1、黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋主塔快速施工技術(shù)中鐵大橋局集團(tuán)有限公司二一二年十月,1、工程概況,2、主要技術(shù)措施,3、主塔快速施工技術(shù),4、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn),5、科技查新,匯報(bào)內(nèi)容,6、應(yīng)用經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益證明,1、工程概況,1、工程概況,1.1概況 黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋是新建武漢至黃岡城際 鐵路及黃岡至鄂州高速公路的關(guān)鍵控制性工程,大 橋設(shè)計(jì)為雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋,其主跨布置為 (81+243+567+243+81)=1215m .,1、工程概況,1.2主塔結(jié)構(gòu)形式 主塔結(jié)構(gòu)型式為H型鋼筋混 凝土結(jié)構(gòu),主塔總高度 190.5m.主塔由5部分組成: 下塔柱高34m,中塔柱高 105.5m,上塔柱高51m

2、,下 橫梁高8m,上橫梁高8m.,下塔柱,中塔柱,上塔柱,上橫梁,下橫梁,1.3主塔快速施工技術(shù)研究背景 “黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋主塔快速施工技術(shù)” 以黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋?yàn)楸尘?在主塔施工前, 制定一套合理的方案和快捷施工措施,確保主塔質(zhì) 量和安全可控目標(biāo),縮短主塔的施工工期,加快主 塔施工速度,減少施工投入,為以后同類高塔施工 提供寶貴的經(jīng)驗(yàn).,1、工程概況,2、主要技術(shù)措施,2 、主要技術(shù)措施,主要技術(shù)措施: （1）合理選擇塔吊型號(hào)和布置塔吊位置. （2）合理的選用施工電梯型號(hào)和布置施工電梯位置. （3）主塔采用6m節(jié)段爬模,并將6m節(jié)段爬模部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn). （4）上橫梁與上橫梁處塔柱采

3、用異步施工, （5）12m節(jié)段高勁性骨架和12m長(zhǎng)鋼筋與6m節(jié)段爬模配套施工. （6）索導(dǎo)管在工廠按設(shè)計(jì)位置初步定位在勁性骨架上,現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將索導(dǎo)管與勁性骨架整體吊裝. （7）通過將主塔環(huán)向預(yù)力張拉由兩端調(diào)整為一端和在爬模吊平臺(tái)下增加環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工小平臺(tái). （8）將斜拉索齒塊模板設(shè)計(jì)成整體鋼模,整體制作、安裝、拆除.,3、主塔快速施工技術(shù),3、主塔快速施工技術(shù),3.1 主塔塔吊選型及布置 （1）塔吊選型 塔吊各項(xiàng)性能必須滿足主塔施工吊高、吊重、吊距要求. 黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋每個(gè)主塔選用2臺(tái)塔吊.,（2）塔吊布置 a、布置在主跨側(cè)：通航區(qū)吊裝不安全,邊跨側(cè)吊裝吊距大. b、布置在上下游側(cè)：與塔

4、柱沖突,需要塔吊水上基礎(chǔ). C、布置在邊跨側(cè)：較合理,材料和設(shè)備在邊跨側(cè)水上和棧橋上吊裝,吊距小. c、塔吊方位布置:拆除工況,12o,MC480,16o,MC200,主跨側(cè),3、主塔快速施工技術(shù),邊跨側(cè),主塔區(qū),接岸上,（3）塔吊附墻布置原則: a、MC200高度在MC480下方,兩塔吊始終保持6m以上高差. b、滿足12m高大節(jié)段勁性骨架及12m長(zhǎng)主筋搭配的吊高要求. c、盡量減少塔吊扶墻次數(shù). d、附墻與斜拉索關(guān)系. MC480：布置4道附墻 MC200：布置6道附墻,MC480,MC200,3、主塔快速施工技術(shù),3.2 主塔施工電梯的選型和布置 主塔施工選用京龍SG200電梯,最大運(yùn)載

5、量為2t,每批上下人員數(shù)量限載9人. 施工電梯布置在從電梯平臺(tái)上一次到塔頂位置.同時(shí)應(yīng)避免在主塔中間換乘, 不能與塔吊附墻有沖突. 電梯附墻不能布置在環(huán)向預(yù)應(yīng)力位置處.,電梯直接到塔頂,3、主塔快速施工技術(shù),與塔吊附墻不沖突,電梯平臺(tái)布置 在圍堰上,3、主塔快速施工技術(shù),施工電梯平臺(tái)布置在圍堰上.,3.3 爬模選型、爬模改進(jìn)、爬模布置 3.3.1 爬模選型 黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋主塔高度190.5m,主塔 采用6m節(jié)段爬模施工,主塔分節(jié)段澆筑次數(shù)少,共 33節(jié)段,如果采用4m/4.5m節(jié)段爬模施工,主塔施 工分節(jié)段數(shù)澆筑多達(dá)49/43節(jié)段,比6m節(jié)段澆筑爬 模主塔施工節(jié)段數(shù)多16/10個(gè)節(jié)段.,

6、3、主塔快速施工技術(shù),3、主塔快速施工技術(shù),主塔分33節(jié)段. 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段為6m節(jié)段,共27節(jié)段. 非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段小于6m節(jié)段,共6個(gè)節(jié)段,主要分布在塔柱第一節(jié)、下橫梁處二個(gè)節(jié)段、上橫梁處一個(gè)節(jié)段、塔柱頂二個(gè)節(jié)段.,3.3.2 爬模改進(jìn) 為了增強(qiáng)主塔的美觀性,黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋主塔塔柱內(nèi)外側(cè)面中間設(shè)計(jì)了大裝飾槽,塔柱豎向輪廓邊設(shè)計(jì)了大倒角.,3、主塔快速施工技術(shù),下塔柱,中上塔柱,大裝飾槽,大裝飾槽,大倒角,大倒角,3、主塔快速施工技術(shù),裝飾槽內(nèi)有肋條,根據(jù)主塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn),爬模部分結(jié)構(gòu)改進(jìn)如下. （1）大裝飾槽和大倒角模板整體制作,并固定在爬模模板上.,大裝飾槽模板,大倒角模板,3、主塔快速施工技術(shù),

7、固定在爬模模板上,3、主塔快速施工技術(shù),裝飾槽模板和爬模一起施工.,（2）裝飾槽內(nèi)附墻裝置下增加牛腿裝,裝飾槽內(nèi)架體與同一面上架體同步爬升. （3）爬模上支架后移平臺(tái)加長(zhǎng),能使裝飾槽模板和爬模一起爬升,不需要拆裝,爬模結(jié)構(gòu)加強(qiáng).,增加牛腿,后移平臺(tái)加長(zhǎng)50cm,3、主塔快速施工技術(shù),3、主塔快速施工技術(shù),裝飾槽肋條,3.3.3 爬模的布置 合理的布置下塔柱和中、上塔柱爬模軌跡,整個(gè)主塔爬模只在下塔柱和中塔柱轉(zhuǎn)角區(qū)進(jìn)行一次整拆和整裝轉(zhuǎn)換過程.,下塔柱轉(zhuǎn)換成中上塔柱爬模整體拆裝施工過程,中下塔柱爬模轉(zhuǎn)角區(qū),3、主塔快速施工技術(shù),（1）下塔柱爬模布置 外側(cè)面布置6個(gè)架體. 主跨側(cè)和邊跨側(cè)各布3個(gè)架體

8、. 下塔柱內(nèi)腔截面變化較大,不適合使用爬模,采用支架翻模施工. 下橫梁和塔柱同步施工,下塔柱內(nèi)側(cè)面采用小平臺(tái)翻模施工.,小平臺(tái)翻模,3、主塔快速施工技術(shù),主跨側(cè),邊跨側(cè),外側(cè),內(nèi)側(cè),小平臺(tái)翻模,下橫梁落地支架,3、主塔快速施工技術(shù),下橫梁和塔柱同步施工,a、下橫梁支架和下塔柱同步施工.,b、下橫梁與塔柱同步施工.,（2）中上塔柱爬模布置 內(nèi)外側(cè)面各布置4個(gè)架體. 主跨側(cè)和邊跨側(cè)各布2個(gè)架體. 內(nèi)腔在內(nèi)側(cè)面上布置2個(gè)架體. 中上塔柱爬模軌道(預(yù)埋件）布置應(yīng)避免布置在索導(dǎo)管、環(huán)向預(yù)應(yīng)力位置處.,3、主塔快速施工技術(shù),3、主塔快速施工技術(shù),主跨側(cè)面,邊跨側(cè)面,外側(cè)面,外側(cè)面,內(nèi)側(cè)面,內(nèi)側(cè)面,下塔柱,

9、中上塔柱,（3）下塔柱爬模轉(zhuǎn)換成中上塔柱爬模.,3.4 上橫梁與上橫梁處塔柱異步施工 （1）上橫梁和上橫梁處塔柱同步施工存在以下缺點(diǎn)： a、上橫梁支架必須采用落地支架提前和中塔柱同步施工,整個(gè)支架結(jié)構(gòu)龐大, b、主塔內(nèi)側(cè)面爬模在上橫梁處需要進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換. c、墩頂節(jié)間鋼梁和架梁吊機(jī)不能及時(shí)架設(shè)和拼裝,影響全橋的建設(shè)速度. 、拼支架占用吊機(jī)時(shí)間長(zhǎng),3、主塔快速施工技術(shù),97.5m,（2）上橫梁和上橫梁處塔柱異步施工 a、經(jīng)計(jì)算,上橫梁施工前,主塔需設(shè)置2道橫撐,確保主塔結(jié)構(gòu)安全,第一道為臨時(shí)橫撐.,3、主塔快速施工技術(shù),第一道臨時(shí)橫撐,第二道,b、上橫梁采用空中支架施工,支架支撐在中塔柱上. c

10、、中上塔柱內(nèi)側(cè)面爬模不會(huì)受上橫梁施工的影響. d、第二道橫撐安裝好后,拆除第一道橫撐,并在在第二道橫撐上安裝防護(hù)平臺(tái),可以進(jìn)行塔梁同步施工,上橫梁異步施工空中支架支撐點(diǎn),3、主塔快速施工技術(shù),墩頂節(jié)段鋼梁架設(shè)和吊機(jī)拼裝,防護(hù)平臺(tái),內(nèi)側(cè)面爬模不影響,e、上橫梁與塔柱鋼筋連接采用預(yù)埋鋼筋,爬模施工難度大,經(jīng)與設(shè)計(jì)院溝通,同意上橫梁鋼筋與塔柱連接采用套筒連接,同時(shí)在連接斷面處增加20%錨固預(yù)埋套筒連接加強(qiáng).,3、主塔快速施工技術(shù),塔柱上預(yù)埋套筒,上橫梁異步施工,3、主塔快速施工技術(shù),3.5 大節(jié)段勁性骨架和長(zhǎng)鋼筋搭配施工、勁性骨架和索導(dǎo)管整體吊裝施工 3.5.1大節(jié)段勁性骨架和長(zhǎng)鋼筋搭配施工 索導(dǎo)管

11、以下的勁性骨采用12m高進(jìn)行分節(jié),主 筋采用定做的12m主筋,安裝一次勁性骨架和 一次主筋,爬模就能施工2個(gè)6m節(jié)段塔柱,3、主塔快速施工技術(shù),6m,6m,12m鋼筋,12m勁性骨架,3、主塔快速施工技術(shù),3.5.2勁性骨架和索導(dǎo)管整體吊裝施工 斜拉索索導(dǎo)管定位施工是影響塔柱施工速度的一個(gè)重要因素. 主要措施如下： a、索導(dǎo)管在工廠按設(shè)計(jì)位置初步定位在勁性骨架上,并臨時(shí)固定.,3、主塔快速施工技術(shù),索導(dǎo)管在工廠按設(shè)計(jì)位置初步定位在勁性骨架上,b、現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),將索導(dǎo)管和勁性骨架進(jìn)行整體吊裝,減少高空索導(dǎo)管安裝難度.,3、主塔快速施工技術(shù),索導(dǎo)管與勁性骨架整體吊裝,c、索導(dǎo)管與勁性骨架按設(shè)計(jì)位置安

12、裝到位后,索導(dǎo)管初步定位位置與設(shè)計(jì)位置誤差不會(huì)大于4cm,然后通過在勁性骨架上安裝導(dǎo)鏈和微調(diào)裝置,快速完成索導(dǎo)管調(diào)節(jié)和精確定位工作.,3、主塔快速施工技術(shù),導(dǎo)鏈,微調(diào)裝置,3、主塔快速施工技術(shù),索導(dǎo)管底口測(cè)量,根據(jù)索導(dǎo)管出塔點(diǎn)和錨固點(diǎn)中心坐標(biāo),在計(jì)算器編制索導(dǎo)管中心線方程程序,現(xiàn)場(chǎng)采用與索導(dǎo)管內(nèi)徑大小相同的兩個(gè)裝置,在這兩個(gè)裝置中心（索導(dǎo)管中心）上測(cè)量索導(dǎo)管的中心線,控制索導(dǎo)管準(zhǔn)確位置.,索導(dǎo)管頂口測(cè)量,3.6 上塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工方案的優(yōu)化 主塔環(huán)向預(yù)應(yīng)力采用247平行鋼絲束,1個(gè)主塔數(shù)量多達(dá)2966束,其中主塔最多一個(gè)節(jié)段有388束.每節(jié)段塔柱,3、主塔快速施工技術(shù),爬模同步施工,不然就只

13、能等主塔施工完后,預(yù)應(yīng)力束,上環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工必須隨著爬模同步施工,不然就只能等主塔施工完后,重新安裝爬模進(jìn)行上塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工.,（1）環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工方案優(yōu)化: 上塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力束原設(shè)計(jì)為兩端張拉,張拉工作量大.根據(jù)環(huán)向預(yù)應(yīng)力束長(zhǎng)度短和經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),兩端張拉和一端張拉伸長(zhǎng)量基本相同,并報(bào)設(shè)計(jì)院同意,將兩端張拉調(diào)整為一端張拉,一端錨固.,3、主塔快速施工技術(shù),（2）環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工措施: 爬模施工只能施一個(gè)半節(jié)段的環(huán)向預(yù)應(yīng)力,經(jīng)與爬模公司同意,并經(jīng)過驗(yàn)算,在爬模底增加環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工吊平臺(tái)作為環(huán)向預(yù)應(yīng)力壓漿、封錨作業(yè),滿足爬能夠進(jìn)行二節(jié)段環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工.,3、主塔快速施工技術(shù),環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工主要有下

14、料、穿束、鋼絲鐓頭、張拉、壓漿、封錨,工作量較大.,3、主塔快速施工技術(shù),平行鋼絲下料,張拉端工廠內(nèi)鐓頭,平行鋼絲編束,3、主塔快速施工技術(shù),錨固端現(xiàn)場(chǎng)墩頭,現(xiàn)場(chǎng)張拉,錨固端平行鋼絲切割,3、主塔快速施工技術(shù),壓漿處,出漿處口,壓漿機(jī),3、主塔快速施工技術(shù),鋼筋和模板安裝,澆筑封錨砼,拆模,3.7 斜拉索齒塊模板整體加工和拼裝 斜拉索齒塊模板散裝存在的缺點(diǎn)： a、斜拉索齒塊為異形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,每個(gè)斜拉索齒塊都是由很多塊小模板組成,每塊小模板的結(jié)構(gòu)形式都不同,拼裝難度大. b、模板散裝,斜拉索以上塔柱內(nèi)腔不能采用爬模施工,只能在塔柱內(nèi)搭設(shè)鋼管腳手支架和平臺(tái)進(jìn)行塔內(nèi)模板拼裝,支架高,難度大. c

15、、塔柱施工完后,還得先將塔內(nèi)鋼管腳手支架拆除才能進(jìn)行斜拉索的掛設(shè)施工準(zhǔn)備工作,影響鋼梁懸臂架設(shè)時(shí)間.,3、主塔快速施工技術(shù),拉索齒塊模板施工措施： 將斜拉索齒塊模板設(shè)計(jì)為整體鋼模結(jié)構(gòu)形式,整體制作,現(xiàn)場(chǎng)采用整體安裝和拆除方法進(jìn)行施工.,斜拉索齒塊模板整體制作,3、主塔快速施工技術(shù),斜拉索齒塊鋼模施工,3、主塔快速施工技術(shù),采用內(nèi)腔爬模平臺(tái)施工,內(nèi)腔爬模施工,4、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn),4、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn),（1）主塔采用6m節(jié)段爬模,減少主塔分節(jié)段澆筑次數(shù),同時(shí)將6m節(jié)段爬模部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),避免因主塔大裝飾槽、大倒角對(duì)爬模正常施工影響. （2）12m節(jié)段高勁性骨架和12m長(zhǎng)鋼筋與6m節(jié)段爬模配套施

16、工,減少勁性骨架和鋼筋的安裝次數(shù). （3）索導(dǎo)管在工廠按設(shè)計(jì)位置初步定位在勁性骨架上,現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將索導(dǎo)管與勁性骨架整體吊裝,減少高空中索導(dǎo)管安裝和定位的施工難度. （4）將斜拉索齒塊模板設(shè)計(jì)成整體鋼模和利用塔柱內(nèi)腔爬模支架作為整體鋼模的施工平臺(tái)及現(xiàn)場(chǎng)采用整體安裝和拆除方法進(jìn)行施工.,5、科技查新,5、科技查新,湖北省科技信息研究院檢索 檢索中已有介紹斜拉橋主塔爬模施工技術(shù)的研究文章,但除了同為委托查新課題單位“中鐵大橋局集團(tuán)有限公司”承擔(dān)的項(xiàng)目-安慶鐵路長(zhǎng)江大橋工程（該工程的主塔施工時(shí)間和主塔封頂時(shí)間要晚于委托查新課題所述黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋工程）相關(guān)報(bào)道外,未見有與委托查新課題所述“主塔采用

17、6m大節(jié)段爬模施工”相同的研究報(bào)道. 檢索中已有在斜拉橋主塔施工研究中介紹勁性骨架設(shè)計(jì)制造及長(zhǎng)鋼筋應(yīng)用等方面內(nèi)容,但未見有與委托查新課題所述“采用12m節(jié)段勁性骨架和12m長(zhǎng)鋼筋施工”相同的主塔快速施工報(bào)道. 檢索中已有在斜拉橋主塔施工研究中介紹索導(dǎo)管定位方面的研究?jī)?nèi)容,但未見有與委托查新課題所述“索導(dǎo)管在工廠按設(shè)計(jì)位置初步定位在勁性骨架上,現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)將索導(dǎo)管與勁性骨架整體吊裝”相同的研究報(bào)道. 綜上所述,國內(nèi)外檢索中未見有與委托查新課題相同的報(bào)道.,6、應(yīng)用經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益證明,6、應(yīng)用經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益證明,“黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋主塔快速施工技術(shù)”在黃岡公鐵兩用長(zhǎng)江大橋施工中得到成功應(yīng)用.主塔快速施工技術(shù)主要從塔吊選型和布置、電梯的布置、6m節(jié)段爬模采用、6m節(jié)段爬模改進(jìn)、爬模軌跡布置、爬模轉(zhuǎn)換時(shí)整體拆除和安裝、上橫梁和塔柱異步施工、12m勁性骨架與12m鋼筋搭配、索導(dǎo)管在勁性骨架上初步定位和整體吊裝、斜拉索齒塊鋼模整體加工和安拆