高塔鋼筋定位移動(dòng)式勁性骨架施工技術(shù)研究

曾磊

（重慶建工第二建設(shè)有限公司，重慶 400030）

1 工程概述

重慶南涪高速公路工程青草背長江大橋?yàn)?88m懸索橋，索塔采用門式空間框架結(jié)構(gòu)，索塔高164.47m，索塔斜率為1∶0.03795（屬于斜率較小，線形相當(dāng)順直的塔柱）。

該索塔工程業(yè)主共給予工期為10個(gè)月，平均到每個(gè)節(jié)段的施工時(shí)間僅僅為6.5d，除去爬模、模板定位校正、混凝土澆筑及混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間，用于鋼筋定位綁扎的時(shí)間僅為1.5d。該節(jié)段工期相當(dāng)緊張，僅為正常工期的4/5。工期壓力對(duì)高塔鋼筋快速準(zhǔn)確定位提出了緊迫的要求。

2 方案選擇

目前，在高塔施工過程中，橋塔鋼筋施工主要采用預(yù)埋式鋼筋勁性骨架。其優(yōu)點(diǎn)在于鋼筋定位準(zhǔn)確，自身剛度較大，能作為模板定位使用；缺點(diǎn)在于雖鋼筋定位較為準(zhǔn)確，但在鋼筋本來就十分密集的薄壁混凝土結(jié)構(gòu)中加入型鋼骨架后會(huì)造成混凝土各部位收縮徐變不同步，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)有害的結(jié)構(gòu)裂紋；同時(shí)，在高塔施工過程中，由于角鋼的斷面小，塔墩施工面位于高空，風(fēng)力較大，支架定位時(shí)對(duì)接及焊接耗時(shí)較多，一般一個(gè)塔柱節(jié)段支架接長耗時(shí)最少為0.5d，增加了施工單位的勞動(dòng)力消耗，延長了塔墩節(jié)段施工周期，且預(yù)埋式鋼筋定位安裝支架耗費(fèi)較多的鋼材，大大增加施工成本，造成了社會(huì)資源的浪費(fèi)。

考慮到青草背長江大橋的工期及鋼材耗量的因素，該工程選擇采用多層移動(dòng)式鋼筋勁性骨架進(jìn)行施工。

3 移動(dòng)式鋼筋勁性骨架結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)

針對(duì)青草背長江大橋索塔結(jié)構(gòu)形式，索塔施工擬采用液壓爬模施工工藝。但該施工工藝存在塔柱內(nèi)模無操作平臺(tái)的缺點(diǎn)，需在塔柱內(nèi)側(cè)設(shè)置施工操作及內(nèi)模節(jié)段修整平臺(tái)。綜合考慮塔柱施工工藝，決定將塔柱鋼筋定位安裝骨架與塔柱內(nèi)模施工平臺(tái)設(shè)計(jì)為一個(gè)整體。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際條件，青草背長江大橋采用了多層移動(dòng)式鋼筋勁性骨架，其結(jié)構(gòu)形式如圖1。

圖1 多層移動(dòng)式鋼筋勁性骨架體系結(jié)構(gòu)圖

該多層移動(dòng)式勁性骨架采用的是高層建筑核心筒原理。在已澆筑塔柱內(nèi)崁入5.5m骨架，采用牛腿與已施工節(jié)段混凝土進(jìn)行錨固。將該錨固段作為整個(gè)骨架的受力段，并在該段底部設(shè)置混凝土修整平臺(tái)和內(nèi)模支撐平臺(tái)。骨架上端伸出已澆筑節(jié)段混凝土面6m，該段作為節(jié)段豎向鋼筋的定位段進(jìn)行定位輔助，并在該段設(shè)置鋼筋安裝操作平臺(tái)2個(gè)。

該勁性骨架架高12.0m，采用單層牛腿與塔柱進(jìn)行連接。該骨架共設(shè)5層施工平臺(tái)，每層平臺(tái)間間隔高度分別為2.75m、2.75m、3.0m、3.0m。該骨架上層部分為塔柱鋼筋定位骨架及鋼筋、模板施工平臺(tái)，下層部分為已澆筑節(jié)段修整平臺(tái)。該骨架采用［25、［22、［12及［10槽鋼進(jìn)行制作。

內(nèi)外架分別為兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)。外模爬架采用液壓爬模系統(tǒng)，依靠自身動(dòng)力提升。內(nèi)模支架采用塔吊作為提升系統(tǒng)。內(nèi)外模在高度方向采用相同的節(jié)段高度，并且一一對(duì)應(yīng)。采用高強(qiáng)螺桿進(jìn)行內(nèi)外模板連接。

4 移動(dòng)式勁性骨架施工流程

勁性骨架加工完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，采用125t*m塔吊進(jìn)行吊裝。

（1）塔柱起始澆筑段中，按照設(shè)計(jì)位置埋設(shè)牛腿預(yù)埋鋼筋，并保證其位置準(zhǔn)確。

（2）混凝土達(dá)到強(qiáng)度要求后拆模，鑿出預(yù)埋鋼筋套筒端面，接長錨固鋼筋，并安裝牛腿，以該牛腿作為支點(diǎn)安裝骨架。

（3）骨架安裝到位后，采用鎖定銷將骨架承重梁與牛腿鎖定。

（4）按照該節(jié)段頂面鋼筋位置調(diào)整骨架頂部定位骨架水平位置，并鎖定。

（5）安裝豎向鋼筋及節(jié)段其余鋼筋。

（6）調(diào)整模板位置，保證定位精度，埋設(shè)牛腿預(yù)埋鋼筋，進(jìn)行澆筑工作。

（7）拆模，將內(nèi)模懸掛于骨架上；解除骨架承重梁與牛腿的鎖定；收回承重梁端部的伸縮梁，采用125t*m塔吊進(jìn)行骨架提升至下一工作節(jié)段。

（8）待承重梁高過新安裝牛腿后，伸出伸縮梁將骨架懸掛于牛腿上，將牛腿與承重梁鎖定。

（9）支模，并重復(fù)上述工作流程。

5 施工操作要求

5.1 骨架提升

（1）準(zhǔn)備工作

a清除骨架上不必要的荷載 （如鋼筋頭、氧氣乙炔空瓶等）。

b檢查骨架吊耳及相關(guān)位置焊縫，無問題后，采用塔吊與骨架連接，并收緊鋼絲繩。

c收回修正平臺(tái)與已澆筑混凝土節(jié)段的支撐腳。

d收回伸縮梁并鎖定，防止骨架提升過程中伸縮梁滑出。

e再次進(jìn)行安全檢查，檢查骨架與塔柱是否仍有連接。檢查完畢無問題后，提升骨架。

（2）經(jīng)確認(rèn)骨架提升準(zhǔn)備工作已完全符合要求后，撤除承重梁平臺(tái)與牛腿的固結(jié)，開始提升骨架。

（3）提升時(shí)，塔吊由經(jīng)驗(yàn)豐富的起重工指揮，并設(shè)置多名觀察員。

（4）當(dāng)提升過程中發(fā)現(xiàn)異常情況或者有異響時(shí)，立即停止起吊。

（5）骨架提升到位后，立即將各伸縮梁鎖定，并將承重梁與牛腿固結(jié)。

（6）檢查各支撐點(diǎn)是否撐實(shí)。檢查無誤后，塔吊松鉤，解除塔吊與骨架連接。

5.2 預(yù)埋件及模板施工

（1）預(yù)埋前，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員應(yīng)檢查預(yù)埋鋼筋長度、規(guī)格及位置是否滿足使用要求。

（2）混凝土澆筑前，仔細(xì)核對(duì)預(yù)埋件位置及數(shù)量，杜絕亂埋及少埋。

（3）嚴(yán)格控制鋼筋堆放在骨架上的重量。

（4）等混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，拆除模板系統(tǒng)的對(duì)拉桿及附著在模板上的懸掛螺栓。

（5）模板拆除后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行確定骨架懸掛預(yù)埋件位置的工作，在此過程中，操作工人應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)值班技術(shù)員應(yīng)跟班作業(yè)。

（6）每次模板安裝前，應(yīng)測(cè)量測(cè)放相應(yīng)施工節(jié)段的模板底標(biāo)高。

（7）模板按測(cè)量所放理論位置安裝到位后，應(yīng)及時(shí)通知測(cè)量復(fù)核。

（8）應(yīng)確保模板下口與已澆節(jié)段混凝土的結(jié)合嚴(yán)密。同時(shí)應(yīng)保證模板間接縫嚴(yán)密。

（9）模板對(duì)拉桿安裝時(shí)，應(yīng)確保端部塑料套與模板的結(jié)合嚴(yán)密，同時(shí)應(yīng)使拉桿處于拉直狀態(tài)。

（10）澆筑過程中應(yīng)派專人觀察模板的變形及偏位情況，并做出及時(shí)處理。

5.3 骨架施工過程中安全注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)禁在骨架上堆放除鋼筋以外的重物。骨架上一次堆放鋼筋的總重不得超過1t。所有堆放物應(yīng)盡量由多根梁均勻承載，不允許堆置在跨中。不得把工具、扎絲、箍筋等隨意放在腳手板上，以免滑下傷人。

（2）在骨架處于提升和非提升狀態(tài)時(shí)，都應(yīng)掛好保險(xiǎn)繩。

（3）當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速小于等于16m/s（6級(jí)）時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)正常作業(yè)；當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速大于20m/s、且小于等于28m/s（10級(jí)）時(shí)，骨架不能爬升，安裝模板與骨架之間抗風(fēng)拉桿；當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速大于28m/s、且小于等于57m/s時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)暫停施工。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，當(dāng)惡劣氣候來臨前，將內(nèi)外模板合攏，安裝好模板與骨架之間的抗風(fēng)拉桿，撤離轉(zhuǎn)移臨時(shí)設(shè)備等，做好施工現(xiàn)場(chǎng)人員及有關(guān)設(shè)備設(shè)施的撤離、轉(zhuǎn)移及加固工作，確保人、機(jī)、設(shè)施的安全。

6 工程實(shí)施效果

多層移動(dòng)式鋼筋勁性骨架運(yùn)用于青草背長江大橋索塔施工，大大的縮短索塔節(jié)段的施工時(shí)間。索塔節(jié)段最快完成時(shí)間達(dá)到了5d/節(jié)，移動(dòng)式鋼筋定位安裝骨架完全達(dá)到了設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)想。

7 結(jié)語

筆者通過多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐認(rèn)為，在塔柱混凝土施工中采用橋塔多層移動(dòng)式勁性骨架體系制作簡單，制作工藝不復(fù)雜，一般的施工現(xiàn)場(chǎng)均能自行加工生產(chǎn)；鋼筋定位精度可靠，能達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求；結(jié)構(gòu)輕便，對(duì)起吊設(shè)備要求低；可重復(fù)使用，能大量節(jié)約施工中的鋼材用量；可兼做橋塔內(nèi)模施工平臺(tái)，實(shí)用性高；取消了在高空接高骨架工序，加快了施工。