斜拉桥施工-主塔爬模
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斜拉桥主塔液压爬模施工技术应用摘要:近年来,液压爬模施工是工程中较为常见的一种施工方法。
用液压自动爬模装置进行主塔塔身施工替代了翻模、滑模的模式。
兰州柴家峡黄河大桥索塔塔身标准段高,斜率大。
通过在工作中的亲身实践和见证,浅谈爬模在兰州柴家峡黄河大桥塔身的应用。
关键词:爬模系统塔身施工应用液压爬模1.工程概况及工程特点1.1工程概况本技术依托于兰州柴家峡黄河工程。
其中主桥为双塔双索面斜拉桥,半漂浮体系,桥塔采用A字形高低塔布置,南岸桥塔塔高99.9m、北岸桥塔塔高115.5m。
其中主塔施工采用液压自升式爬模体系。
主桥采用钢梁结构,钢梁采用半封闭式双箱断面。
南引桥为0#-13#,北引桥19#-28#均为预制箱梁,先简支变连续,基础采用钻孔灌注桩。
1.2工程特点本工程主塔为A字形塔,其中下横梁以下塔肢为变截面形式,并且由剪力墙将两侧塔肢连接;主塔中间部分从下横梁圆弧段网上至交汇处为标准断面,整体呈空心薄壁式斜塔肢。
在施工工艺方面,考虑主塔下塔肢部分(下横梁及以下部分)距离地面较近,所以采取满堂架体何悬挑脚手架、定型钢模板施工措施;而上塔肢标准节部分,则使用爬升模板系统。
2.施工工艺选择及施工技术2.1施工工艺分析比较2.1.1传统翻模法施工分析对于主塔高塔肢,若采用翻模工艺时,首先高空安拆模板存在很大难度,安全隐患亦无法保证;同时传统翻模施工,对于有斜度和一定斜率的高塔而言,高空施工平台的搭设,模板每次安拆均需吊至地面进行打磨刷油再高空吊装,再施工时间上耗时耗力,增加大量成本。
新型的爬升模板系统,按照施工节段的划分,随浇筑高度逐级自主爬升,避免了模板在高空反复吊装的难度和安全隐患,同时液压爬升时间和模板加固时间大大缩短,节约工期;爬模系统自带的操作平台也很好地对高空施工人员、材料和作业面起到防护作用。
相对于传统的高空柱、塔施工作业,液压自爬模明显在安全、便捷、高效、工期等方面优于传统的翻模工艺。
2.2液压自爬模系统分析介绍2.2.1液压自爬模系统构成及主要性能参数(1)液压爬架主要构成液压爬架为构件、钢质操作装置。
斜拉桥高塔简易液压爬模施工工法斜拉桥高塔简易液压爬模施工工法一、前言斜拉桥作为一种结构独特、美观大方的桥梁形式,其建设需要对高塔进行施工。
传统的高塔模板施工由于工艺复杂、施工周期长、成本高等问题,使得施工效率不高。
为此,研发人员提出了斜拉桥高塔简易液压爬模施工工法,通过采用液压爬模技术,实现了高塔模板的快速组装和拆卸,大大提高了施工效率。
二、工法特点斜拉桥高塔简易液压爬模施工工法具有以下特点:1. 工艺简单:采用钢结构模板和液压爬模装置,模板重量轻,易于搬运和组装。
2. 施工周期短:由于模板的简单组装和拆卸,施工周期大大缩短。
3. 成本较低:相对于传统的高塔模板施工工艺,斜拉桥高塔简易液压爬模施工工法成本更低。
4. 施工效率高:采用液压爬模设备,施工效率大幅提高,减少了劳动力的使用。
三、适应范围该工法适用于斜拉桥高塔的施工,特别适用于高塔模板拆除和组装工作,可以满足不同类型和规模的斜拉桥建设需求。
四、工艺原理施工工法使用液压爬模技术,将高塔模板分为若干个单元,每个单元由多个拼装的模板构成。
通过液压爬模装置,将模板单元顺序向上爬升,并在预定位置固定,然后拼装下一个模板单元,以此类推。
通过控制液压爬模装置的升降和固定,实现了整个高塔模板的快速组装和拆卸。
五、施工工艺1. 预备工作:清理施工现场,确定高塔模板的安装位置和数量。
2. 模板制作:根据设计要求制作钢结构模板单元。
3. 液压爬模装置安装:根据设计要求安装液压爬模装置。
4. 模板组装:将模板单元按顺序进行组装,并利用液压爬模装置进行升降和固定。
5. 模板拆卸:高塔建设完成后,利用液压爬模装置进行模板的逐层拆卸。
六、劳动组织斜拉桥高塔简易液压爬模施工工法需要合理组织施工人员进行模板的制作、安装和拆卸工作,确保施工进度和质量。
七、机具设备该工法需要使用液压爬模装置、钢结构模板、吊装设备等。
液压爬模装置是该工法的核心设备,具有稳定的升降能力和固定功能。
目录1、编制依据及原则 (1)1.1、编制依据 (1)1.2、编制原则 (1)1.3、编制范围 (2)2、工程概况 (2)2.1、工程概况 (2)2.2、主要技术标准 (3)2.3、工程自然地理特征 (4)3、施工组织管理机构 (4)4、资源配置情况 (5)4.1、机械配置 (5)4.2、人员配置 (5)4.3、仪器配置 (6)5、施工总体顺序部署 (7)5.1、总体施工顺序部署 (7)6、液压爬模施工 (10)6.1、液压自爬模构成 (10)6.2、液压爬模安装流程 (11)6.3、埋件安装顺序: (12)6.4、爬升工艺流程 (14)6.5、液压爬模拆除流程 (17)6.6、爬架安装安全注意事项及技术要求 (18)6.7、爬模施工过程安全技术措施 (20)7、施工用电及混凝土供应 (24)7.1、施工用电 (24)7.2、混凝土供应 (24)8管理措施 (24)8.1、质量目标及质量保证措施 (24)8.2、安全目标及安全保证措施 (26)8.3、工期控制措施 (28)8.4、文明施工措施 (30)8.5、施工测量体系措施 (31)9、季节性施工保证措施 (32)9.1、夏季施工措施 (32)9.2、冬季施工措施 (32)9.3、雨季施工措施 (33)9.4、防洪安全保证措施 (34)1、编制依据及原则1.1、编制依据1)新建商丘至合肥至杭州铁路(安徽、浙江段)站前工程十五标实施性施组。
2 )《高速铁路桥涵工程施工技术规程》【Q/CR 9603-2015】。
3 )《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》【TB10752-2010/J1148-20 11】。
4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》【TB10424-2010/J1155-2011】。
5 )《大体积混凝土施工规范》【GB50496-2009I。
6 )裕溪河特大桥(60+120+324+120+60 m双塔钢箱桁梁斜拉桥(第一册下部结构)【商合杭阜杭施(桥)-L26-1】。
斜拉桥施工工艺1.索塔施工1)钢主塔施工钢主塔施工,应充分考虑垂直运输、吊装高度、起吊吨位等因素。
钢主塔应在工厂分段立体试拼装合格后出厂。
主塔在现场安装,常常采用现场焊接接头、高强度螺栓连接、焊接和螺栓混合连接的方式。
经过工厂加工制造和立体试拼装的钢塔在正式安装时,应进行测量控制,并及时用填板或对螺栓孔进行扩孔来调整轴线和方位,防止加工误差、受力误差、安装误差、温度误差、测量误差的积累。
钢主塔可用耐候钢材或喷锌层进行防锈。
但绝大部分钢塔都采用油漆涂料,一般可保持的使用年限为10年。
油漆涂料常采用2层底漆、3层面漆,其中4层由加工厂涂装,最后一道面漆由施工安装单位最终完成。
2)混凝土主塔施工(1)模板。
浇筑索塔混凝土的模板按结构形式不同可采用提升模板和滑升模板。
提升模板按其吊点的不同,可分为依靠外部吊点的单节整体模板逐段提升、多节模板交替提升以及本身带爬升模板。
滑升模数只适用于等截面的垂直塔柱。
(2)混凝土塔柱施工。
混凝土塔柱一般可采用支架法、滑模法、爬模法施工。
在塔柱内,在塔壁中间常常设有劲性骨架,劲性骨架在工厂加工,现场分段超前拼接,精确定位。
劲性骨架安装定位后,可供测量放样、立模、扎筋、拉索、钢套管定位用,也可供施工受力用。
(3)混凝土横梁施工。
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的施工难度很大。
施工时要考虑到模板支承系统和防止支承系统的连接间隙变形、弹性变形、支承不均匀沉降变形,混凝土梁、柱与钢支承不同的线膨胀系数影响,日照温差对混凝土、钢材的不同时间差效应等产生的不均匀变形的影响,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,并且采取有效措施,防止在早期养护期间及每次浇筑过程中因支架的变形而造成混凝土梁开裂。
(4)主塔混凝土施工。
主塔混凝土施工常采用现场搅拌、吊斗提送的方法。
对于高度较高的主塔,施工时,应采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,应采用高密度骨料、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、高强的混凝土泵送要求。
斜拉桥施工工艺标题:斜拉桥施工工艺解析一、引言斜拉桥作为一种重要的大跨径桥梁形式,其独特的受力机制与优美的结构形态备受瞩目。
斜拉桥的施工工艺复杂且精密,涉及到深基坑施工、主塔建设、预制梁段安装、斜拉索挂设等多个关键环节。
本文旨在详细介绍斜拉桥的施工工艺流程及其关键技术。
二、主体结构施工工艺1. 深基坑施工:斜拉桥的主塔基础一般采用大直径钻孔灌注桩或沉井基础形式。
首先进行地质勘探,然后按照设计要求进行基坑开挖,接着进行钻孔或沉井作业,并进行混凝土灌注,确保主塔基础的稳定性与承载能力。
2. 主塔施工:主塔是斜拉桥的主要承重结构,通常采用滑模或爬模技术进行逐节浇筑。
在施工过程中需严格控制垂直度和平面位置精度,同时保证混凝土质量和预应力张拉效果。
3. 预制梁段安装:斜拉桥主梁多采用预制节段拼装法施工。
先在工厂内预制梁段,再通过大型浮吊或桥面吊机将梁段精确对位并连接,形成连续梁体。
4. 斜拉索挂设与张拉:斜拉索是传递主梁荷载至主塔的关键构件。
首先完成索导管的定位安装,然后将斜拉索从梁端穿入索导管,牵引至主塔顶部锚固区固定。
分阶段进行斜拉索的初张拉和终张拉,以形成预定的预应力状态,使梁塔体系逐步达到设计受力状态。
三、质量控制与安全保障在整个施工过程中,需要严格执行国家相关规范和技术标准,进行全过程的质量监控和安全防护。
包括但不限于材料检验、施工过程监控、结构应力应变监测、环境影响评估等,确保斜拉桥结构的安全可靠和耐久性。
四、结语斜拉桥施工工艺集现代工程技术之大成,是力学、材料科学、结构工程、施工技术等多种学科交叉融合的体现。
只有通过严谨的设计、精细的施工和严格的管理,才能确保斜拉桥这一“空中彩虹”的完美呈现。
在未来,随着新材料、新技术的不断发展与应用,斜拉桥施工工艺也将不断创新和完善,为我国乃至全球的桥梁建设事业贡献更大的力量。
大斜度斜拉桥索塔自动液压爬模施工工法大斜度斜拉桥索塔自动液压爬模施工工法一、前言:大斜度斜拉桥是一种复杂的桥梁结构,其施工难度较高。
然而,通过采用索塔自动液压爬模施工工法,可以有效地解决大斜度斜拉桥施工中的一系列难题,确保施工的顺利进行和施工质量的达标。
本文将全面介绍大斜度斜拉桥索塔自动液压爬模施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,为读者提供一个全面了解该工法的机会。
二、工法特点:大斜度斜拉桥索塔自动液压爬模施工工法具有以下几个特点:1. 适应性强:该工法适用于各种大斜度斜拉桥的施工,能够解决桥梁施工中的不平衡、非线性、大变形等问题。
2. 施工效率高:采用自动液压爬模技术,施工过程中能够实现快速、准确地调整桥梁结构,提高施工效率。
3. 施工质量可控:通过对液压爬模的力量和速度进行控制,能够保证桥梁结构在施工过程中的稳定性和准确性。
4. 安全性好:采用自动化施工方式,减少了人工操作的机会,降低了意外事故的风险。
三、适应范围:大斜度斜拉桥索塔自动液压爬模施工工法适用于大斜度斜拉桥的施工,包括跨度较长、斜度较大的桥梁。
该工法可以解决大斜度斜拉桥施工中的变形、不平衡等问题,保证施工质量。
四、工艺原理:大斜度斜拉桥索塔自动液压爬模施工工法通过采取以下技术措施来实现施工过程的稳定和成功:1. 确定索塔位置和数量:根据大斜度斜拉桥的设计要求和承载能力,在桥梁的两侧确定索塔位置和数量,保证桥梁结构的稳定性。
2. 爬模系统设计:设计自动液压爬模系统,其中包括液压设备、电气控制系统和液压爬模模块。
通过该系统,可以实现对桥梁结构的调整和变形控制。
3. 施工参数计算:根据大斜度斜拉桥的施工需求和结构特点,计算所需施工参数,包括爬模力、爬模速度等,以确保施工过程中的准确性和稳定性。
五、施工工艺:大斜度斜拉桥索塔自动液压爬模施工工法的施工工艺可以分为以下几个阶段:1. 基础工程:包括桥墩施工、锚碇施工等。
斜拉桥的施工斜拉桥的结构形式斜拉桥是用许多拉索将主梁直接拉在桥塔上的一种组合受力体系的桥梁,其主体结构由斜拉索、索塔、基础、主梁等组成。
1.斜拉桥整体布置常见的斜拉桥布置形式有独塔双跨式、双塔三跨式和多塔多跨式。
(1)相对于双塔三跨式,独塔双跨式科拉所的主跨径较小,而且常采用双跨不等的非对称形式,使结构整体以受轴向力为主,以充分发挥材料的优势,这种布置形式在跨越中、小河流和城市通道时较常用。
(2)斜拉桥布置成双塔三跨式时具有主跨径较大、便于通航、计算简单、方便施工等优点,因此在大跨度桥中最为常见,适用于跨越海峡和宽度较大的河流、峡谷等。
⑶多塔多跨式斜拉桥现在已经很少采用,因为这种形式的桥中间塔顶处没有端锚索来有效地限制其变位,采用多塔多跨式会使结构的柔性增大,对抗风不利。
2、索塔索塔常见的布置形式有独杜式〃A〃形、倒〃Y〃形、〃H〃形等。
索塔的形状和高度对审美、结构刚度及整体稳定性有重大影响。
索塔受力比较复杂,必须保证其具有足够的刚度和强度。
索塔的形式必须适合于拉索的布置,使传力简单明确。
主塔高度设计时应考虑经济情况、主跨跨度、所选主塔的形状、主梁截面形式以及景观要求等。
3、斜拉索斜拉索常见的布置形式有单索面、竖向双索面和斜向双索面。
单索面应用较少,因为采用单索面时拉索对结构抗扭不起作用,主梁需要采用抗扭刚度大的截面。
采用双索面时,拉索的轴力可以抵抗较大的扭矩,所以主梁可以采用抗扭刚度较小的截面,而且双索面对抗风非常有利,因此双索面在大跨度斜拉桥中已经成为主要的形式。
4、主梁主梁常见的截面形式有板式截面和箱形截面。
主梁截面选取主要由斜拉索的布置形式和抗风稳定性情况所决定。
板式截面主梁构造简单、施工方便,一般适用于双索面斜拉桥。
箱形截面主梁具有抗弯、抗扭刚度大,收缩变形小等特点,能适应许多不同形式的拉索布置,对悬臂施工非常有利,而且可以部分预制、部分现浇,为施工方案提供了多种选择,因此箱形截面主梁逐渐成为现代斜拉桥中经常采用的形式。
斜拉桥主塔的施工流程
斜拉桥主塔的施工流程:
①基础施工:进行地质勘探,确定基础类型,如桩基或沉井,然后进行钻孔或挖掘,并浇筑混凝土基础;
②塔座施工:在基础上浇筑塔座,塔座作为主塔的支撑,需确保足够的强度和稳定性;
③下塔柱施工:采用爬模或翻模技术逐节浇筑或拼装下塔柱,直至达到设计高度;
④塔柱内部结构安装:包括楼梯、电梯井、管道等设施的预埋和安装,确保后期维护通道畅通;
⑤塔柱外部模板调整:根据设计要求调整模板位置,确保塔柱外形准确无误;
⑥混凝土浇筑:分段浇筑塔柱混凝土,每次浇筑后需进行振捣,保证混凝土密实;
⑦混凝土养护:浇筑后的混凝土需进行适当养护,以确保强度增长和防止裂缝;
⑧塔柱节段接高:重复模板调整、混凝土浇筑和养护过程,直到塔柱达到最终高度;
⑨斜拉索预埋件安装:在塔柱浇筑过程中预埋斜拉索的固定点,确保位置准确;
⑩塔冠施工:当塔柱达到设计高度后,安装塔冠结构,连接所有斜拉索的顶部;
⑪斜拉索张拉:安装斜拉索并进行初步张拉,调节索力,使桥梁结构达到设
计状态;
⑫检测与校正:进行全面检测,包括塔柱垂直度、斜拉索张力等,必要时进行微调;
⑬安全防护与封闭:安装护栏和其他安全设施,保护施工人员和行人安全;
⑭竣工验收:完成所有施工后,进行质量检验,确保满足设计和规范要求。
斜拉桥主塔液压爬模施工技术方案目录1、编制依据及原则 (1)1.1、编制依据 (1)1.2、编制原则 (1)1.3、编制范围 (2)2、工程概况 (2)2.1、工程概况 (2)2.2、主要技术标准 (3)2.3、工程自然地理特征 (4)3、施工组织管理机构 (4)4、资源配置情况 (5)4.1、机械配置 (5)4.2、人员配置 (5)4.3、仪器配置 (6)5、施工总体顺序部署 (7)5.1、总体施工顺序部署 (7)6、液压爬模施工 (10)6.1、液压自爬模构成 (10)6.2、液压爬模安装流程 (11)6.3、埋件安装顺序: (12)6.4、爬升工艺流程 (14)6.5、液压爬模拆除流程 (17)6.6、爬架安装安全注意事项及技术要求 (18)6.7、爬模施工过程安全技术措施 (20)7、施工用电及混凝土供应 (24)7.1、施工用电 (24)7.2、混凝土供应 (24)8、管理措施 (24)8.1、质量目标及质量保证措施 (24)8.2、安全目标及安全保证措施 (26)8.3、工期控制措施 (28)8.4、文明施工措施 (30)8.5、施工测量体系措施 (31)9、季节性施工保证措施 (32)9.1、夏季施工措施 (32)9.2、冬季施工措施 (32)9.3、雨季施工措施 (33)9.4、防洪安全保证措施 (34)1、编制依据及原则1.1、编制依据1)新建商丘至合肥至杭州铁路(安徽、浙江段)站前工程十五标实施性施组。
2)《高速铁路桥涵工程施工技术规程》【Q/CR 9603-2015】。
3)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》【TB10752-2010/J1148-20 11】。
4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》【TB10424-2010/J1155-2011】。
5)《大体积混凝土施工规范》【GB50496-2009】。
6)裕溪河特大桥(60+120+324+120+60)m双塔钢箱桁梁斜拉桥(第一册下部结构)【商合杭阜杭施(桥)-L26-1】。
第七节区间斜拉桥施工一、概述该桥是本合同段高架桥群第六联,起止里程为K23+242.673~K23+452.673,桥跨布臵为108m+66m+36m的钢筋砼箱梁结构,由28对斜拉索悬挂于主塔上,跨越清河和立军路,位于R=400m的曲线上。
清河河宽60m左右,常水位在0.7m~0.8m。
主塔墩基础采用钻孔灌注桩,桩径φ2.0m,共布臵15根;边墩及辅助墩均采用板式桥墩,基础采用φ1.5m钻孔桩,每墩下设4根桩基础。
主塔采用A形塔,塔高65m,为钢筋砼箱形结构,其顺桥向壁厚120cm,横桥向壁厚60cm,塔柱顺桥向顶宽4m,底宽5m,横桥向塔柱宽2.2m,下横梁与承台联为整体,横梁高6.5m,承台顶以上30m处设上横梁一道,梁高2m,上下横梁都是箱形空心结构。
预心力采用φj15钢绞线和φ32筋,OVM系列锚具。
主梁为预应力钢筋砼箱梁,梁高2.6m,全长210m,纵向设62个横隔板,除主塔中心处三个横隔板间距为3m外,其余间距均为3.5m,横向为单箱双室截面;主梁顶宽11m,顶板厚25cm,底板宽5m,底板厚30cm,中腹板厚40cm,外腹板厚35cm,内腹板厚25cm,翼缘板厚为80cm。
主梁采用双向预心力,纵向预心力b=1860MPa,松驰率≤2.5%;为平衡斜拉索的竖向分体系为高强低松驰钢绞线Ry力,斜腹板上布臵竖向预应力粗钢筋,轧丝锚体系,纵向预应力采用φj15钢绞线,OVM系列锚具,支座采用盆式橡胶支座。
斜拉索采用φ7mm镀锌平行钢丝索,外包双层PE护套,钢丝标准强度b=1670MPa,梁上索距7m,塔上索距2m。
主要工程数量见表3-7-1。
Ry表3-7-1 主要工程数量表斜拉桥桥式布臵见图3-7-1。
二、施工方案该桥是14合同段的重难点工程,技术含量高,施工难度大,施工的每一措施与环节都和索、塔、梁的组合效应密切相关,施工方法必须先进,施工措施必须周全有力。
其施工方案如下:(一)钻孔桩钻孔桩采用意大利产R-518型旋挖钻机成孔,用φ300导管进行水下砼灌注。
斜拉桥双向倾斜变截面桥塔液压爬模施工工法1.前言随着大型桥梁的建设发展,斜拉桥越来越多的应用到工程实践当中,现代斜拉桥主桥塔的发展趋势是结构形式美观,桥塔独特异形,其中双向倾斜的H或A型桥塔最为常见,塔柱的施工会选用液压爬模法,液压爬模施工优点在于具有可整体爬升、自重较轻、人员操作方便、安全性高、爬升速度快等优点,缺点是液压爬模会由于建筑结构尺寸或角度的变化,对爬模的模板和爬架需整体重新拆除和拼装,并且斜拉桥双向倾斜桥塔在施工过程中,随着上悬臂长度的增加,塔柱界面上会产生的不利弯矩,可能造成结构关键部位的裂纹。
渠江特大桥和嘉陵江特大桥为双塔双索面斜拉桥,跨度为155m+350m+155m,主桥塔设计为H型桥塔,由上、中、下塔柱和两道横梁组成,上塔柱保持竖直状态,中塔柱向线路中心内倾,坡比为1/9.786,下塔柱向线路中心外倾斜,内侧坡比为1/2.01,外侧坡比为1/3.26。
中铁十二局集团有限公司在渠江特大桥和嘉陵江特大桥中,采用改良后液压自爬升模板体系施工,具有普通液压爬模的优点同时,改良后的液压爬模模板结构和爬架构件,便于根据结构物斜度及尺寸变化进行背架倾斜角度、位置移动及模板尺寸修改。
大倾角塔柱施工利用在下塔柱设置主动拉杆及中塔柱设置主动撑杆,抵消不利弯矩应力,避免塔柱产生较大拉应力及裂纹,确保了倾斜桥塔的顺利施工,成功解决了双向倾斜变截面桥塔的施工难题,经总结形成本工法。
2.工法特点2.1改良后的液压爬模,模板面板及爬架平台能成适用于断面尺寸在1.5m至8.5m宽度的塔柱和倾斜度在45°至90°区间的桥塔结构,当索塔截面形状和角度改变时,只需对模板面板及爬架做出少量调整即可,提高了施工效率,增加了施工收益。
2.2爬架采用整体液压爬升,速度快,投入人力、物力少,工人劳动强度低,有效地降低工程成本。
2.3爬架主体结构均由杆件通过螺栓和销轴连接,安装、拆卸、运输都十分简单快捷,并且爬架上安装了专门的防护操作平台,保证施工人员的安全。
斜拉桥主塔曲线爬模施工技术一、工程概况京新高速公路(五环路―六环路段)上地铁路分离式立交桥是京包高速公路工程的一部分,全长510 m,为46+46+230+98+90 m五跨连续独塔单索面预应力钢筋混凝土斜拉桥。
本桥上跨既有京包铁路、城铁十三号线,与既有京包铁路相交处铁路里程为K22+756,公路里程为K3+55.703,相交角度19度。
斜拉索主塔施工地处闹市,场地狭窄,前有地铁站及密集的居民区,后有加油站及密集居民区,两侧各有一个地下通道,中间夹有13号城铁线及一条京包线,施工环境复杂,为整个工程施工的重点与难点。
二、塔柱施工总体方案1、总体方案概述本桥主塔柱高度距承台顶面99 m,呈水滴状,由下塔柱,中塔柱,上塔柱三部分组成。
下塔柱高11 m。
中塔柱高40 m,为双斜柱,矩形变截面,内倾角22 °43'08''。
上塔柱高48 m,为刻槽矩形变截面,直线+圆曲线变化。
下塔柱采用常规工艺一次整体浇注,中、上塔柱施工分为20个节段进行,前两个节段施工完毕后,从第三节开始采用液压爬模施工。
爬模为4.25 m一个节段,每节段的施工工期为5~7 d。
针对该塔柱独特的外形构造,结合以往爬模施工的经验,从模板系统的选择、拼装、施工三个方面对现有技术进行改进,解决直线与曲线结构施工过程中相互转换和调整的难题。
2、模板选择所有模板采用全钢模板。
钢模具有较大的强度与刚度,可满足爬模设备多次拆分改制与循环使用要求。
其次,钢模板技术成熟,操作工艺相对简单,组装方便。
同时,可保证塔柱混凝土表面平整、光滑,外观质量好。
3、爬模系统加工及拼装爬模系统全部构件采用专业的厂家预制,根据施工实际情况,确定爬模的结构尺寸和最经济的爬模节段,经试拼验收合格后运至现场进行结构拼装。
爬架系统包括:悬挂件及预埋件、爬升导轨、液压顶升设备、2个上部工作平台、1个主工作平台、2个下部工作平台等。
主操作工作平台宽3.3 m,工作平台总高15 m。
铁路斜拉桥塔柱爬模施工工艺及控制要点发表时间:2018-12-05T14:22:46.643Z 来源:《防护工程》2018年第24期作者:姬可可[导读] 本文将以位于珠江三角洲中部地区的广州南沙港铁路为例,对铁路斜拉桥塔柱爬模施工工艺以及施工质量的控制要点做出详细的分析与说明,希望能够为我国铁路的建设贡献一份力量。
姬可可中铁十一局集团第一工程有限公司湖北襄阳 441104摘要:本文将以位于珠江三角洲中部地区的广州南沙港铁路为例,对铁路斜拉桥塔柱爬模施工工艺以及施工质量的控制要点做出详细的分析与说明,希望能够为我国铁路的建设贡献一份力量。
关键词:铁路工程;斜拉桥;塔柱爬模施工;施工控制1、工程概况广州南沙港铁路位于珠江三角洲中部地区。
线路自广珠铁路鹤山南站(新设)引出,向东南方向经鹤山市,江门市,佛山市,中山市,广州市南沙区万顷沙镇至南沙港区,新建线路正线长度88.026km。
设计时速120km/h的Ⅰ级铁路。
铁路于DK13+184~DK14+302跨越西江水道,所在西江水道为Ⅰ级航道,通航净高22m,线路与水道交角85度,西江河道微弯,弯曲半径为2300m,主航道位于河道中间偏左,河宽约840m,水深良好。
主桥采用(287.5+600+230)m钢箱混合双主梁等高塔斜拉桥;桥梁中心里程:DK13+677.0;桥全长1118.7m。
主桥位于双向3‰的纵坡上,变坡点位于主跨跨中处,竖曲线半径为10000m,平面位于直线上。
斜拉索采用采用抗拉标准强度1670Mpa镀锌平行钢丝拉索,空间双索面体系,扇形布置,全桥共96对斜拉索。
索梁锚固于边箱上,锚固点横向间距18.4m,纵向间距钢箱梁12m,混凝土箱梁8~11.5m;斜拉索于索塔内张拉,塔上锚点高度间距1.8~4m。
斜拉索在主梁锚点附近设外置式阻尼器以抑制风雨振。
索塔横桥向为两分离式塔柱,两塔柱横向净距为11.4m,塔柱横向宽度为5.0m,在桥面附近开始加宽,在塔柱底部加宽至9.5m。
第七节区间斜拉桥施工一、概述该桥是本合同段高架桥群第六联,起止里程为K23+242.673~K23+452.673,桥跨布置为108m+66m+36m的钢筋砼箱梁结构,由28对斜拉索悬挂于主塔上,跨越清河和立军路,位于R=400m的曲线上。
清河河宽60m 左右,常水位在0.7m~0.8m。
主塔墩基础采用钻孔灌注桩,桩径φ2.0m,共布置15根;边墩及辅助墩均采用板式桥墩,基础采用φ1.5m钻孔桩,每墩下设4根桩基础。
主塔采用A形塔,塔高65m,为钢筋砼箱形结构,其顺桥向壁厚120cm,横桥向壁厚60cm,塔柱顺桥向顶宽4m,底宽5m,横桥向塔柱宽2.2m,下横梁与承台联为整体,横梁高6.5m,承台顶以上30m处设上横梁一道,梁高2m,上下横梁都是箱形空心结构。
预心力采用φj15钢绞线和φ32筋,OVM系列锚具。
主梁为预应力钢筋砼箱梁,梁高2.6m,全长210m,纵向设62个横隔板,除主塔中心处三个横隔板间距为3m外,其余间距均为3.5m,横向为单箱双室截面;主梁顶宽11m,顶板厚25cm,底板宽5m,底板厚30cm,中腹板厚40cm,外腹板厚35cm,内腹板厚25cm,翼缘板厚为80cm。
主梁采用双向预心力,纵向预心力体系为高强低松驰钢绞线R y b=1860MPa,松驰率≤2.5%;为平衡斜拉索的竖向分力,斜腹板上布置竖向预应力粗钢筋,轧丝锚体系,纵向预应力采用φj15钢绞线,OVM系列锚具,支座采用盆式橡胶支座。
斜拉索采用φ7mm镀锌平行钢丝索,外包双层PE护套,钢丝标准强度R y b=1670MPa,梁上索距7m,塔上索距2m。
主要工程数量见表3-7-1。
斜拉桥桥式布置见图3-7-1。
二、施工方案该桥是14合同段的重难点工程,技术含量高,施工难度大,施工的每一措施与环节都和索、塔、梁的组合效应密切相关,施工方法必须先进,施工措施必须周全有力。
其施工方案如下:(一)钻孔桩钻孔桩采用意大利产R-518型旋挖钻机成孔,用φ300导管进行水下砼灌注。
图3-7-1 斜拉桥桥式布置图(二)承台、墩柱承台采用组合大块钢模,墩柱采用定型钢模一模到顶,用碗扣式脚手架支撑固定模板。
(三)主塔1.塔柱因下横梁与塔柱脚都与承台连成整体,故柱脚6.5m范围内塔柱与下横梁一块施工,外模并设置施工电梯,供人员上下及小型物件的提升,为减少在施工荷载作用下,柱的变形量,在上下横梁中间及上横梁至塔顶中间各设临时钢支撑一道。
2.上横梁塔柱施工至上横梁附近设预埋件,以此搭设支架平台,在平台上现浇上横梁,外模采用大块定型钢模,内模采用木模,砼一次浇筑完毕。
(四)箱梁箱梁施工采用在支架上现浇。
清河端支架采用钢管桩上架贝雷梁,立军路端采用碗口式满堂脚手架,在跨公路处用工字钢架空,预留门型通车道。
支架采用水袋预压,箱梁内外模采用优质涂塑竹胶板。
(五)混凝土全部采用商品砼,泵送入模,插入式震捣器捣固。
该桥最大垂直泵送距离为65m,采用掺外加剂FDN-5、粉煤灰和选配最佳骨料级配等措施,根据不同泵送高度,适当调整水灰比来改善砼的和易性、可泵性、缓凝早强的效果。
采用大块定型钢模,内模采用组合钢模,碗扣式脚手架支撑固定,其余塔柱采用爬模施工。
(六)斜拉索斜拉索采用φ7平行镀锌钢丝,双层PE护套,钢丝标准强度R y b=1670MP a,,梁上索距7m,塔上索距2m,工厂加工成型,一次张拉到位,最后进行索力调整。
(七)施工控制1.采用全站仪对施工进行跟踪测量控制,测量方法采用三维坐标法。
立模调模测量的自然条件选择:三级风以下,阴天无日照或清晨至日出以前。
2.应力控制采取在主塔根部,上、下横梁及索股锚固区等特征部位预埋应力片,施工时根据理论和实际偏差进行预调。
3.预心力张拉采用应力应变双控法控制。
4.拉索张拉采用千斤顶油表读数及伸长量双控法控制。
5.索力调整以斜拉桥竣工后的线型符合设计要求,且梁的应力在安全范围内为控制原则。
三、施工工艺及方法(一)钻孔灌注桩施工本桥钻孔灌注桩共23根,采用一台意大利产R-518型旋挖钻机成孔,先施工主墩下15根φ2m桩,再施工边墩及辅助墩下8根φ1.5m桩,施工工艺和要求同区间桥梁钻孔桩施工。
(二)承台施工先施工主塔承台,再施工边、辅墩承台,施工工艺和方法同区间桥梁承台施工。
(三)墩柱施工边辅墩墩桩采用定型大块钢模,一模到顶,泵送砼整体浇筑,施工工艺和方法同区间桥梁墩柱施工。
(四)主塔施工1.下横梁施工下横梁为高6.5m的中空箱型结构,设置于承台上,起着连接和稳固塔柱的作用,须先施工,同时为简化和方便后续施工,宜考虑主塔柱脚根部6.5m段与下横梁一块施工。
为方便捣固,保证砼质量,下横梁施工分两次完成,第一次砼灌筑高度为3.5m,第二次3.0m,外模采用大块钢模,内模采用组合钢模,碗扣式脚手架支撑及固定。
采用商品砼,串筒入模,插入式震捣器捣固。
2.塔柱施工塔柱高65m,为减少脚手架和充分发挥本单位的优势,拟采用两套爬模对称施工,两套爬模在砼浇注过程中联成整体,以确保塔柱的质量。
配置一部施工电梯,供人员上下,及运图3-7-3 斜拉桥施工步骤图输小型机具及材料。
施工电梯用角钢与已成塔柱相联固定。
(1)爬模构造及工作原理 ①爬模构造本桥采用倒链手动爬模装置,倒链手动爬模构造见图3-7-4,主要由钢模、脚手架、爬升架、扒杆吊机、爬架轨道5部分组成。
模板采用大块特制钢模,每套两节,每节高3m ,每节由四块钢模组成,顺桥向分为前模板、后模板,横桥向分为内侧模板、外侧模板,两套对图3-7-4 倒链手动爬模构造图5、扒杆吊机1、索塔12354、爬升架A-A3、脚手架2、钢模6、爬架轨道图(三) 倒链手动爬模A61634A54251、索塔2、钢模3、脚手架4、爬升架5、扒杆吊机6、爬架轨道为爬升的滑道。
②爬模的工作原理它是以砼浇筑完成并达到设计强度的钢筋砼塔柱作为受力依托,通过设置在爬升架上的爬升系统将倒链固定在外侧模顶部横上,松开夹头固定螺栓,拉倒链,其三维定标的安装误差要满足有关规定。
②钢筋绑扎钢筋采用场外预制,现场绑扎的方式进行,用自制简易的钢筋定位器,按设计要求定固在劲性骨架上,确保主筋间距和保护层厚度满足规范要求。
主筋的连接采用挤压套管连接法,施工时首先对钢筋端部的弯折,扭曲作矫正或切割处理,将套筒压接一端,另一端运到塔上现场压接。
挤压时,压模应对准套筒及压痕标记,从套筒中央逐道向端头压接。
③拉索套筒的制作及定位拉索套筒精度要求高,需预先按设计要求准备锚板和钢管等材料,然后下料,修理角度,将钢管焊接在锚板上。
要确保钢管与锚板圆孔同心,锚固面与钢管垂直。
拉索套管定位包括套筒上下口的空间位置,套筒倾斜度和标高等,测量采用空间坐标法,一般测定套筒上下口的设点位置,使其符合设计要求。
具体实施中,先测出套筒的下口位置,将套筒下口在此处铰接,然后调节套筒上口,将其按设计位置固定在劲性骨架上,套筒固定以后,将其两端入口堵住,以防浇砼时堵塞孔道。
需要指出的是,钢筋和套筒的安装并不是能够截然分开的两个施工步骤,一般情况下,当主筋定位以后,就要安装套筒,如果将所有的钢筋绑扎完就难以安装套筒。
④安装预应力管道预应力管道安装时,其设置的高程和位置要通过测量确定,也可依靠已定位的劲生骨架来固定管道位置。
由于塔柱为承压结构,所以要切实保证管道不漏浆,绝不允许“开仓”,浇砼时要特别注意保护管道,严格检查。
施工时,严禁电焊、氧割等作业所产生的焊渣与预应力筋接触,以免造成力筋损伤,导致张拉时断裂。
⑤砼浇筑与养护砼采用商品砼,泵送入模。
由于索塔具有较特殊的施工特点,砼除了满足强度要求外,还应具有早强、高强、高弹性模量,和较小的收缩、徐变性能,同时满足缓凝和较大流动度的泵送要求。
因此宜采用高集料、低水灰比、低水泥用量,适量掺加粉煤灰和泵送剂的方法,用自动计量强制拌合机拌制砼。
布料导管出口离砼浇筑面不宜大于2m,以防砼离析,布料时应分层均匀布料,每层厚度40cm~50cm,采用高频插入式震捣器,按其作用范围依次振捣砼。
对锚固段的砼,既要加强振捣,确保砼密实,又应注意保护拉索套筒,不能让振捣棒头触及套筒,以免套筒移位。
砼浇筑完毕,收浆后应尽快予以覆盖和洒水养护,当气温低于5℃时,应采取保温措施,养生天数不少于7天。
⑥预应力张拉塔柱施工完后,砼强度达到设计强度的90%以上时进行预应力张拉。
在塔柱上进行高空张拉作业,场地小施工不便,应采用较小的高压油泵和轻便的千斤顶,并对张拉端口处的预埋件认真处理,以便张拉具有足够的空间位置,保证机具设备运用自如,防止因施工不便带来的损失,施加预应力时以延伸量和张拉吨位双控,按设计和规范要求一次张拉到位。
张拉的工艺流程见区间箱梁预心力张拉。
⑦压浆张拉完毕后,按设计和规范要求,尽快压浆。
压浆工艺和方法同区间箱梁压浆工艺。
3.上横梁施工塔柱施工到上横梁附近,埋设预埋件,以塔柱作为上横梁受力支承点,搭设支撑操作平台,上横梁施工临时支撑见图3-7-7。
外模采用大块钢模,内模采用组合钢模,内顶模采用碗扣式脚手架支撑,商品砼泵送入模一次浇筑完成。
平高度的正确性;(2)塔身施工到10~15m后塔柱间加设临时钢支撑,并设置纵向风缆;(3)在修建塔身过程中,应密切注意天气变化,发生大风或雷雨时应立即停止作业;(4)索塔施工应严格遵守高处作业的安全操作规程,在块件或杆件安装过程中,应经常检查起重设备,保证安全。
5.质量要求(1)基本要求①索塔的索道孔及锚箱位置以及锚箱锚固面与水平面的交角均应控制准确,锚板与孔必须互相垂直,符合设计要求;②分段浇筑时,段与段之间不得有错台,新旧混凝土接缝表面必须凿毛,以便新旧混凝土结合良好;③混凝土强度不得低于设计强度;④塔柱倾斜率不得大于H/2500且不大于30mm(H为桥面上塔高);轴线允许偏位±10mm;断面尺寸允许偏差±20mm,塔顶高程允许偏差±10mm;斜拉索锚具轴线允许偏差±3mm;⑤塔柱全部预应力束布置准确,轴线偏位不得大于10mm,张拉要求双控,以延伸量为主,延伸量误差应控制在-5%~+10%以内,在测定延伸量时,扣除非弹性因素引起的延伸量。
张拉同一截面的断丝不得大于1%。
(2)外观要求①混凝土表面平整、线形顺直;②混凝土蜂窝麻面不超过该面积的0.5%,深度不超过10mm;③锚箱混凝土不得有蜂窝。
(五)箱梁施工该桥全长210m,共分成27节,按设计要求分节施工,分节悬挂拉索,直至完成全部箱梁施工。
除0#段长27m、两端头节分别长10.5外,其余中间标准节长7m,由于桥不高,河水线,箱梁施工宜采用在膺架上分节现浇。
1.支架根据观察实际情况,考虑到施工及通车的需要,决定清河端108m采用钢管桩上架贝雷梁的支撑模式,主塔至立军路端92m采用满堂脚手架,预留汽车通道的支撑模式。