[发明专利]一种桥梁主塔施工方法

摘要

本发明公开了一种桥梁主塔施工方法，包括设备准备、下塔柱施工、上塔柱施工、钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑、塔柱预应力施工、避雷针施工等步骤。通过对上塔柱和下塔柱的各理施工安排，保证工程按时按质完成，符合各项国家标准。

主权项

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，特别是塔柱纵向系梁钢筋、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（2米段）à再浇筑第一道纵向系梁à然后第二节塔柱（2米段）à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à安装工作锚板à安装工作锚夹具à安装限位板à安装千斤顶à安装工具锚à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，以排除孔内粉渣等杂物，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à安装工作锚及工作夹片à安装配套千斤顶à安装工具锚及安装工具夹片à张拉预应力à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，特别是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。