勁性骨架在辰塔大橋主塔施工中的應(yīng)用

鄧 文 武

(上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司，上海 200433)

0 引言

斜拉橋作為一種新興的橋梁結(jié)構(gòu)以其在結(jié)構(gòu)和功能上的優(yōu)勢在我國已得到了迅速發(fā)展。索塔作為斜拉橋的主要傳力部位在其施工的整個過程中都備受關(guān)注。為了保證索塔外形尺寸和鋼筋等各類構(gòu)件附著成型、模板定位及爬模爬升等需要，常采用型鋼組拼的勁性骨架來實現(xiàn)這一目的，同時勁性骨架也兼作受力鋼筋的一部分參與結(jié)構(gòu)受力[1]。

本文以辰塔大橋越黃浦江新建工程主塔施工為例，詳細(xì)介紹勁性骨架在主塔施工中的應(yīng)用，并對勁性骨架的設(shè)計，安裝加以論述，為今后類似工程的施工提供借鑒。

1 工程概況

辰塔公路越黃浦江大橋新建工程索塔橫向為花瓶形索塔，總高93.7 m，塔冠高2.0 m，索塔共設(shè)兩道橫梁，工程主塔采用液壓爬模施工，上橫梁采用桁架法施工，下橫梁采用支架法施工。

2 勁性骨架設(shè)計

2.1 設(shè)計考慮因素

1)勁性骨架自身剛度，能保證鋼筋定位和依托。

2)便于索導(dǎo)管和其他預(yù)埋件的安裝和定位。

3)勁性骨架自身便于施工。

4)主塔鋼筋綁扎過程中，人員上下通道。

5)勁性骨架的分節(jié)需考慮主塔澆筑分段和現(xiàn)場塔吊起重能力。

2.2 結(jié)構(gòu)尺寸確定

勁性骨架結(jié)構(gòu)采用等邊角鋼，勁性骨架外邊框控制尺寸為凈保護(hù)層+主筋+控制距離。勁性骨架的分節(jié)需根據(jù)主塔的高度和爬模施工節(jié)段來劃分。根據(jù)主塔爬模施工節(jié)段劃分情況，上塔柱勁性骨架劃分為10個標(biāo)準(zhǔn)段和1個非標(biāo)準(zhǔn)段，標(biāo)準(zhǔn)段高度4 m，非標(biāo)準(zhǔn)段4.35 m。中塔柱勁性骨架劃分為6個標(biāo)準(zhǔn)段和2個非標(biāo)準(zhǔn)段，標(biāo)準(zhǔn)段高度4.5 m，非標(biāo)準(zhǔn)段為6.903 m和4.144 m。勁性骨架分節(jié)數(shù)與主塔施工分段數(shù)相同(見圖1,圖2)。

3 勁性骨架制作與安裝

3.1 制作

勁性骨架采用加工廠加工拼裝，制作時，先根據(jù)圖紙尺寸對所有桿件進(jìn)行放樣，按照放樣好的尺寸切割立桿(底部水平切割)、縱橫桿以及聯(lián)系桿。加工下一節(jié)時必須以前一節(jié)為基準(zhǔn)，以保證相鄰兩節(jié)準(zhǔn)確連接，勁性骨架及其預(yù)埋件分節(jié)段在加工廠加工完畢后，按設(shè)計圖紙對勁性骨架進(jìn)行編號和預(yù)拼裝。

3.2 安裝

利用塔吊將勁性骨架吊裝到位，中塔柱和上塔柱的首節(jié)勁性骨架與預(yù)埋在前一已澆節(jié)段中的預(yù)埋件焊接固定，確保穩(wěn)定牢固。每節(jié)勁性骨架均高出已澆筑混凝土面35 cm，以方便兩節(jié)之間的勁性骨架連接。在∠75 mm×75 mm×5 mm角鋼立桿底部20 cm處設(shè)置4個1.8 cm的腰子孔(單個面設(shè)置2個)，腰子孔間距10 cm。安裝時，先將待澆節(jié)段的勁性骨架吊裝到位，經(jīng)過精調(diào)后，用M16的螺栓將上下兩節(jié)勁性骨架通過連接板連為整體，立桿螺栓孔為腰子孔，以調(diào)整偏位。

在勁性骨架標(biāo)準(zhǔn)框安裝前，必須先在前節(jié)勁性骨架標(biāo)準(zhǔn)框頂面4個角點放出測量控制點，同時核實和調(diào)整標(biāo)高，使之與設(shè)計標(biāo)高一致。安裝時，安裝節(jié)段的4個下角點對準(zhǔn)已有勁性骨架標(biāo)準(zhǔn)框的4個頂角控制點，4個上角點用垂球或經(jīng)緯儀校核偏差。各角點偏位要求控制在±10 mm之內(nèi)。對接時，利用塔機吊起待裝節(jié)段勁性骨架標(biāo)準(zhǔn)框，同時利用手拉葫蘆調(diào)整勁性骨架頂口位置，整個安裝過程測量全程跟蹤校核，直至達(dá)到精度要求后，擰緊連接螺栓，連接牢固后松開塔機吊鉤(見圖3)。

4 作用

4.1 支撐和操作平臺

勁性骨架安裝完成后，為塔柱的其他施工工作提供了堅實的支撐和工作平臺[3]。由于塔柱高度比較高，且沒有附著支撐點，自底而上搭設(shè)大規(guī)模操作平臺難度較大且安全系數(shù)低。勁性骨架以其較大的剛度和富余的空間提供了廣闊的操作面，方便了人員行走和少量鋼筋的堆放，同時為鋼筋、模板施工過程中提供安全帶掛點，保證了后續(xù)工序的有效進(jìn)行。

4.2 主筋定位

勁性骨架安裝到位后，通過現(xiàn)場測量復(fù)核，同時結(jié)合主筋保護(hù)層厚度，在勁性骨架外側(cè)焊接一定數(shù)量的主筋定位鋼筋，主筋接高時，主筋的上部緊靠定位鋼筋，從而實現(xiàn)主筋的準(zhǔn)確定位，確保保護(hù)層厚度滿足設(shè)計要求。

4.3 爬模定位

索塔采用爬模施工,爬模施工存在退模、合模的反復(fù)，液壓爬模可通過自身的調(diào)節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)模板的定位，模板的底部與已澆混凝土密貼為準(zhǔn)，而模板的頂部就需借助外部定位系統(tǒng)來定位，此時勁性骨架可以起到頂部模板的輔助定位作用。通過預(yù)先設(shè)置在勁性骨架上部的模板定位角鋼，實現(xiàn)模板頂部的精確定位，以模板頂部與定位角鋼密貼為準(zhǔn)。

4.4 索導(dǎo)管定位

結(jié)合本工程的實際情況，選取塔上定位方式進(jìn)行索導(dǎo)管的定位。具體定位步驟為：1)定位、安裝勁性骨架標(biāo)準(zhǔn)框及相應(yīng)的聯(lián)系桿件；2)結(jié)合索導(dǎo)管和勁性骨架設(shè)計圖紙進(jìn)行測量放樣，在勁性骨架上放出索導(dǎo)管定位線，同時在索導(dǎo)管上畫出對應(yīng)的角鋼位置線；3)將索導(dǎo)管吊裝到相應(yīng)的控制線后，用手拉葫蘆臨時固定；4)測量復(fù)核，如定位精度達(dá)不到要求，通過手拉葫蘆調(diào)整索導(dǎo)管，達(dá)到精度后，將索導(dǎo)管與相應(yīng)的聯(lián)系桿焊接固定，實現(xiàn)索導(dǎo)管的定位(見圖4)。

5 結(jié)語

由于斜拉橋主塔高度較高，一般的支架很難滿足施工需要和安全質(zhì)量要求，而且主塔施工工藝復(fù)雜，線形以及外觀質(zhì)量控制點較多，具有足夠剛度的勁性骨架既能為主塔的施工提供可靠支撐，又能為其他工藝的順利進(jìn)行提供輔助作用。勁性骨架在本工程主塔施工中取得良好的效果，印證了勁性骨架在斜拉橋主塔施工中的巨大作用，為今后類似工程的施工提供借鑒。