(完整版)斜拉桥钢主塔施工工艺工法

1 斜拉桥钢主塔施工工艺工法 （QB/ZTYJGYGF-QL-0604-2011） 天津建设工程有限公司 董 喆 王大永

1 前言 钢塔及斜拉索安装采用支架搭设法，根据钢塔倾斜角度及主塔高度搭设支架，支架采用阶梯形式，塔吊进行吊装，逐段拼装。钢塔各部件采用400吨履带吊进行吊装，逐节拼装焊接。在安装完中塔第三节后进行斜拉索的安装，依次往上逐道进行安装，斜拉索前后各9道，对称布置。 为了将团泊新桥钢主塔斜拉桥安装的成功经验推而广之，经总结和提炼，制定了本工艺工法，为今后类似结构施工提供参考或借鉴。 2 工艺工法特点 采用塔吊、履带吊配合，支架法安装主塔及斜拉索，主要特点有： 2.1 钢管支架搭设方便快捷，大大提高了工作效率； 2.2 钢管支架刚度大，不易变形，提高主塔定位的精度； 2.3 塔吊、履带吊配合，提高机械利用率，降低施工成本； 3 适用范围 本工艺工法适用于钢主塔斜拉桥施工。 4 主要技术标准 4.1《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011） 4.2《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） 4.3设计图纸、合同文件。 5 施工方法 根据图纸进行钢主塔厂内加工，主塔加工完成后进行厂内试拼，合格后运输到现场。主塔分阶段编号运输到现场后再进行试拼，防止在运输过程中产生变形。主塔位置搭设钢管支架，支架搭设采用塔吊吊装，支架搭设完成后利用400T履带吊进行主塔铰支座安装、下塔安装，中塔分节段吊装、定位焊接，安装到第三节段中塔以后开始同步斜拉索安装，中塔安装完成后对斜拉索随即安装完成，最后进行上塔安装。 2

6 工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程 施工工艺流程图见图1：

图1 钢主塔施工工艺流程图 6.2 操作要点 6.2.1 施工准备 1 风、水管、电线敷设、施工便道、施工场地布置，机械设备、人员配置、材料准备、修建防排水设施、修建环保、水保设施。提前准备主塔现场预拼装场，预拼装平台。 2 根据设计资料详细分析了解工程地质、当地水文地质情况，制定合理的施工方案和施工措施，制定施工监控量测方案及沉降观测计划。

分节段运输 起吊设备分节段吊装 中塔现场二次组装 主塔现场整体预拼

主塔施工完成

主塔工厂加工制作 单节组拼 整体预拼

精度超限，连续微调

精度超限主塔定位焊接 节段定位安装施工 连续微调 主塔定位焊接

节段定位安装施工

定位焊接 下塔定位安装施工 符合要求 精度超限 连续微调

斜拉索安装 3

3编制主塔施工方案，确定主塔施工支架形式。支架较高，应考虑风载。 4编制详细主塔吊装方案，根据钢塔每节段重量选定起重设备，确定每节段吊点，确定钢丝绳规格。 6.2.2 施工步骤 1、 钢结构构件的加工、出厂 钢结构构件在加工场内制造完成，试拼完成并检验合格后，根据现场吊装的需要，分批次发运至吊装位置。 钢结构构件运输出厂前，一定要捆绑牢靠，以防止钢构件前后及左右移动。钢构件在装车时一定将与运输车接触面垫平，防止运输过程中发生变形。钢构件运输时根据需要可做限位架进行固定，以便防止其移动。 根据构件的外形尺寸和重量等实际情况并依据运输拖车的技术性能参数指标，选择合适的运输车辆。 驾驶员在出车前必须检查拖车的各项装置是否完好，保证运输车辆的承载能力。在运输过程中如遇恶劣天气，应停止运输。 钢主体运输到现场后需进行试拼装（图2）。

图2 中塔柱试拼装 团泊新桥钢主塔共分为三段：下塔和中塔为受力结构，上塔为装饰结构。本桥主塔上塔柱分为两段加工制作。中塔柱加工时分为11节段制作，下塔柱作为一件整体铸造，钢铰支座由上构件和下构件两部分构成。 2、钢塔安装塔吊 考虑钢塔挂索和支架搭设安装的需要以及根据现场实际情况，选择400t履带吊，塔吊布置在距离主墩承台适当位置上，单独设立基础。 塔吊布置位置及支架钢管位置如图3所示： 4

图3 塔吊及支架布置图 3、钢塔安装支架布置 钢塔安装采用φ600×10mm的钢管搭设支架，逐段拼装的方式进行，钢塔各部件的安装采用吊装设备吊装完成。钢塔安装支架根据钢塔重量级吊装设备选择，钢管桩部分支撑在承台上，部分直接打入河中，部分穿过钢箱梁再打入河中，横纵方向除下塔柱范围外其余均采用φ300×10mm的钢管进行连接，斜撑采用【200×75×9mm槽钢进行搭设。支架平面尺寸为41m×12.3m支架搭设面积及高度通过对钢主塔的结构分析进行计算，支架根据主塔120米高度及倾斜18度状况呈阶梯形式。根据钢塔的安装高度搭设相应高度的支架。如图4所示。 5 图4 支架搭设 4、钢塔安装 1）安装铰支座 钢铰支座由上支座和下支座两部分构成，钢铰支座下构件重24t，支座上构件重19t。下铰支座由预埋件固定在主墩墩身砼上，上铰支座采用50t汽车吊配合进行安装。如图5、图6所示

图5 汽车吊配合安装 6

图 6安装铰支座 2）下塔柱吊装 吊装时采用400履带吊，由履带吊将构件吊装至铰支座上方后，安装人员按预先做好的定位线对准后，起重指挥吊车平稳落钩将下塔柱就位。（图7）

图7 下塔柱吊装 下塔柱底角落到铰支座位置后通过卷扬机进行调整，以便控制准确位置。塔身靠在预先拼装好的支架上。支架上设千斤顶，通过千斤顶调节下塔柱准确位置。待 7

下塔柱全部调整完成后，将下角螺栓与铰支座连接（不少于3个），第一道支架处焊接钢牛腿固定角度，同时挂后备风缆。风缆采用6×19钢丝绳直径20mm，上部与下塔柱预先焊接吊耳连接，下部与5×5滑轮组连接并固定到钢梁靠近外侧直腹板附近钢梁顶板的卷扬机上，启动卷扬机使钢丝绳受力。确认下塔柱连接牢固，位置准确后脱钩。如图8所示。

千斤顶牛腿

百分表微调

百分表微调牛腿I36

b工字钢

图8 下塔柱连接 为减小下塔柱对支架的荷载，从顶面向下1米处采用2个滑轮组和5根φ20mm钢丝绳拉住下塔柱，底端利用卷扬机拉紧固定在箱梁上。如图9所示。

图9 下塔柱安装 3）中塔安装 采用400吨履带吊吊装塔身。每节塔身通过辅助栈桥运输至吊装平台，同下塔柱吊装位置相似，吊车中线距主塔中线26m，吊车尾部位于每节塔身下部投影线位置。

钢箱梁168

.

867

4.35.25

φ600*10mm钢管I36b三拼工字钢0

8.8676 8

随着塔节的逐步升高，吊车逐步前移。如图10所示。 钢塔单元段的固定同下塔柱一样，通过钢管支架进行固定，钢塔段在工厂内加工制造时，需要将安装用钢塔纵向中心线标记在钢塔梁外壁上，现场安装时根据标记进行精确定位调整基准，再利用控制点坐标来校核钢塔安装精度。如图11、图12所示。 第一、二节塔身无拉索，每安装完成一节用4根φ20mm钢丝绳利用横连钢管配合手动葫芦与后配重混凝土箱梁预埋钢筋拉紧，方向和角度同拉索方向和角度。待第三节钢塔安装完成挂完连接索后将铰支座、下塔柱及第一、二节固定根据监控要求打开，再施加预应力。 第三节钢塔完成后，后续钢塔节段每安装完就进行斜拉索施工，以抵消钢塔对支架的水平推力。

图10 中塔柱吊装 图11 中塔柱定位 9

图12 中塔柱安装 钢塔施工控制精度如表1 表1 钢塔安装控制精度要求 序号 控制内容 允许误差 1 地面处水平偏位 10mm 2 断面尺寸 ±20mm 3 倾斜度 塔高的1/3000且不大于30mm 4 横连高程 ±10mm 5 锚固点高程 ±10mm 6 孔道位置 10mm且两端同向 4）上塔装饰段及避雷针安装 上塔装饰段分为2部分st1 和st2，st1重13.1t、st2重1.69t，安装时st1通过塔吊吊装来完成安装，st1分成3段吊装，st2由于重量较轻，直接吊装。 6.2.3 监控量测 1 主要施工监测项目 表2 监控量测项目表 序号 量测项目 量测方法和仪器 测点布置 测量频率 测量精度

1 地面处水平偏位 现场观测 钢主塔个节间店面投影点 主塔吊装开始每天测量 10mm 2 倾斜度 反射膜片配合全站仪 钢主塔每一节间测量点 每天测量 塔高的1/3000且不大于30mm 10

3 锚固点高程 水准测量的方法，水准仪、钢尺等 主塔上锚固点 每天测量 ±10mm 4 孔道位置 水准测量的方法，水准仪、钢尺等 主塔上锚固点 每天测量 10mm且两端同向 2、测量使用的主要仪器设备如表3 表3 仪器设备

仪器名称型号 数量 型号 精度 状态 全站仪 1 LeicaTS06 2" 良好 水准仪 1 DSZ2 ±2mm 良好 7 劳动力组织 钢主塔施工机械工程量较大，且吊装机械较多，非必需人员不得进人施工现场。钢主塔施工人员如表4 表4 主要施工人员

序号 作业组 主要作业内容 人 数 技术员 技工 1 技术组 施工、技术指导 3 3 2 试验组 各种材料试验 2 1 3 作业组 钢塔节间吊装 4 40 4 测量组 节间定位，符合 2 1 8 主要机具设备

根据现场实际情况选择机具设备，起重吊装设备。 起重吊装设备：塔吊、汽车吊、履带吊等。如表5 表5 钢主塔拼装设备配置表 序号 设备名称 规格型号 数量 用 途 1 履带吊 400t 1台 吊装钢塔节间 2 塔吊 10t 2台 主塔安装的吊装设备 3 卷扬机 5t 4台 利用钢丝绳作为风缆拉住钢管立柱 4 葫芦 10t 8台 支撑体系装拆