一、工程概況
主橋索塔設(shè)計為鋼筋混凝土梯形門架結(jié)構(gòu),塔頂塔柱橫向中心距21.2m,塔柱軸線橫向坡度為17:1,設(shè)上、下兩道橫梁,上塔柱高72.8m,下塔柱高71.3m,索塔全高144.1m。
塔柱均為變截面薄壁箱形斷面,塔柱橫橋向?qū)?.5m,順橋向?qū)挾葹?.5~11.685m,塔底6m段縱橫向均適當(dāng)加大截面尺寸,上塔柱壁厚60cm,下塔柱壁厚80cm。塔柱由實心段和空心部分組成,下塔柱設(shè)兩道隔板,上塔柱設(shè)三道隔板,每隔10m左右布置一個直徑10cm的通水、通風(fēng)孔。橫梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),上橫梁采用3.5×3.5薄壁箱形截面,壁厚50cm,共布設(shè)10束7-φj 15.24mm鋼絞線;下橫梁采用4.5×4.5m薄壁箱形截面,壁厚60cm,共布設(shè)32束 7-φj 15.24mm鋼絞線。為方便施工和保證工程質(zhì)量,塔柱和上、下橫梁內(nèi)均設(shè)置了由角鋼組成的勁性骨架。
索塔部分(不含基礎(chǔ))主要工程數(shù)量為:C40混凝土6827.1 m3,鋼筋699.6T,預(yù)應(yīng)力鋼絞線10.7T,其它鋼材90.307T。
二、施工內(nèi)容及技術(shù)要求
索塔施工總共分為2個部分:塔柱(包括塔冠、鞍罩)、二道橫梁。塔柱采用爬模法施工,上、下橫梁與塔柱同步施工,橫梁采用兩次澆筑、一次張拉。
索塔施工的關(guān)鍵主要是塔柱線型控制、各斷面位置、傾斜度、外觀質(zhì)量和上塔柱索鞍區(qū)施工等。
橫梁和上塔柱的預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)內(nèi)鋼筋施工時不能隨意截斷,而應(yīng)按設(shè)計圖紙要求進行必要的調(diào)整,以滿足與預(yù)應(yīng)力錨固體系的合理布置。施工中要求塔柱的傾斜度在設(shè)計斜度的基礎(chǔ)上,誤差不得大于塔高的1/3000,且不大于30 mm;軸線偏位允許偏差±10mm;塔頂高程允許偏差±10mm;斷面尺寸允許偏差±20mm,并且要求其外觀線條順直,表面光潔和色澤一致。
索塔施工過程中,應(yīng)嚴格按設(shè)計要求埋設(shè)預(yù)埋件等。
三、施工方案
(一)、 索塔塔柱及橫梁的施工
塔柱施工采用爬模施工法,施工順序圖見附圖。
1、施工準(zhǔn)備
(1)、塔吊
為了滿足施工要求及根據(jù)實際施工情況,在索塔下游側(cè)的塔柱邊上安裝150T.M塔吊一臺,以方便塔柱施工使用,用扶墻加強連接。塔吊立面布置見附圖。
(2)、電梯
索塔施工需要,在北塔上下游兩側(cè)各安裝1臺電梯,方便工人上下。電梯布置圖見附圖。
(3)、混凝土運輸
塔柱混凝土的運輸,由拌和站混凝土輸送泵來完成,混凝土泵管沿順橋向塔柱一側(cè)鋪設(shè),上下游塔柱各鋪設(shè)一道泵管。用U型卡固定在塔柱上,并間隔一定距離用鋼絲繩吊掛于塔柱的原模板對拉螺栓上。輸送管的直徑為125mm,隨塔身上升而上升,工作面上采用水平管外接軟管布料。
(4)、施工用水
用兩臺高壓水泵供水,布置在塔底,設(shè)供水水箱。水管沿施工電梯附墻架敷設(shè),與附墻架一起上升。
(5)、供電系統(tǒng)
在承臺上設(shè)一個低壓配電箱,專門對塔吊、施工電梯、施工用的電悍機、電動葫蘆、混凝土振動器等動力設(shè)備供電。
2、塔柱模板和爬架
(1)、塔柱模板結(jié)構(gòu)
塔柱模板由外模板和內(nèi)模板組成。外模板均為大塊鋼模,內(nèi)模板以大塊鋼模為主,部分內(nèi)模用組合鋼模板和定型鋼模板,人孔采用組合鋼模板。隔板底模采用組合小鋼模。橫梁外側(cè)為大鋼模,內(nèi)箱采用定制的八字角模與小鋼模組合。橫梁予應(yīng)力束塔柱部位分別由大鋼模、槽模、封錨模組成。
外模板、內(nèi)模板、角模、平模板,其基本結(jié)構(gòu)形式都是相同的,主要由橫肋、豎肋、勁板和面板所組成。橫肋采用[14槽鋼,豎肋采用[8槽鋼。勁板采用δ8mm×80mm鋼板,面板采用δ8mm鋼板。為了模板的穩(wěn)定和拼裝方便及使塔柱混凝土表面接茬平整、線條順直,每一截斷混凝土澆筑完畢后都將一塊模板留在已澆的混凝土上作為基準(zhǔn)模板?v橋向的模板(寬度為9.347~5.5m)收分采用逐段收分法,橫橋向?qū)挾龋?.5m)不變。塔柱的四角設(shè)置R為50cm的園角,為確保塔柱的線條順直、外型尺寸正確,制作二套定型角模,上下交替使用。內(nèi)模板的寬度有固定型和收分型兩種,其單塊模板的結(jié)構(gòu)與外模板相同,僅是實行收分的方法不同。
(2)、模板施工
由于塔柱模板施工采用爬模,固此塔柱模板的施工工藝包括模板的拼裝和爬架的爬升兩項內(nèi)容。
在塔柱剛開始施工時,由于爬架尚未安裝,故模板的吊裝和組拼只能用塔吊或吊車。 由于爬架的扶墻架高度為4.1m,塔柱每一施工段的高度為個4.5m,故在塔柱上必須空出一個施工段的高度,即4.5m以后,才能開始安裝爬架,也就是說,必須施工完底部6m段和2個標(biāo)準(zhǔn)段,即15m以后,才能安裝爬架,模板的拼裝才能進入正常使用爬架的工藝流程。
塔柱施工進入正常循環(huán)的施工段以后,其施工工藝流程為:
綁扎鋼筋(含拼裝勁性骨架)→爬升爬架→爬升并拼裝模板→澆筑砼。
①、爬升模板
爬升模板時,首先在爬架的葫蘆掛鉤上掛好葫蘆。將剛澆砼的施工段上一塊模板留作基準(zhǔn),將葫蘆的掛鉤鉤在下一塊模板穿好鋼絲繩的掛點上,即可開始爬升模板。
當(dāng)模板爬升到預(yù)定的位置以后,即可安裝到基準(zhǔn)模板上,然后進行拼裝、調(diào)位和校正。
②、塔柱模板的穩(wěn)定支撐:
由于塔柱是傾斜的,因此塔柱模板的穩(wěn)定支撐是關(guān)鍵,采用以下幾個辦法,便可保證在各種荷載作用下模板是穩(wěn)定的。
A、每一施工段塔柱模板的底部,都用對接螺栓與上一施工段的一塊基準(zhǔn)模板相連接,并借此通過基準(zhǔn)模板將模板的荷載傳到下一段已澆好的砼柱上,
B、模板的橫向支撐采用二種方法:
第一、內(nèi)外模板之間用對拉螺栓進行連接,形成一個整體。
第二、將部分對拉螺栓與勁性鋼骨架焊接在一起,通過勁性骨架將模板的荷載傳到下一段已澆好的砼柱上。
③、模板的脫模及調(diào)位裝置
模板脫模時,先將所有對拉螺栓拆開,在四角平行向外拉動模板,這樣便可使模板平穩(wěn)的脫模并拉出相當(dāng)距離,以便爬升。
(3)、爬架施工
①爬架結(jié)構(gòu)
爬架的作用是用來爬升模板,并兼作腳手架平臺的作用。順橋向面爬架由兩組同樣的爬架組合成一個整體(有一個附墻架即為一組),爬升時整體爬升。
橫橋向面爬架由于其外形尺寸不隨爬升高度而變化,因此,采用四組尺寸固定的爬架組成,每一面用一組,爬升時整體爬升。
每一組爬架由附墻架、主爬架、固定腳手架平臺、活動腳手架、爬梯等組成。