斜拉桥主塔下塔柱施工工艺

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斜拉桥主塔下塔柱施工工艺

一、编制依据；

1、《公路桥涵施工技术规范》；

2、《公路工程质量检验评定标准》；

二、工程概况

主塔墩下塔柱为钢筋砼空箱结构，横桥向下塔柱向外倾斜，倾斜度1：3.4008；纵桥向为下大上小的梯形变截面，边坡16.05：1。

下塔柱垂直高度26.14m，其中下部6.0m为增大截面设有蹄脚，2.0m为实体段，4.0m为空腹段，蹄脚坡度为3：2，蹄脚下口尺寸为10.0（纵）×7.981（横）m,上口尺寸为9.252（纵）×5.728（横）m,下塔柱顶端横桥向设有2.0×2.0倒角，顶端尺寸为6.743（纵）×8.321（横）m，下塔柱内设有劲性骨架，作为施工控制结构。

下塔柱采用C40砼，其砼数量为1695.08m3/每墩，钢筋129.46t/每墩，劲性骨架000.0t/每墩(设计图未到)。

三、施工方案

3.1下塔柱采用翻模施工，外模采用钢模，钢模制造三节，每节模板垂直高度 1.919m，每次翻模两节计 3.838m，下塔柱分七次浇注，第一节浇注高度3.112m（其中1.193m为木模），

其他六节浇注高度均为 3.838m；内模采用钢木组合模板；φ20拉杆，PC管套装。模板装拆脚手直接安装在模板上随模板一同上翻，不在另外拼装脚手，仅在下塔柱平衡支架与劲性骨架间铺设过道作为上下通道；

3.2劲性骨架在车间分节组焊成框架，整体吊装焊连，除预埋节段为2.7m外，其他标准节段均为

4.0m；钢筋根据料长分节 4.5m，套筒冷挤压连接，由于钢筋分节长度较模板分节长度要长，在钢筋较模板长出1.5m时，可考虑改用一节3.0m 钢筋，以方便施工；

3.3由于下塔柱外倾，施工过程中模板、钢筋、施工荷载、新浇注砼的重量的垂向分力将使下塔柱浇注节段失稳而倾斜变形，为此，必须对下塔柱施工节段施加一平衡拉力，每侧下塔柱施工节段设四台10t手拉葫芦，通过钢丝绳缠挠一端固定在劲性骨架节点上（浇注砼顶面以上），另一端固定在由万能杆件拼装的平衡架节点上，使下塔柱施工节段在砼强度达到设计强度的80%以前保持其设计位置。每节段施工完成且砼强度达到设计强度的80%拆除平衡拉力转至上一节段施工；

3.4万能杆件平衡架在下塔柱施工过程中作为内拉平衡架，在塔柱横梁施工中作为横梁支架，在主梁0#、1#块施工中经扩展作为0#、1#块膺架，同时作为施工过程中钢筋、模板存放场地，平衡架随下塔柱施工逐节拼装，与下塔柱基本位

于同一标高上，以便作为施工平台进行材料转运，作业人员上下；

3.5 根据设计院要求，为避免下塔柱施工过程中塔身产生附加拉应力、主塔墩竣工通车后结构应力叠加，下塔柱施工一半后，在下塔柱中部增设一道平衡拉杆，以抵消下塔柱外倾产生的附加拉应力，平衡拉杆施加300t拉力，拟定方案为：在两下塔柱中部砼浇注中相对预埋波纹管、锚垫板，待砼强度达到设计强度后，穿钢铰线用张拉顶施加300t拉力对拉。外露钢铰线应采取防护措施，避免重物碰撞；

3.6 根据西南交通大学“马桑溪长江大桥施工过程控制项目工作大纲”的要求，下塔柱底以上 6.0m处（最小截面）埋设测力元件，包括钢筋计和温度传感器，具体安装数量和部位及导线走向和保护措施现场双方协商确定；

3.7 下塔柱施工步骤如下：

砼接缝凿毛处理、测放下塔柱十字线拼装下塔柱万能杆件平衡架劲性骨架组焊成型、整体吊装就位安装平衡拉绳，通过10t手拉葫芦调整劲性骨架位置、测量检查拼装内脚手钢管架，并固定在劲性骨架上在劲性骨架上安装定位钢筋、挤压绑扎钢筋拼装下塔柱内外模板，并固定在劲性骨架上穿PC管及拉杆、调整模板至满足规范要求，通过保护层垫块固定模板测量检查

砼浇注前的准备工作

监理检查及各类检查签证对称浇注两个下塔柱砼浇水养护待砼强度达到设计强度的80%后拆除下层两节模板进行下一节段施工。

四、劲性骨架制安

劲性骨架的设计是为了钢筋、模板便于固着，保证钢、模板的安装位置符合设计要求，且在施工过程中不发生变形或变位。劲性骨架安装位置的准确与否，关系到钢筋、模板能否顺利就位，达到规范要求，为此，劲性骨架在预制及安装过程中，应严格按照钢结构制造规范及技术交底的要求执行，精心制造，严格检查，避免返工，确保预制及安装质量。

劲性骨架根据结构设计分段预制，整体吊装就位。除预埋节段为2.7m外（垂直高度），其余标准节段均为4.0m（垂直高度）。每个劲性骨架重：

预埋节段 2.7m---4500kg，标准节段 4.0m---5500kg（平均）。

4.1 劲性骨架预制

4.1.1 劲性骨架先在既有的施工平台上组焊成纵向梯形单桁。组焊时应在平台铁板上焊短角钢作为胎具，固定骨架单桁的上下尺寸及斜边高度、倾角，组焊成单桁的骨架应测量检查，

验收合格后方可吊离胎具存放；

4.1.2 组焊好的骨架单桁利用塔吊吊立于型钢组焊的三角形胎具支架上，两侧胎具支架的距离为骨架两桁的间距，胎具三角形的倾角为骨架单桁的倾角，骨架单桁应与胎具靠紧密贴，检查无误后即可焊连横撑及斜撑；

4.1.3 先将内侧骨架组焊成框架，然后以内侧骨架为基准将外侧骨架组焊成框架，内外框架经检查无误后，即可焊接内外连接杆件，整个劲性骨架组焊成型；

4.1.4 考虑到劲性骨架焊接变形及制安误差，为避免因误差过大造成钢筋、模板无法就位，劲性骨架外框尺寸缩小50mm （每边25mm），内框尺寸增大50mm（每边25mm）；

4.1.5 劲性骨架均采用焊接，焊缝高度为8mm，每根杆件端头焊缝可视情采用连续焊或间断焊，每端焊缝累计长度不得小于300mm，平衡拉绳节点处满焊；

4.1.6 组焊好的单桁骨架应存放在平坦的场地，必要时应抄垫道木，以免骨架变形；

4.1.7 劲性骨架组焊允许误差：

中心线位置偏差≤±5mm

组焊长宽尺寸偏差≤±10mm

对角线相对偏差≤±10mm

垂直高度偏差≤±10mm

4.2 劲性骨架安装

4.2.1 劲性骨架组焊成型经检查合格后起吊安装，起吊时设四个吊点，对称平衡，平稳起吊，对位时徐徐落钩，避免猛烈碰撞；

4.2.2 对位前应在原劲性骨架四角放等高线，就位时四角对位且置于同一等高线上，确保骨架顺直，倾角符合设计；

4.2.3 安装时先点焊，待测量检查合格后再满焊；

4.2.4 劲性骨架起吊时骨架下方严禁站人，吊点必须使用卡环固定；

4.2.5 劲性骨架安装允许误差：

中心线位置偏差≤10mm

结构尺寸对设计尺寸的偏差≤±15mm

对角线相对偏差≤±15mm

四角高度偏差≤±20mm

4.3 劲性骨架平衡拉绳

4.3.1 劲性骨架平衡拉绳的作用一是调整骨架顶面的位置，二是承受施工阶段钢筋、模板、砼、施工荷载的垂向分力；

4.3.2 据初步计算，下塔柱每侧施工节段垂向分力需30t，为简化施工，采用四台10t手拉葫芦对称均匀施加拉力；

4.3.3 劲性骨架安装后，即可布设拉绳，每组拉绳采用φ28双根钢丝绳两根，其中一根钢丝绳一端用10t卡环固定在

劲性骨架节点上，另一端挂于手拉葫芦上，另一根钢丝绳一端用10t卡环固定在万能杆件平衡架节点上，另一端挂于手拉葫芦上，通过手拉葫芦调整拉力和骨架位置；

4.3.4 钢丝绳固定在骨架上的位置应在本次砼浇注面以上，且固着点应用方木抄垫以防钢丝绳切断；

4.3.5 考虑到钢丝绳及钢结构变形，骨架顶面纵向中心线位置可适当向桥中线偏移，偏移量首次采用5mm，待第一节段浇注后根据测量结果再行调整；

4.3.6 平衡拉绳一经调好，任何人未经同意不得擅自调整，且塔吊起吊重物时严禁碰撞；

五、钢筋加工和安装

5.1 钢筋加工

5.1.1 操作人员应详细了解并熟悉施工设计图纸及施工任务，根据钢筋型号、规格、数量、长度进行配料加工；

5.1.2 下塔柱钢筋按每节段4.5m或3.0m下料加工，具体各节段长度由现场值班技术人员决定；

5.1.3 钢筋原材料及加工成型的半成品应视其型号，规格、数量、长度分类挂牌存放；

5.1.4 钢筋加工前应除锈、整直；

5.1.5 钢筋接头应避开设置在钢筋承受应力最大之处，并

应分散布置；

5.1.5 钢筋接头应避开钢筋弯曲处，距离弯曲点不应小于直径的10倍；

5.1.6 主筋接头采用冷挤压套筒连接，其连接技术应符合JGJ108-96，主筋挤压钢筋头应位于套筒的1/2处，并按规定取样做抗拉强度试验；

5.1.7 采用手工电弧焊，分为绑条焊和搭焊，其焊缝质量应符合JTJ040-89；

5.2 钢筋安装

5.2.1 钢筋工地运输和起吊其吊点位置必须合理，必要时加设扁担，避免钢筋局部弯曲；

5.2.2 钢筋绑扎前应先在劲性骨架上焊接水平定位钢筋，其间距为1.0m～1.5m，水平定位钢筋的位置应符合设计要求，必要时可用短钢筋头调整水平定位钢筋和劲性骨架的距离；

5.2.3 钢筋绑扎应先划线，后绑扎，确保钢筋顺直，间距均匀；

5.2.4 架立、定位钢筋应布置合理，以能保证钢筋骨架的刚度和稳定性，使其不平衡力均匀的传至劲性骨架上，尽可能节省为原则；

5.2.5钢筋保护层均应以与所灌砼级别相同的干砸水泥砂浆垫块抄垫牢固，且保护层分布均匀，数量足够；

5.2.6 附于塔柱上的各种预埋件，预留孔应与模板、钢筋同时安装，不得遗漏；

5.2.7 钢筋加工，安装允许误差（见上界路技术规范表407-5）

1、主筋间距同排间距±10mm

排距±5mm

2、横向水平钢筋±20mm

3、钢筋骨架尺寸长±10mm

宽、高±5mm

4、弯起钢筋位置±20mm

5、保护层厚度±5mm

5.2.8 钢筋接头在同一截面内的数量有如下规定:

受拉区焊接接头不得超过50％，(受压区不限)，绑扎接头在受拉区不超过25％，在受压区不超过50％；

各种接头错开的距离不得小于30倍钢筋直径，也不得小于500mm；

5.2.9各类钢筋除应符合图纸的规定和附有制造厂的质量证明书或试验报告单外，经项目经理部试验室对钢筋按规定进行抽样检验，其各项性能指标应符合现行的国标（ＧＢ１４９９－91）Ⅱ级（热轧带肋）或国标（ＧＢ13013－91）Ⅰ级（热轧光圆）的规定，并填发“钢筋试验鉴定报告单”；

5.2.10 钢筋的运输和储存，应防潮、防锈，避免污染，严禁钢筋混批堆码，避免压弯，并不得从高处抛掷，钢筋应按厂名，级别，规格分批堆置，并架离地面立标牌识别；

5.2.11钢筋在使用中如发生脆断，可焊性能差，机械性能显著不稳定等异常情况, 应上报总工程师会同监理部门、安质部门、试验室进行分析研究，以决定其可用性；

六、模板设计、制造和安装、拆除

6.1 模板设计及制造

6.1.1 下塔柱采用翻模法施工。根据塔身结构形式及外观质量要求，同时充分发挥钢模倒用次数多的特点，下塔柱外模部分利用原墩身模板或改制，部分新制，内模采用钢木结合模板；

6.1.2 下塔柱正面结构尺寸除底部6.0m及顶部2.0m倒角外，其余塔身部分均为5.5m，模板利用墩身M1改制12块，新制边斜角模板24块；

6.1.3 下塔柱侧面结构尺寸变化，由底部10.0m逐渐减少到6.4m，利用原墩身模板M2计12块，其余模板新制，考虑到结构尺寸变化，边角新制模板按每节塔身递减的尺寸分为0.357m和0.714m若干小块，模板上翻一次左右各拆除一块0.357m模板；

6.1.4 由于下塔柱侧面直接利用原墩身模板M2，故侧面模板高度均为 2.0m，按1：3.4008的坡度其垂直拼装高度为1.919m，因此，正面模板垂直拼装高度采用 1.919m，由此推算正面模板高度1.922m，M1按此高度改制；

6.1.5 外模共制造三节，每次上翻二节计 1.919×2=3.838m，下塔柱共分七次浇注，第一次浇注 3.112m（底部3.112-1.919=1.193m采用木模），其他六次均浇注3.838m；

6.1.6 钢模制造应遵循铁道部《钢模制造、组拼验收标准》TBJ211-86，并由安质部门、设计部门、施工部门会同检查验收并作好验收记录，确认符合要求后方可运抵工地投入使用；

6.1.7 钢模应尽可能考虑其互换性，以适用各种结构形状、尺寸的要求，且制作简单，安装方便，便于拆卸和多次使用；

6.1.8 钢模外形尺寸应准确无误，面板应平整光洁、无毛刺、焊疤、飞边，模板缝要严密不得有漏浆现象，两块钢模板之间的拼缝宽不得大于1.0mm；

6.1.9 钢模面板无局部凸起或凹陷，用2米直尺检查不得大于3.0mm，模板接缝错位不得大于2.0mm；

6.2 模板的安装和使用

6.2.1 模板经检查试拼验收合格后，即可使用，使用前应除锈，并清除锈粉，涂刷脱模剂（食用色拉油）；

6.2.2脱模剂（食用色拉油）应涂刷均匀，厚薄一致,涂

刷方向一致，以保证砼面颜色深浅一致,纹路一致；

6.2.3 下塔柱模板安装

6.2.3.1 劲性骨架、钢筋、平衡拉索已安装完毕并经检查合格，塔柱上一节段中心线已测放，钢筋保护层垫块已按要求布设；

6.2.3.2 模板预拼：第一次拼装模板前事先在施工平台上根据塔吊起重能力，将模板组拼成8吊（每节），正面模板东西向各一吊（M1’与2X1组拼一吊），侧面模板上下游各3吊（M2一吊、X2各小件组拼二吊）；

6.2.3.3 模板预拼组件拼缝应密贴，不得有错位台阶，必要时可点焊磨平，拼缝应用油灰刮平，以减少塔柱砼外表接缝；

6.2.3.4 首先安装塔柱侧面内侧模板，内侧模板应由中心线向两侧拼装，再依次拼装正面两侧模板，最后在侧面外侧合拢；

6.2.3.5 拼装外侧模板时，由于下塔柱外倾，吊机无法吊装到位，可采用手拉葫芦将模板拖拉就位；

6.2.3.6 将分节、分块的模板吊装就位，拼装部分螺栓及拉杆至安全可告后拆钩至模板拼装完毕；

6.2.3.7 调整模板并补装连接螺栓至模板拼装误差满足《施工规范》要求，连接螺栓均已上足并拧紧，刮模板拼缝油灰，油灰应与模板面扳平齐，不得凸出和凹陷；

6.2.3.8 模板可利用拉杆或在模板和钢筋间抄垫水泥砂浆垫块调整，水泥砂浆垫块布设均匀，数量足够，确保模板上的施工荷载均匀的传至钢筋及劲性骨架上；

6.2.3.9 保护层垫块应用与砼同标号的水泥砂浆浇制，并应浇水养护，确保其强度能满足传递施工荷载的要求。垫块厚度应根据钢筋保护层的厚度，适当增加几种厚度规格浇制，以便将模板与钢筋间抄垫牢固；

6.2.3.10 模板采用φ20mm拉杆，塔身箱壁部分采用φ外30mm PC管，PC管的长度要大于结构尺寸30mm（每端）以上，以免漏浆堵管。塔身实体部位采用长拉杆或焊于劲性骨架上，拉杆采用套筒螺栓；

6.2.3.11 下塔柱内模采用钢木结合模板，钢模利用墩身剩于M2计12块，边角采用木模补充；

6.2.4 墩身模板安装允许误差

模板标高: ±10mm

轴线偏差±10mm

内部尺寸 20mm

表面平整度 3mm （用2m直尺检查）

相邻板面高差 2mm

6.2.5 模板的拆除与存放

6.2.5.1不承重模板拆除时其砼强度不得低于设计强度的

60％。承重模板拆除时其砼强度不得低于设计强度的80％；

6.2.5.2 模板拆除顺序与模板拼装顺序相反，先拆除侧面外侧模板，再拆除正面两侧模板，最后拆除侧面内侧模板；

6.2.5.3 拆除侧面外侧模板时，由于吊机起吊不到位，必须斜吊，为确保塔吊安全，脱模时可利用牵引器穿过拉杆PC 管孔固定在模板上，吊机斜吊带劲后，牵引器徐徐松绳，使模板由斜吊状态逐渐平稳的过渡到垂吊状态，牵引器拆钩，吊机吊出模板；

6.2.5.4 模板拆除前应将待拆的模板装好千斤绳由吊机虚吊保险。模板拆除时应先将全部螺枪松开，所有联接，支撑全部解除方可轻撬模板；

6.2.5.5 模板拆除时不得用大锤猛砸、吊机强提等方法脱模，如轻撬不动，可用水平千斤顶对顶模板使之脱离砼面，以免损伤砼面和边角，损坏模板或造成模板变形；

6.2.5.6 在有预埋件，预埋U型螺栓处拆除模板，模板下应垫方木，防止脱离砼面后突然下降挂坏或挂断U型预埋螺栓，且模板应水平均匀的吊离砼面，待模板完全脱离预埋件后方可起落吊钩；

6.2.5.7 由于施工场地限制，下塔柱模板拆除与拼装应同步进行，施工平台仅可存放2～3块模板，涂刷脱模剂（食用色拉油）后即刻起吊拼装，再拆除其余模板；

6.2.5.8 模板拆除后应及时检查，维修校正；

七、混凝土作业

7.1混凝土用材料

7.1.1 水泥

7.1.1.1 下塔柱采用525＃普通硅酸盐水泥；

7.1.1.2 运抵工地的水泥，应有供应厂家提供的出厂试验报告单。应按水泥品种、标号、生产厂家及批号等分别储存和验收，并对其进行分批抽验，未经检验的水泥不得使用，不同厂家，不同标号，不同品种，不同批号的水泥，不得混用，为保证桥墩的外观颜色一致，应采用同一厂家，同一标号，同一品种的水泥；

7.1.1.3 水泥不得有结块，受潮等现象，水泥出厂后使用期三个月，过期水泥未经试验室复查检验，安质、监理部门同意，禁止使用；

7.1.1.4 水泥库存应考虑先到的水泥先使用，且堆码应架立地面20～30cm，堆码不易太高，远离边墙不少于20cm，领用的水泥应检查袋面包装是否与试验报告单相符，发现问题应向试验人员或总工程师报告；

3.2.1.5 水泥库内严禁放置其它易混物品，以防错用；

7.1.2 附加剂

7.1.2.1 用于下部工程施工的附加剂，主要是高效减水剂，其作用是能够保持混凝土工作性能相同的情况下，大幅度延长砼初凝时间，降低砼的水灰比，提高砼的强度，减少水泥用量；

7.1.2.2 附加剂采用FDN缓凝减水剂，其掺量由试验室通过试验确定；

7.1.2.3 运抵工地的外加剂，要有合适的包装或容器，包装上要标明名称、用途和有效物质含量；

7.1.2.4 外加剂应分类分批存放，防止变质，使用过程中应搅拌均匀，并定期进行检查；

7.1.3 砂石骨料

7.1.3.1 砼用砂的技术要求

砼用砂应采用硬质洁净的天然砂，且砂中不应混有粘土泥团，在选定料源时，应会同试验部门对其质量进行检验，由于细骨料对砼拌合物可泵性的影响较大，因此对砂的质量要求将给予高度重视，试验室应对砂进行质量检验，各种检测项目均应符合有关规范标准；

7.1.3.2 砼用碎石的技术要求

砼用碎石应采用坚硬耐久的碎石，其碎石粒径采用5～30mm。

碎石应做质量检验，各种检测项目均应符合有关规范标

准。

碎石在轧制、运输过程中，应保持洁净不得混入泥土、有机物或其它杂质，其颗粒应饱满，级配要均匀，粗颗粒不应大于结构最小尺寸的1／4，也不应大于钢筋最小净距的3／4；

7.1.4 砼拌合和养护用水

砼拌合养护用水不应含有能影响水泥正常凝结硬化的有害杂质，如糖类、油脂、海水、污水、PH值小于4的酸性水，含硫酸盐按SO4根离子的含量超过水重1％的水均不得作为砼拌合养护用水，饮用水不经检验即可使用。汛期因江水浑浊，含泥量较大，采用在混凝土工厂船仓内储水沉殿备用；

7.2 砼的拌制

7.2.1 砼的理论配合比由经理部试验室试拌拟定，监理部门中心试验室平行试验鉴定。试验室应提供确实可靠的，不同施工条件，不同施工气候下可供选择的理论配合比通知单，报请监理部门审批后方可使用；

7.2.2对理论配合比有疑问时应及时向中心试验室负责人或总工程师汇报，按处理意见执行；

7.2.3 坍落度的选定应综合考虑泵送砼对坍落度的要求和砼收缩徐变、裂纹对水灰比的要求，应在满足砼泵送和强度的前提下，尽可能的减少水泥用量，降低水灰比以避免出现裂纹；

7.2.4 工地拌制砼时，其配料重量偏差为:

水泥±1％

粗细骨料±2％

水±1％

附加剂±1％

7.2.5 砼拌合时间，以拌合物色泽一致,粗细骨料均匀为标准，但一般情况下，拌合时间不得少于1.5分钟；

7.2.6 砼开盘前，应取得经过批准的施工配合比，确认原材料是否足够，衡器是否校定，附加剂是否已于前一天配好，水电是否有备用措施，各种机械设备(如拌合机、水泵、水表、砼泵、震动设备等)试运转并确认完好，安检、监理部门是否检查并已鉴证，未经确认，不可开盘；

7.2.7 砼开盘后应于首盘做坍落度试验，并记录和调整至满足工艺及施工要求，正常拌合后可根据现场情况酌情测试坍落度；

7.2.8 试件的制作

试验室常规制作试件5组，其中拆模2组随结构现场养护，R28试件3组(其中一组备用)在标准条件下按规定养护；

配合比初次使用，应增加试件3组，压测R3、R7、R8试件强度，特殊情况另行通知；

7.2.9 试验值班人员应经常到砼灌注现场了解砼拌合质

量,以便及时调整确保施工正常进行；

7.2.10 砼灌注完毕拌合设备应清除残存砼冲洗干净；

7.3 砼的运输

7.3.1砼在泵送过程中，不得发生离析、泌水、漏浆等现象，也不得有过多的坍落度损失；

7.3.2 砼在泵送过程中以及因故停留其时间不得超过水泥的初凝时间；

7.3.3 砼的初凝时间应根据水泥的品种、附加剂类型、气候条件由中心试验室通过试验确定；

7.4 砼的灌注

7.4.1 砼灌注前应对模板、钢筋予埋件、砼灌注机械及设备进行一次全面检查，各项技术资料齐全，检查证已经安质、监理部门鉴证认可，方可开盘灌注砼；

7.4.2.木模板应用水湿润，夏天暴晒的钢模应用水湿润降温；

7.4.3 承台、墩身各节砼施工接缝应凿毛，不得有残存的浮浆，软弱砼层、松动的石子。并用压力水冲洗至表露新鲜，洁净的砼面；

7.4.4 砼的灌注顺序、方法

7.4.4.1砼宜对称均匀浇注，避免两塔柱受力不均发生位移、倾斜等变形，两塔柱首次砼浇注的差方以不超过4盘为宜，