湖北沪蓉西16标主塔施工组织设计修改.doc
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1、四渡河特大桥主塔施工组织设计1工程概况四渡河特大桥索塔设计为钢筋混凝土门形框架结构。1号主塔(宜昌岸)塔高113.6米, 2号主塔(恩施岸)塔高118.2米。索塔塔柱采用空心结构,塔柱截面为矩形加70cm圆倒角形式。主1号索塔塔柱横桥向宽5.6m,顺桥向宽度为7.610.058m,塔柱标高952.013以下壁厚1.0m,该标高以上塔柱壁厚0.8m。主2号索塔塔柱横桥向宽5.6m,顺桥向宽度为7.610.16m,塔柱标高955.113以下壁厚1.0m,该标高以上塔柱壁厚0.8m。索塔横梁采用预应力混凝土结构。主1号索塔设置上、中两道横梁;主2号索塔设置上、中、下三道横梁。上横梁宽度为6.0米,高
2、5.7米,设有上、下裙墙;中横梁宽度为6.5米,高6.0米;下横梁宽度为7.5米,高6.0米。上、中、下横梁均设有横隔板,横隔板厚0.5米。索塔部分(不含基础)主要工程数量为:C50混凝土15177.9 m3,钢筋2920.83T,预应力钢绞线75.94T,其它钢材281.95T(包括劲性骨架223.63T)。2施工总体构思.根据索塔的工程特点,采用爬模法对塔柱进行施工,每4.5米为一节。.各横梁与塔柱异步施工,横梁采取两次浇筑、一次张拉施工工艺。.在两岸主塔旁分别安装一台塔吊和一台施工电梯。.索塔为倾斜结构,施工时每隔1520m设置一道水平支撑。.塔座及塔柱实心段按大体积砼要求进行施工,布置
3、冷却水管及埋设测温计。.塔座一次性浇筑完毕。3施工方案3.1施工准备(1)塔吊为了满足施工要求及根据实际施工情况,在两岸主塔路线走向右侧的塔柱边上安装80T.M塔吊一台,以方便塔柱施工使用,塔吊基础座落在承台外侧,尺寸为5.45.41.4,用附墙架加强连接。塔吊的吊臂长度为 50米,最大起吊有效高度为140米,最大起吊重量为60KN,最小起吊重量为15KN。塔吊立面布置见附图。(2)电梯根据索塔施工需要,在主塔左侧安装1台施工电梯,方便工人上下。电梯基础位于在承台顶面上,电梯导轨附着于塔柱外壁上,随着塔柱的升高而接长。电梯布置图见附图。(3)混凝土拌和楼的布置本桥索塔各部位砼单次浇注最大方量分
4、别为:塔座281.1m3,横梁242 m3,塔柱实心段127m3,塔柱标准节91m3。60m3/h拌和楼生产能力满足施工要求,宜昌岸60m3/h拌和楼布置在离1索塔约1Km处(十五标拌和场地附近),配备60 m3/h泵车(布置在1索塔承台前空地上);为了应付泵车突然出现的故障而无法工作情况,采用塔吊起吊1方吊斗运料至塔柱施工处。恩施岸60m3/h拌和楼布置在加劲梁加工场地上,配备一台60 m3/h混凝土泵车,配备另外一台60 m3/h混凝土泵车作为备用。浇注时间控制在5个小时内,出现一些异常情况可将浇注时间控制在8小时之内。(4)混凝土运输场地外索塔混凝土运输:宜昌岸采用2台6方的罐车从拌和场
5、地运送到1索塔处,再通过布置的承台前的60 m3/h泵车泵送上塔;恩施岸通过布置在拌和楼处的60 m3/h泵车直接泵送。场地内混凝土的输送:由混凝土输送泵来完成,混凝土泵管沿顺桥向塔柱一侧铺设,左右塔柱各铺设一道泵管。用U型卡固定在塔柱上,并间隔一定距离用钢丝绳吊挂于塔柱的原模板对拉螺栓上。输送管的直径为125mm,随塔身上升而上升,工作面上采用水平管外接软管布料,利用串筒入模。(5)施工用水 用两台高压水泵供水,布置在塔底,设供水水池。水管沿施工电梯附墙架铺设,与附墙架一起上升。(6)供电系统 在承台上设一个低压配电箱,专门对塔吊、施工电梯、施工用的电焊机、电动葫芦、混凝土振动器等动力设备供
6、电。为了应付出现的临时停电,我部在恩施岸拌和站配备一台200KW的发电机以满足混凝土的生产和输送需要,在塔柱施工前场配备一台50KW的发电机以满足混凝土振捣的用电问题;在宜昌岸拌和站配备一台125KW的发电机以满足混凝土的生产和输送需要,在塔柱施工前场配备一台30KW的发电机以满足混凝土振捣的用电问题。(7)生产生活场地布置3.2塔柱施工1塔柱高110.6米(不包括塔座),共分25节段进行施工,其中第一节垂直高度为2.25米,第25节垂直高度为4.85米,其余各节垂直高度均为4.5米。 2塔柱高115.2米(不包括塔座),共分26节段进行施工,其中第一节垂直高度为2.25米,第26节垂直高度为
7、4.95米,其余各节垂直高度均为4.5米。 塔柱施工采用翻模施工法,施工顺序图见附图。3.2.1施工流程图3.2.2 塔座施工本桥索塔塔座为菱型柱结构,左右侧承台区各布置一个塔座,1索塔单个塔座砼方量277.9方,2索塔单个塔座砼方量281.1方,砼施工均采取一次性浇注完毕。在塔座施工时要进行塔柱主筋的预埋,预埋塔柱主筋时必须严格按图纸的要求进行。塔座混凝土设计强度等级C50, 塔座属于大体积混凝土施工,施工工艺基本上与承台大体积施工相同,具体要求如下:温控措施、从混凝土原材料选择及质量方面进行控制:、水泥:水泥应分批检验,质量应稳定。如果存放期超过3可月应重新检验。、粉煤灰:粉煤灰入场后应分
8、批检验,质量应符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596-91)的规定。、细骨料:细度模数为2.71,砂含泥量不小于2%,其它指标应符合规范规定,砂入场后应分批检验。细骨料应尽量堆高,以降低混凝土出机温度。、粗骨料:石子级配必须优良,来源应稳定。石子必须分批检验,使用前应用水冲洗,其各项指标必须合格规范要求。粗骨料应尽量堆高,以降低混凝土出机温度。、外加剂:掺加性能优良的缓凝型高效减水剂,外加剂在使用前尽量配成溶液,拌和均匀后方可使用,配制应有专人负责,做好配制记录;若直接使用固体外加剂,则需提前分袋称好。、水:拌合用水应采用深层河水。、从优化混凝土配合比方面,降低水化热温升优化混凝土配合比
9、,尽量降低水泥用量,控制水化热温升,是大体积混凝土温控重要环节。因此必须通过大量试验,筛选减小率高,性能优良的外加剂以最大限度的降低水泥用量,同时合理选择配合比参数,使混凝土工作性能优良,便于施工。混凝土应具有良好的粘聚性,不离水,不泌水。初始坍落度应控制在1416cm,初凝时间10h左右。、从混凝土浇筑温度方面控制混凝土浇筑温度最高不得超过28,否则应采取相应措施。在每次混凝土开盘前,试验室要量测水泥、砂、石、水的温度,专门记录,计算其出机温度,并估算浇筑温度。对于夏季施工,必须采取以下措施:、混凝土尽量在夜间浇筑。、砂石尽量堆高并采取遮阳措施。、水泥入场温度不应超过50,否则应采取措施,如
10、要求水泥厂家在水泥出厂前放置一段时间,或采取多次倒运的方法降低水泥使用温度。、当气温高于仓温度时,提高浇筑强度,尽量缩短混凝土运输时间和暴晒时间。、混凝土泵管外用草袋遮阳,并经常洒水降温。、埋设冷却水管降低内部温度根据混凝土内部温度分布特征,在塔座混凝土中埋设冷却水管,冷却水管为40mm的薄壁钢管,其水平间距为0.9m,竖向层间间距为0.5米。冷却水管距混凝土表面不应大于1.0m,每根冷却水管长度不宜超过200m,冷却水管进出水口应集中布置,以利于统一管理。塔座冷水管布置见图。、冷却水管使用应进行压水试验,防止管道漏水、阻水;、混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水, 、应严格控制进出水温度,
11、在保证冷却水管进水温度与混凝土内部最高温度之差不超过30条件下,尽量使进水温度最低;、待通水冷却全部结束后,应采用同标号水泥浆或砂浆封堵冷却水管;、从保温保湿方面进行控制、保温:为了防止混凝土出现温度裂缝,必须对混凝土进行内表温差控制。做法如下:混凝土浇筑后,混凝土侧面模板外首先覆盖一层土工布,再外挂帆布进行保温,并适当延长拆模时间,拆模时间应选择一天中气温较高时段;拆模后及时覆盖一层土工布保温,且外挂一层帆布。混凝土顶面凿毛后蓄约3cm厚水养护,并覆盖土工布或者麻袋保温。、保湿湿润对混凝土强度正常增长及减少收缩裂缝具有重要意义,因此施工中必须重视混凝土的养护工作。混凝土表面首先应采取洒水(或
12、蓄水)养护,然后覆盖土工布蓄水进行保湿和保温养护,防止混凝土出现裂缝。混凝土浇筑温度控制标准通过采取以上温控措施,符合以下温控标准,达到防止塔座混凝土开裂目的。、混凝土内表温差不应超过25、塔座混凝土内部最高温度不应超过 62.2。、混凝土降温速率不宜超过2.0/d。3.2.3塔柱起步段脚手架搭设塔柱起步段施工用脚手架支架宽度1.05m,与塔柱外边距0.5m,环绕塔柱四周搭设成矩形状,以形成封闭的操作平台。脚手架平台先搭设塔座部位,塔座施工完毕后,支架跟着上升,并附着在塔柱侧壁上。起步段脚手架总高度约11.5m,完成塔柱第二节的施工后拆除部分脚手架。3.2.4塔柱劲性骨架制作与安装为保证塔柱钢
13、筋定位的准确,同时方便测量,在塔柱内设置劲性骨架,劲性骨架必须根据塔身倾斜角度进行施工设计,重点在抗倾覆施工设计,以保证模板轮廓测点及钢筋的定位满足要求。劲性骨架竖向用80808制作,斜撑采用70708,水平撑采用63636。劲性骨架在场地分榀分节段制作,在现场用平联和剪刀撑连成整体,劲性骨架尺寸随塔柱的壁厚变化而变化。塔柱劲性骨架布置见附图。劲性骨架在加工场地内加工制作,平板车运输至现场,采用塔吊起吊分榀进行安装,先用螺栓将劲性骨架临时固定,经测量精确定位后,将上下劲性骨架焊接固定。当整段劲性骨架安装就位后,将相邻骨架间用连接角钢分水平撑和斜撑焊成整体。3.2.5塔柱钢筋制作与安装(1).
14、钢筋制作:塔柱钢筋主筋采用墩粗直螺纹接头,其工艺如下:.钢筋切割:钢筋下料用砂轮切割机或切断机下料,要求钢筋切割端面垂直于钢筋轴线,端面偏角不允许超过4。.钢筋墩粗:钢筋套丝之前把钢筋端头先行墩粗,墩粗采用墩粗机进行,钢筋从前端插入,顶紧,油泵上压,控制压力进行钢筋墩粗。要求墩粗后的钢筋接头无破损、表面无裂纹,否则割掉重新进行墩粗。.钢筋套丝:钢筋套丝在钢筋螺纹套丝机上进行,端头有弯勾的采用加长型丝头,其余的用标准型丝头。套丝完成后,采用塑料封盖拧紧丝口,防止丝口受到损伤。.钢筋连接:直螺纹接头连接前,先回收接头上的塑料封盖,检查接头丝口是否完好,有无油污、锈蚀。然后将拟连接的钢筋放在套筒上,
15、然后拧紧钢筋,完成连接,或者先将套筒拧至一端钢筋上,然后回转套筒并拧紧,完成接头连接。接头检验:接头连接完成后,用目测法检验两端外露螺纹长度是否相等,且不超过一完整丝口。钢筋加工钢筋在钢筋棚加工制作,钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求,加工半成品的钢筋应按型号、规格、用途等进行编号挂牌,分别堆放,半成品的钢筋由运输车运往施工现场。试验室对每批钢筋原材料、接头等抽样进行检验。钢筋安装塔柱钢筋主筋采用墩粗直螺纹接头,其它几种规格钢筋接长采用焊接接头。焊接前应清除钢筋端头约150mm范围内的铁锈、污泥等,防止夹渣和钢筋接触不良而引起“打火”。钢筋端头应弯曲,焊接钢筋轴线在一条直线上,同时对全部接头
16、进行外观检查,并作机械性能试验,质量必须符合国家施工验收标准。 钢筋采用汽车运输至现场,塔吊提升至工作平台上进行安装,安装顺序为:主筋箍筋拉筋防裂网钢筋。主筋依靠劲性骨架进行定位,逐根就位进行直螺纹连接;箍筋和拉筋利用主筋定位安装,箍筋与主筋交叉处均采取点焊连接。塔柱钢筋遇人孔处或锚口处局部中断时,在中断处布置型钢框架或用同等钢筋连接被切断钢筋。按设计要求,塔柱主钢筋要伸入塔座1.5m,为定位准确,必须设置定位钢架。 为便于主筋接头的压接操作和浇筑砼按4.5m一段循环进行,塔柱主筋第一接头位置需设置在:1塔分别为918.513m和920.013m(2塔分别为913.913m和915.413m)
17、标高位置各50%,以后每隔9m设钢筋接头位置。钢筋安装完毕后,质检人员对钢筋直螺纹、焊接、绑扎接头,布置间距等进行检验合格,并且经过监理工程师抽检合格后,方可进行下道工序模板的安装。3.2.6爬架施工. 爬架结构为了满足塔柱施工需要,在塔柱外侧搭设爬架作为塔柱施工操作平台,爬架以24米高为一循环,两套支撑架交替使用。塔柱爬架采用48壁厚3.5mm钢管脚手架搭设,立杆间距为1.05m,与塔柱外边距0.65m,环绕塔柱四周搭设成矩形状,以形成封闭的操作平台。塔高方向每1.8米间距设置一个操作平台,每个平台小横杆间距为0.5米,大横杆间距顺桥向为1.5m,横桥向为1.4米。相邻钢管接头如在同一架步内
18、应错开50cm,各杆相交处要伸出端头均要大于10cm,以防脱落。为了保证脚手架的整体稳定性,每6根立杆设立一组剪力撑,每组剪力撑高6米,两根剪力撑斜杆分别扣在立杆与大横杆上或者小横杆的伸出部分上。每节塔柱砼施工完毕后,支架跟着上升,并附着在塔柱侧壁上。.爬架的搭设爬架必须在第二节施工完毕以后才能安装。外脚手架的安装方法是:先用塔吊将支撑架吊装固定在塔柱的对拉螺栓上,然后一节一节搭设脚手架,每一组脚手架搭设好后,再完成脚手架之间的连接,形成一个整体。塔柱内腔脚手架采用满堂支架法搭设,利用横隔板作为支撑面。脚手架搭设好以后,即可挂安全网等安全设施。爬架的稳定支撑主要是脚手架固定时的稳定支撑。脚手架
19、采用L80805型钢做成的三角架作为支撑架,顺桥向布置六道,间距为1.5米;横桥向布置四 道,间距为1.4米。爬架固定时的稳定支撑分三步进行:底部的支撑架用专用螺栓与原模板的对拉螺栓“H”形螺母固定在下部已浇筑好的混凝土柱上;横向各脚手架全部连装在一起,形成一个整体,互相支撑。(3).爬架施工流程图3.2.7塔柱模板. 塔柱模板结构塔柱模板由外模板和内模板组成。外模板均为大块钢模,内模板以大块钢模为主,部分内模用组合钢模板和定型钢模板,人孔采用组合钢模板。隔板底模采用组合小钢模。外模板、内模板、角模、平模板,其基本结构形式都是相同的,主要由面板、横肋、竖肋、边框所组成。面板采用6mm钢板,横肋
20、采用14槽钢,竖肋采用6.3槽钢,边框采用L63mm8mm角钢。由于塔柱每一施工段的高度为4.5m, 同时为了保证模板的稳定、拼装方便及使塔柱混凝土表面接茬平整、线条顺直,每一节段混凝土浇筑完毕后都将一块模板留在已浇的混凝土上作为基准模板,故每套模板由3节模板组成,每节模板设计高度为2.25米。纵桥向的模板(宽度为10.167.6m)收分采用逐段收分法,横桥向宽度(5.6m)不变。塔柱的四角设置半径为70cm的圆角,为确保塔柱的线条顺直、外型尺寸正确,制作二套定型角模,上下交替使用。内模板的宽度有固定型和收分型两种,其单块模板的结构与外模板相同,仅是实行收分的方法不同。. 模板施工由于塔柱模板
21、施工采用翻模法,固此塔柱模板的施工工艺包括模板的提升和模板的拼装两项内容。塔柱施工进入正常循环的施工段以后,其施工工艺流程为:绑扎钢筋(含拼装劲性骨架)钢管脚手架接长提升并拼装模板浇筑砼。. 提升模板模板的提升通过塔吊来完成,将已浇砼施工段上的一块模板留作基准,将塔吊的挂钩钩在下一块模板穿好钢丝绳的挂点上,即可开始提升模板。当模板提升到预定的位置以后,即可安装到基准模板上,然后进行拼装、调位和校正。 . 塔柱模板的稳定支撑: 由于塔柱是倾斜的,因此塔柱模板的稳定支撑是关键,采用以下几个办法,便可保证在各种荷载作用下模板是稳定的。 A、每一施工段塔柱模板的底部,都用对接螺栓与上一施工段的一块基准
22、模板相连接,并借此通过基准模板将模板的荷载传到下一段已浇好的砼柱上, B、模板的横向支撑采用二种方法: 第一、内外模板之间用对拉螺栓进行连接,形成一个整体。 第二、将部分对拉螺栓与劲性钢骨架焊接在一起,通过劲性骨架将模板的荷载传到下一段已浇好的砼柱上。 . 模板的脱模及调位装置 模板脱模时,先将所有对拉螺栓拆开,在四角平行向外拉动模板,这样便可使模板平稳的脱模并拉出相当距离,以便提升。3.2.8塔柱砼施工砼配合比塔柱砼设计为C50高强砼,泵送高度大(最大高度122.2m),砼的可泵性、和易性、凝结时间、强度上升周期等必须满足要求。混凝土所用的石子的级配、砂子的粒径、水泥的品种与标号、初终凝时间
23、、外掺缓凝剂等都要经过严格的试验。具体配合比由试验确定。细集料宜采用级配良好的中粗砂,混凝土配合比的含砂率宜采用0.40.5,水灰比宜采用0.50.6,具体由试验确定。采用粉煤灰水泥或普通硅酸盐水泥掺加粉煤灰以节约水泥用量。掺加缓凝早强剂,增加混凝土的初凝时间与和易性,具体掺加量由试验确定。砼拌和物坍落度控制在1216cm,掺加高效能减水剂、缓凝剂,使砼初凝时间控制在10小时,3天强度达到75。砼配合比随着塔柱的升高,可适当作调整。砼浇注工艺砼由拌和站集中拌制,通过布置在塔柱一侧混凝土泵管送料,工作面上采用水平管外接软管布料。由于塔柱浇注节段高度为4.5m,为防止砼的离析,在砼管口设置串筒,保
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