特大型跨海橋索塔施工方案[優(yōu)秀工程方案]

1、索塔施工方案西堠門(mén)大橋南北索塔結(jié)構(gòu)型式相同,只是在基礎(chǔ)與橫梁構(gòu)造細(xì)節(jié)上存在差別。南北索塔施工方法基本相同；但由北塔處于老虎山上,老虎山為一孤島,四面臨水,且場(chǎng)地狹小,施工環(huán)境較為惡劣。索塔施工方案以北塔為主進(jìn)行介紹。一、總體方案(1)樁基施工 北塔樁基礎(chǔ)由24根2.8m大直徑樁組成,最深樁長(zhǎng)為55.5m,最短樁長(zhǎng)為40m,總長(zhǎng)981m。在人工開(kāi)挖和沖擊鉆成孔工藝對(duì)比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,最終決定北塔基樁采用基于謹(jǐn)慎爆破與人工機(jī)械相結(jié)合的成孔工藝。基樁采用全斷面開(kāi)挖,24個(gè)孔分作兩批開(kāi)孔。兩批孔開(kāi)孔的時(shí)間間隔為一個(gè)斷面的作業(yè)深度(1.5米)所需時(shí)間。24個(gè)孔統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、合理安排,整個(gè)工藝采用流水作業(yè)的生產(chǎn)

2、組織形式。 樁頂15.2m范圍樁側(cè)摩阻失效段,采用直徑2.8m壁厚12mm鋼管作為樁側(cè)摩阻失效構(gòu)造鋼管進(jìn)行處理。構(gòu)造鋼管在基樁成孔檢驗(yàn)后進(jìn)行安裝。為便于構(gòu)造鋼管的安裝和就位,處理段基樁開(kāi)挖直徑按3.1m進(jìn)行控制。(2)承臺(tái)和系梁施工承臺(tái)澆筑采取水平分層間歇法澆筑,總共分4次進(jìn)行澆筑,第一第三次澆高1.5m,澆砼數(shù)量1150m3；第四次澆高2.5m,澆砼數(shù)量1840m3,兩層砼之間的養(yǎng)護(hù)間歇期10d。為防止承臺(tái)大體積混凝土溫度裂紋的產(chǎn)生,采用了相應(yīng)的溫度控制措施。系梁分兩次澆筑,第一次澆筑系梁底板和部分腹板,第二次澆筑剩余腹板和頂板。為避免產(chǎn)生溫度及收縮裂紋,系梁中部設(shè)2m的后澆段,采用微膨脹混

3、凝土進(jìn)行澆筑。為使北塔豎向荷載直接傳到深層基巖,承臺(tái)、系梁底加墊5cm軟木等措施與地基隔離。(3)索塔施工塔柱起步段(承臺(tái)以上8m段)采用翻模法施工,其余各節(jié)段均采用液壓自爬模法施工。整個(gè)塔柱共劃分為51個(gè)節(jié)段,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段砼澆筑高度均為4.5m。橫梁采用鋼管支架法施工,中橫梁支架搭設(shè)在承臺(tái)系梁上,上橫梁支架搭設(shè)在中橫梁上,在中橫梁澆筑完成后,拆除中橫梁下澆筑支架進(jìn)行上橫梁支架搭設(shè)。索塔橫梁與塔柱連接處設(shè)置后澆段,橫梁與塔柱聯(lián)系部分與塔柱同時(shí)澆注,塔柱先于橫梁進(jìn)行澆筑,橫梁澆筑完成并有一定強(qiáng)度后,最后澆注兩個(gè)1m寬合龍段。二、總體布置由于老虎山為一孤島,場(chǎng)地狹小,不能完全滿(mǎn)足施工布置的要求。為此,

4、在充分利用已有場(chǎng)地的基礎(chǔ)上,在老虎山外圍臨水面搭設(shè)鋼管平臺(tái)來(lái)作為施工平臺(tái)和施工場(chǎng)地。(1)施工用水、用電在老虎山和冊(cè)子島之間架設(shè)架空索道,將施工用高壓電線(xiàn)路和用水管道懸掛到索道上連接到老虎山,解決施工施工和生活用水、用電問(wèn)題。在老虎山設(shè)置800KVA變壓器一座。圖1-1 北塔施工平面布置圖(2)拌合站由于場(chǎng)地的限制,拌和站占地面積要盡可能小。結(jié)合塔結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)拌和站主要根據(jù)塔身節(jié)段澆筑進(jìn)行配置,現(xiàn)場(chǎng)配置兩套50m3/h簡(jiǎn)易拌和站。(3)材料堆放場(chǎng)材料堆放場(chǎng)地的材料儲(chǔ)量以能滿(mǎn)足塔身節(jié)段12次澆筑進(jìn)行配置,承臺(tái)系梁等大體積澆筑時(shí),砂石、水泥等材料運(yùn)輸船停靠在碼頭進(jìn)行備料,隨卸隨用。(4)施工

5、臨時(shí)用房在老虎山上修建能夠容納150人居住的生活用房。為保障臺(tái)風(fēng)期施工人員安全,在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前,所有工作人員撤離老虎山。圖1-2 北塔施工總體布置圖(5)施工碼頭在老虎山北側(cè)建碼頭一座,用于施工船舶的?？?解決老虎山上施工所需設(shè)備和材料的轉(zhuǎn)運(yùn)。(6)龍門(mén)吊在樁基施工期間,布置一臺(tái)80t龍門(mén)吊,用于基樁鋼筋籠的下放和樁孔失效處理段鋼管的安裝。(7)塔吊布置在兩塔柱的外側(cè)背后,便于附著,同時(shí)也利于兩臺(tái)塔吊之間的配合。根據(jù)施工需要選擇一臺(tái)SCMF0/23B塔吊作輔助塔吊,一臺(tái)起吊能力更大的SCM H3/36B塔吊作為主塔吊。主輔塔吊基礎(chǔ)均布置在承臺(tái)預(yù)埋件上,施工用的材料、機(jī)具設(shè)備、安裝工作都采用塔吊實(shí)

6、現(xiàn)。(8)電梯電梯布置在兩塔支中間位置,電梯靠橫梁現(xiàn)澆支架系統(tǒng)立柱鋼管安裝。在兩塔肢之間布置橫向通道,施工人員可方便的到達(dá)各個(gè)施工作業(yè)面。(9)砼輸送砼輸送采用一級(jí)泵送,輸送管布置于塔吊內(nèi)側(cè),直接從拌和場(chǎng)地輸送至索塔各個(gè)斷面。(10)橫梁施工支架和主塔臨時(shí)橫撐橫梁支架系統(tǒng)采用直徑82020,壁厚10mm的鋼管定尺加工而成,橫橋向分4排,順橋向分3排共12根鋼管,鋼管的豎向連接采用法蘭盤(pán)連接方式。支架頂部采用貝雷梁分配荷載。兩個(gè)塔肢之間的橫撐采用直徑800mm,壁厚12mm的鋼管。下塔柱布置3道,上塔柱布置2道,每1道水平面上布置2根鋼管。(11)模板系統(tǒng)及施工節(jié)段劃分根據(jù)主塔的結(jié)構(gòu)特征及模板系

7、統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則,主塔施工標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段共45個(gè)4.5m節(jié)段,其余6個(gè)為高度不等的調(diào)整節(jié)段,整個(gè)塔身為51個(gè)施工節(jié)段。三、主要施工工藝及方法(1)北塔樁基施工北塔樁基礎(chǔ)樁孔施工采用謹(jǐn)慎爆破與人工機(jī)械相結(jié)合的成孔工藝；樁基混凝土澆筑主要采用無(wú)水樁孔普通樁基礎(chǔ)混凝土澆筑工藝。圖1-3 北塔樁基施工總體布置圖1、謹(jǐn)慎爆破成孔工藝要點(diǎn)1)孔口施工孔口預(yù)裂孔將緩沖孔按預(yù)裂孔設(shè)計(jì),形成雙預(yù)裂孔口爆破,平均單耗按q=100 g /m,單節(jié)藥量分布為40g-50g-60g,單孔藥量為150g。孔口3m段澆筑C30砼作成井圈。2)謹(jǐn)慎爆破設(shè)計(jì)一般樁孔采用了對(duì)比試驗(yàn)確定的爆破工藝,人工配合機(jī)械除渣。但對(duì)于左側(cè)1#、4#、7

8、#、10#孔因由于穿過(guò)海蝕洞,樁基施工前先砼澆筑海蝕洞,并采用臺(tái)階式布孔方式,進(jìn)一步減小爆破的振動(dòng)。圖1-4臺(tái)階式開(kāi)挖第一層布孔圖圖 1-5臺(tái)階式開(kāi)挖逐層布孔圖2、孔壁防護(hù)在0m標(biāo)高以下充分考慮樁身的嵌固作用一般不進(jìn)行噴護(hù)。對(duì)0m標(biāo)高以上及其他易破碎區(qū)段采C25噴射砼噴護(hù),噴護(hù)厚度5cm,內(nèi)掛5mm成品鋼絲網(wǎng)。施工中每進(jìn)尺46m進(jìn)行一次噴護(hù)作業(yè)。3、孔內(nèi)滲水處理由于-25 m標(biāo)高以上滲水量較少,-25 m以下一天滲水量約30m3左右,故采用高壓水泵排水,對(duì)穿過(guò)F8斷裂帶的樁孔采用及時(shí)噴護(hù)的方法,并備用水玻璃阻水。4、孔內(nèi)通風(fēng)0m標(biāo)高以上保持孔內(nèi)通風(fēng)良好,0m標(biāo)高以下每一次起爆后先噴淋水,然后向

9、孔底送風(fēng)送氧。5、樁側(cè)摩阻失效處理在0m標(biāo)高以上安裝樁側(cè)摩阻失效鋼管。鋼管采用=12mm鋼管。鋼板由工廠(chǎng)卷制,內(nèi)徑2.8m,按6m分段運(yùn)輸,在現(xiàn)場(chǎng)焊接成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。鋼管外側(cè)涂2mm瀝青涂層,作為摩阻失效處理。摩阻失效鋼管安裝完成后在鋼管外壓注M30砂漿填筑。6、樁基砼澆筑圖1-6北塔樁基基底巖層示意圖視樁孔內(nèi)滲水量多少,121#樁基檢底后按普通混凝土澆筑,對(duì)于2224#樁由于孔內(nèi)滲水量較大,采用水下砼灌注方法施工。北塔樁基采用了謹(jǐn)慎爆破技術(shù)進(jìn)行開(kāi)挖,在老虎山堅(jiān)硬的巖石巖層中,平均每天達(dá)到1.01.2m,單天成孔1.8m的進(jìn)度,施工質(zhì)量、安全控制良好。謹(jǐn)慎爆破與人工機(jī)械相結(jié)合的成孔工藝確保了北塔樁

10、基礎(chǔ)施工質(zhì)量,控制了成孔過(guò)程中的不利因素,在不影響周邊巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性情況下,在有效工期內(nèi)按時(shí)按質(zhì)完成了工程任務(wù)。(2)北索塔施工1、索塔起步段起步段為14節(jié)段,采用落地腳手架結(jié)合翻模施工工藝完成。2、索塔塔身施工1)索塔塔身采用液壓自動(dòng)爬模施工工藝。爬模系統(tǒng)循環(huán)作業(yè):拆模連接爬錐懸掛模板爬升導(dǎo)軌爬升模板系統(tǒng)合攏模板系統(tǒng)測(cè)量放樣面板面板定位安裝拉桿預(yù)埋爬錐拆模。圖1-7北塔塔身施工分層圖2)鋼筋、模板、混凝土施工同起步段施工。3)預(yù)埋件及附屬結(jié)構(gòu)施工:塔柱預(yù)埋件主要包括結(jié)構(gòu)埋件和施工臨時(shí)埋件。為保證塔身美觀(guān),施工埋件盡可能采用預(yù)埋螺栓。施工完成后及時(shí)封堵。塔柱外電梯平臺(tái)、內(nèi)爬梯結(jié)構(gòu)及防雷設(shè)施等

11、附屬結(jié)構(gòu),在塔柱施工中由塔吊和卷?yè)P(yáng)機(jī)吊安。液壓自爬模系統(tǒng)在北索塔施工中,施工后的塔身表面平整、光滑,砼強(qiáng)度、塔身線(xiàn)性均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。并且克服了施工周期較長(zhǎng)、海上施工環(huán)境惡劣、爬升高度高、施工作業(yè)危險(xiǎn)等方面的影響,有效地縮短了西堠門(mén)大橋索塔的建設(shè)時(shí)間,確保了工程質(zhì)量和工程安全。3、橫梁施工索塔橫梁采用搭設(shè)支架現(xiàn)澆方式施工,為確保砼施工質(zhì)量,分段澆筑施工,在橫梁兩端設(shè)置各1m的后澆段,后澆段的設(shè)置,可削弱塔柱與橫梁間的約束嵌固效應(yīng),減小砼裂紋產(chǎn)生幾率,保證索塔施工質(zhì)量。中橫梁與塔柱聯(lián)系部分與塔柱同時(shí)澆注,共分三次完成,第一層澆注底板及部分腹板砼,澆筑高度為2.325m(上橫梁為2.039m),第二層澆注部分腹板,澆筑高度為2.175m(上橫梁為4.5m),第三層澆注部分腹板及頂板砼,澆筑高度為4.5m(上橫梁為2.461m)；被后澆段分隔開(kāi)的部分可與之異步澆筑,共分兩次完成,澆筑高度分