研究斜拉桥劲性骨架在索塔施工探究

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1、研究斜拉桥劲性骨架在索塔施工探究　　摘要：本文以某大桥主塔柱施工过程为案例，介绍劲性骨架在变截面塔柱施工中的设计及应用，对劲性骨架的施工工艺进行了研究，为劲性骨架的推广应用提供依据。关键词：斜拉桥；劲性骨架；索塔；施工工艺中图分类号：U215.14文献标识码：A一、工程案例本工程为独塔双索面斜拉桥，拉索采用了同截面回转的受力体系。主跨为246m的分离式钢箱梁，副跨为125m的分离式混凝土箱梁，基础采用圆形承台18根直径2.5m的群桩基础。塔高151m。其中下塔柱高27.776m，中塔柱高59.224m，上塔柱高64m(含塔尖)。桥塔采用方尖碑式桥塔，塔尖为四棱锥形，索鞍区塔身

2、为7.4m(顺桥向)*6.4m（横桥向）的八边形，渐变为7.8m*8m，空心断面。桥面以上塔高124m，斜拉索锚固区范围内空腔断面为直径2m的圆孔，中塔柱壁厚为1.2m。下塔柱壁厚为1.5m。塔柱及横梁均采用506号混凝土。由于塔柱体型特殊，质量要求高，施工操作面小，工程量大，又是高空作业，同时为确保大桥的最佳合拢期，整个塔柱必须在规定时段内完工，从而塔柱施工成为全塔按质按期完工的一个重要环节。由于索塔所处场地限制、塔柱倾斜等原因，塔柱施工采用了劲性骨架，在满足结构受力的前提下提供足够的施工面，确保施工顺利进行；采用劲性骨架施工，确保塔柱外形美观，质量优良。二、劲性骨架设计劲

3、性骨架作为索塔施工导向、钢筋定位、模板固定之用，也是上塔柱斜拉索鞍定位安装必不可少的。考虑到塔柱施工采用爬模施工，每节模板高(4.5m)为一个施工段.故中下塔柱间劲性骨架标准节段高按4.5m/节分节设置，局部节段随塔柱单次浇注调整。标准节段施工中，劲性骨架加劲柱外露预留长度为20cm，骨架每次安装4.5m与基础节塔身砼浇注后外露劲性骨架加劲柱预留长度搭接后，劲性骨架总高度为4.7m。该种劲性骨架安装方法的缺点是：骨架整体安装，由于自重较大，定位前不能放松吊点，占用吊点时间长，影响进度。并且整体调整位置困难，于是把骨架设计成骨架支撑、钢筋骨架两部分，分块吊装然后焊接成整体。相对

4、以前方案是节约了时间，最后把每节骨架4.7m高分块吊装定为设计方案。该结构采用等边角钢及槽钢，设计钢材用量最后降低到15kg／m3混凝土，通过优化设计方案，不但节约了钢材，还加快了工程进度。劲性骨架由100×100×10、75×75×8两种角钢、[20槽钢组成。整个骨架由加劲柱（[206槽钢）和平联（角钢）组成。劲性骨架分为三十二节段，将整个劲性骨架作为一个空间桁架来计算，取结构受力状态最为不利的第一节最底层骨架截面计算。设计荷载主要考虑骨架、模板自重、混凝土重力，同时考虑了风力的影响。设加劲柱，平联都为梁单元。桁架计算时在节点处施加荷载，把每个面的力分解在各个节点加载，底部

5、节点固定，加劲柱与平联固接。本工程承台为三节圆锥形承台，每节高度依次为3m、2m、1m、在浇筑第一节承台（3m）时四方各对称预埋三根[20槽钢作为劲性骨架的“基础”，第二节承台施工时，为了保证劲性主塔钢筋在承台中的预埋要求（要求主筋预埋长度为1.5m），应在第一节混凝土面上，预埋高度为1.5m，间距为2m的[20槽钢，上端由100×100×10的角钢把槽钢焊接起来做为主塔预埋钢筋的底托劲性骨架，以保证主塔钢筋预埋钢筋的顺利绑扎及劲性骨架的整体稳定性。图3承台内预埋劲性骨架图4钢筋在预埋骨架托架上的安装定位三、劲性骨架施工工艺3.1劲性骨架安装劲性骨架的安装用12T6塔吊吊装就

6、位，首节劲性骨架与在承台中预埋槽钢连接，由于预埋槽钢是各阶段劲性骨架的基础，需要严格控制预埋槽钢的平面位置和标高。上、下劲性骨架之间先用螺丝连接，待测量精确定位后，再行焊接连接。劲性骨架安装时先安装下端骨架，最后连接骨架和刚筋顶托。劲性骨架安装即相当于钢筋、模板位置的确定，所以劲性骨架安装定位时测量组必须实时跟踪测量，以免造成耗工巨大的返工。首节劲性骨架定位时，先按设计位置放样出劲性骨架底部边线，同时测出四个角点的标高，接后按照设计高度安装第一节骨架，然后在第一节骨架上端46个角点位置进行三维测量，并按测量结果进行调整，直到符合设计位置。如果实际安装劲性骨架时骨架上端角点的标

7、高由于各种原因和设计有所偏离（最大出现过3cm），需要根据实测标高计算出相对应的平面位置坐标，按调整过的平面坐标对骨架进行实际控制。在第一节段混凝土浇注完毕后还要对第一节段劲性骨架进行复测，实际测量中骨架标高基本未发生变化（小于3mm），平面位置变化较小（小于10mm），且已经对骨架顶端平面设计坐标加设预偏值，确保塔柱外形的准确性。第二节劲性骨架在第一节骨架上直接安装，然后进行测量调整，直到符合设计位置，其余类推。劲性骨架安装完成后，就为塔柱的其他施工工作提供了坚实的支撑和工作平台。骨架结构为空间桁架，