[发明专利]一种桥梁主塔施工方法

权利要求书

1.一种桥梁主塔施工方法，其特征在于，所述的主塔有两根塔柱，分别为第一塔柱和第二塔柱，每根塔柱均包括上塔柱和下塔柱，具体包括以下步骤：

一、设备准备

（1）汽车泵：主墩配置两台57米的汽车泵，分别放在第一塔柱和第二塔柱位置用于浇筑塔柱混凝土，并在主塔上设有一个1.2m³集料斗；

（2）塔吊：第一塔柱和第二塔柱分别设置一台塔吊且放在承台左侧，塔吊基础安装在主塔的承台上；

（3）水管、电缆：水管从塔柱纵向系梁内空处爬升，附着于系梁外壁，并予以固定，电缆沿塔柱外侧向上牵引；

二、下塔柱施工

（1）下塔柱施工，先在承台上搭设高度为15米的碗扣脚手架平台，以便工人站在碗扣脚手架平台上能拼接下塔柱模板，下塔柱施工完成后及时拆除；碗扣脚手架布置间距均为60cm，立杆距塔柱面50cm，以便拆除下塔柱模板；

(2) 下塔柱分节浇筑施工

根据下塔柱的高度不同，分节高度也不一样，第一塔柱下塔柱分4层浇筑，第二塔柱下塔柱分3层浇筑；

浇筑时，第一塔柱主墩从承台顶按2m/节进行浇筑至第8节，每次浇筑两节，第一塔柱下塔柱合计浇筑次数为4次；第二塔柱主墩从承台顶按2m/节进行浇筑至第6节，每次浇筑两节，第二塔柱下塔柱合计浇筑次数为3次；

三、上塔柱施工

（1）上塔柱之字梯设置

上塔柱搭设高度为60m的之字梯，以便拆工人上下塔柱，并设置安全通道；纵向系梁预应力张拉、压浆、封锚是在模板自带的施工平台上进行；

爬梯支架与碗扣脚手架分开搭设，并确保爬梯的搭设稳固与安全；爬梯搭设自下而上成Z字型搭设，每层爬梯为一个“Z”字，高为480cm，每层爬梯设两个休息平台，两个休息平台间高度为240cm，爬梯两侧用48mm*2.7mm的钢管搭设安全防护栏杆，安全防护栏杆高度为150cm；爬梯两侧、每层爬梯顶部铺设安全网；

(2) 上塔柱浇筑时，从0#块顶进行浇筑至第32节，每次浇筑两节，合计塔柱共浇筑次数为16次；

(3) 劲性骨架安装和连接

塔柱劲性骨架总高度71m，考虑到钢筋模数及方便施工，采取分节加工安装，第一节劲性骨架伸入下塔柱1.5m，第一节劲性骨架加工高度为2.5m，以后每节加工高度4.0m；劲性骨架竖向采用∠100×100×10角钢，其余采用∠75×75×8角钢制作；

劲性骨架加工在平台上进行，平台设置两个，一个平台用于分片制作，另一个平台用于组拼成节；

安装和连接：随塔柱砼节段的升高，依次逐节接高劲性骨架；两节劲性骨架的对接用∠100×100×10作为连接脚板，1cm厚Q235钢板作为节点板进行焊接，连接焊缝为三面围焊，内外侧劲性骨架采用Ф20钢筋定位连接；对接前，测量放样限位角钢位置；对接时，塔吊吊起劲性骨架，利用葫芦将劲性骨架喂入限位角钢内；再利用葫芦调整劲性骨架顶口位置，必要时用楔形钢板微调，测量跟踪校核；达到要求后，加焊连接脚板，焊接牢固后，松开塔吊吊钩；在焊接过程中，严禁碰撞及松动葫芦；

(4)上塔柱施工平台设置

上塔柱施工平台将改为利用模板外圈背楞进行加工施工平台；施工平台采用∠75×75×8角钢与模板背棱进行加固，并且围上安全网；

(5)上塔柱纵向系梁施工

系梁施工期间纵向系梁起稳定塔柱作用，纵向系梁与塔柱同步施工，以及纵向系梁模板加工难度大，系梁模板准备采用定型钢模板；

四、钢筋安装

（1）塔柱钢筋

塔柱钢筋主要型号有Ф36、Ф32、Ф20、Ф16、Ф12钢筋；钢筋连接，Ф36主筋采用等强度墩粗直螺纹接头，其余钢筋采用焊接或绑扎连接；塔柱钢筋施工特点：塔柱Ф36竖向主筋接长时悬臂较长，施工时安装、固定困难；上塔柱锚固槽多，尺寸各异，钢筋数量大、布置密，塔柱纵向系梁钢筋、环向预应力防崩钢筋、拉索锚固槽钢筋布置密，定位、安装较难，施工难度大；

（2）钢筋加工

塔柱钢筋加工按照《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041—2014)标准执行；

①主筋直筋加工连接接头

塔柱主筋按6ｍ定尺长度下料，在钢筋加工场地车丝焊接；

钢筋套丝在钢筋螺纹套丝机上进行；在受力钢筋中，端头有弯勾的采用加长型丝头，其余的用标准型丝头；

②其余钢筋加工

钢筋加工在后场加工组进行，根据设计图纸下料并考虑接头错开，在同一截面接头数量不超过钢筋数量的50%，不同层钢筋接头也要按规范错开，错开间距不小于35d；钢筋加工时短料接长采用对焊机对接；

（3）钢筋运输和安装

钢筋安装

塔柱钢筋安装顺序为：主筋→箍筋→拉筋;主筋依靠劲性骨架上的定位框精密定位，逐根就位后进行直螺纹接头连接，箍筋和拉筋利用主筋定位绑扎；

纵向系梁钢筋安装顺序为：底层钢筋→构造钢筋及箍筋→纵向预应力管道→纵向系梁顶层钢筋；

安装底层钢筋前测出纵向系梁的纵横轴线，然后用红油漆在模板上标出底层钢筋的位置，按画线依次绑扎，以确保钢筋间距、位置、顺直；

钢筋安装时要注意接头错开，钢筋同一断面受力筋接头面积不大于50%；

五、模板安装

（1）主塔塔柱模板

主塔的第一塔柱下塔柱分8节，第二塔柱下塔柱分6节；主塔上塔柱共分32节；

（2）塔柱模板

纵向系梁与相连塔柱同步浇筑，塔柱内侧模板采用分块制作；纵向系梁底模直接在支架分配梁型钢上铺设，底模采用定型钢模，面板加工采用δ=5㎜钢板，∠80×80×6角钢作模板作竖肋和边框，用双拼的20b槽钢作加劲板；

钢模板，模板接头采用M16X28螺丝连接；侧模采用翻模系统模板和承台模板；

（3）模板的安装

安装前清理施工缝、检查钢筋保护层垫块和预埋件、清理模板表面及涂刷脱模剂；模板采用塔吊安装，手拉葫芦调位，手拉葫芦悬挂于劲性骨架上；模板临时固定在劲性骨架上，塔柱模板就位后，相邻模板用螺栓固定，内外模板用对拉螺杆固定；模板安装应在测量精确定位后固定；

六、混凝土浇筑

塔柱混凝土按规范分层浇筑，每次浇筑厚度30cm，开始用Ф50插入式振捣棒振捣；

（1）混凝土浇筑程序、次序

先浇筑第一节塔柱→再浇筑第一道纵向系梁→然后第二节塔柱→最后浇筑第二道纵向系梁；

（2）混凝土浇筑时序

安排浇筑时间，早上五点开始浇筑，1台泵车一次浇筑4米高，混凝土方量98m³，浇筑时间2个小时；

（3）塔柱混凝土浇筑施工

混凝土下料时按每层30cm左右分层，混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过2.5h；在浇筑塔柱混凝土时，在箱内用小锤敲击模板，检查其填充密实情况，对混凝土填充不密实的地方，随时采取措施，确保混凝土填充密实；

七、塔柱预应力施工

（1）制作预应力筋

（2）锚具、千斤顶安装

安装顺序：完成张拉机具的检验工作→安装工作锚板→安装工作锚夹具→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→安装工具锚夹片；

（3）预应力筋张拉

在张拉前，应进行孔道摩阻检测，计算所用摩阻系数为0.15，若实测值与计算值有误差则需通知设计人员；

钢绞线锚下张拉控制应力为σ_con=0.75f_pk=1395MPa，张拉顺序：0→初应力=20%σ_con，划线做标记→100%σ_con，持荷5分钟锚固→测伸长量→油缸回0，测回缩量；

（4）孔道压浆

①、孔道的准备

a、张拉完毕应尽快灌浆，应在48小时内完成；

b、孔道在压浆前用压力水冲洗，以排除孔内粉渣杂物，保证孔道畅通，冲洗后用空压机吹去孔内的积水，保持孔道湿润而使水泥浆与孔壁结合良好，在冲洗过程中，如发现有冒水、漏水现象，及时堵塞漏洞进行处理；

②、灌浆

a、水泥浆配合拌合，拌和时先下水再下水泥，拌和时间大于1min,水泥浆经过1.2毫米筛子后存放于储浆桶内,以防止大颗粒进入压浆泵造成堵管；此时桶内灰浆仍要低速搅拌，并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成；水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过45min；对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆,不得通过加水来增加其流动度；

b、灌浆时每一工作班应留取不少于3组的40×40×160mm的棱体试块，标准养护28天，其抗压强度不低于50MPa；

c、灌浆使用活塞式压浆泵，灌浆最大压力为0.5～0.7Mpa，灌浆至另一端冒出浓浆为止，并且达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆；为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口时，应保持不小于0.5MP的一个稳定期，稳压期不少于2min；

d、压浆时缓慢均匀进行；压浆时，将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，保证孔道内通畅；

e、压浆时，对曲线孔道和竖向孔道从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水；压浆顺序先压注下层孔道；

（5）预应力张拉顺序、工序、工艺

①、张拉顺序

预应力钢束张拉顺序为：张拉顺序要按设计图规定的顺序进行张拉，同时遵循均匀对称、偏心荷载小的原则，均沿横断面中心线对称张拉，钢束张拉采用双控；

张拉工序

先穿预应力钢束→安装工作锚及工作夹片→安装配套千斤顶→安装工具锚及安装工具夹片→张拉预应力→封锚

②、张拉工艺

纵向束的张拉采用两端张拉的方式进行，采用穿心式大吨位千斤顶整体张拉；选用两套300吨的千斤顶，两套450吨的千斤顶、两套250吨的千斤顶；

主塔纵向系梁钢束张拉时砼养护天数不应小于7天，且砼强度不低于设计强度的90％；

（6）封锚

压浆检测合格后对预应力束张拉端槽口进行封锚；根据设计要求，主塔纵向系梁封锚混凝土为C55；封锚时首先应对槽口外混凝土进行凿毛处理，待凿毛合格后绑扎封锚钢筋网片，安装模板，模板应安装牢固可靠并留有灌灰口，大部分封锚端口混凝土工程量比较少，故采用人工与机械相配合的方式进行作业；混凝土捣固应密实，在纵向系梁下部的预应力锚口，在浇筑纵向系梁混凝土时应在塔柱内部留有灌灰口，封锚混凝土从上往下灌入，在下部和上部一起配合捣固；

八、避雷针施工

每个塔柱节段浇筑前，均应安装避雷针主塔内通长钢筋和横向连接钢筋，若是交叉连接应采用“L”型钢筋进行过渡搭接，双面焊接且焊接长度不低于15cm；上塔柱浇筑最后一节段时还应进行避雷针预埋极安装；塔柱全部浇筑完后进行避雷针吊装。