斜拉桥索塔施工关键技术
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摘要:斜拉索塔的施工设计对于桥梁建设是极为重要的,本文通过对于斜拉桥索塔的施工特点、施工设计与关键技术进行分析,力求为斜拉桥索塔施工的方案进行创新与改进。
1斜拉桥索塔的施工特点
(1)安全风险大
主塔施工材料进场,部分采用运输船,运输船穿越主航道需要避让过往船舶。索塔施工时,作业人员上下、液压爬模安装和爬升、大件构件和材料吊装,以及横梁支架搭设等属高处作业,需要针对索塔施工特点编制专项的安全施工方案组织实施。
索塔施工期,经历季风和台风季节,需要做好防季风和台风的专项预案和措施。横梁施工水平不分层,避免上层混凝土自重通过下层传递,导致下层底板混凝土开裂;竖向中间可设后浇带,尽可能降低先浇节段收缩裂缝产生。本工程采取不分层不分段的一次性浇注成型,极大地考验横梁支架和内模支撑体系的可靠性。
(2)施工组织难度大
单幅横梁一次性浇注接近700m3,尤其是Z3#主塔,混凝土施工的原材料均由栈桥运抵现场,相邻标段干扰较大。索塔施工钢锚梁异地制造,现场堆存条件有限,其进场需提前安排,否则影响现场上塔柱施工。
塔柱第一节段与起步段之间的施工间隔不能超过17天,考虑塔柱初始施工工作量大,需要搭设脚手架,安装大块钢模板,第一节段施工周期为15天。塔柱第2节段开始安装液压爬模,考虑12天工期。
索塔从第23节段开始安装钢锚梁,考虑7天工期,其余节段考虑6天工期。
(3)大型设备要求高
索塔以及后续的上部结构施工,需要在单个索塔墩承台上布置900t.m和250t.m塔吊各1台,满足索塔钢锚梁和斜拉索上桥面的吊装需要。索塔高度超过150m,需要配置满足高塔施工的HBTl05.21.286RS混凝土拖式泵。另外,索塔塔肢相对独立,需要每个塔肢布设1台施工电梯和1套液压爬模系统。
2斜拉桥索塔的施工设计
3斜拉桥索塔施工的关键技术
以泉州湾跨海大桥A4合同段主桥索塔施工为例,主要施工内容为塔座、下塔柱、下横梁、上塔柱、上横梁、塔冠施工以及钢锚梁的吊装施工等内容。
(1)安装塔座模板,绑扎塔座钢筋,设置温控水管及其它预埋件,凿毛、清洗承台表面,同时浇筑塔座和0.5m高起步段塔柱混凝土。
(2)塔柱采用液压爬模逐段连续施工,模板保证足够的刚度,以确保塔柱混凝土外观质量;每段浇筑混凝土的高度控制在3.60-5.0m以内,衔接面认真凿毛,且每次衔接面的处理力求整齐、清洁,以保证新老混凝土的接缝质量。
(3)严格控制塔柱倾斜度、高程及各断面尺寸。为消除索塔混凝土收缩、徐变和塔柱弹性变形的影响,索塔设置预抬量,在塔柱施
工至索塔上塔柱斜拉索锚固区底部时对该处标高进行调整,进行适当的抬高,施工时动态监控抬高值,以确保斜拉索在塔上锚固位置的準确。
(4)在塔座与塔柱6.0m实心段设置冷却水管,以确保大体积混凝土施工质量。
(5)在下塔柱新老混凝土接缝处加设D5钢筋网,实体段与塔柱壁变化连接处一次浇筑。
(6)由于塔壁较厚,采取降低水化热措施,注意保温和养生,防止由于水化热过高使塔柱开裂。
(7)索塔各部分的混凝土采用同一厂家、同一品牌的水泥,并尽可能采用同一料厂的石料、砂料,外加剂也采用同一产品,以求保持结构外观色调一致。
(8)索塔施工时考虑到索塔的变形,采取相应施工措施确保索塔受力、变形和索塔几何尺寸及外形符合设计要求。
(9)塔顶顶板表面、塔柱内各横隔板上表面、下塔柱下部实心段顶面、横梁顶面进行抹面处理,以利排水。
4总结与展望
塔柱施工期间,涉及到施工措施和永久预埋的预埋件数量和型式较多,容易产生遗漏和预埋位置偏差,给后续施工带来不必要的麻烦。项目部将在施工准备阶段编制详细的预埋件手册,方便施工组织和检查。主要的施工预埋件有:施工塔吊、施工电梯、横梁(含0#块)支架和砼泵管扶墙,液压爬模锚锥,塔内永久电梯和爬梯埋件,景观
照明埋件,健康监测埋件,航空障碍灯埋件,防雷避雷埋件等。通过各种预埋件,可以加强工程质量与工程效率。