输 劲性骨架加工在后场钢结构加工区进行，为了保证加工的立柱桁架的平面尺寸以及倾斜角度符合要求，在后场钢结构加工区使用型钢、钢板搭设桁架加工的平台。骨架标准节段加工高度为 6m，调整节段加工高度根据施工需要适当调整。2）劲性骨架现场安装 承台、塔座施工时进行立柱桁架预埋，其预埋部分伸出混凝土浇筑节段顶面 20cm。先在预埋的桁架连接板上按塔柱倾斜角度焊接限位角钢。用塔吊吊装桁架，当桁架对角立柱进入连接板上的限位装置内后，由测量人员校核其倾斜位置是否合乎要求，当达到要求后，立即将骨架与连接板施焊。桁架安装固定后，用角钢按要求把桁架联结固定起来。在劲性骨架周边以及桁架内搭设临时钢筋安装施工平台

32、。5.2.3 塔柱钢筋工程 塔柱钢筋为级，有 32、22、20、16、12 五种型号，单个塔柱钢筋总重为2081t。其中 32 钢筋为塔柱主筋、22 钢筋为锚块主筋、20 钢筋为主塔水平箍筋、16、12 钢筋为上、下横梁、锚块水平箍筋及拉筋及倒角钢筋，最外侧布置一层 D10 防裂钢筋网片。钢筋绑扎、固定总体施工顺序与主筋连接工艺以及塔柱钢筋的布置位置有关，总体施工顺序为：先安装并接长主筋，再安装环向水平筋，最后安装拉钩钢筋以及防裂钢筋网片。主筋安装与接长施工顺序与主筋布置有关，下塔柱先施工内侧钢筋，再施工外侧钢筋；上塔柱及交汇段塔柱钢筋施工时先施工中间层，然后施工内外层内侧钢筋再施工外侧钢筋。

33、在已经安装到位的劲性骨架上放出塔柱纵、横轴线，根据塔柱纵、横轴线在劲性骨架上放出钢筋安装位置线；将预埋钢筋的连接套筒旋到钢筋顶部露出与套筒顶口相平，然后在塔吊辅助下，起吊主筋，并将其与预埋主筋对接，使用管钳旋转套筒，将二根钢筋连接起来；再根据劲性骨架上放出主筋位置进行定位固定。5.2.4 塔柱模板工程 1、塔柱模板施工概述 塔柱总高为 102.15m、混凝土共分成 19 个浇筑节段，标准浇注节段高度 5.80m。根据塔柱的外形尺寸及结构特点，下塔柱采用提升模板，塔柱连接部及下横梁采用定型钢模，上塔柱采用液压爬模施工工艺。内模板均采用定型钢模板，单个主塔共 2 个塔肢、配备 2 套模板。2、塔柱

34、节段施工方法 根据塔柱外形尺寸及结构特点，塔柱施工划分为如下几个部分：1）塔座与第 13 节段下塔柱施工，采取在承台上搭设满堂脚手架进行钢筋接长、绑扎，采取提升模板工艺浇注混凝土。下塔柱 13 节与横梁及塔柱交汇段的施工同步进行。2）第 4 节为横梁及交汇段，均采用搭设落地钢管桩支架、铺设底模现浇方案，侧模全部采用厂制定型钢模。3）第 517 节段中塔柱施工，标准节段高 5.8m。采取在已浇混凝土节段内预埋埋件、安装爬模系统。利用爬模支架安装模板完成第 5 节塔墩施工，循环爬升施工，直至利用爬模完成 517 塔柱施工。4）第 18 节段交汇段采取安装牛腿、搭设支架、铺设底模浇注混凝土的方案（上

35、塔柱交汇段拱形支架结构如图/5.2.4-1 所示）。1500200015006002503601620100500750885120088575050078009000 5.2.4-15.2.4-1 上塔柱交汇段模板支架示意图上塔柱交汇段模板支架示意图 3、模板设计与制作 1）爬模系统设计 为既满足设计又便于施工，爬模系统设计原则：爬模系统要求自重轻、承载能力大且具有可靠的安全度；爬模系统须自行爬升，节段爬升最大高度为 5.8m；要求塔柱混凝土表面的修整养护、模板的收分改制、塔柱钢筋劲性骨架的绑扎安装能平行作业，互不干扰；要求模板合模、脱模施工简捷,模板精确定位容易，操作方便。2）自爬架工作原

36、理 自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架互不关联，二者之间可进行相对运动。当爬模架工作时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。退模后立即在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体、及埋件支座，调整上下轭棘爪方向来顶升导轨，待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员立即转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架，这时候导轨保持不动，调整上下棘爪方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨运动，通过导轨和爬模架这种交替附墙，互为提升对方，爬模架即可沿着墙体上预留爬锥逐层提升。3）自爬架组成部分

37、液压自爬模主要分为模板系统、支架系统、埋件系统、液压系统四部分(详见图 5.4.2-2液压爬模总装图)。图图 5.4.5.4.2-22-2 液压爬模总装图液压爬模总装图 4）作业层数及施工荷载分部：上平台3KN/m2，(模板后移时无荷载)模板平台0.75KN/m2，主平台1.5KN/m2，液压操作平台1.5KN/m2，吊平台0.75KN/m2 5）各平台主要功能：#绑扎钢筋、混凝土浇筑工作平台#、#模板操作平台#主操作平台#液压操作平台#埋件拆除、混凝土表面修饰、电梯入口平台 平台荷载施加状态：模板后移爬升状态：+（平台荷载限定0.75KN/m2）模板合模非爬升状态：+（平台荷载限定3KN/m

38、2）7）自爬架操作规程 爬模前的准备 组织进行爬模施工培训。组织进行爬模安装检查验收。填写爬模爬升安全检查表。爬升流程 混凝土浇筑完成绑扎钢筋模板拆模后移安装附墙装置提升导轨爬升架体模板清理刷脱模剂预埋件固定在模板上合模浇筑混凝土。爬升示意图如图 5.2.4-3 所示。第一步 安 装 模 板 完 毕 浇 筑 混 凝 土 绑扎钢筋 第二步 拆 模、后 移 模 板 装入导轨 爬升 第三步 爬 升 到 位 安 装 吊 平 台 合模 第四步 合模完毕 浇筑混凝土 第五步（1）拆模，模板后移，（2）提升导轨（3）爬升架体到预定位置 第六步 合模，浇筑混凝土 进入标准爬升 图 5.2.4-3 液压自爬模爬

39、升示意图 8）爬模施工主要步骤与方法 在已浇筑的塔柱节段上安装完成悬挂梁和悬挂靴；清洁油泵主控制柜,检查电线路、油管路、油压表、控制开关,确认后起动油泵,检查有无异常并确认；将爬升导轨与爬升靴之间杂质、垃圾清除干净,爬升导轨涂抹润滑油（机油）；检查与爬升导轨相接触部件及其周边有无影响爬升导轨提升的障碍物；将提升装置的控制手柄向上搬起；打开千斤顶的进油阀门,起动油泵将爬升导轨爬升到位,安装好插板，回油，关闭千斤顶的进油阀门；图图 5.2.4-45.2.4-4 爬模施工步骤示意图爬模施工步骤示意图 检查-2+2 各层平台的每个面有无阻碍爬架爬升的障碍物并予以清除；检查各层平台上的施工荷载是否摆放在

40、指定位置,并将各层平台上不急需的临时荷载予以清除,以减轻爬架爬升的重量；回旋爬架支撑机构螺杆，拔起爬架支撑机构控制器插上控制销，使爬架支撑机构脱离塔柱混凝土面；顶起爬架导轨支撑靴，将提升装置的控制手柄向下搬起；抽出安全销、打开千斤顶的进油阀门,起动油泵进行爬架的爬升；爬架爬升到位后，插上安全销、关闭千斤顶的进油阀门和油泵。9）施工人员组织 爬模系统在施工中合理配置劳动力,正确地划分其工作范围不仅可以保证各工序的施工质量,还可以使工序之间的施工能较好地衔接，从而缩短工期目标，把爬模系统集质量、进度、安全于一体的优越性可以充分发挥出来。根据爬模系统施工特点，施工人员主要分成三班组，施工组、钢筋班、

41、木工班，每个班组的工作内容既相对固定，班组与班组之间又相互配合，形成了过程的施工由相对熟练的操作人员负责，从而保证各工序的施工质量。10）爬模安装工艺流程 爬模安装工艺流程见图 5.2.4-5。图图 5.2.4-55.2.4-5 爬模安装工艺流程图爬模安装工艺流程图 11）爬模拆除工艺流程 爬模拆除工艺流程见图 5.2.4-6。图图 5.2.4-65.2.4-6 爬模拆除工艺流程图爬模拆除工艺流程图 5.2.5 上塔柱索套管安装 索塔中跨、边跨单面各有 40 对斜拉索，单个索塔四面共 80 对斜拉索。斜拉索锚固系统准 备 工作模 板 拆除埋件挂座安装主三脚架安装主 平 台 安装上 架 体 安装

42、吊 平 台 安装模 板 安装三 脚 架 组装平台梁、板上 架 体 组装其 他 工作浇 筑 混 凝土浇完，后移模板下段埋件挂座安装导 轨 安装液压系统安装准 备 工作爬 升 支架前 移 模板浇筑混凝土后 移 模板埋件挂座安装爬 升 导轨埋件挂座拆除爬 升 支架拆除主三脚架拆除吊平台拆除上架体浇筑完成拆除模板拆除导轨拆除埋件挂座拆除埋件挂座有斜拉索管道、锚下垫板、螺旋筋、混凝土齿块构成（斜拉索锚固区结构如图 5.2.5-1 所示）。索套管采用热轧无缝钢管结构，钢管符合 GB8162-87 结构用无缝钢管的相关要求。图图 5.2.5-15.2.5-1 斜拉索锚固区结构示意图斜拉索锚固区结构示意图 上

43、塔柱索套管安装是高空作业，其定位受到日照、温度的影响，但定位精度要求高，操作困难。为了保证上塔柱的整体施工进度及斜拉索安装精度和操作便利，在钢结构加工场设置专用台座上，在台座上将已加工好的套管和劲性骨架之间焊成整体，然后整体吊装，精确定位。其具体施工步骤如下：A.根据设计提供的数据对索套管和上塔柱劲性骨架进行相对位置尺寸计算。B.对台底进行测量放样。C.劲性骨架与索套管分别加工。D.在劲性骨架上放出索套管的位置、安装焊接时应该注意：为了防止劲性骨架在运输、吊装过程中变形，以及劲性骨架安装误差对索套管安装精度的影响，在索套管每个端部的四个方向各安装一根调整螺栓，调节索套管的精确位置。E.在塔肢内

44、劲性骨架顶部钢板上放出待安装的劲性骨架的平面位置和标高。要求四个控制点在同一标高上并形成一个平面。F.劲性骨架吊装并检查垂直度，合格后直接焊在下面的钢板上，并用型钢连接两侧的劲性骨架，使之形成整体。G.检查验收索套管两个端面的中心坐标，若满足设计要求，则将其与劲性骨架的临时固接加焊，防止混凝土浇筑时偏位。若不能满足设计要求，割除临时固接，利用调节螺栓精确调整其两个端面的中心坐标，直至满足设计要求。最后将索套管与劲性骨架牢固焊接。H.索套管定位好以后、模板支立之前，用薄钢板将索套管上下口封死，以免浇注混凝土时混凝土进入索套管。I.索套管安装质量要求 根据设计要求，索套管的安装精度要求为：偏差轴线

45、允许偏差5mm。另外，索套管安装需要根据监控要求进行预抛，一般控制在 2cm 左右。4号角钢2号角钢2号角钢2号角钢3号角钢索管2号角钢1号角钢劲性骨架 图图 5.2.5-25.2.5-2 斜拉索索套管定位示意图斜拉索索套管定位示意图 5.2.6 塔柱混凝土施工 1、概述 下塔柱及下横梁采用 C55 聚丙烯纤维混凝土，上塔柱及上横梁采用 C50 混凝土，单个塔柱混凝土总方量为 6164.175m3、共分成 19 个浇注节段。混凝土浇注施工采取对称、分层布料、分层振捣的施工方法。2、塔柱混凝土施工 1）混凝土生产与输送设备 混凝土浇注采用两台混凝土生产能力为 120m3/h、180m3/h 的拌

46、和站；混凝土的输送采用输送车，塔柱泵送采用 HBT80C 型高压泵泵送。2）混凝土养护 一般气候条件情况下，混凝土采用洒水养护。为防止污染混凝土面，采用淡水养护，通过专人及时、不间断洒水，保持混凝土表面经常处于湿润状态，避免了混凝土表面出现干湿循环。5.2.7 下横梁施工 1、概述 1）下横梁结构形式 下横梁采用等截面箱形断面，为预应力混凝土结构，高 6m、顶宽 6.4m、底宽 6.4m、腹板厚 0.80m，顶板和底板厚 0.7m。下横梁采用 32、20、12 钢筋。为满足横梁与塔柱之间的受力要求，横梁的纵向钢筋均锚固在塔柱内。下横梁内布置 56 束 17s15.2 钢绞线，锚固点均设在塔柱外

47、侧，张拉槽口采用 C50 低收缩混凝土封锚。预应力采用塑料波纹管成孔、真空压浆工艺。下横梁在主梁 0#块的中横隔板两侧分别设置 4 个临时支座，顶面设置主梁临时锚固装置。下横梁采用 C55 聚丙烯纤维混凝土，混凝土总方量为 679.8m3。2、横梁支架设计与施工 1）横梁支架设计 A.横梁支架设计原则 在横梁自重及施工荷载、风载等的作用下，其强度、刚度、稳定性必须满足要求。支撑系统的弹性变形、非弹性变形及支撑部分的不均匀沉降都要控制在规范允许范围内。下塔柱与钢支撑系统不同的线膨胀系数、日照温差对混凝土与钢支撑所产生的不同效应，造成不均匀变形要控制在允许范围内。支架按混凝土一次浇筑荷载设计，保证

48、足够承载力。横梁支架采取整体落地结构形式，方便现场的安装与拆除。B.横梁支架结构形式 如图 5.2.7-2 所示，横梁支架系统由钢管支撑、平联、纵梁、钢落架、横梁、分配梁、钢桁架、面板组成。钢管支撑及平联 横梁支架落地支撑设计采用 80010mm 钢管，共设置 28 根，落地钢管支撑底部通过事先在承台埋设的预埋件与承台和塔座固结。钢管支撑之间设置了 1 层平联，平联采用 225 槽钢，平联与钢管支撑之间焊接连接。纵梁 纵梁顺桥向布置，采用 2HN600200mm 型钢，通过卸荷砂箱落在钢管支撑及塔壁钢牛腿上。钢落架 为了保证在横梁施工完成后能够顺利地脱模，在纵梁底部均设置钢落架，钢落架采用卸荷

49、砂箱。横梁及分配梁 横梁横桥向布置，采用 30001500mm 标准贝雷架，单层多排进行布置，其中位于主塔横梁腹板位置贝雷架采用 3 排，其它位置 2 排。贝雷架位于纵梁顶部，通过卡板、斜撑与纵梁焊接连接固定。横梁顶部布置型钢 I14b 分配梁，其与横梁之间通过卡板进行固定。钢桁架及面板 横梁两端为异型结构，采用异型钢桁架加工成底模，通过预埋件支撑在塔柱上。横梁底板采用竹胶板进行铺设，面板为 15mm 竹胶板，竹胶板下垫 10*10cm 方木、间距25cm。横梁支架结构如图 5.2.7-2 所示。图图 5.2.7-25.2.7-2 横梁支架结构图横梁支架结构图 2、钢筋工程 横梁 32 主筋采

50、取滚轧直螺纹连接工艺；其它的钢筋现场采取焊接或搭接绑扎连接。3、模板工程 横梁模板由底模、外侧模及内模构成，底模采用新拼装的竹胶板，外侧模采用定型钢模板，内模采用定型组合钢模，通过对拉螺杆固定。4、混凝土设计与施工 下横梁采用 C55 混凝土，单个横梁混凝土总方量为 679.8m3，与第 4 节段塔柱一起浇筑，混凝土浇筑施工采取对称、分层布料振捣施工方法。5.2.8 上横梁施工 1、概述 1）上横梁结构形式 上横梁采用等截面箱形断面，为预应力混凝土结构，高 4m、顶宽 5.8m、底宽 5.8m、腹板厚 0.80m，顶板 0.8m、底板厚 1.0m。横梁采用 32、20、12 钢筋。为满足横梁与