斜拉桥索塔施工作业指导书

斜拉桥索塔施工作业指导书

1 适用范围

本条文适用于钢筋混凝土索塔的作业，尤其适合于索塔截面比较规则，塔柱高为100～200m的中小型钢筋混凝土索塔。通过对模板系统以提升装置的改进和优化，也可以应用到变截面及高度较小的索塔施工中。

2 作业准备

2.1索塔施工应避免与梁交叉施工干扰。必须交叉施工时应根据设计和施工方法采取保证塔梁质量和施工安全的措施。

2.2技术准备

索塔的施工可视其结构、体形、材料、施工设备和设计要求综合考虑选用适合的方法。裸塔施工宜用爬模法，横梁较多的高塔宜采用劲性骨架挂模提升法。

2.3人员配备

由于各索塔之间一般相距较远，一般每个索塔投入一个队伍，独立组织施工，实际施工时，可酌情增减；以一个索塔为单位配置劳动力如表1所示。

表1 劳动力配置情况

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 工 种 施工负责人 质检员 技术员 起重工 塔吊驾驶员 机械工 安全员 高强螺栓施拧人员 钢筋工 模板工 混凝土工 电焊工 张拉工 电工 修理工 普工 人 数 1 1 2 2 4 4 1 8 20 16 12 6 6 2 2 10～20 工 作 内 容 负责现场指挥总协调调度 负责现场质量检查及报验 负责现场技术指导和质量控制 负责起重设备信号指挥 负责操作塔吊 负责随机操作机械 负责安全工作实施和检查 负责高强螺栓施拧 负责钢筋加工及安装 负责模板安装及支架支设工作 负责混凝土浇筑及振捣等相关工作 负责各种焊接工作 负责预应力体系的张拉及压浆工作 负责安装、检查电力设施及线路 负责修理机械设备 辅助各工种人员做好剩余工作 备 注 塔柱钢锚梁

17 汇总 97～107 完成索塔施工 2.4材料与设备

一个索塔所需要的机械设备和主要材料需求量，实际施工时，可根据具体情况适当调整。钢筋加工和混凝土拌和设备可以与其它工程施工交叉使用，机械设备及主要施工材料详见表2。

表2 机械设备及主要施工材料

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 机 械 名 称 履带吊 轮胎吊 电焊吊 钢筋弯曲机 钢筋切段机 钢筋镦粗机具 直螺纹加工机具 装载机 电动磨光机 混凝土拌和站 混凝土拖泵 塔吊 电梯 千斤顶 高压油泵 压浆机 空压机 高压水泵 发电机 竹胶板 组合钢模 爬模 型钢和贝雷片 钢管支架 型 号 规 格 50t/55t 16t BX3-500-2 GW40-1 CQ40-2 50/30 50/75 60C/80C 80t·m CD100 450t以上 ZB500 3～6m/min IS50-120 150/200kw 244cm×122cm 150cm×30cm 自制或定购 3数量（台套） 2 1 6 1 2 2 2 2 4 2 2 2 1～2 4 4 1 2 2 1 300m 400m 2套 200t 400t 22工 作 内 容 起重吊装 起重吊装 焊接 钢筋弯折 切割钢筋 镦粗 滚丝 上料及工地运输 模板打磨等其它 混凝土拌和 混凝土输送 垂直起重 输送人员上下 张拉预应力 和千斤顶配套使用 灌注压浆 打压及清理 抽水养护 备用电源 横梁外模 横梁及塔柱内模 施工人员及设备平台 搭设支架及其他 搭设支架 3技术要点

在塔柱内预先安装劲性骨架作为钢筋模板安装定位的依托，纵向主钢筋采用机械连接，下塔柱采用钢管支架模板体系、中上塔柱采用内翻外爬附爬架的分节段爬模施工模式，混凝土采用拖泵泵管输送，在中塔柱上设置横向临时撑架，防止塔柱根部产生拉应力，斜拉索和索塔的锚固形式采用钢锚梁锚固体系，直接传递给索塔，横梁采用钢管落地支架支撑体系，通过合理布设塔吊、电梯、泵管、水电等设施以及进行预埋件埋设，并运用塔吊以及吊车进行施工材料的垂直运输。

根据索塔形式、高度以及所采用的施工工艺、方法、设备性能和具备的施工能力，索塔分节长度不尽相同，一般分节长度为4.0～5.0m。

4施工工艺流程及操作要点 4.1工艺流程

（1）塔柱施工工艺流程见图1。

安装避雷及其他附属设施

塔冠施工 上塔柱爬架翻模 分段施工 安装钢锚梁 上塔柱起步段施工 中塔柱爬架翻模 分段施工 上横梁与塔柱 同步施工 拆除上横梁支架 中塔柱爬架翻模 分段施工 中塔柱起步段 翻模施工 施工准备 下横梁与塔柱 同步施工 分段施工 下塔柱翻模 分段施工 施工准备 下塔柱钢管 脚手架搭设 施工准备 安装电梯

图1 塔柱施工工艺流程图

（2）塔柱节段循环施工工艺流程图2。 （3）横梁施工工艺流程图3。 4.2操作要点 4.2.1钢筋工程

为加快进度，降低高空作业风险，塔柱内竖向主筋宜采用镦粗直螺纹套筒或挤压套筒等机械连接，其余钢筋采用焊接或绑扎连接。

混凝土养护 浇筑混凝土 循

环施工节段

绑扎钢筋 接高劲性骨架 安装爬架 爬架加工制作 混凝土养护 浇筑混凝土 中间验收 安装模板 模板加工或整修 绑扎钢筋 钢筋制作 接高劲性骨架 劲性骨架加工制作 准备工作 安装模板 中间验收

图2 塔柱节段循环施工工艺流程图

半成口的钢筋按型号、规格、用途等进行编号挂牌，分别堆放，由运输车运至施工现场；主筋连接后，箍筋由下而上焊接或绑扎，绑扎高度以每次混凝土浇筑高度为准。

4.2.2劲性骨架

为了便于钢筋空间定位并固定模板，索塔塔壁内部一般设置劲性骨架，劲性骨架应单独进行设计，一般采用∟100×100及∟80×80角钢焊接拼成桁架，在地面上单片制作、塔上整体拼装焊接定位而成。劲性骨架制作安装的总体布局是：在条件允许的情况下，尽量在地面将工作做好，减少塔上工作量。单块骨架的高度同混凝土分节高度，框架形式按结构设计要求确定。

预应力钢束端头封锚拆除模板 张拉预应力束 预应力管道压浆 水泥浆试件检测 中间验收 浇筑第二级混凝土 养护等待强度 水泥浆试件检测 绑扎顶部钢筋 养护 支立第二级混凝土内中间验收 浇筑第一级混凝土 模板加工制作 安装侧模和内模 模板加工制作 安装底模板 绑扎钢筋、安装预应力管道 预埋件设置 测量定位 设置安装支撑系统 设置模板卸落装置及纵、横向分配型钢 准备工作

图3横梁施工工艺流程图

4.2.3混凝土工程

索塔高度一般较大，混凝土强度等级较高，混凝土宜采用泵送方式输送，通过采用多台输送泵接力的方式，可以把混凝土输送到理想的高度。每个索塔下方设置一台固定拖泵，通过泵管将混凝土直接泵送至工作面。

混凝土应具有良好的工作性和可泵性。混凝土浇筑从低处开始逐层扩展升高，并保持水平分层。振捣时使用插入式振捣器，其分层厚度约为30cm；振捣密实标准为：混凝土停止下沉，无显著气泡上升，表面平坦，呈现薄层水泥浆时为止。

下塔柱塔基部分设计一般为实心段，应按大体积混凝土施工考虑。内部设置降温水管，混凝土浇筑后，通水冷却，降低内部温度，同时对模板外部进行保温，防止混凝土产生温度应力裂缝。

4.2.4模板支撑体系

为确保索塔外观质量，外模一般采用大面积定型钢模板，内模采用组合钢模板或木模板。 4.2.4.1模板的基本结构

塔柱模板由外模板和内模板组成。外模板均为大面积钢模板，内模板以大模板为主，部分采用组合钢模和木模。外模、内模、角模或平模板，其结构形式基本相同，主要由横肋、竖肋、劲板和面板组成。

4.2.4.2下塔柱模板体系

下塔柱一般设计成变截面形式，并有一定的斜率。为加快工期，充分利用底部承台工作面，下塔柱模板一般采用翻转式。根据下塔柱的高度，每个塔柱应加工2-3节定型钢模板，高度为3-4m，施工中根据实际情况进行循环利用，并进行适当的改装。模板外侧搭设钢管脚手架，作为操作平台及模板临时支承点，并设置对拉螺杆。

4.2.4.3中、上塔柱模板系统

中、上塔柱采用内滑外翻的模板体系，每肢塔柱加工3节模板，高度为2-2.5m。为保证混凝土分段部位接缝严密，应保留一节基准模板不拆，施工时始终固定顶部一节作为上一节段施工的模具和支撑平台，而将下部两节拆除后上翻，提升模板设备采用倒链和塔吊。

4.2.5爬升系统

爬升系统主要包括塔身预埋件、爬架、附墙架、工作平台以及塔吊和倒链提升设备等。功能集爬架、爬升、模板支立、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉、孔道压浆以及施工平台于一体，工作平台整体随塔柱施工逐步上升，为施工人员提供一个封闭的操作空间，施工安全、便捷。

4.2.6横向临时撑架系统

根据索塔形式的不同，为防止索塔根部产生拉应力，一般设计要求采用水平临时撑架，以抵抗塔柱向内倾斜所产生的水平力。

水平撑架设置：在规定高度，于塔柱内侧埋设预埋件并焊接牛腿，用钢管作支撑，采用油压千斤顶施加对撑力。

4.2.7索塔施工测量

索塔施工测量的重点是确保结构的位置正确，塔柱各部分满足倾斜度、垂直度、几何尺

寸和空间位置的要求，斜拉索锚管上、下口位置及其空间倾角准确。

由于精度要求高，测量作业场地狭小，平面位置可采用相对基准极坐标法定位或相对时间法原理定位，尽量清除索塔因日照、温度变化的影响；调程采用差分三角高程法定位，以确保定位精度。

4.2.8拉索导管定位

拉索导管定位是上塔柱施工的关键，安装精度的高低直接影响到斜拉索的安装及使用寿命。

拉索导管定位精度要求：锚固点位置三维允许偏差±10mm，导管轴线与斜拉索轴线的相对允许偏差±5mm。

4.2.9钢锚梁安装

（1）搭设平台，平台上铺设钢板或组合钢模。由于安装空间狭小，塔壁内模一般采用钢管临时支撑。

（2）平台搭设完毕，焊接钢锚梁水平方向的限位钢板，埋设锚固螺栓，浇筑小石子混凝土垫层，再安装支承钢板。

（3）起吊钢锚梁，使钢锚梁尽量水平，将钢锚梁临时放置在平台上，下垫枕板；安装另一块钢锚梁，精确调整钢锚梁位置，用高强螺栓将钢锚梁连接，连接后对钢锚梁的位置进行复测。

4.2.10横梁施工

横梁与相应的塔柱节段同步施工，采用落地钢管支架施工的方法。根据结构设计计算，确定支撑及模板系统，一般由钢管、贝雷桁片和型钢等组成，具体视现场材料情况而定，横梁钢筋、混凝土施工与塔柱基本相同。

（1）预应力筋张拉规定

张拉机具采用满足最大张拉吨位的千斤顶，张拉前，对高压油泵、液压千斤顶和压力表进行配套标定校验，确定千斤顶与油泵压力表的回归曲线。

混凝土强度达到设计要求时，进行预应力筋的张拉。先对称张拉腹板束，再张拉顶、底板束。预应力钢束均为两端同时张拉，张拉以拉力与引伸量进行双控，钢束的伸长值误差控制在±6%以内。

张拉程序为：0→初应力→分级张拉至σcon(保持2min锚固)。 （2）压浆及封锚

张拉后，采用砂轮切割机切割多余钢绞线，压浆采用活塞式真空压浆泵，压力控制在0.5～0.7Mpa，压浆后，立模浇筑封锚混凝土。

4.2.11防雷装置及其他附属设施安装

索塔上的附属设施主要包括塔顶防雷装置、航空障碍灯、塔内爬梯、横梁上的栏杆、照明设施等。塔内爬梯在索塔封顶之前安装，防雷装置和航空障碍灯在塔冠施工完成后安装，横梁上的栏杆要在0号梁段支架拆除后方可进行，照明设施在全桥主体工程基本结束后安装。

4.2.12塔吊、电梯、泵管、水电等临时设施的布设以及预埋件埋设

索塔施工主要临时设施包括塔吊、施工电梯、拖泵及泵管、供电及供水5个部分。

（1）塔吊

根据施工现场范围以及施工材料的重量，合理选用塔吊型号，一般选用80t·m型号以上，布置在承台两边塔柱旁靠河侧，使得整个索塔均处于吊装范围内，两台塔吊安装高度应错开布置。为确保安全稳固，沿塔柱高度方向每20m设置附臂。

（2）施工电梯

为了保证工期，便于搭载人员上下通行，一般每个塔肢均应设置一台载货载人电梯，安装位置为承台两边塔柱外靠岸侧。

（3）混凝土垂直输送

塔柱混凝土的垂直输送，宜选用80C型以上的拖泵，一次泵送至塔柱模板内。泵管采用Ω形卡固定在专用架上，并间隔用钢丝绳吊挂于塔柱的原模板对拉螺栓上。

（4）水

一般宜采用两台高压多级水泵，分别布设在塔柱迎河面左侧，设置水箱用于混凝土养生及其他。

（5）供电系统

承台顶面上设置低压配电箱，分别输送给塔吊、施工电梯、高压水泵的电机专用配电箱，动力电缆随塔柱垂直布置，施工作业面上设置小型配电箱。

（6）预埋件

索塔上的预埋件种类较多，主要包括为满足设计和施工要求两部分，对各种预埋件应统一绘图，并汇总成册，便于指导施工。

5质量控制及质量检验

索塔的施工难度较大，质量要求高，施工时应严格要求，精细施工，严把质量关，严格遵循相关规范的有关要求，并从模板、混凝土和施工工艺等方面进行重点控制。

5．1塔柱和横梁的外模板采用大面积钢模，除强度应满足浇筑混凝土的各项要求外，为保证其表面平整度，设计时主要以刚度控制。

5．2对模板的拼接缝，力求做到设计合理，加工制作精细，减少或避免漏浆现象发生。 5．3尽量减少对拉螺杆数量，以减少塔身混凝土上的孔洞，并对塔身施工完成后留下的孔洞及时封堵修补，采用与塔身相同强度的水泥浆进行，力求做到与塔身混凝土颜色一致，并安排专人负责。

5．4对塔身混凝土配合比进行优化选择，混凝土搅拌均匀，保证其工作性能，确保塔身混凝土在整体上的色泽一致。

5．5对模板的准确安装定位，混凝土的搅拌、泵送入模、振捣、养护等工艺过程采取有效措施，加强控制。对现场管理人员和操作工人进行质量意识教育，做好每个关键工序的技术交底，通过保证各个工艺环节的工作质量来确保工程的质量。

5．6塔身的施工放样测量，除采取正确合理的测量方法外，严格执行两人复测制度，复核必须采用不同的方法进行，以确保塔身放样准确，防止因测量误差过大而导致塔身混凝土线条不平顺。

5．7索塔塔柱及横梁施工的实测项目参照有关验收标准。 6 安全要求和措施

6．1进行安全施工应知应会教育。

6．2成立以项目经理为首的安全生产领导小组。 6．3建立建全生产组织机构，设置专职或兼职安全员。

6．4制定安全管理制度，定期进行安全检查，严格实行安全生产岗位责任制，奖惩分明。

6．5制定主要分项工程的安全操作规程，作业前认真进行安全技术交底。 6．6进行常规安全操作教育。

6．7建立建全安全检查制度，定期召开安全会议，及时采取措施消除事故隐患。 7 环保及文明施工

环境保护是我国的一项基本国策，保护施工环境是保证施工人员身体健康和消除外部干扰，保证施工顺利进行的需要。

7．1 成立以项目经理为组长的文明施工领导小组，设置施工环境巡查员，由项目综合办公室负责，对施工造成的环境影响情况及时掌握，及时处理。

7．2 环境保护领导小组组长：项目经理；副组长：现场总负责人；成员：工区负责人、部门负责人。

7．3 配置足够的资源，使空气质量、水质、噪声、废物处理、化学物品、人文自然等在施工中符合相关法规和合同要求。

7．4 按月进行环境检测及审核，并做好记录和备案。

7．5 对施工管理人员和施工人员进行环境管理培训，使其清楚了解当地环境法律和合同条款中规定的相关要求，参加培训人员的记录和培训内容要备案在综合办公室，以便相关部门检查和审核。