佛山市弘德北路工程(禅港路至罗务路)弘德大桥主塔施工技术浅谈

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林映涛

佛山市建盈发展有限公司

摘要

介绍了佛山市弘德北路工程(禅港路至罗务路)弘德大桥主塔施工的方案选择与工艺应用,对同类型的桥梁施工具有一定的借鉴意义。


关键词

主塔施工

正文


1、工程概况

跨潭洲水道主桥采用33m+98m+190m独塔斜拉桥。混凝土主梁和钢主梁均采用分离式双边箱PK梁断面。主桥10#墩为主塔墩,主塔为流线形分离式下塔柱风帆造型,由下塔柱、中塔柱、上塔柱、下横梁和上横梁组成,塔柱及上横梁采用钢筋混凝土结构,下横梁采用预应力混凝土结构,塔高123.0m,塔柱采用钢筋混凝土单箱单室箱形断面,外侧为椭圆弧,造型新颖。塔柱分为22个节段进行浇筑施工。

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主桥桥式布置图

2、主塔施工工艺流程

主塔施工按照先施工塔柱和横梁及部分装饰板,再施工剩余装饰块的顺序分两个阶段进行。

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主塔施工工艺流程图

1)塔柱和横梁施工阶段主塔沿高度方向按照浇筑节段最大高度不超过6m的原则进行分段现浇施工。由于塔柱倾斜较大,塔柱施工过程中需设置横撑以改善塔柱受力状况。上、下横梁按照塔梁同步方式,与相应塔柱节段同步浇筑。塔座施工时与下塔柱50cm起始段一起浇筑。

2)塔柱分为22个节段进行施工,下塔柱第1#~4#节段采用搭设钢管支架作为施工平台兼做模板支撑、配合翻模法进行施工,中塔柱前2节(第5、6节)翻模法施工,其余节段采用液压爬模进行施工,标准节段高为6m,设置劲性骨架进行钢筋定位、固定。塔柱施工过程中根据进度阶段设置横撑管。

3)下横梁采用落地钢管支架进行施工,钢管支架支撑在承台和塔座上,分两次水平分层浇筑下横梁混凝土。下横梁第一层与塔柱第3节同步浇筑成型。下横梁第二层与塔柱第4节同步浇筑成型。第二层浇筑时,将第5节50cm提前与第4节同步浇筑作为起始段。

4)上横梁采用牛腿支架进行施工,分两次水平分层浇筑上横梁混凝土。上横梁第一层与塔柱第19节同步浇筑成型。上横梁第二层与塔柱第20节同步浇筑成型。

5)塔座及前6节主塔采用天泵进行浇筑,第7节主塔采用高压拖泵进行混凝土泵送入模。

2.1劲性骨架安装

塔柱首节劲性骨架埋入塔座内。劲性骨架吊运至主墩承台后先临时固定,全站仪测量控制精度,定位后将劲性骨架焊接固定,相邻骨架间用连接角钢焊成整体,再焊接横桥向塔内外两侧劲性骨架之间的横向联系。劲性骨架安装接长根据塔柱钢筋的安装节段长度进行,以方便钢筋安装定位。劲性骨架安装前,应进行测量放样精确定位,安装误差控制0~2cm。其余节劲性骨架在前一节混凝土浇筑后安装,以前一节上端为基准。

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劲性骨架安装流程图

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劲性骨架安装示意图

2.2主塔钢筋及混凝土施工

1)塔柱主筋直径32mm,采用滚轧直螺纹钢筋连接器接长,接长等级采用Ⅰ级。安装顺序为主筋、箍筋、水平筋,安装精度满足设计及规范要求。

2)混凝土配合比设计

①设计强度等级:C50混凝土;

②设计坍落度:180~200(mm);

③混凝土配合比根据实际施工所采用的砂石料、水泥、粉煤灰、矿粉及外加剂的性能进行交叉配合比试验后,确定最佳的混凝土配合比。为确保混凝土各参数性能达到最佳,实际施工中通过对混凝土配合比细部调整,使混凝土具有良好的流动性、和易性。

3)混凝土的浇筑

塔柱混凝土采用高压泵输送至浇筑位置,混凝土泵管随塔身上升而逐渐安装上升,塔柱混凝土布料口每个面布置3个,共布置12个,横梁布料从塔柱段开始,梁段对称向横梁中心推进,直至该层混凝土浇筑完成。采用插入式振捣器振捣,操作时以“快插慢拔”为原则,混凝土浇筑期间,由专人检查预埋钢筋和其它预埋件的稳固情况,对松动、变形、移位等情况,及时将其复位并固定好。横梁顶层混凝土浇筑完毕后,在顶部混凝土初凝前,压实抹平。塔柱混凝土施工时现场同步制作同条件养生试块,做为爬架爬升、预应力筋张拉的依据。

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塔柱混凝土布料口布置图

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横梁混凝土布料布置图

4)混凝土养护

为保证混凝土质量,防止或减少混凝土表面开裂,浇筑完成的混凝土必须及时进行养护。拆模前养护在混凝土浇筑初凝后,养护采用安装水管喷淋养护,以混凝土顶面始终保持湿润为宜。拆模后养护,模板操作层养护支水管接球阀连接软管,进行顶面喷淋养护。养护频率为白天2小时1次,晚上4小时1次。养护频率根据实际天气情况调整,确保顶面始终保持湿润状态。

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喷淋养护

2.3预应力张拉压浆

①施工概述

横梁共设置44束22-φs15.2mm预应力钢束,均为两端张拉,一次张拉完成。锚具使用前送具有资质的检测机构试验其硬度、锚固性、几何尺寸等,灌浆采用真空辅助压浆工艺。横梁预应力张拉配穿心式液压千斤顶4台,配套油压表(每台千斤顶各配2个表)、钢直尺,高压油泵4台,灰浆机1台,真空泵1台,压浆机1台,手提砂轮切割机、压浆管(承压能力大于0.8Mpa)等,张拉、压浆设备均采用智能数控设备。

②预应力管道安装

预应力施工工艺流程如下图:

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预应力施工工艺流程图

预应力管道必须严格按设计坐标安装,安装偏差要求为垂直方向±5mm,水平方向±10mm。直线段每0.8m设置定位钢筋一道,曲线段加密至每0.4m设置一道定位钢筋,定位钢筋与箱梁钢筋牢固连接,以保证施工过程中钢束位置不发生移动或变形。管道接头连接采用专用接头,搭接长度必须长于25cm。横梁采用先穿束后浇注混凝土的施工工艺。钢绞线穿束采用人工穿束,且一次性穿过。穿束完毕后,须重新检查波纹管是否破损或变形,对损坏处用外套管驳接并用胶纸包好。

③张拉作业

千斤顶安装时,须与管道中心相重合,工具锚对中管道,使钢绞线在工具锚与工作锚之间顺直,便于拆卸,并把夹片牙纹之间及钢绞线上的杂质清理干净。张拉须在砼强度及弹性模量达到90%以上方可施加预应力且砼养生龄期不少于7天。按设计图纸规定的钢束张拉顺序先中间后上下对称张拉,并采取措施防止出现滑丝断落的情况。钢束张拉采取张拉力和延伸量双控,以张拉力为主,且钢束张拉达到设计张拉力时,其实际伸长量与理论伸长量之间的允许误差不得超过±6%。当实际伸长量与理论伸长量之间的误差超出允许值时,必须检查机具或钢铰线,重新检验合格并查明原因后才能继续张拉作业。

④压浆和封锚

张拉后48h内进行管道压浆,孔道压浆采用真空辅助压浆工艺,并掺入适量的钢筋阻锈剂。压浆前切割锚外钢丝,将锚具外部多余的预应力筋割切,余留长度不得少于3cm;封锚锚具外面的预应力筋间隙应用水泥浆填塞以免冒浆而损失灌浆压力。封锚时应留排气孔。管道道压浆采用无收缩水泥浆,标号不低于C50标号;水泥浆拌和时,先下水再下水泥,搅拌时间不少于1min,灰浆过筛后存放于储浆桶内,且保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。孔道压浆顺序先下后上,将集中在一处的孔一次地压完。压浆时,当排气端流出的水泥浆用目测认为是连续流出并与压浆端压入的水泥浆稠度一样时,关闭真空泵,关闭出浆端的阀门,再用压浆机进行加压至0.5Mpa~0.7Mpa后,关闭压浆机和压浆端阀门,待孔道内水泥浆初凝后方可拆除孔道两端的阀门,并及时进行封锚。张拉槽封锚时,首先采用φ10钢筋网与塔柱钢筋焊接,再采用小块钢模进行立模,灌注C50混凝土进行封锚施工。

2.4主塔防雷接地施工

1、施工要求

1)将接地桥墩、主塔基础内的所有桩基竖向主钢筋并接后作为接地极,在承台内采用φ16mm圆钢将各桩基接地极可靠连接。墩身、塔身内的接地引下线和水平连接线利用直径不小于φ16mm的结构钢筋。混凝土梁底及墩顶预埋接地端子,梁内接地引下线下端与单头接地端子连接,上端与桥面水平连接线连接。墩顶预埋单头接地端子,端子与端子之间采用不锈钢软连接带连接。确保每个桥墩接地电阻小于10欧姆,综合接地电阻小于4欧姆。

2)钢梁底部在有接地桥墩对应处预焊接地角钢,与墩顶或主塔下横梁上预埋的接地端子连接。

3)每侧主塔塔顶均安装2套避雷针,混凝土塔身每间隔10米左右设置均压环,均压环应与接地引下线焊接。塔内有接地引出线,接地引出线长度不少于1m。避雷针底座必须与塔顶接地引出线可靠焊接,形成良好的电气通路。

4)所有接地钢筋间的连接均应保证焊接质量,焊接要求:钢筋交叉连接处均采用φ16钢筋L形焊接,钢筋之间焊接及钢筋与圆钢焊接采用双面焊,焊缝长度不小于100mm,焊缝高度8mm。

3、结语

弘德北路工程(禅港路至罗务路)弘德大桥主塔施工经过科学编排工程施工计划,合理调配资源组织施工,充分考虑各种环境因素的影响,紧抓落实,根据实际施工进展合理调整阶段性施工计划,最终保证总体施工进度计划的实现。

参考文献:

1、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020.人民交通出版社.2020-10-01实施.

2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362-2018.2018-11-01实施.

3、范立础、顾安邦.桥梁工程(上、下册,第三版)[M].北京:人民交通出版社,2017.5

4、《公路斜拉桥设计规范》JTG/T3365-01-2020.人民交通出版社.2020-08-01实施.

 

 


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