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中交路桥华南工程有限公司
摘要：结合姚江大桥钢索塔施工技术实例，对钢索塔塔底锚固段的精确定位、固定牢靠，结合段内砼与钢箱壁的紧密结合，钢索塔节段的空中初定位及安装调节对接，钢索塔在倾斜悬臂状态下拼装时的轴线控制，钢索塔节段现场对接缝焊接质量控制等进行了计算复合，指出钢索塔施工技术对同类工程索塔的设计、计算具有参考价值。
关键词：姚江大桥；钢索塔施工技术设计；施工控制
1.工程概况
1.姚江大桥主塔为独柱式斜塔，索塔中心线横桥向斜率为1：8。索塔横截面两端为半径不等的圆弧段，两圆弧段之间通过与之相切的直线段连接，共同形成封闭的纺锤形截面。
2.除塔底锚固段外，索塔分为32个节段，节段高度2.4m～4.8m。索塔底部T1～T4节段及塔底锚固段为钢混结合段，内浇C40不收缩混凝土；索塔顶部T28～T31节段为斜拉索锚固区。
3.索塔钢混结合段由T1～T4节段、塔底锚固段和塔底定位件三部分组成。塔底锚固段通过M20高强度螺栓与塔底定位件连接，塔底定位件与塔底承台内劲性骨架连接。塔底锚固段一部分预埋在承台混凝土中，另一部分伸出承台与索塔T1节段连接。
4.南岸索塔高度为126.465m；北岸索塔高度为128.465m。
2.钢索塔安装施工工艺及控制点
2.1 钢索塔施工重点
1）、精确定位钢索塔塔底锚固段并固定牢靠；
2）、保证钢-砼结合段内砼与钢箱壁的紧密结合；
3）、节段吊装设备的选择和布置；
4）、钢索塔节段的空中初定位及安装调节对接；
5）、钢索塔在倾斜悬臂状态下拼装时的轴线控制；
6）、钢索塔节段现场对接缝焊接质量控制。
2.2 钢索塔施工工艺
根据设计要求，钢塔柱节段成品将在工厂制作完成，然后通过拖车直接运至工地，分别通过栈桥拉到主墩平台上，塔柱的T1～T5段可使用钻孔平台龙门吊进行安装。T6～T32段将使用塔吊进行安装。
详细的施工流程见索塔施工工艺流程。
3.索塔施工工艺流程
4.施工方案
4.1、钢-砼结合段施工
⑴、底座定位件安装
底座定位件安装时先调整标高，然后调整平面位置，即先采用在底座定位件的四个角点位置各安放一台双向千斤顶将底座定位件标高调到位，然后通过双向千斤顶前后、左右调节底座定位件平面位置。
定位件调整到位后与承台内劲性骨架有效连接，复测无误后即可浇筑承台第一层砼。
底座定位件安装见图4.1-1所示。
⑵、底座和塔底锚固段安装
底座与底座定位件在工厂匹配加工，又可分开安装调节，底座安装调整可采用与定位件相同的方法，即在定位件与底座之间设置扁形千斤顶先调整标高，再调整平面位置，然后与定位件通过拼接板连接固定。
塔底锚固段与底座通过高强螺栓连接，锚固段与底座安装时采用履带吊在平台上进行安装。在吊装时，锚固段由拖车装运至钻孔平台，安装吊具，50t龙门吊起节段脱离汽车后将之缓缓吊至在底座上方就位。
⑶、钢-砼结合段钢筋施工
沿钢塔内壁水平布置的环形剪力筋必须在钢结构加工厂内制作塔柱节段时先安装到位，否则在现场将很难安装；安装填芯砼部分的普通钢筋时，先安装竖向钢筋，横向钢筋将按砼分层浇筑的高度分层安放。
⑷、钢-砼结合段混凝土施工
为保证形成的PBL剪力键的质量，施工中应采取以下措施：
①、砼结合段采用C40不收缩混凝土，采用进口不收缩水泥，通过现场试验各项性能参数，以保证钢与砼之间的紧密结合；
②、砼粗集料应选用5～20mm连续级配；
③、砼必须采取分段分层浇筑。每层布料高度不宜大于30cm，同时砼下料时通过小串筒布料；
④、砼振捣必须充分，不漏振，特别是靠近剪力钢筋处，应使剪力钢筋孔洞内砼气泡能顺利排出，砼充满剪力钢筋孔洞。
⑤、根据设计要求，分5次浇筑塔内填芯砼，且最后两次砼的浇筑高度不大于1.2m。
4.2、钢索塔塔身节段安装施工
1）、钢索塔节段安装设备
吊装设备拟采用在每个主墩承台设置一台大吨位直立式塔吊，以满足本工程钢塔柱安装的需要进行设计最大吊重。
塔下承台施工时，需安装塔底定位件和塔底锚固段，可用拖车运至钻孔平台内由50t龙门吊安装，该钻孔平台在塔下承台施工完成，系梁施工前拆除。系梁施工完成后，将从栈桥接入系梁形成主墩平台。由于本桥斜拉索的影响，斜拉索张拉后塔吊将不容易拆除，因此考虑在钢塔柱施工结束后，另外在塔顶安装一台小型吊机用于挂索施工，安装小型吊机后将塔吊拆除。
因钢塔柱节段均为倾斜状态，须采用专门的吊具，吊具结构见图4-2所示。
2）、钢索塔节段吊装
钢索塔节段吊离平台并调整好节段倾斜度后，塔吊继续起钩，将节段吊至索塔已安节段上方，然后吊钩缓缓下落，在手拉葫芦的辅助下，将待安节段与已安节段进行对接。为使后一节段能够较容易地定位，在对接的两节段间塔壁内侧安装轴套式匹配装置和导向板（导向板为导向作用，非结构物，由工厂制作并参与工厂预拼装）。节段临时对接后即可以解除吊钩，通过安装在箱内的上下牛腿及千斤顶进行节段顶面标高和平面位置的调整，直至上口位置满足要求为止，然后按工艺要求进行栓接和接焊缝焊接，经无损伤检测合格后，完成一个节段的安装。
3）、钢索塔节段安装操作平台
钢索塔节段安装操作平台采用型钢制作成桁架形式，布置在每一段索塔节段顶口外侧，成围闭状态，操作平台与节段顶口塔壁通过φ20mm高强螺栓连接，上下平台间通过设置索塔外爬梯连接。操作平台在每个节段吊装前安装到位与节段同时起吊。 4）、钢索塔节段安装抗风措施
由于钢索塔节段安装施工要经过台风期，因此需做好防台预案，在台风来之前设置抗风缆将索塔与临时墩、钢箱梁或辅助墩承台连接固定，防止索塔因台风的影响而发生振动。
4.3、钢塔柱安装测量及线形控制要点
钢塔柱的制作、架设安装精度要求很高，由于塔柱节段不可能在工厂内对其进行全塔立式匹配，因此在桥位架设钢塔过程中必须进行精密测量，以获得钢塔精确的三维空间坐标数据，供监控部门进行监控和修正。
钢塔柱安装线性控制应注意以下几点：
1）、每节塔柱端面展开下料均为曲线，应采用计算机放样，等离子或激光切割，减少切割变形；每节段端截面平面度应控制在0.25mm之内，以保证节段间连接光顺；
2）、工厂内进行塔柱节段加工时，应采用4+1的模式，并设置相应的导向和定位件，这是保证塔柱安装线形的关键；
3）、钢塔柱加工及现场对接焊接时，应严格按照工厂制定的施工工艺进行焊接，控制焊接变形；
4）、采用满足钢塔柱节段安装测量精度要求的高精度全站仪和精密水准仪；
5）、钢塔对温度的变化极为敏感，每次测量时间应选择在夜间温度稳定时段进行；
6）、倾斜塔柱自重对塔身轴线的影响应进行计算分析，在节段安装时据此进行预偏调整，设置临时索进行张拉，平衡自重产生的偏位；并根据施工实测数据对理论计算值进行修正，确保塔身轴线符合设计。
5.钢索塔施工注意事项
姚江大桥的索塔施工为特高空作业，潜在安全隐患比较多，极易发生安全事故，针对高空施工过程中的安全隐患的特点，我们将制定严格的索塔高空施工安全措施：
⑴.强调吊装作业的危险性，所有作业人员必须有医院出具的登高作业证明。
⑵.凡进入场地进行索塔作业人员必须正确使用安全帽、安全带、安全网、穿软底鞋，严禁酒后登高，并应清除鞋底泥砂油垢。
⑶.钢塔节段纵向移动时要做好一切准备工作，要求一次到位，不允许中途停顿。
⑷.索塔进行安装时，要经常注意安全检查，每安装一节必须进行一次全面安全检查，发现问题要停止工作并及时处理后才能继续作业。不允许机械电气带故障工作。
⑸.五级风以上严禁作业，停止工作时要切断电源，以防发生意外。
⑹.索塔施工作业人员必须听从现场的指挥和安排作业，有好的方法和建议必须提请讨论，得到现场总指挥的同意方可实施，不得自作主张私自更改作业方案。
摘要：结合姚江大桥钢索塔施工技术实例，对钢索塔塔底锚固段的精确定位、固定牢靠，结合段内砼与钢箱壁的紧密结合，钢索塔节段的空中初定位及安装调节对接，钢索塔在倾斜悬臂状态下拼装时的轴线控制，钢索塔节段现场对接缝焊接质量控制等进行了计算复合，指出钢索塔施工技术对同类工程索塔的设计、计算具有参考价值。
关键词：姚江大桥；钢索塔施工技术设计；施工控制
1.工程概况
1.姚江大桥主塔为独柱式斜塔，索塔中心线横桥向斜率为1：8。索塔横截面两端为半径不等的圆弧段，两圆弧段之间通过与之相切的直线段连接，共同形成封闭的纺锤形截面。
2.除塔底锚固段外，索塔分为32个节段，节段高度2.4m～4.8m。索塔底部T1～T4节段及塔底锚固段为钢混结合段，内浇C40不收缩混凝土；索塔顶部T28～T31节段为斜拉索锚固区。
3.索塔钢混结合段由T1～T4节段、塔底锚固段和塔底定位件三部分组成。塔底锚固段通过M20高强度螺栓与塔底定位件连接，塔底定位件与塔底承台内劲性骨架连接。塔底锚固段一部分预埋在承台混凝土中，另一部分伸出承台与索塔T1节段连接。
4.南岸索塔高度为126.465m；北岸索塔高度为128.465m。
2.钢索塔安装施工工艺及控制点
2.1 钢索塔施工重点
1）、精确定位钢索塔塔底锚固段并固定牢靠；
2）、保证钢-砼结合段内砼与钢箱壁的紧密结合；
3）、节段吊装设备的选择和布置；
4）、钢索塔节段的空中初定位及安装调节对接；
5）、钢索塔在倾斜悬臂状态下拼装时的轴线控制；
6）、钢索塔节段现场对接缝焊接质量控制。
2.2 钢索塔施工工艺
根据设计要求，钢塔柱节段成品将在工厂制作完成，然后通过拖车直接运至工地，分别通过栈桥拉到主墩平台上，塔柱的T1～T5段可使用钻孔平台龙门吊进行安装。T6～T32段将使用塔吊进行安装。
详细的施工流程见索塔施工工艺流程。
3.索塔施工工艺流程
4.施工方案
4.1、钢-砼结合段施工
⑴、底座定位件安装
底座定位件安装时先调整标高，然后调整平面位置，即先采用在底座定位件的四个角点位置各安放一台双向千斤顶将底座定位件标高调到位，然后通过双向千斤顶前后、左右调节底座定位件平面位置。
定位件调整到位后与承台内劲性骨架有效连接，复测无误后即可浇筑承台第一层砼。
底座定位件安装见图4.1-1所示。
⑵、底座和塔底锚固段安装
底座与底座定位件在工厂匹配加工，又可分开安装调节，底座安装调整可采用与定位件相同的方法，即在定位件与底座之间设置扁形千斤顶先调整标高，再调整平面位置，然后与定位件通过拼接板连接固定。
塔底锚固段与底座通过高强螺栓连接，锚固段与底座安装时采用履带吊在平台上进行安装。在吊装时，锚固段由拖车装运至钻孔平台，安装吊具，50t龙门吊起节段脱离汽车后将之缓缓吊至在底座上方就位。
⑶、钢-砼结合段钢筋施工
沿钢塔内壁水平布置的环形剪力筋必须在钢结构加工厂内制作塔柱节段时先安装到位，否则在现场将很难安装；安装填芯砼部分的普通钢筋时，先安装竖向钢筋，横向钢筋将按砼分层浇筑的高度分层安放。
⑷、钢-砼结合段混凝土施工
为保证形成的PBL剪力键的质量，施工中应采取以下措施：
①、砼结合段采用C40不收缩混凝土，采用进口不收缩水泥，通过现场试验各项性能参数，以保证钢与砼之间的紧密结合；
②、砼粗集料应选用5～20mm连续级配；
③、砼必须采取分段分层浇筑。每层布料高度不宜大于30cm，同时砼下料时通过小串筒布料；
④、砼振捣必须充分，不漏振，特别是靠近剪力钢筋处，应使剪力钢筋孔洞内砼气泡能顺利排出，砼充满剪力钢筋孔洞。
⑤、根据设计要求，分5次浇筑塔内填芯砼，且最后两次砼的浇筑高度不大于1.2m。
4.2、钢索塔塔身节段安装施工
1）、钢索塔节段安装设备
吊装设备拟采用在每个主墩承台设置一台大吨位直立式塔吊，以满足本工程钢塔柱安装的需要进行设计最大吊重。
塔下承台施工时，需安装塔底定位件和塔底锚固段，可用拖车运至钻孔平台内由50t龙门吊安装，该钻孔平台在塔下承台施工完成，系梁施工前拆除。系梁施工完成后，将从栈桥接入系梁形成主墩平台。由于本桥斜拉索的影响，斜拉索张拉后塔吊将不容易拆除，因此考虑在钢塔柱施工结束后，另外在塔顶安装一台小型吊机用于挂索施工，安装小型吊机后将塔吊拆除。
因钢塔柱节段均为倾斜状态，须采用专门的吊具，吊具结构见图4-2所示。
2）、钢索塔节段吊装
钢索塔节段吊离平台并调整好节段倾斜度后，塔吊继续起钩，将节段吊至索塔已安节段上方，然后吊钩缓缓下落，在手拉葫芦的辅助下，将待安节段与已安节段进行对接。为使后一节段能够较容易地定位，在对接的两节段间塔壁内侧安装轴套式匹配装置和导向板（导向板为导向作用，非结构物，由工厂制作并参与工厂预拼装）。节段临时对接后即可以解除吊钩，通过安装在箱内的上下牛腿及千斤顶进行节段顶面标高和平面位置的调整，直至上口位置满足要求为止，然后按工艺要求进行栓接和接焊缝焊接，经无损伤检测合格后，完成一个节段的安装。
3）、钢索塔节段安装操作平台
钢索塔节段安装操作平台采用型钢制作成桁架形式，布置在每一段索塔节段顶口外侧，成围闭状态，操作平台与节段顶口塔壁通过φ20mm高强螺栓连接，上下平台间通过设置索塔外爬梯连接。操作平台在每个节段吊装前安装到位与节段同时起吊。 4）、钢索塔节段安装抗风措施
由于钢索塔节段安装施工要经过台风期，因此需做好防台预案，在台风来之前设置抗风缆将索塔与临时墩、钢箱梁或辅助墩承台连接固定，防止索塔因台风的影响而发生振动。
4.3、钢塔柱安装测量及线形控制要点
钢塔柱的制作、架设安装精度要求很高，由于塔柱节段不可能在工厂内对其进行全塔立式匹配，因此在桥位架设钢塔过程中必须进行精密测量，以获得钢塔精确的三维空间坐标数据，供监控部门进行监控和修正。
钢塔柱安装线性控制应注意以下几点：
1）、每节塔柱端面展开下料均为曲线，应采用计算机放样，等离子或激光切割，减少切割变形；每节段端截面平面度应控制在0.25mm之内，以保证节段间连接光顺；
2）、工厂内进行塔柱节段加工时，应采用4+1的模式，并设置相应的导向和定位件，这是保证塔柱安装线形的关键；
3）、钢塔柱加工及现场对接焊接时，应严格按照工厂制定的施工工艺进行焊接，控制焊接变形；
4）、采用满足钢塔柱节段安装测量精度要求的高精度全站仪和精密水准仪；
5）、钢塔对温度的变化极为敏感，每次测量时间应选择在夜间温度稳定时段进行；
6）、倾斜塔柱自重对塔身轴线的影响应进行计算分析，在节段安装时据此进行预偏调整，设置临时索进行张拉，平衡自重产生的偏位；并根据施工实测数据对理论计算值进行修正，确保塔身轴线符合设计。
5.钢索塔施工注意事项
姚江大桥的索塔施工为特高空作业，潜在安全隐患比较多，极易发生安全事故，针对高空施工过程中的安全隐患的特点，我们将制定严格的索塔高空施工安全措施：
⑴.强调吊装作业的危险性，所有作业人员必须有医院出具的登高作业证明。
⑵.凡进入场地进行索塔作业人员必须正确使用安全帽、安全带、安全网、穿软底鞋，严禁酒后登高，并应清除鞋底泥砂油垢。
⑶.钢塔节段纵向移动时要做好一切准备工作，要求一次到位，不允许中途停顿。
⑷.索塔进行安装时，要经常注意安全检查，每安装一节必须进行一次全面安全检查，发现问题要停止工作并及时处理后才能继续作业。不允许机械电气带故障工作。
⑸.五级风以上严禁作业，停止工作时要切断电源，以防发生意外。
⑹.索塔施工作业人员必须听从现场的指挥和安排作业，有好的方法和建议必须提请讨论，得到现场总指挥的同意方可实施，不得自作主张私自更改作业方案。