崖门大桥桥塔施工

崖门大桥桥塔施工

吴　彪,江向平,黄明松

(广东长大公路工程有限公司一分公司,广东番禺511430)

摘　要:崖门大桥桥塔为独柱式塔,根据其设计要求及施工特点,采用爬模施工。施工中利用先进的直螺纹连接技术,科学的混凝土配比,可靠的调谐质量阻尼器抑振技术,安全、快捷地完成了桥塔施工。

关键词:斜拉桥;桥塔;爬模;直螺纹连接技术;抗风措施;施工中图分类号:U448.27;U443.38 文献标识码:A

文章编号:1003-4714(2001)03-0049-03

收稿日期:2001-04-20作者简介:吴　彪(1974-),男,1996年毕业于长沙交通学院,工学学士。

1　概　述

崖门大桥主墩高47.6m ,混凝土主梁高3.4m ,桥

面以上桥塔高77m ,如图1所示,塔根12m 为变截面段,以上塔身为标准截面。其中沿前进方向设25对斜拉索,锚管区位于标高82.766～125.614m 。桥塔采用C60混凝土,单塔混凝土方量为1327m 3,分13个节段浇注,每次浇注6m

。

图1　桥塔示意图

由于桥址位于潭江入海口,两岸高山耸立,形成明显的峡谷风效应,5～8月是台风活动的盛期,历史最大阵风风速40m/s 。而两主塔施工相继在5～9月,无法避开台风期,在1999年崖门大桥曾遭台风正面袭击,风速达30m/s 以上,因此主塔施工抗风设计显得非常重要。2　桥塔施工流程图

桥塔施工流程见图2。3　

桥塔施工

图2　施工流程图

桥塔施工采用爬模系统作为施工平台,根据锚管及

环向预应力特点专门设计了劲性骨架,极大地方便了锚管及环向预应力施工,实现了锚管及环向预应力筋的预先定位作业,大大节省了工期。并且考虑到桥塔施工各工种交叉作业的特点,采用钢筋螺纹连接技术,大大地减少了焊接作业,使各种交叉作业方便安全。另外考虑

到混凝土泵送距离长(水平管达450m ),垂直高度高(最高处达126m ),进行了大量的混凝土配合比实验,

选定了科学的混凝土配合比,选用了先进的德国混凝土泵送设备,满足了混凝土施工的需要。3.1　爬模施工

崖门大桥工期较紧,桥塔采用柔性塔设计,塔身较

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4崖门大桥桥塔施工 吴　彪,江向平,黄明松

高,且桥址位于台风多发区,因此采用爬模施工。

3.1.1　爬架构造

爬架设计高度为15m,按方形设计,内部尺寸为10m×5.6m,外部尺寸为12m×7.6m,由6层组成,考虑到爬架的稳定性及抗风要求,下部2层采用<11.2 cm、壁厚9mm的圆钢管,上面4层采用<7.8cm、壁厚5mm的圆钢管加工而成。在排架的第3层底面安装4个活动支承牛腿,牛腿由阴头、阳头、钢销等组成,其作用为:爬架提升时起保护作用,爬架就位后起支承作用。

3.1.2　爬架提升及导向

考虑到经常在有风力作用下提升爬架,爬架提升采用6个100kN电动葫芦,电动葫芦链长9m,每次提升6m。电动葫芦上端吊点设在已完成浇注混凝土的模板横向加劲肋上,下端设在排架第2层顶面处与竖向杆交接处。一般在混凝土强度达到5MPa即可提升爬架。

爬架导向滑轮在桥塔施工中非常重要,崖门大桥属于直塔,其导向功能用处不大,不过考虑到崖门大桥恶劣的风力环境,其主要起平衡排架及排架提升后稳固排架作用。排架提升后利用止推牛腿把排架固定在模板横向加劲肋上,并加拉4个平衡保险葫芦,撑紧导向滑轮,则排架非常稳固,在主塔施工过程中曾多次遭遇10级以上大风袭击,排架丝毫不受影响。

3.1.3　模板设计及施工

桥塔模板采用大块模板设计,每层3m、共有3层、高9m。每次浇注混凝土6m,留3m模板作接口模及固定排架。在锚管区采用小块接口模设计,以保证锚管区模板贴合锚管,并安装方便。

模板的提升采用塔吊,人员上下排架则采用电梯,塔吊、电梯均随爬架的提升而升高。

3.2　劲性骨架设计及施工

3.2.1　劲性骨架作用

劲性骨架主要起架立钢筋及环向预应力、固定塔上锚管、并起抗风之用。由于其作用非常之大,要对其作专用设计。

3.2.2　劲性骨架设计

劲性骨架设计主要考虑以下5个方面:(1)方便钢筋安装及固定;(2)方便环向预应力精轧螺纹钢的安装及固定;(3)方便塔上锚管调整及固定;(4)考虑塔吊的吊装能力;(5)考虑塔柱尺寸及一次浇注高度。

劲性骨架采用角钢及钢筋焊接而成,每6m为一大节,根据锚管位置再分为3小节,预制时把锚管及环向预应力按图纸位置先安装在劲性骨架上,一起吊装到塔上,再在塔上微调固定锚管及环向预应力精轧螺纹钢。

3.3　钢筋安装

3.3.1　直螺纹连接技术

钢筋直螺纹连接是一项新型钢筋连接工艺,它是在常温下用直螺纹连接套筒将两根端头经镦粗、切削直螺纹的待接钢筋连成整体。该接头的抗拉强度超过母材,可靠性和延性优于电焊接头,操作简便、连接速度快,且可节省工期及钢材,适用性强,应用范围广,便于管理,并且经济效益较好。

3.3.2　直螺纹连接工艺

直螺纹连接工艺分3个步骤。

(1)钢筋端部镦粗:在镦头机上自动夹紧、对中、镦头,每个镦头所需时间为30～40s。

(2)在镦粗段上切削直螺纹:直螺纹套丝机可以适应各种不同直径钢筋的套丝加工,并严格保持螺纹精度和直径的稳定性,确保它与连接套筒的配合。

(3)现场对接钢筋:桥塔主钢筋加工长6m,在现场利用连接套筒对接,利用普通扳手拧紧。

3.3.3　桥塔钢筋安装

桥塔竖向主筋为<32的螺纹钢筋,每条长6m,利用直螺纹连接技术连接。由于桥塔施工工期较紧,一般6～7d一个节段,并且桥塔内有环向预应力钢筋和斜拉索锚管定位的劲性骨架,其作业场地狭小,并且是高空作业,利于采用直螺纹连接。在连接时既方便快捷又不会影响其它工班作业。在主筋安装完后,利用吊独锤检验钢筋垂直度并固定,以确保钢筋安装垂直并有足够保护层厚度。钢筋绑扎完后还需设足够的抗风拉杆,以防大风袭击吹倒,在安装模板时逐条拆除拉杆。

3.4　高强混凝土设计及施工

崖门大桥混凝土施工特点是泵送距离长,平面高度高,混凝土设计强度高。故要求混凝土流动性、和易性好并具有缓凝、早强、高强等性能。

桥塔混凝土根据设计强度、泵送距离、坍落度损失、张拉时间等要求进行多组配合比设计,经过比较最终选定表1的配合比。

桥塔施工处于5～9月,气温高,混凝土坍落度损失

表1　混凝土配合比设计

配合比

水泥∶水∶砂∶石水泥用量

kg・m-3

粉煤灰用量

kg・m-3

外加剂

坍落度

cm

抗压强度/MPa

3d7d28d

1∶0.35∶1.485∶2.05149056

WH-Ⅲ-A(0.8%)+

MG(0.1%)+C MC(0.03%)

22～2454.258.672.3

05国外桥梁 2001年第3期