高墩桥梁塔柱钢筋装配式施工

高墩桥梁塔柱钢筋装配式施工

李鹏

四川沿江攀宁高速公路有限公司  四川西昌615000

摘要：随着社会经济、科技的快速向前发展，我国的桥梁行业也在这个风起云涌的时代中不断快步向前。当然，在我国桥梁事业快速发展的同时，在公路桥梁工程施工中,传统的桥梁墩柱施工技术已经落伍,其中存在大量的问题,不仅延长了工程的施工工期,也增加了工程施工的安全管理工作,并带来了大量的工程隐患。而装配式桥梁墩柱钢筋施工技术的应用,则彻底改变了这一现状,极大地缩短了施工工期,提升了工程施工质量。利用装配式桥梁建设进行施工则能够结合其自身的优势，进而采取有效的关键措施解决此类问题。

关键词：墩柱、节段钢筋吊装安装、安装精度、质量控制

山区高速公路修建中，为应对山区地形地貌，出现了大量的高墩桥梁，该文以黑水河特大桥为例，对墩柱施工进行优化，将墩柱节段钢筋整体吊装安装，对墩柱骨架的结构、施工工艺等方面进行介绍，本项目结合四新技术运用特拟定采购两台D1400-84型塔吊分别布置在宁南岸和攀枝花岸，服务于钢筋整节段吊装、混凝土浇筑、索鞍安装、钢桁梁拼装等。

一、工程概况

该文以G4216线宁南至攀枝花段高速公路黑水河特大桥为工程背景，黑水河特大桥桥跨布置为5×40m+550m+3×38.5m，其中边跨为预应力T梁，主跨主梁为550m钢桁梁，桥面板为正交异性钢桥面板，主塔设两道横梁，宁南岸塔高104.6m，桩基桩径2.5m，深度55m，持力层为白云质碎裂岩，攀枝花岸塔高141.6m，桩基桩径2.5m，深度70m，持力层为白云质碎裂岩，宁南岸锚碇为重力式锚碇，攀枝花岸锚碇为隧道锚。索塔采用门形框架结构，横桥向上、下塔柱均为等截面，纵桥向上塔柱为等截面，下塔柱为变截面。整体外观线条简洁，方便施工。索培包括塔冠、上塔柱、下塔柱、上横梁和下横梁以及附属设施。

二、施工关键技术

（1）骨架的设计

钢筋节段整体吊装示意图

塔柱节段示意图

黑水河特大桥上塔柱部分节段尺寸均为6.4m×5.4m，为尺寸不变的标准节段，采用6m一节段进行整体安装，将6m节段钢筋于索塔下方进行绑扎，钢筋固定于劲性骨架上，采用D1400-84塔吊配合特制吊具直接起吊劲性骨架，将整体节段直接吊装至索塔上进行安装，另一QTP160型台塔吊作为辅助施工。劲性骨架外尺寸为604cm×504cm，内尺寸为504cm×404cm，劲性骨架由L75×75×5等边角钢焊接制成，局部区域采用□75×75箱型型钢进行加强，吊点部分竖向角钢采用L100×100×7角钢。

钢筋底胎平面图

钢筋底胎立面图

（2）钢筋安装

钢筋主筋采用原帘式吊装进行安装，主筋设计直螺纹套筒连接，按照钢筋错接头方式进行分次吊装，安装时，主筋底部直接安装入钢筋胎座上预埋钢管内。主筋顶部通过双槽钢卡住套筒的方式固定顶部，双槽钢安装于劲性骨架上，钢筋整体吊装安装完毕后进行拆除。主筋中部通过定位卡的方式进行临时固定，钢筋整体吊装完毕后进行拆除。箍筋通过焊接于劲性骨架立柱上的定位钢筋对箍筋进行定位，不与主筋进行连接，钢筋整体吊装完成，主筋机械连接完成后再与箍筋进行连接。钢筋节段对接时，主筋采用高自由度的方式进行对接，安装时去除主筋中部临时固定卡，主筋仅对顶部进行竖向限位，主筋可实现上下自由活动、扭动，底部也可自由活动，可大大提高连接成功率。若个别钢筋对接失败后，采用单面帮条焊的形式进行连接。

              主筋顶部固定方式                      箍筋定位方式

（3）吊具设计

吊具尺寸为4.28m×5.28m，由双拼25b工字钢加工而成，布置I14工字钢斜撑。吊具下方共布置8个吊点，通过8个滑车组与劲性骨架进行连接，吊具上方共设置4个吊点，通过φ60mm钢丝进行起吊。

（4）吊装概况

索塔吊装采用中联塔吊进行吊装，保证塔吊的整体稳定性，保证索塔吊装的安全高效，塔吊起重能力如图所示，最大起重能力为84t，整体吊装加工位于D1400-84t塔吊61.6t（25m）吊装范围内。钢筋节段整体吊装采用加工吊具使用φ60mm钢丝绳进行吊装。在进行索塔钢筋节段胎架场地选择时，尽量选择在距塔吊20m吊装范围内，进行起吊，保证钢筋节段的吊装效率达到最大化，保证索塔钢筋节段吊装的安全。         

D1400-84型塔技术参数

（5）塔柱模板安装和混凝土浇筑

在完成钢筋对接后检查各项技术指标，包括钢筋间距、直螺纹连接情况、搭接长度等，最后安装防裂钢筋网片，为提高保护层质量在防裂钢筋网表面上均匀布置混凝土垫块，待监理工程师验收合格后方可进行模板安装，精确测量模板定位情况后对模板进行加固，然后再次复核模板就位偏差且作出相应调整。结合D1400-84塔吊的优势混凝土浇筑采用料斗浇筑，提前布置好分吊料斗保证砼分层均匀。浇筑过程现场监理和技术人员全过程旁站，按要求逐层振捣做到“快插慢拔”保证混凝土的密实性，浇筑完成后做好养护措施。

塔柱混凝土浇筑施工布置立面图

（5）施工工艺流程图

施工工艺流程图

三、重难点

黑水河大特桥位于宁南县附近跨越活动断裂带（f4、f5）,距离f2断裂带较近约800米，断裂带最大发震震级为7.0级，抗震问题相对较突出，且黑水河特大桥是跨越白鹤滩水电站支流，水电站库区坡岸稳定影响段设计已考虑相关影响，设计对抗震问题作出加强设计满足抗震设防烈度：Ⅷ度。即该桥梁索塔培柱包括塔冠、上塔柱、下塔柱、上横梁和下横梁，采用C50混凝土，索塔主筋采用型，下塔柱每个截面主筋共652根，随着塔柱斜率变化主筋局部减少上塔柱顶端截面主筋减少至580根，整体吊装直螺纹套筒连接精度要求较高，起吊过程中考虑整节段的变形导致上下两个节段不能精准对接，同时对骨架的加工精度和刚度也作出相应的提高设计。单节段起吊重量约55T ，特配置两台D1400-84型塔吊分部与两岸，吊装设备要求高。

四、注意事项

(1)在施工前需对图纸中线形、高程、坐标等数据进行仔细核对，核实无误后方可施工。

(2) 钢筋连接采用机械连接时，连接接头性能应为 I 级。

(3) 施工单位应对设计文件认真研究，对图纸中提供的坐标、标高、钢筋明细以及结构相关几何尺寸等进行详细复核。

(4)本桥索塔高，并且倾斜，塔内应设置劲性骨架，具体布置及构造由施工方拟定方案，报业主和设计单位审批后方可施工。

(5) 钢筋接长以及预埋钢筋外露长度应满足搭接长度的要求，同一个断面内接头数量应满足规范要求。

(6) 塔柱施工时，应随时观测塔柱的变形，并进行相应调整，以保证塔柱的几何形状符合设计要求。特别是横梁施加预应力时对塔柱几何线形的影响，同时应考虑横梁施工支承结构对横梁施工预应力的影响。

五、结语

本项目重视“四新”技术应用，在施工过程中通过采用整节段吊装技术，实现工程的预定工程质量目标，并提高施工功效。深入“品质工程”建设，全力打造品质工程“四川样本”和全国“品质工程”建设示范项目，实现工程实体“物”的品质和工程人员“人”的素质双提升。在桥梁施工中具有一定的推广使用价值。

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