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1、第四章 混凝土桥塔施工工艺4.1 施工准备4.1.1 根据桥塔塔形和结构，研究确定施工方法和选用施工机具。1.塔柱当其为直塔时，一般宜用爬模；当其为有斜塔时，可选用有劲性骨架或支架爬架提升模扳。2.根据塔柱高度与模板结构，选定塔柱每次浇筑高度。3.横梁施工应根据其位置的高度与跨度，设计规定的浇筑方法，选用满布支架法或膺架法。4.根据塔柱高度外形尺寸选定混凝土及材料等的运送提升设备及施工电梯等。4.1.2 根据选定的施工方法和施工机具设备，进行场地的总体布置。1.塔吊的布置应考虑：1）便于塔吊附墙；2）塔吊的选型应能满足覆盖所有的施工面及起吊能力；3）不影响主梁的施工。2.混凝土输送泵的布置及规
2、格型号应考虑泵送高度和距离能满足施工需要。4.1.3 测量标志的校核与设立。4.2 塔柱施工4.2.1 塔柱施工前应充分了解塔柱在施工过程中的应力状态塔柱体形与结构形式根据设计要求主要有单柱形、门形、A形、H形、倒Y形、钻石形等，在顺桥向一般为垂直的。在结构上，有塔墩固结和塔梁固结或塔梁分离的。4.2.2 塔柱施工分段进行1.塔柱的分段原则，主要应简化模板结构和便利混凝土的浇筑。塔柱施工分段一般应考虑：塔柱变截面的位置、横梁的位置及其与塔柱的连接方式，以及劲性骨架和爬架高度、大型预埋件位置等；横梁与塔柱根据设计情况可以采用同时施工，也可采取分开施工。然后浇筑接头混凝土合龙。2.塔柱一般分为标准
3、节段和特殊节段。标准节段是塔柱在施工过程中，每节塔柱都可使用同一套标准模板，其高度一般为36m；特殊节段的模板需要单独设计。4.2.3 塔柱施工 1.塔柱与横梁交接处的施工顺序依据设计规定确定。2.承台顶到下横梁底的下塔柱部分，一般为实心段混凝土，施工时可在两塔柱周边搭设钢管拼装支架进行施工。以其第一节段混凝土顶端模板为导模，浇筑各节段塔柱直至下横梁底。当施工至横梁上一定高度，安装爬模架，转入爬模架施工。3.中塔柱是指下横梁顶到上横梁底的塔柱部分；上塔柱是指上横梁顶到塔顶部分的塔柱。其中有非标准节和标准节，需由塔吊配合，采用劲性骨架和爬架施工。4.斜塔施工为了抵消塔柱内倾产生的水平力与弯矩，需
4、每隔一定高度设水平刚性横撑及预应力拉索，以使其线形和应力符合设计要求，并保证施工安全。劲性骨架安装、测量、调整和焊接劲性骨架制造塔柱钢筋安装塔柱内、外模安装内、外模制造塔柱混凝土浇筑混凝土养护、凿毛、拆模、修整重复上述步骤施工下一节段塔柱直至下横梁底塔吊基础施工塔柱中线及基准线放样、塔柱底边轮廓线放样、起始高程面建立塔柱施工准备材质检验钢筋下料成型混凝土试配及试件制作爬架制造塔柱施工至一定高度爬架安装到位模板检查调整 4.2.3-1 下塔柱施工工艺流程框图下横梁顶中线标高、复核 塔柱内侧脚手架拼装、外侧爬架升高劲性骨架接高、校正主筋接长、普通钢筋立内、外模模板检查、校正制作混凝土试件混凝土浇筑
5、养护、拆模、凿毛、整修爬架、模板提升斜拉桥塔柱内索道管预埋及其柱内预应力筋安装重复上述步骤，施工下一节段塔柱，直至上横梁底图4.2.3-2 中塔柱施工工艺流程图中横梁中线、水准测量劲性骨架标高、位置复核脚手架安装泵管接高劲性骨架接高、调整索道管安装调整塔柱内脚手架接高立内模、绑扎钢筋斜拉桥桥塔内索道管预埋，柱内预应力筋安装爬模提升、安装和调整浇筑混凝土、养护、凿毛、拆模交汇段底部两侧焊牛腿、安装分配梁试件制作重复上述步骤进行下一节段塔柱施工直至塔顶图4.2.3-3 上塔柱施工工艺流程图4.2.4 塔柱竣工质量要求塔柱斜率偏差不大于H/3000，且不大于30mm（H为塔高度），断面尺寸20mm，
6、轴线偏位10mm。混凝土颜色要一致，表面光洁，棱角完整、顺直，平整度每2米小于3mm。4.3 劲性骨架施工4.3.1 劲性骨架设计劲性骨架是塔柱施工的受力结构，是钢筋定位，内、外模调整的支承架，对于保证桥塔的线形及斜拉索套筒的固定与精确定位起到关键作用；在进行设计时，应考虑下述荷载：1、劲性骨架自重；2、混凝土施工过程中的施工荷载；3、风载；4、塔柱模板及其混凝土重量形成的水平力；5、浇筑混凝土过程中混凝土对模板产生的侧压力；6、其它施工荷载。4.3.2 劲性骨架加工制造。劲性骨架一般设计为格构式杆件经过焊接拼装而成的具有足够刚性的钢结构骨架。材料一般使用Q235-A级钢材。根据吊机吊重（吊距
7、）能力，劲性骨架一般加工高度为68m；劲性骨架的加工制造，必须在施工平台上面的胎模上进行。劲性骨架施工时采用规范要求的负公差下料，可以在加工胎模上分片加工，再在拼装胎模上拚接成整体。因为施工时螺栓连接不如焊接施工方便，现场加工一般采用焊接形式进行，制作过程中，骨架各杆件连接部位严格按设计要求焊接牢固，焊工必须有操作证以保证焊缝（高度和长度）质量；为减少安装过程中的工作量，在制作过程中，将劲性骨架顶面加工成平面，方便下一节段劲性骨架的接高。制作及拼装过程可以使用吊机配合。劲性骨架制造完毕后需进行出厂检验，验收。4.3.3 劲性骨架安装接高前应检查前一节劲性骨架顶面柱脚位置、标高和轴线位置满足规范
8、要求的10 mm偏差。对接时使用塔吊吊装，合理选择吊点位置，避免与其它结构碰撞，减小吊装变形。施工过程可以使用倒链配合吊机进行劲性骨架安装。安装过程需在技术员指导下进行，用钢板临时限位，先焊接对接钢板的一端于前劲性骨架支腿杆件上，操垫本节劲性骨架支腿高度，使用全站仪三角精密测量，测量其顶面四个角三维坐标位置，使得调整后劲性骨架顶面四个角的位置、顶面轴线位置、倾角偏差符合规范要求，测量复查后按设计要求再予以焊接固定。各柱脚支腿角钢（槽钢）焊接接长要保证连接板、加强钢板长度、厚度、数量、焊缝长度、焊缝高度等均满足等强焊接的要求。劲性骨架是钢筋骨架的依托支架，一般施工过程中都要求其拼装后高度要比钢筋
9、顶面要高。劲性骨架的安装需保证模板、钢筋、索套管等空间定位位置的准确。4.3.4 质量控制1.劲性骨架在胎架上制造好后，必须经质检人员检查验收后合格方能投入使用。其加工制造检验标准按如下：长度、宽度容许误差5mm，对角线容许误差6mm，轴线容许误差2mm。加工及安装后的劲性骨架应填写测量检查资料、经质检工程师签字后，方可进入下一道工序；2.劲性骨架焊缝质量要建立检查签证制度；3.劲性骨架安装允许偏差：平面位置偏差5mm；以塔柱中轴线为基准线，斜率偏差H/3000mm，标高容许误差5mm，外形尺寸容许误差5mm。4.4 爬模施工爬模系统是实现高塔柱现浇的施工设备，由模板、爬架及提升系统三大部分组
10、成，提升方式可根据施工需要选择倒链手动、电动或液压爬升。4.4.1 爬模模板爬模模板一般采用钢模或优质的胶合板，且可沿竖向分节，模板分节高度可根据塔柱构造特点、混凝土浇筑压力、爬模本身提升能力等因素确定，一般分节高度为3m6m。提升模板按其吊点不同可分为依靠外部吊点的单节整体模板逐段提升、多节模板交替提升（翻转模板）及本身带爬架的爬升模板（爬模）。1.单节提升模板对于截面尺寸相同，外观质量要求一般的混凝土塔柱施工，可采用单节整体提升模板。施工时先将组合模板或特制模板，分块组装，模板下端夹紧塔柱混凝土壁以防止漏浆，然后进行混凝土全模板高度浇筑，混凝土达到规定的设计强度后，将模板拆成几块后提升并组
11、装，继续施工。单节提升模板可用组合式钢模和特制钢模。模板一次浇筑高度一般在36m。该方法在塔柱截面尺寸变化较大时使用，具有一定的局限性。2.翻转模板（交替提升多节模板）每套翻转模板由内模、外模、对拉螺杆、护栏及内工作平台等组成，不必再另设内外脚手架。模板分节高度、分块大小根据起重设备吊装能力和塔柱构造确定。一般情况下，每套模板沿高度方向分为三节，每节高度13m。施工时先安装第一节模板，浇筑混凝土，完成一个基本节段的施工；再以已浇筑混凝土为依托，拆除已浇筑节段下两节模板，顶节模板不拆，向上提升并接于顶节之上，安装对拉螺杆和内撑，完成第二节模板安装。如此一次次交替上升，直至施工到塔柱顶部。翻转模板
12、系统依靠混凝土对模板的粘着力自成体系，制造简单，构件种类少，模板的大小可根据施工能力大小灵活选用。混凝土接缝较易处理，施工速度快，能适应各种结构形式的塔柱施工，目前广泛使用，特别是折线型塔柱使用翻转模板施工更加具有优势。但该体系不能爬升，依靠塔吊等起重设备提升翻转循环使用，对起重设备要求高。4.4.2 爬架爬架根据塔柱形式布置有四周满布爬架，如单柱式、“H”形塔柱等，也有内侧满布脚手架、其余三面使用爬架，如“A”形塔柱、倒“Y”形塔柱等。爬架可用万能杆件拼装，也可用型钢加工，主要由网架和联结导向滑轮提升结构（或塔式吊机提升系统）组成。爬架沿高度方向可以分成两部分，下部为附墙固定架，是爬架的主要
13、承力结构，包括两层操作平台。它依靠附墙螺栓与塔身连结，承担整个爬架自重恒载及全部操作层施工荷载（静载+动载）的剪力与弯矩以及风载，上部为操作层工作架，包括46个工作操作平台，主要承受各个操作层施工荷载与风荷载。爬架总高度及结构形式根据塔柱构造特点、拟配模板组拼高度及提升一次爬架拟施工几节塔柱、爬架附墙的承载力等综合条件确定，一般爬架总高度在1520m左右。4.4.3 爬架提升系统爬架提升系统由爬架自提升设备（或外部提升设备）和模板拆翻提升设备两部分组成。爬架自提升设备一般采用倒链葫芦、电动机或液压千斤顶，爬架外提升设备一般采用塔吊根据吊重将爬架分片提升，到了使用高度附着于塔柱上之后再将爬架使用
14、联接杆件连成整体。滑模模板拆翻提升设备则可是用倒链葫芦、电动机或卷扬机，提升设备提升速度很慢。爬模模板拆除、提升安装均由塔吊提升，具有提升重量轻、装拆速度很快，操作简单安全可靠、倒用方便的特点，比滑模施工速度快，节约工期。使用倒链葫芦、电动机或卷杨机提升爬（滑）模架对折线型塔柱施工适应性较差，一般只在直线型塔柱施工中应用。4.4.4 爬模架施工工艺流程1.爬模操作工艺1）主塔爬升模板系统是以塔柱钢筋混凝土墙为承力主体，利用附墙螺栓附着于已浇筑塔柱体上，并利用高塔吊提升爬模及模板，使爬模和模板交替向上爬升，形成集模板、爬模和脚手架为一体的爬模系统，完成模板爬升、就位和塔柱的混凝土浇筑工作，爬架、
15、爬模施工步骤详见图4.4.4-1，图4.4.4-2。2）爬升模板系统，有爬模架、模板二大主要部分组成。图4.4.4-1 爬升架施工工艺流程图2.施工程序1）塔柱外模采用大块爬模，内模采用钢组合模板。内外模用对拉螺杆固定以抵抗混凝土浇筑中产生的水平力，螺杆端部的“H”形螺母是爬架附墙预埋件，对拉螺杆长度可以控制模板内部尺寸，作内撑使用。内外模利用劲性骨架调整固定，并将模板承受的所有荷载传递给劲性骨架。模板安装前进行除锈、清理，模板应涂刷同一品种脱模剂。2）塔柱第一次立模前，须在塔根的塔柱外、内模底边轮廓线上找准基准面、此基准面须平整、准确。并经测量人员放线、检查，不平时须打磨平整。3）模板拼装时，必须按预拚顺序号逐块
