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1、XX大桥主塔施工技术汇报,总体目录,工程概况基本情况重点难点 主体工程下塔柱施工下横梁施工中塔柱施工上塔柱施工中、上横梁施工 测量控制 混凝土配合比设计,XX大桥工程主塔施工技术创新,工程基本情况,XX大桥是位于国道主干线丹拉（丹东-拉萨）支线高速公路上、横跨XX的一座双塔双索面预应力混凝土特大型斜拉桥，主桥全长668米，跨径布置为152m+364m+152m。主塔采用倒Y型，全高140.12m，为钢筋混凝土箱型结构，塔壁内设置劲性骨架，作为施工辅助结构。主塔两侧塔柱由上、中、下三道横梁连接成为整体，三道横梁均为后张预应力结构。上塔柱为索锚固区，斜拉索穿过索道管直接锚固于塔壁，在塔柱横、纵桥向
2、均配有环向预应力钢筋，以抵抗斜拉索水平分力；主塔基础工程包括53根大直径超长灌注桩和6000方大体积混凝土承台。,主桥整体效果图,桥 塔 三 维 图,上塔柱,中塔柱,下塔柱,主塔工程重点、难点,下塔柱平衡架爬模施工技术 下塔柱塔脚应力控制技术 下横梁施工支撑设计及预应力施工技术 中、上塔柱架体式爬模施工技术 中塔柱水平主动力横撑施工控制技术 中、上横梁超高空支架现浇施工技术 上塔柱索道管空间三维定位技术 主塔施工测量控制技术 主塔工程混凝土配合比设计,主塔施工,01.12.27,02.3.4,02.4.23,02.5.9,02.7.8,02.7.23,02.8.29,02.9.12,下塔柱阶段
3、,中塔柱阶段,上 塔 柱 阶 段,02.9.16,主塔结构外形简介,塔柱外形尺寸为：下塔柱外形尺寸为519.9x761.5cm559.2x773.1cm，顺桥向壁厚120170cm，横桥向壁厚130cm，高28.62m；中塔柱外尺寸为620.7707.6x450cm，顺桥向壁厚80cm，横桥向壁厚80cm，高65m；上塔柱为450x600cm，顺桥向壁厚80cm。横桥向壁厚100cm，高46.5m。 横梁外形尺寸为：下横梁600x600cm箱形断面，长34m，设在下、中塔柱转折点位置；中横梁上下顶面为拱形，设在中、上塔柱转折点位置；上横梁上下顶面也为拱形，设在上塔柱28、29步位置；,主塔施工
4、总体分步图,下塔柱平衡架爬模施工技术,下塔柱分六次浇筑成型，除塔脚外均采用平衡架翻模工艺。即利用钢拉带联系平衡架、塔柱外模板成整体，防止外模板倾覆。平衡架是下塔柱施工的根本，充当着脚手架、施工平台、平衡受力架体的作用，并在下横梁施工过程中承担大部分竖向施工荷载。平衡架由600钢管搭设而成，并在钢管之间联系300钢管作为横杆。平衡架分阶段架设，每次架设高度至少高出此阶段塔柱高度10m，并根据实际情况，分不同高度层搭设脚手平台。,平衡架翻模工艺设计图,工程实景（一）,工程实景（二）,工程实景（三）,模板平衡与稳定,工程实景（四）,下塔柱施工塔脚应力控制,XX大桥主桥索塔设计采用分离式、倒Y型空间结
5、构，索塔的整体造型及其各部分断面形式既考虑了受力要求，又考虑了景观设计要求和尽可能便利施工。其中下塔柱垂直高度为28.62m，设计为向外侧倾斜的斜塔柱，内壁外倾约21、外壁外倾约17.5，因此在实际施工过程中，必须在其内侧设置若干道水平拉杆，以抵消由于下塔柱向外倾斜而引起的水平分力，并达到控制下塔柱塔脚部位断面与内部应力在设计允许范围内的目的。经过初步分析，结合XX大桥的结构特点和下塔柱施工分步，拟采用4道预应力拉杆，随下塔柱施工节段的升高逐步施加。使得下塔柱施工在满足设计要求的情况下，达到科学、经济、安全施工的目的。,控制计算准则,按照设计要求，在施工过程中，主要荷载组合工作状况下，塔脚截面
6、拉应力控制不超过1MPa；同时，施工控制阶段最高点对悬臂端最大位移不超过3mm。构件应力按弹性阶段进行计算，按容许应力控制计算成果，各种工况下内力直接叠加。由于塔柱具有足够的抗弯刚度，由此在应力计算中仅依据设计图纸提供的标准断面进行，未计入钢筋及劲性骨架的影响，同时未考虑对下塔柱受力状态有利的塔脚影响。因此，所得的应力计算成果是偏于安全的。预应力拉杆的主动力在下横梁施工完毕后，与下塔柱形成整体封闭框架体系，共同受力后方可释放。,下塔柱主动力对拉控制（第一阶段）,下塔柱主动力对拉控制（第二阶段）,下塔柱主动力对拉控制（第三阶段）,下塔柱主动力对拉控制（第四阶段）,工 程 实 景,下横梁施工技术,
7、下横梁为全塔的主要受力部位之一，承受着下塔柱、中塔柱传递的巨大的水平分力，是保证主塔外形的关键部位。下横梁施工高度高距承台顶面28.62m；混凝土体积大约1500m3；预应力束密集共计64道。这些因素为我们的施工工艺提出了很高的标准，我们从支撑体系、浇筑方案、张拉措施各个方面制定了严格、细致的施工方案，保证了下横梁的结构质量。,下横梁支撑示意图,下横梁支撑体系有限元计算结果,下横梁浇筑分步示意图,下横梁两步浇筑的优点,1、下横梁上下2m主塔范围内不留施工缝，主塔和下横梁之间的刚性固结性能好，尤其是外八字角与下横梁和主塔之间整体联结，消除外八字部位的应力集中，既保证有联结刚度，又确保外观质量。
8、2、支架和模板稳定，模板搭设容易，底板振捣密实有保证，减少模板和支架的受力变形，虽然是分两步浇筑，但第一步模板不拆除，接缝位置用玻璃胶处理，不会出现穿裙子现象。 3、分两步浇筑，能解决大体积砼水化热不易挥发的缺陷，不易产生内部裂缝，养护也容易。 4、工作人员施工方便。,下横梁模板及支护工艺图,工程实景（一）,工程实景（二）,工程实景（三）,工程实景（四）,工程实景（五）,下横梁预应力施工技术,下横梁位于下塔柱、中塔柱转折部位，主要承受着中塔柱沿轴向传递的主梁荷载和下塔柱沿轴向传递的支撑反力所产生的巨大水平分力，是下塔柱、中塔柱形成钻石型结构的主体承力构件。下横梁之所以能够承受如此大的轴力，主要
9、依靠施加在下横梁轴向的22746吨的后张预应力系统。因此，保证下横梁预应力系统准确、可靠的建立成为施工控制的关键。施工准备阶段，我们对钢绞线、锚具等相关材料进行了严格的检验和试验，不符合国标及相关质量标准规定的产品坚决不准许使用。到权威部门对张拉千斤顶进行了检验，并利用AutoCAD精确绘制了千斤顶曲线图、将相关数据汇总再利用Excel准确计算钢绞线的伸长量和允许偏差，计算充分考虑了43m长孔道的实际情况，确定精确的摩擦损失系数，为建立永久预应力提供了可靠的保证。张拉过程中，结合现场情况和设备情况确定了分阶段循环对称张拉的合理顺序，依照设计要求优质、高效的完成了下横梁预应力体系的建立。,张拉控
10、制千斤顶曲线图,张拉控制计算表,工程实景（一）,工程实景（二）,架体式爬模施工技术,针对中、上塔柱的结构特点和控制要求，经过严格的论证和分析，我们采用了架体式爬模施工技术来进行下横梁以上塔柱的施工。架体式爬模系统施工技术是一项先进的施工工艺，该架体能垂直爬升，也能斜向爬升。在结构施工阶段，系统依靠自身动力，架体与模板配合，互为支撑、交替爬升，可形成集模板、操作平台和普通脚手功能于一体的多功能架体，能满足施工全过程各工序施工的需要。,爬模施工总图,模板配置设计(一）,施工节段划分:考虑塔柱施工段自身劲性骨架的抗倾能力，国产钢筋的长度的经济许可，斜爬模较合理的爬升高度及施工进度方面的因素，施工段划
11、分的高度拟定为4.5米。下塔柱从塔脚开始向上划分，中塔柱从下横梁中线向下划分，上塔柱从转折点向上划分，把异形施工段集中在下横梁处。下塔柱划分6个施工段，中塔柱15个施工段，上塔柱11个施工段全塔共计：32个施工段。模板的配制:模板的配制以中塔柱截面为基准。有M1、M2、G、E型等几个规格。中、下塔柱顺桥向增加Bi、Qi系列变截面模板，横桥向增加Pi系列变截面模板。收分模采用整体面板逐节割去的办法处理。上塔柱模板在横、顺桥向全部利用中塔柱模板。下塔柱、中塔柱、上塔柱倒角模板分别焊于Bi、Qi、M2上。在上、中、下塔柱的交接处的异形施工段，按工程实际尺寸加工异形模板，满足工程要求。,模板配置设计(
12、二）,模板的高度方面：在4.5米高绕周边合为二截，每节高度2.250米。为保证塔柱表面施工接口的光滑平整一套模板至少配置3块2.25米高的模板，施工时三块模板垂直翻转使用，保证在施工段接口处始终有一块模板固定着，作为上节施工段模板的支承和定位。同时也作为爬架提升的支承点。从而保证了塔柱混凝土外观和内在的施工质量。 模板的固定：采用M24H型对拉螺栓系统，螺母和外螺杆重复周转应用，并兼作爬架系统固定的支承点。螺母拧出后，可以在爬架下挂脚手上补平孔位。模板的用料：面板采用-6冷轧钢板6.3#槽钢肋、12#槽钢回檩及合理的对拉螺杆间距。保证模板的刚度。从而也保证了混凝土表面平整度，完全满足施工的要求
13、。塔柱的内模：在上、中、下塔柱标准截面段用与外模对应的标准钢模板施工。,标准模板图（一）,标准模板图（二）,爬架施工设计（一）,爬架的应用布置：爬架从中塔柱开始应用，直至上塔柱塔顶。当然在技术上也可以从下塔柱开始就应用，但考虑到在下横梁处有较多的后续工序要施工，以及转向的设施投入等因素，综合考虑后决定采用本方案。爬架的布置采用在塔柱的外三侧布置，顺桥向定名P1爬架、横桥向定名为P2爬架，每侧塔柱布置3个架体。架体的构造与提升：架体由附墙段、工作架段、导向机构和附墙接长架和下挂吊篮脚手几部分组成。每个操作层间距高度为2米，爬架总高度为16米，工作架高度11米，附墙架高度为4.5米左右。爬架的提升
14、动力采用手拉葫芦。爬架与模板之间互设支承点，通过塔柱，互为支承体，交替上升，达到爬升施工的功能。,爬架施工设计（二）,爬架的组装：爬架从下横梁以上的中塔柱第一施工段完毕后开始组装。开始进行三面交替爬升（注：顺桥向内侧面由与支承系统和上人脚手架组合在一起脚手系统来满足模板的提升施工）。爬架的转向爬升:中塔柱爬架爬升至中上塔柱交接转折处时，顺桥向的P1架按照塔吊的起重能力进行解体或直接提升来完成连续转向爬升；横桥向的P2架可直接提升进入上塔柱的爬升施工阶段。爬架转向后可一直爬升施工至上塔柱结构封顶。横、顺桥向的P1、P2架爬升至中、上塔柱转折处要暂停爬升，停留在转折处。上端临时固定后兼作临时脚手平
15、台用。在中间支撑脚手系统中，搭设临时操作平台，进行上塔柱第一段混凝土的施工，待混凝土达到规定的强度后，爬升架体P1、P2架。,爬架施工横断面图,爬架施工纵断面图,爬架转向部位施工图,工程实景（一）,爬架组拼,工 程 实 景 （二）,工程实景（三）,工程实景（四）,工程实景（五）,爬架操作平台,工程实景（六）,爬架提升,架体式爬模施工技术成果,施工进度成果：应用架体式爬模的先进技术，我们实现了塔柱高度的快速增长，特别是在中塔柱施工阶段，仅用52天就完成了15个施工节段的施工，最快时达到了三天一步，达到了国内同类桥梁施工速度的最高水平。 工程质量成果：架体式爬模设备在模板连接设计、模板收分设计、爬
16、架导向设计、爬架与模板的互动设计等方面科学、独特的思路，使主塔柱的施工质量得到有力的保证， 塔柱内部、外观质量完全达到了工程创优的技术要求。 施工安全成果：爬架提供了安全、稳定、可靠的施工操作平台，满足了各个工种顺利、无干扰施工的要求，整个主塔施工过程中无一次重大伤亡事故发生，创造了超高空结构物施工的奇迹。,中塔柱水平主动横撑设计,中塔柱垂直高度65m，向内侧倾斜约14。由于塔柱内倾角度较大，随着施工高度的增长，施工荷载与塔柱自重荷载在塔柱根部外侧所产生的负弯矩会越来越大，塔柱横向位移也会越来越大，如不加以控制，势必导致中塔柱根部外侧混凝土因拉应力过大而产生开裂，因此必须对中塔柱根部外侧的拉应力加以控制。控制的方案通常有两种：一种是设置刚性较大的水平支撑直接连接于两侧塔柱之上，依靠支撑的刚度来达到控制塔柱横向位移的目的；另一种方案是在两塔柱之间设置水平主动力横撑，即在横撑中部施加预应力来实现控制目的。经过详细的计算分析，我们认为主动力横撑对塔柱的控制更为有效、可靠、安全，最后决定在中塔柱设置了四道水平主动横撑，分阶段施加预应力以抵消塔柱内倾所产生的变形和外侧拉应力，实现了超高倾斜结构物空间线性控制的目标。,
