34.1 适用范围
本工艺适用于桥梁工程斜拉桥混凝土索塔釆用爬模法施工工艺。
34.2 施工准备
34.2.1 材料要求
1 斜拉桥索塔塔身所用原材料(钢筋、水泥、砂、石子、预应力钢束和钢材等)应 符合设计要求、现行产品标准规定。
2 水中桩基、承台施工所用的围堰材料和基坑支护材料(钢板桩、钢围堰、型钢等)应符合设计要求和施工组织设计(施工方案)规定。
3 索塔模板工程所用辅助材料(钢板、型钢等)应符合施工组织设计(施工方案)规定.
34.2.2 机具设备
1 桩基围堰设备:打桩机、冲抓钻机、旋转钻机、旋挖钻机等。
2 钢筋加工设备:钢筋弯曲机、钢筋调直机、钢筋切断机、电焊机、对焊机、砂轮切割机等。
3 确定预拌混凝土供应商,搅拌站(拌合站)生产保障能力。
4 混凝土运输浇筑设备:混凝土运输罐车、泵车、混凝土输送泵、输送钢管、布料管;振捣棒(器)、抹平机等,测温计、测温仪、测温埋管等。
5 塔柱施工机械:附着式提升吊机、人货两用电梯、爬升吊机等。
6 运输吊装设备:汽车吊、履带吊等。
7 土方机械:挖掘机、出土卷扬机、自卸车等。
8 测量检验仪器工具:全站仪、经纬仪、水准仪、测距仪、天顶仪等;桩孔检测工具、检测仪器;混凝土试模;桩基探测仪器等。
34.2.3 作业条件
1 施工围挡已完成。
2 基坑施工范围内妨碍开槽作业的地上、地下构筑物已清除或改移完毕,不妨碍施工的现场周边构筑物已进行标识,并有保护措施。
3 现场道路畅通,施工场地已清理平整,现场用水、用电接通,备有夜间照明设施。
4 测量控制网已建立,测量放线已完成。
34.2.4 技术准备
1 斜拉桥施工前应进行详细的设计交底,全面掌握设计意图与技术要求,确定合理可行的施工技术方案与工艺要求,编制详细的施工组织设计,必要时,还应组织专家进行方案评审。
2 认真熟悉图纸、根据现场条件编制总体施工组织设计和分项工程实施性方案,报有关部门批准。
施工组织设计应包括:
(1)基础、墩、塔和主梁的施工方法与施工工艺;
(2)拉索制作、安装、张拉、锚固与防护工艺;
(3)塔、梁施工线形与内力、拉索索力的控制方法;
(4)施工区域内及周边地区的交通组织安排;
(5)对邻近构筑物(包括地下结构)的保护措施;
(6)对航道、铁路、主干道等交通通道的要求、防护措施与应急预案。
3 对深基坑、吊装、张拉、支架、爬模以及大型施工设备安装、调试、使用、拆除 等涉及安全的关键工序还必须编制安全专项施工组织设计。
4 对操作人员进行专业技术培训和安全培训,向班组进行交底。
34.3 操作工艺
34.3.1 工艺流程
施工准备→工程测量→围堰、围护结构施工→桩基施工→承台(塔座)施工→下塔柱施工→下横梁施工→中塔柱施工→上横梁施工→上塔柱施工→塔顶建筑施工。
34.3.2 斜拉桥索塔施工基本规定
1 应根据索塔的结构特点与设计要求选用适宜的施工方法与施工设备。除应采用塔吊、工作电梯之外,还必须设置登高安全通道、安全网、临边护栏等安全防护装置。
2 索塔施工还应对防范高空坠物以及对防范雷击、强风、寒暑、暴雨、飞行器等影响索塔施工安全的问题确定具体的防范措施,并应进行核实与检查。
3 混凝土下塔柱根据设计高度一般可釆用支架法、爬模法施工;中塔柱、上塔柱宜釆用爬模施工。
施工中所釆用的支架与爬模、提模、翻模等模板结构均必须进行专门设计,按施工阶段荷载验算其强度、刚度与稳定性。应编制专项方案。
4 倾斜式索塔施工时,必须根据各个施工阶段索塔的计算强度与计算变形数据,并依据结构设计要求,及时设置相应的对拉杆或钢管(型钢桁架)、主动撑等横向支撑系统。
5 进行索塔横梁模板与支撑结构设计时,除应考虑到支撑高度、结构重量、结构的弹性与非弹性变形因素外,还应考虑到环境温差、日照、风力等外界不利因素的影响,宜设置支座调节系统解决支撑结构变形问题,并合理设置预拱度。体积过大的横梁可两次浇筑。
6 索塔施工中宜设置劲性骨架,以保证索管空间定位精度和钢筋架立的精度。具体的分段长度应根据索塔混凝土分节浇筑的高度、索管位置及吊装设备的能力综合确定,劲性骨架的接头形式及质量标准应得到设计的确认。
7 索塔上的索管安装定位时,宜釆用三维空间极坐标法,并事先在索管与索塔上做好定位控制点。
8 索塔施工的环境温度应以施工段高空实测温度为准。索塔冬期施工时,模板应采取保温措施。
9 设计规定安装避雷设施时,电缆线宜敷设于预留孔道中,地下设施部分宜在基础等施工时配合完成。
34.3.3 测量控制
1 斜拉桥索塔施工应选择天顶法或测距法等可靠易行的测量方法,方案设计、仪器选择和精度评价等应经过论证以保证索塔垂直度、索管位置与角度符合设计所要求的精度。
2 斜拉桥索塔施工根据桥梁的形式、跨径及设计要求的施工精度,依据设计要求及有关规定进行测量作业,合理布设导线网与高程控制网。应遵守下列规定:
(1)控制网应分期建立,不应是常规的分级建立;
(2)斜拉桥的高程传递精度一般不低于二等水准精度;
(3)应在地面设置索塔轴线的控制桩作为索塔施工测量控制的基准点;在桥区建立的相当于一级导线精度的闭合控制网,控制网布设在施工范围以外适当的位置上,并对控制网要做必要的加密埋桩(主要测站釆用标准埋石);
(4)斜拉桥测量应设置强制对中装置(强制归心装置)。
3 主塔局部测量系统的控制基准点,应建立在相对稳定的基准点上,如选择在主塔的承台基础上,进行主塔各部位的空间三维测量定位控制。测量控制的时间,一般应选择 22: 00~7: 00日照之前的时段内,以减少日照对主塔造成的变形影响。根据主塔的高度,应选择风力较小的时机进行测量,并对日照和风力影响予以修正。
4 在主梁0号块施工完成后,必须精确确定索塔的设计纵横轴线控制点,并在主梁0号块表面布置固定标志。
5 主塔测量系统的基点选择在相对稳定的承台基础上,随着主塔的高度增高及混凝土收缩、徐变、沉降、风荷载、温度等因素的影响,基准点必然会有少量的变化。为此,应该在索塔各部位的相关转换点上,与全桥总体测量坐标系统“接轨”,以便进行总体坐 标的修正,进行测量的系统控制。
34.3.4 围堰、围护结构施工
1 斜拉桥塔基位于河道水中、河岸、滩地等有地面水淹没的位置,可修筑围堰、改河、改沟渠、筑坝排除地面水后,再进行塔基施工。塔基顶面应设置防止地面水流人塔基基坑的设施,并应留有适宜宽度的护道。
2 围堰、围护结构型式应按施工组织设计规定施作,可采用土袋围堰、钢板桩围
堰、钢围堰、套箱围堰等结构型式。
3 围堰、围护结构内抽除积水,布设钻孔作业平台。
34.3.5 桩基施工
1 桩基施工应符合设计要求及本标准第5.3节相关规定。
2 应根据地质柱状图选用钻机,一般地质条件下本市桩基施工宜釆用旋挖钻机或旋转钻机,大直径深孔桩可釆用扩孔钻孔;群桩桩基通常釆用间隔跳钻工法。
34.3.6 承台(塔座)施工
1 承台施工应符合设计要求及本标准第9.3节相关规定。承台放样釆用极坐标法控制承台的纵、横轴线;用钢尺控制边、角线。模板支好后,对四角进行坐标及标高复核。
2 承台大体积混凝土施工应符合本标准“大体积混凝土施工工艺”规定。
3 承台钢筋工程
(1)由于承台的尺寸较大,宜釆购定尺长度钢筋。钢筋连接方式应符合设计要求。当设计无要求时,可釆用对焊接头连接或机械连接方式,一般情况下长度小于20.0m的钢筋,在钢筋加工厂对焊成形,人工或机械辅助,搬运至现场绑扎;对长度大于20.0m的Φ25以上钢筋先加工成两段,主筋釆用挤压套筒连接。
(2)挤压套筒连接应遵守下列规定:
·套筒应有出厂合格证。套筒在运输和储存中,应按不同规格分别堆放整齐,不得露天堆放,防止锈蚀和站污;
·用于挤压连接的钢筋应符合现行国家产品标准规定;对HRB335,HRB400级带肋钢筋挤压接头所用套筒材料,应选用适于压延加工的钢材,其实测力学性能、承载力及尺寸偏差应
符合设计要求和现行国家产品标准规定;
·压模、套筒与钢筋应相互配套使用,压模上应有相对应的连接钢筋规格标记。
·高压泵、挤压机的应用应严格按操作规程执行。
·操作人员必须持证上岗。
·挤压操作时釆用的挤压力、压模宽度、压痕直径或挤压后套筒长度的波动范围以及挤压道数,应符合经型式检验确定的技术参数要求。
·挤压前钢筋端头的锈皮、泥沙、油污等杂物应清理干净。
·挤压前应对套筒做外观尺寸检查。
·挤压前应对钢筋与套筒进行试套,如钢筋有马蹄、弯折或纵肋尺寸过大者,应预先矫正或用砂轮打磨;对不同直径钢筋的套筒不得相互串用。
·挤压前钢筋连接端应划出明显定位标记,确保在挤压时和挤压后可按定位标记检查钢筋伸人套筒内的长度。
·挤压前应检查挤压设备情况,并进行试压,符合要求后方可作业。
·应按标记检查钢筋插人套筒内的深度,钢筋端头离套筒长度中点不宜超 过 1 Omm0
·挤压时挤压机与钢筋轴线应保持垂直。
·挤压宜从套筒开始,并依次向两端挤压。
·宜先挤压1端套筒,在施工作业区插人待接钢筋后,再挤压另一端套筒。
·在高空进行挤压操作时,必须遵守有关高空作业的安全操作规程,施工现场用 电必须符合有关临时用电安全技术规程。
(3)承台钢筋分层绑扎,底层筋用等强度混凝土垫块支垫,用032钢筋焊成支撑骨架, 上层钢筋用支架进行钢筋绑扎。
4 冷却管釆用热传导性好的输水钢管,直径中Φ32×4㎜,冷却管用Φ25钢筋架立,管接头安装牢固,安装后通水试压,保证在05MPa下不渗漏。
5 承台模板宜采用大型钢模板,横竖楞可釆用槽钢、工字钢等型钢骨架,底部釆用预埋锚环或预埋筋固定,中间部位方木或钢管支撑、上部釆用对拉杆固定。
6 承台大体积混凝土浇筑应编制专项施工方案;从混凝土工程材料选用、配合比、水泥用量、拌制温度、浇筑方式、养护方法等各方面釆取措施,降低混凝土的水化热温度、控制内外温差。
7 承台施工宜采用预拌混凝土、罐车运输、混凝土输送泵泵送浇筑。
8 塔身竖向预应力钢束锚固端设置应符合设计规定。
34.3.7 塔柱施工起重设备、电梯的选用与安装
1 起重设备的选用应根据索塔的结构形式、规模及桥位地形等条件而定,起重设备的技术参数应满足索塔施工的垂直运输、起吊荷载及起吊范围的要求,并考虑安装、拆除的操作简便、安全、经济等综合因素。大型斜拉桥一般选用附着式塔吊并配以电梯的施工方法。索塔垂直时,可釆用爬升式起重机,在规模不大的直塔结构中,也可釆用简易的装配式提升吊机。
2 塔吊的布置应根据索塔的结构形式和施工程序综合考虑;塔吊应有与索塔连接装置,牢固地附着在索塔塔柱的侧面;塔吊可设置在承台或横梁上,也可另行设计吊座基础。
塔吊布置可在承台横向中线任一侧设置一台塔吊,其位置距索塔横桥方向中心线的距 离,由塔吊吊臂操作范围和施工需要确定。
对于主梁较宽的索塔,塔吊布置可在索塔中心线的上游或下游水中布置一台塔吊,其优点是可一次安装完成全塔施工,且塔吊可牢靠地附着在索塔塔柱的侧面,但在一般情况下吊座的基础需另行设计和施工。
3 塔吊的安装
塔吊的安装包括基础设置和塔吊体的安装。塔吊的基础不论是设置在承台上还是主梁 0号块、上横梁或是钢管桩平台上,均应考虑塔吊基础的构件预埋。施工时,先按塔吊基础节段的标高和螺栓孔位置预埋或安装地脚螺栓,并保证精度。底节安装时要求严格保证其水平度和垂直度。塔吊底节安装完成后,用其他起重设备安装塔吊的其他部分。
4 塔吊的拆除
塔吊拆除时,一般均受到索塔、横梁和拉索的,故在塔吊布置及索塔施工时应预先确定塔吊的拆除方案,以便在索塔和主梁上预埋构件。
5 抗风措施
塔吊随索塔的浇筑而不断升高,为保证其稳定性,应塔吊的自由长度,采取与塔壁附着措施^根据设计的标高和位置,在索塔外表面预埋钢板或螺栓,以利副塔杆的连接。附着框架安装在塔吊标准节上,副塔杆一端与附着框架连接,一端与索塔预埋件连接。副塔杆和附着框架可利用厂家的标准件,也可自行加工。
6 塔吊的安装、拆除必须严格按专项方案要求进行,安装完后必须按说明书规定进行试吊。施工过程中,应经常检查塔吊的垂直度及安全装置,以确保塔吊的安全。
7 人行通道的设置
人行通道是施工人员上下索塔的必经的通道,要求布置在安全、稳定且不妨碍施工的位置。在通道上方应有遮挡物,以防坠物伤人。另外,应安装扶手栏杆和防滑条、安全网,以保证过往人员的绝对安全。
人行通道分人、货通用电梯,根据索塔的结构形式、规模,以及安全、方便施工、便于安装和拆除,综合考虑经济因素为原则进行合理选择。通常釆用CQ160型双笼式施
工电梯,布置在塔吊对称另一侧。
34.3.8 劲性骨架
1 索塔施工中宜设置劲性骨架,以保证索管空间定位精度和钢筋架立的精度。
2 劲性骨架具体的分段长度应根据索塔混凝土分节浇筑的高度、索管位置及吊装设备的能力综合确定,劲性骨架的接头形式及质量要求应得到设计的确认。
3 劲性骨架单元体釆用型钢材质,在车间进行分段加工制作,先行制作单件,再组拼成钢衔架,试拼装符合秀卿定要求后,运至现场分段超前拼接,精确定位。
4 劲性骨架安装并精确定位后,方可进行测量放样、立模、绑扎钢筋、拉索、钢套筒定位等。
5 劲性骨架的吊装和运输应轻吊轻放、防止变形,避免影响精度。
34.3.9 斜拉索锚固箱钢套筒定位
索塔的索道孔及锚箱位置以及锚箱铺固面与水平面的交角均应控制准确,锚板与孔道必须互相垂直,符合设计要求。
1 拉索钢套筒应在工厂加工,现场安装。安装前检查钢套筒直径并编号,对号人位、避免混淆。
2 拉索钢套筒的安装可釆用先安装劲性骨架,再安装钢套筒或釆用将钢套筒先安装在劲性骨架上,通过微调螺杆精确定位;也可釆用专用定位骨架钢套筒。无论何种安装均应采用三维坐标控制技术。
3 先装劲性骨架,再装钢套筒工艺。
(1)斜拉索钢套筒与锚垫板按设计放样,锚垫板应与拉索钢套筒保持垂直,无误后焊接;钢套筒管口内侧成圆弧倒角,保持圆滑。
(2)斜拉索锚固箱钢套筒安装,决定拉索锚固空间位置的准确性,其定位安装在劲性骨架对位后进行。
(3)首先根据套筒的斜率、锚固中心坐标及套筒的长度,利用空间三维坐标关系推算出套筒上口端面(垂直套筒轴线)上下放样控制点A、B两点的三维坐标。
(4)根据A、B两点的三维坐标,采用水平尺、钢卷尺及铅垂球、釆用悬吊测量法在劲性骨架上放样,用角钢焊设固定架,然后将套筒初步安放在固定架上、使A、B两点落在固定架上。
(5)套筒稳定后,再用全站仪复核,调整钢套筒至设计位置,并使其固定牢固。
4 专用定位骨架钢套筒安装
(1)劲性骨架与索导管在加工厂的专用台座上进行同槽加工,节段劲性骨架接高釆用螺栓连接。索导管与锚板按设计放样,劲性骨架索导管加工好后,在专用台座上进行索导管的安装。
(2)根据设计数据进行相对位置尺寸计算;对台座进行测量放样,并将索导管位置在劲性骨架上做好标志;用吊车吊安索导管,测量人员用钢卷尺测量定位至满足设计要求后,用型钢固定。经检验合格后、方可出厂。
(3)劲性骨架的吊装运输要特别注意防止变形,避免影响精度。
(4)索导管现场定位,即劲性骨架定位,首先对水准面严格抄平,然后吊起劲性骨架, 利用全站仪釆用三维极坐标法施测索导管进出口中心坐标,用水准仪校核高程,满足要求后,将两个单元劲性骨架用角钢连接成整体。
5 施工过程中注意加强钢套筒的保护。
34.3.10 爬模工艺流程
1 初始节段爬模安装工艺流程
塔座或下横梁混凝土凿毛、清理→劲性骨架安装→塔柱首段钢筋绑扎→预埋件安装固定→第一节段爬模安装(与塔座或下横梁固定)→塔柱首段混凝土浇筑→循环施工(爬升第一节段爬模)→安装第二节段爬模→循环施工→安装第三节段爬模。
2 爬模标准节施工工艺流程
模板拆除、安装悬挂件→导轨延长爬升→爬架爬升→前一节预应力钢束张拉→前一节段混凝土凿毛、清理→劲性骨架安装→斜拉索孔道套筒调整定位→环向预应力管道定位→钢筋绑扎→预埋件安装固定→模板就位固定→混凝土烧筑、养护→循环施工。
34.3.11 爬模结构
1 爬架爬模法施工,依靠附着在已浇混凝土索塔上的模板爬升架,利用提升设备,通过导向轨道分块提升模板,安装就位。
施工中所釆用的爬模结构均必须进行专门设计,按施工阶段荷载验算其强度、刚度与稳定性。
2 爬架正式使用前必须经过静、动载试验,合格后才能投人使用。
3 爬模宜釆用电动液压爬升模。模板配置依据索塔高度(下塔柱、中塔柱、上塔柱及横梁位置等因素)和爬模施工每段高度而确定。
4 模板应釆用钢制大模板,竖向一般布置3~4节、每节高度应根据支架的构造、提升能力等因素确定、通常釆用2~5m。
5 爬架由附墙固定架和操作平台组成、通过塔身预埋件连接固定,其高度一般在15~20m。
6 爬架提升、模板提升可釆用电动液压千斤顶、电动卷扬机、手拉葫芦或其他提升方式。
7 爬架安装后,在塔柱4个侧面架体与劲性骨架之间分别挂2根Φ18.5mm钢丝绳作为保险绳。在爬架提升过程中保险绳要随着一起收紧,确保安全。
8 单面爬架倒链手动爬模工艺
焊接劲性骨架,绑扎待浇节段的钢筋→待已浇混凝土达到规定强度→安装保险装置→松开爬升桁架夹头和固定螺栓→用一端悬挂于劲性骨架上的倒链将爬升桁架沿背模轨道向上提升→达到最上节模板时安装钢夹头#固定螺栓→再拆除最下一节模板,将其安装在最上一节模板的上面→测量调整就位→拧紧连接螺栓→浇筑上节模内的混凝土并养护→循环操作一直至塔柱施工完成。
9 四面爬架倒链提升模工艺
施工缝凿毛、清洗→接高劲性骨架→绑扎钢筋→用倒链拉紧爬架与模板上的吊环→拆除爬架固定螺栓→推进伸缩脚轮,使架体离开索塔表面→拉动葫芦,提升爬架→到位后退回脚轮,使下部架侔贴紧塔表面→调整爬架位置→安装固定螺栓→松开模板并用倒链→端固定在接长架上→另一端固定在模板上→拉紧倒链分块提升模板→初步定位,打保险绳→所有模板均提升到位→连接块间螺栓→测量,调整模板位置符合要求后固定→浇筑混凝土并养护→循环操作→直至塔柱施工完成。
34.3.12 塔柱钢筋工程
1 塔柱钢筋工程应遵守本标准“钢筋工程”相关规定。
2 钢筋加工
钢筋工程全部采用在加工场集中下料加工,钢筋加工配料时要准确计算长度(包括弯曲伸长量)。钢筋弯曲时,先严格按设计图进行翻样,并按翻样图进行弯配钢筋,确保每根钢筋尺寸准确。
3 塔柱竖向主筋
(1)塔柱竖向主筋连接型式及连接位置应符合设计要求及本标准“钢筋工程”相关规定。
(2)采用滚轧直螺纹钢筋接头逐根接长。主筋接长后定位在劲性骨架上,再绑扎水平箍筋和拉邊筋。主筋长度一般为9~12m,接头错开应符合规范规定。塔柱主筋按9m定尺 长度下料,在钢筋加工车间进行滚压螺纹,现场用连接套连接。
34.3.13 滚乳直螺纹钢筋应符合设计要求,并应遵守下列规定:
1 连接套筒及锁母宜选用45号优质碳素结构钢并应符合有关钢材的现行国家标准及 《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 107的有关规定。连接套筒装箱前套筒应有保护端盖,套筒内不得混人杂物。
2 连接套筒应按照产品设计图纸要求制造,重要尺寸(外径、长度)及螺纹牙型、精度应经检验。钢筋连接套筒内螺纹尺寸宜按《普通螺纹基本尺寸》GB/T196确定;螺纹中径公差宜满足《普通螺纹公差》GB/T 197中6H级精度规定的要求。
3 丝头加工
(1)钢筋下料时不宜用热加工方法切断;钢筋端面宜平整并与钢筋轴线垂直;不得有马蹄形或扭曲;钢筋端部不得有弯曲;出现弯曲时应调直。
(2)丝头有效螺纹长度应满足设计规定。
(3)丝头加工时应使用水性润滑液,不得使用油性润滑液。
(4)丝头中径、牙型角及丝头有效螺纹长度应符合设计规定。
(5)丝头螺纹尺寸宜按《普通螺纹基本尺寸》GB/T196确定;有效螺纹中径尺寸公差宜满足,《普通螺纹公差》GB/T 197中6f级精度规定的要求。
(6)丝头有效螺纹中径的圆柱度(每个螺纹的中径)误差不得超过0.20mm。
(7)标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度,其他连接形式应符合产品设计要求。
(8)丝头加工完毕经检验合格后,应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒,防止装卸钢筋时损坏丝头。
4 滚轧直螺纹钢筋连接施工
(1)在进行钢筋连接时,钢筋规格应与连接套筒规格一致,并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损。
(2)钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒位置顶紧。当釆用加锁母型套筒时应用锁母锁紧。
(3)钢筋接头拧紧后应用力矩扳手按不小于表34.3.13中的拧紧力矩值检查,并加以标记。
表34.3.13 滚轧直螺纹钢筋接头拧紧力矩值
钢筋直径(mm) | ≤16 | 18~20 | 22~25 | 28~32 | 36~40 |
拧紧力矩值(N·m) | 80 | 160 | 230 | 300 | 360 |
5 钢筋连接完毕后,标准型接头连接_外应有外露有效螺纹,且连接套简单边外露有效螺纹不得超过2P,其他连接形式应符合产品设计要求。
34.3.14 普通钢筋的绑扎和安装
1 钢筋釆用塔吊和专用吊具逐捆吊安就位,预留出对拉螺杆位置。主筋是靠劲性骨架上 的定位框精确定位,逐根就位连接,然后绑扎箍筋、拉筋。
2 绑扎和安装钢筋之前,按施工图做好钢筋排列间距的标尺;在混凝土基面上或
模板上 划线定位。严格按施工图纸进行绑扎,保证每根钢筋位置的准确。绑扎要牢固,特别是箍筋角与钢筋的交接点均要扎牢,对必要的地方用电焊加强。钢筋根数要准确。
3 钢筋在其侧部设置垫块,以确保钢筋保护层厚度。绑扎好的钢筋应有足够的刚度和稳定性。要釆用加设撑筋的方法来增加钢筋的刚度和稳定性。
4 塔柱钢筋遇人孔处局部中断时,应在人孔处布置2.2m×lm型钢框架,塔柱钢筋焊接于框架上。安装精度应满足规范要求。
34.3.15 主塔混凝土施工
1 主塔混凝土常用的施工工艺应釆用商品泵送大流动度混凝土。为了改善混凝土可泵性能并达到较高的弹性模量和较小的混凝土收缩、徐变性能,应釆用高密度骨料、低水灰比、低水泥用量、适量掺加粉煤灰和泵送外加剂,以便满足缓凝、早强、髙强的混凝土泵送要求。
2 在满足设计提出的混凝土性能要求的前提下,泵送混凝土工艺应根据主塔施工的不同季节、不同的缓凝时间、不同的高度、泵送混凝土的要求来确定。同时还应根据不同的部位、栗送高度,每段浇筑时间,每段浇筑混凝土工程量,考虑混凝土泵送设施的综合布置。
3 泵送混凝土配合比
泵送混凝土配合比应按混凝土抗压强度、弹性模量、水泥等级、粉煤灰掺加量、碎石粗集料用量、初凝时间来设计混凝土配合比组成优选原材料。应对水泥、砂、碎石、粉煤灰、泵送剂、外加剂等材料,进行优化选择。
泵送混凝土在正式使用前,应经过试验室试拌、工程现场配合比调整(视骨料含水量情况),以确保主塔泵送混凝土施工质量达到设计要求,并制定混凝土的施工工艺和严格的质量保证体系。
4 索塔混凝土水平分层浇筑,分层厚度300mm;不应在同一位置长时间连续投料,在浇筑过程中勤拆导管或勤移吊斗,使各部分浇筑均匀。
5 混凝土浇筑过程中,应通过高频振捣减少混凝土内部形成的空隙和积水。浇筑时应分层振捣,按照振捣器的作用范围依次进行振捣。
6 对于锚固段的混凝土,应对锚固区部位加强振捣,并注意保护拉索套筒,不要让振捣头接触到套筒,以免套筒移位。
7 索塔施工应根据设计位置预埋螺栓或钢板,便于附着件的连接。
8 模板拆除后应立即进行养护,养护可釆用洒水或涂养护剂的方法;当气温低于5℃时,应覆盖保湿,不得向混凝土表面洒水。
9 施工缝处理
施工缝处理釆用高压水冲毛配合人工凿毛的方法。其中立模前凿毛清理至露石后,用高压水冲净,再浇筑混凝土。
34.3.16 塔柱防倾措施
1 混凝土下塔柱防倾措施
钻石形塔的下塔柱向外倾斜,当斜率大时,宜釆取措施,防止塔根部内侧因受拉而开裂。为克服模板和混凝土在重力作用下产生的倾覆力矩,一般采用的措施是在模板调整定位后,用手拉葫芦连接钢丝绳或用精乳螺纹钢筋通过抒紧螺母,把上、下游肢塔柱模板对拉,浇筑混凝土并养护达到80%设计强度时,再松开钢丝绳。
经验算混凝土拉应力超过1 MPa时,应在该位置设对拉杆,一般用2-Φ500钢管焊接在上下游肢塔柱之间的预埋铁件上,以抵消塔柱的外倾力矩。若条件允许也可在塔外
侧立钢管立柱或设置预应力束对拉。
2 中塔柱施工防倾措施
为减少水平分力的影响可在中塔柱施工时,同步搭设竖向满堂支架或横向水平支撑;也釆用主动撑,即在安装横向钢管支撑时,利用钢管本身较大的刚度和强度,用千斤顶向中塔柱内壁施力,变被动支撑为主动支撑,克服中塔柱施工过程中因自重和施工荷载而引起的应力及位移。
34.3.17 下横梁、上横梁施工
1 横梁均应与该段索塔同时施工,以利索塔整体性,同时便于支架搭设和横梁预应力施工。横梁施工支架可用大直径钢管支撑加贝雷架或万能杆件桁架梁两种形式。
2 在高空中进行大跨度、大断面现浇高强度等级预应力混凝土横梁,施工时要考虑到模板支撑系统和防止支撑系统的连接间隙变形、弹性变形、支撑不均匀沉降变形,混凝土梁、柱与钢支撑不同的线膨胀系数影响,日照温差对混凝土、钢的不同时间差效应等产生不均勻变形的影响,以及相应的变形调节措施。每次浇筑混凝土的供应量应保证在混凝土初凝前完成浇筑,并且釆取有效措施,防止在早期养护期间及每次浇筑过程中由于支架的变形影响而造成混凝土梁开裂。
3 下横梁采用常规支模施工,卸荷襄置釆用砂箱进行横梁支架落架。
4 上横梁支架为附塔支架,即由牛腿、卸荷砂箱、1.5m高桁架梁、150mm×l50㎜方木横梁及底模组成。上横梁支架为了消除支架变形影响,使用衔架梁以减小挠度。在安装底模前,按计算值进行起拱。
5 塔柱施工时在拟设位置上预埋牛腿预埋件,上横梁施工时焊接牛腿,牛腿使用型钢或钢板。牛腿焊接牢固后架设钢桁架,搭设支架及施工平台,然后进行上横梁钢筋模板与混凝土的施工。
6 横梁釆用两次浇筑一次张拉工艺,第一次浇筑至腹板加腋处,第二次浇筑顶板。另外两端塔肢混凝土和横梁混凝土同时浇筑,以保证混凝土外表光滑,且下横梁与相应高度的塔柱的连接不会因浇筑混凝土过程的沉降变化而产生裂缝。
7 当横梁混凝土体积很大时,为减小支架所承担的荷载,避免搭设庞大的施工支架,使支架和第一次浇筑的混凝土共同承担第二次浇筑的混凝土的重力,而釆用两次张拉预应力工艺,即在第一次混凝土达到80%设计强度时对称张拉一部分底板预应力索,待第二次混凝土达到强度后,再张拉完全部预应力索。
8 横梁底模安装时,应合理设置预拱度,同时在安装底模后,通过水箱压重等方法消除非弹性变形。
34.3.18 拉索锚固区施工
斜拉桥塔柱拉索锚固段,是将多个拉索作用的局部集中力传递给塔柱的重要受力结构。常用拉索锚固钢横梁结构形式和塔柱环向预应力构造锚固形式。
1 钢横梁构造锚固段施工
(1)索塔施工时,预埋拉索钢套管,要求釆用三维坐标定位,按设计要求标高预埋牛腿钢筋或牛腿与索塔同时浇筑,牛腿严格按设计文件施工,保证混凝土振捣密实。
(2)拉索锚固钢横梁,应按钢结构的加工规范和设计要求,在加工厂内制作,采用全焊。工厂加工后,应严格进行验收,合格后方可出厂。
(3)当钢横梁的吨位过大,主塔施工的垂直起吊能力不足时,可釆取分节加工,现场安装后进行高强螺栓连接。但在加工厂必须经过预拼合格后才可安装。
(4)由于上塔柱一般断面尺寸不大,临时设施较多,加上塔壁有牛腿,安装困难,在编制施工方案时,应填密确定钢横梁的尺寸和安装方法。
(5)钢横梁安装顺序:
① 用塔吊吊起,移人塔内,支承于牛腿上,并对准预埋件;
② 调整横梁,使拉索铺箱与塔内预埋钢套管精确对准;
③ 安装限位装置。
2 环向预应力构造锚固段施工
环向预应力索能克服斜拉索的水平分力,防止混凝土塔在拉索锚固力作用下的开裂。环向预应力索一般设计为U形布置。
(1)环向预应力拉索锚固段施工包括:模板安装、预应力索的安装、钢套管定位、混凝土浇筑、预应力索的张拉压浆等工序。
(2)施工程序:
安装劲性骨架→绑扎钢筋→安装拉索钢套管→钢套管定位→安装预应力管道及预应力束、安装模板→浇筑混凝土→养护斗拆模→张拉预应力→压浆、养护待强→验收。
(3)模板工艺采用中塔柱施工的模板工艺。
(4)钢套管定位,拉索钢套管要求在工厂加工、现场安装、安装前,要检查钢套管直径并编号,对号入位、避免混淆。
(5)拉索钢套管的安装定位均釆用三维空间极坐标法,借助全站仪利用施工专用控制网,进行空间三维坐标测量,直接测拉索钢套管锚垫板中心和塔壁外侧拉索钢套管中心,从而进行定位调整,测定锚板和拉索钢套管的中心(见本工艺第34.3.)。
(6)预应力索的安装。先由测量人员放样,再由施工人员以放样点为基准,设置平面和立面位置的架立定位钢筋。施工时,要切实保证管道不漏浆,浇筑混凝土时要派专人检查和保护管道,对露出端应釆取保护措施,严禁电焊、氧割预应力索,避免预应力筋损伤,导致张拉时断丝。
(7)预应力张拉。由于施工场地小,除采用较小的高压油泵和更轻便的千斤顶外,对张拉端口处的预埋件进行处理,使张拉有足够的空间位置,保证张拉正常进行。
(8)张拉时严格按延伸量和张拉吨位双控。
34.3.19 塔冠施工方法
1 A型塔柱施工至塔冠时,塔柱内立面爬架无法继续爬升,因此必须将其拆除,其余三侧模板保留。同时根据塔柱内侧形式配置模板,合理衔接。
2 塔冠部位塔柱内侧支设附塔施工脚手架,安装异型塔冠模板,完成塔冠混凝土浇筑。
34.3.20 预埋件埋设
1 塔柱施工中,注意下列预埋件的埋设,埋设精度满足要求,即爬梯、电梯、照明设施、塔顶格栅、塔顶临时钢托架、防雷设施及施工用塔吊、爬模支架、上塔柱水平支撑及横梁支架的预埋件。
2 为保证塔身的美观,受力小的预埋件均用螺栓预埋;受力大的预埋件钢板平面埋入混凝土内20mm。在预埋件使用过程中其表面应徐刷一层环氧树脂,以防锈蚀污染塔柱。施工完成后,在预埋件表面焊接金属网,a再用与塔柱混凝土颜色一致的微膨胀混凝土进行抹平。
3 在塔柱施工过程中,塔柱附属结构施工严格按图纸进行操作,主要附属构件在预制厂加工,以确保质量。
34.3.21 冬雨期施工
1 由于斜拉桥索塔的施工时间较长,施工将跨越雨期和冬期。在施工时应加强对雨期和冬期施工措施,在进行施工前,编写详细的季节施工方案。
2 雨期施工
(1)当施工进人雨期后,加强对天气预报资料的收集工作,现场管理人员应掌握当天的天气情况,以便及时釆取有效的措施。合理地安排和指导施工,重要结构物及结构层避开雨天施工。
(2)组织防汛抢险突击队,购置防汛器材,日夜有专人值班。
(3)做好地面排水工作以防雨水浸泡基槽及现况交通道路。
(4)主体结构施工时,避免在暴雨中浇筑混凝土。如临时遇大雨时,应对已浇筑且尚未凝固的混凝土加盖塑料薄膜,混凝土浇筑段全部架雨篷遮雨,防止雨水直接冲洗混凝土,当浇筑混凝土面被雨水冲走水泥浆仅见石子、砂粒时,应拌制同强度等级砂楽满铺一层;如浇筑面仅有雨冰渗人,可以适当加些干水泥后再捣固、收面。当大雨连续不断无法进行混凝土浇筑时,则应停止浇筑混凝土,在规范允许留施工缝处留施工缝,按施工缝的要求处理,若不宜中断混凝土浇筑时,可将混凝土强度等级适当提高继续浇筑。雨期浇筑时,试验员应测试砂石的含水率,适当减少配合比的用水量,保证准确的配合比。
(5)雨期空气湿度大,所有钢材、钢绞线、锚具应严加覆盖以防锈蚀。
(6)加强电器设备的管理,定期检测、定期维修以防触电事故。
3 冬期施工措施
(1)冬施期间要严格按照冬期混凝土施工要求施工。冬施混凝土优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,混凝土强度等级釆用设计混凝土强度等级,最小水泥用量不宜少于300kg/m3时,水灰比不大于0.45。搅拌时间适当延长,为避免罐车受阻,加速混凝土的运输,减少热量损失,施工时派人沿途进行交通疏导。
(2)进入冬期施工严格控制砂、石骨料质量和混凝土坍落度,并按规范要求掺入低碱的复合高效抗冻剂,防冻剂符合现行《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119的规定。抗冻剂的使用型号、品牌由施工单位与监理工程师共同商定,物资供应管理中心统一订购。此外,外加剂必须进行现场复试,合格后方可使用。
(3)冬期浇筑混凝土将掺用引气剂,以提高其抗冻性,用于搅拌混凝土的各项材料温度,应满足混凝土搅拌生成所需要的温度,当原有材料温度不能满足需要时,对拌合用水加温、加热。
(4)混凝土运输必须合理安排,尽量减少运输时间和浇筑时间,混凝土运输车要加盖棉被保温。浇筑时外界气温不得小于-20℃浇筑成型,开始养护,养护气温不得低于10℃。混凝土养护釆用综合蓄热法,做好测温记录。在釆用抗冻剂的情况下,达到5MPa强度后,每6h测温一次。混凝土浇筑后釆用塑料薄膜、阻燃草帘覆盖。混凝土试块多做两组与结构同条件养护,按7d、14d试压,以确保拆模时间。一般情况下,入模温度不低于10℃。
(6)根据同条件下养护时间的检验,证明混凝土已达到要求的抗冻强度和拆模强度后,方可拆除模板。当混凝土与外界气温相差大于20℃时,拆除模板后的混凝土表面要加以覆盖,使其缓慢冷却。
34.4 质量标准
主控项目
34.4.1 斜拉桥施工涉及模板与支架、钢筋、混凝土、预应力混凝土质量检验应遵守本规程相关章节的有关规定。
34.4.2 现浇混凝土索塔施工质量检验除遵守第34.4.1条外,尚应遵守下列规定:
主控项目
1 索塔及横梁表面不得出親空洞、露筋和超过设计规定的受力裂缝。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察、用读数放大镜观测。
2 避雷设施应符合设计要求。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察、检查施工记录、用电器仪表检测。
3 预留孔道、索道的规格和数量应符合设计要求。
检验数量:全都。
检验方法:观察和尺量。
一般项目
4 索塔偏差应符合表34.4.2规定。
表34.4.2 现浇混凝土索塔允许偏差
序号 | 项目 | 允许偏差(mm) | 检验频率 | 检验方法 | |
范围 | 点数 | ||||
1 | 地面外轴线偏位 | 10 | 每对索距 | 2 | 用经纬仪测量,纵、横各1点 |
2 | 倾斜度 | H/3000且<30 或设计要求 | 2 | 用经纬仪、钢尺量测,纵、横各1点 | |
3 | 断面尺寸 | ±20 | 2 | 用钢尺量,纵、横各1点 | |
4 | 塔柱壁厚 | ±5 | 1 | 用钢尺测,每段每侧面1处 | |
5 | 拉索锚固点高程 | ±10 | 每索 | 1 | 用水准仪测量 |
6 | 索管轴线偏位 | 10,且两端同向 | 1 | 用经纬仪测量 | |
7 | 横梁断面尺寸 | ±10 | 每根横梁 | 5 | 用钢尺量,端部、L/2和L/4各1点 |
8 | 横梁顶面高程 | ±10 | 4 | 用水准仪测量 | |
9 | 横梁轴线偏位 | 10 | 5 | 用经纬仪、钢尺量测 | |
10 | 横梁壁厚 | ±5 | 1 | 用钢尺量,每侧面1处 (检査 3~5个断面,取最大值) | |
11 | 预埋件位置 | 5 | 2 | 用钢尺量 | |
12 | 分段浇筑时,接缝错台 | 5 | 每侧面、每接缝 | 1 | 用钢板尺和塞尺量 |
5 索塔表面平整、直顺,无蜂窝、麻面和大于0.15㎜的收缩裂缝。
检查数量/全数检查。
检验方法:观察、用读数放大镜观测。
6 锚箱等的加工制作及安装应符合设计要求。
检验数量:全部。
检验方法:观察和尺量。
7 劲性骨架制作及安装应符合设计要求。
检验数量:全部。
检验方法:观察和尺量。
34.5 质量记录
34.5.1 斜拉桥索塔围堰施工记录及质量检验记录
34.5.2 斜拉桥索塔粧基础施工记录及质量检验记录
34.5.3 斜拉桥索塔模板、支架、劲性骨架、钢锚箱、钢横梁制作、安装记录及质量检验记录
34.5.4 斜拉桥索塔钢筋、混凝土、预应力混凝土施工记录及质量检验记录
34.5.5 斜拉桥索塔单位(子单位)工程、分部(子分部)工程、分项工程和检验批质量验收记录表
34.6 安全与环保
34.6.1 一般规定
1 斜拉桥索塔基围堰、粧基施工、塔柱施工涉及明挖基坑、模板与支架、钢筋、混凝土、预应力张拉等工序应遵守本规程相关章节的有关安全与环保规定。高处作业应遵守《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80和《北京市桥梁工程施工安全技术规程》DBJ 01-85有关规定。
2 对施工作业人员应进行培训,合格者发给高空作业许可证,持证上岗;特殊工种也应持证上岗。
3 注意天气的变化情况,六级以上的大风应停止作业,防范雷击、强风、暴雨、寒暑、飞行器对施工的影响。
4 塔身周围一定范围应设置安全警戒标志。
5 在人行通道及施工作业区须设置安全防护网或釆取相应的安全措施。
6 为了各个作业面相互联络,作业人员应配备对讲机。
7 斜拉桥施工时应尽量避免塔梁交叉施工干扰。必须交叉施工时,应根据设计和施工方法釆取保证塔梁质量和施工安全的措施。通常情况下斜拉桥按先塔后梁的施工顺序,双肢柱的塔柱也是双肢同时分段累高浇筑,保证了施工质量和安全。
34.6.2 爬架施工时应注意以下事项
1 爬架附墙安装完毕,应进行超载超压试验,确定最不利荷载组合下的极限强度和稳定性。
2 爬架周围应铺设安全网,绕塔身四周形成全部封闭的高空作业系统。
3 附墙架上部各层距塔身空隙处应焊制脚手翻板。
4 每次爬升完毕,每片爬架应根据实际情况,应挂上适当保险葫芦,防止单片失稳和局部支承杆剪断。
5 爬架四角应设置水平连接,防止横向摇摆。
6 爬架的最高点应设置避雷针。
34.6.3 横梁施工安全措施
1 横梁水平托架超出塔身的部分,应搭设脚手板挂安全网,形成全封闭的高空作业系统。
2 横梁与升降机出口之间应搭设连接走道,走道上盖板,防止上部杂物坠落。
3 横梁张拉平台用水箱试压,各层水平脚手管的接头应错开,避免接头处于同一 断面。
34.6.4 起重、安装施工安全措施
1 设置运输安全设施:塔吊起重量器、断索防护器、钢索防扭器、风压脱离开关等安全装置。
2 为保证塔吊的安装质量和施工安全,必须进行静载(超33%)和动载(超25%) 试吊,待塔身垂直度和安全装置等各项技术指标经检查符合要求后,方可进行起重作业。
3 起重作业时,应合理选择吊点和索具,严禁扔掷工具,并应釆用专用工具箱(或专用工具栏等工具)集中吊运零散材料、工具等,以防吊落和作业事故的发生。
4 升降机应限载,塔吊也应控制起重量,并保证足够的安全系数。
5 采用两台塔吊时,应合理安排其平面位置,注意防止其吊臂相互碰撞和缠绞。
6 为防止钢丝绳绞绕,可根据情况适当减少塔吊主钩钢丝绳的股数。
7 塔吊、升降机传输线路分20m一节附着标准节绑扎,防止坠线过长导致线路坠断、缠绕。
8 塔吊与爬架之间应设高空走道,根据塔身收分幅度调整走道长度。
9 塔身施工达下横梁时,可增加竖向混凝土泵管管卡,防止泵送混凝土泵管上下跳动。水平输送管宜三节管一固定,拐角处应浇筑混凝土墩来固定,沿管两侧应竖挡板。
10 塔吊设置应垂直,塔吊升至一定高度后(该高度应根据塔吊使用说明书确定),应安装附着设施。
11 工作电梯与墩身的水平距离要适当,以免模板干扰而使电梯不能升到位,造成不必要的麻烦。
12 高塔施工设置的电梯和安全通道特别是箱形塔柱的内通道应经过可靠性计算,严格按照高处施工作业规程执行。
13 无论塔吊基础设置在承台上、主梁0号块上、上横梁上或墩旁的钢管桩平台上,都应充分考虑塔吊基础的构件预埋。
34.7 成品保护
34.7.1 必须避免上部塔体施工时,由于模板不干净、不断使用脱模剂、上节段浇筑漏浆、预应力索压浆时的溢流、千斤顶张拉时的漏油等对下部塔体表面所造成的污染。
34.7.2 对于混凝土主塔,待模板拆除后应立即进行养护、维修,以免给整体维修
带来不便。养护可釆用洒水或涂养护剂的方法,但当气温低于5℃时,应覆盖保湿,不
得向混凝土表面洒水。
3 应对锚固区部位加强振捣,并注意保护拉索套筒,不要让振捣头接触到套筒,以免套筒移位。