1、甘竹溪特大桥主塔施工工艺初探 摘要：介绍了广东佛山甘竹溪平行双索面独塔混凝土斜拉桥主塔的施工工艺；该主塔为变截面塔身，针对其不同的截面特点制定对应的施工方案，能为今后类似变截面高塔施工提供有益参考。 关键词：斜拉桥；主塔；施工工艺 Abstract: Guangdong Foshan introduced Gan Zhuxi parallel double cable plane cable-stayed concrete bridge with single tower construction technology; the main tower is a variable cross-s
2、ection tower, according to their different cross section characteristics of the development of corresponding construction scheme, for future similar variable cross-section tower constructon technology 中图分类号： TU755.2+2 文献标识码： A 文章编号： 1. 概述 甘竹溪特大桥主塔为圆端矩形单箱单室砼结构，整体高度为 116.542m，桥面以上高度为 101.25m，桥面以下高度为 1
3、5.292m。主塔设计为竖直的双柱 造型，仅在塔梁固结处设一根横梁，横梁高 6m，宽 6.5m，横梁内配置横桥向的预应力钢束。主塔柱纵桥向宽度：横梁以上部分由塔顶 5.5m 变化至下端的 8m，横梁以下至承台位置宽 8m；主塔横桥向宽度：横梁以上部分等宽 4m，横梁以下到离承台 50cm 高位置从 4m 变化至 8m，下塔柱承台顶面以上的 50cm部分为直径 8m的圆形截面。斜拉索在塔柱中心线的锚固虚交点间距 2m，拉索锚固采用凸齿，纵桥向塔柱壁厚 150cm，横桥向厚度 120cm，下塔柱（桥面以下）采用实心截面。锚索区塔柱截面采用环形预应力钢束进行加劲。主塔塔身结构见图 1： 图 1 甘竹
4、溪特大桥主塔塔身结构图 2. 总体施工方案 甘竹溪特大桥索塔为变截面塔身，根据索塔结构特点，分别制定施工方案。 2.1 下塔柱及塔梁结合段总体施工方案 下塔柱及塔梁结合段施工采用满堂式脚手架翻模施工；下塔柱总高度为9.292m，分二节进行施工；塔梁结合段高 5.877m，一次浇筑完成。施工支架采用 45mm 钢管脚手架，直接支撑在承台上，外部环绕塔柱四周成环状搭设，以形成封闭的操作平台。支架根据施工需要分节段进行搭设，并附墙固定。脚手架立杆间距为 1m，横杆间距也为 1m。 图 2 下塔柱施工流程图 2.2 上塔柱总体施工方案 上塔柱采用 ZPM-100型液压自爬模施工；上塔柱高度为 101.
5、25，共分 17个节段进行砼浇注施工，节段浇筑高度控制 6m（铅垂距离）以内。根据上塔柱结构变化，整个上塔柱施工可分成 3 个典型施工区段：无索区施工区段（ 1# 4#），有索区施工区段（ 5# 16#节段），塔冠施工区段（ 17#）。上塔柱施工流程见图 3： 图 3 上塔柱施工流程图 3. 劲性骨架设计与施工 3.1 劲性 骨架设计 索塔劲性骨架主要作用是定位、支撑钢筋、模板和测量观测，主要承受各节段钢筋沿塔柱钢筋自重荷载水平方向的分力、预应力束自重、索导管自重及施工临时荷载。劲性骨架单元体采用 L75755 、 L50505 型钢。下塔柱骨架由 12 根立柱和平联组成，立柱截面尺寸为： 3
6、040cm 。下塔柱劲性骨架分两节进行安装，长度分别为 4.34m、 6.95m，首节埋入承台内 2m；塔梁结合段及上塔柱骨架由 6 根立住和平联组成，立柱截面尺寸分为7070cm 及 10060cm 两种。塔梁结合段骨架共一节，长 6m；上塔柱骨架共 18 节，长 104.15m（ 6m17+2.15m ），每延米骨架顺桥向向塔柱中心倾斜收缩 12mm，横桥向直面则缩小 24mm。 3.2 劲性骨架施工 劲性骨架在钢材加工场制作，分段运输吊装，编号堆放。为保证劲性骨架的加工精度，场地用混凝土整平，并设置专用台座进行定位。 颈性骨架由平板车运至主墩承台，下塔柱劲性骨架用 25t 汽车吊分片吊装
7、，先临时固定骨架立柱，全站仪测量控制精度，定位后将劲性骨架立柱焊接固定，相邻立柱间用连接角钢焊成整体，再焊接横桥向塔内外两侧立柱之间的横向联系。上塔 柱劲性分节段整体吊装，先在钢材加工场将各节段骨架按设计长度进行组拼，然后将待装节段运至主墩进行整体吊装。劲性骨架安装接长可根据塔柱钢筋的安装节段长度进行调整，以方便钢筋安装定位。 4 塔柱模板施工 4.1 下塔柱模板施工 下塔柱模板采用专业厂家加工的大块定型钢模，竖肋采用 10 模加劲，横肋采用自制的小板箱加劲。整个下塔柱模板采用标准模板及异型模板组合而成，模板与模板之间用 U型卡和螺栓连接。竖肋与钢模通过勾头螺丝锁紧，拉杆采用 25 圆钢。 下
8、塔柱模板安装时先将塔柱单面 模板拼装成整体，然后采用汽车吊辅助安装。先安装顺桥向两圆弧面模板再安装横桥向两异形面模板，首节外模直接放在承台面上采用小板箱加劲，其余节段模板则利用对拉螺栓进行固定。模板定位采用限位法粗定位、极坐标法复核。首先在劲性骨架每面中线处伸出定位角钢，并通过测量在定位角钢上放出塔身轮廓线；然后修割定位角钢；进而合模使模板面接触定位角钢，并利用手拉葫芦调整模板边点；再利用测量复核各面模板的边点是否满足塔身尺寸要求；最后打紧对拉螺杆及角拉杆，完成模板安装。 4.2 上塔柱模板施工 上塔柱采用液压爬模 施工，共设 12个机位，每面 3个机位。外模平板区采用木梁胶合模板，面板采用维
9、萨板，板厚 21mm，面板背面竖向加劲采用20cm 高木工字梁，木工字梁外侧横向背楞采用双拼 14a 槽钢，钢模与木模之间采用螺栓连接。上塔柱为单向收缩变截面，每浇筑 1m 高度，顺桥向圆端面向塔柱中心倾斜收缩 12mm，横桥向直面则缩小 24mm。因此在每次立模前模板按塔柱收缩比例裁剪，横桥向面两边等宽裁剪。为防止木模与钢模搭接缝处漏浆，在木模与钢模之间加垫 5mm的橡胶皮，同时通过螺栓锁紧。 内模模板采用组合钢模，随着塔柱截面的变化，模板 和平台通过人工进行调节。塔柱内模自行加工制作，整个内模采用定型钢模和多种异形模板组合而成。模板与模板之间用 U型卡和螺丝连接，竖肋与钢模通过勾头螺丝锁紧
10、，竖肋采用 10#槽钢加劲，背楞为双拼 10#槽钢 5. 塔柱钢筋施工 塔柱主筋采用直螺纹套筒连接，同一断面接头数量不应超过全断面的50%，主筋应根据塔柱节段长度进行下料，并在钢筋加工场对钢筋套丝。为保护钢筋丝口及套筒内螺纹，在加工好的主筋丝头上及套筒端头分别套上塑料保护帽及塑料密封盖，其它钢筋加工成半成品，编号分类堆放。钢筋采用塔吊和专用吊具 逐捆吊装就位，靠劲性骨架上的定位框精密定位，逐根就位连接，然后绑扎箍筋、拉筋。 6. 有索区索导管安装 索道管安装之前，在骨架上将索道管位置经测量精确放样，焊接定位槽钢作为安装索道管临时限位用，然后利用上下口各一个一吨的手拉葫芦调整索道管的平面位置和高
11、程，测量组跟踪调整进度，使其与设计位置平面位置误差 15mm ，高程误差 -10mm、 +20mm 内。调整到位后，利用槽钢将索道管固定在劲性骨架上，使其在安装钢筋、浇筑混凝土过程中避免变形及偏位，以达到安装精度。 7. 有索区预应力施工 主塔为 “ 井 ” 字形预应力束，单端张拉，采用先穿束法。波纹管的定位采用测量仪器与米尺、棉线配合放样并在劲性骨架上安装固定，为最大限度定减少预应力钢绞线伸长值的波动，管道坐标误差按规范要求控制。安装时，先在劲性骨架上放出预应力束的位置，然后逐束安装，定位卡间距不大于 50cm。 8. 塔柱混凝土施工 泵送混凝土施工工艺是确保塔柱施工成败的关键。下塔柱及塔梁
12、结合段混凝土采用泵车输送；上塔柱混凝土施工采用地泵输送。泵管沿塔吊铺设，两塔柱分别铺设一道泵管，并采用水平管外接软管进行均匀布料， 以保证砼自由倾落高度小于 2m。 塔柱混凝土坍落度要求为 180 210mm。混凝土由拌和楼集中拌和，分层对称浇筑，分层厚度为 30cm；插入式振捣器振捣，操作时以 “ 快插慢拔 ”为原则，每个插入点的间距不大于振动棒作用半径的 1.5 倍，与模板保持50100mm 的距离，且插入下一层砼中 50100mm，并尽量避免碰撞钢筋和预埋件，每层振捣完毕后再浇下一层。 混凝土施工缝处理采用人工凿毛的方法。其中立模前凿毛清理至露石后，用高压气冲洗，浇筑前先铺一层同标号水泥
13、砂浆后再浇筑混凝土。 在爬架模 板顶端设置了养生喷淋管，拆模后先涂刷养生液养护，后开启喷淋管，达到自动养生的目的。 9.结语 甘竹溪特大桥主塔为圆端矩形单箱单室砼结构，塔身截面随塔柱高度不断变化。针对索塔结构特点制定针对性的施工方案，掌握好不同节段的施工工艺，做好施工前准备工作，有目的性的加强施工过程控制及施工质量管理。 参考文献： JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范 S.北京：人民交通出版社，2011. JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准 S.北京 ：人民交通出版社，2004. JGJ 130-2001 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范， 2001. 注：文章内所有公式及图表请用 PDF 形式查看。
