三江桥主塔施工专项方案.docx
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三江桥主塔施工专项方案
宜昌市庙嘴长江大桥工程
三江斜拉桥主塔施工专项方案
编制：
审核：
批准：
葛洲坝五公司
宜昌市庙嘴长江大桥工程项目经理部
二0一三年七月
第一章工程概况
1.1编制依据
1.1.1设计文件
（1）宜昌市庙嘴长江大桥施工设计图纸
（2）设计交底及相关技术规范。
（3）施工现场调查。
包括施工场地和周边环境条件，水、电、路、临时租地和地材等情况，水文地质、气象、交通、机械、物资采购等资料。
（4）根据我单位投入的各类资源和技术、管理、经济等方面实际情况。
1.1.2技术标准和规范
本工程施工主要采用以下现行标准、规范、规程：
（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
（3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
（4）《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95；
（5）《滚压直螺纹钢筋连接接头》（JG163-2004）；
（6）《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2010）；
（7）《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2010）
（8）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001；
（9）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
（10）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（11）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
（12）《工程测量规范》（GB50026—93）
国家及有关行业颁布的规范及标准等其它相关国家标准、行业标准、技术条件及验收方法。
国家有关的政策、法律、法规等。
1.2工程概况
宜昌市庙嘴长江大桥上距葛洲坝水利枢纽工程坝址约2.7km，跨越三江的桥梁距已建葛洲坝三江公路桥约825m。
三江桥采用主跨210m的高低塔中央索面混凝土梁斜拉桥，桥长378m，按双向六车道布置，桥跨布置为（39+73+210+56）m。
主梁采用C55混凝土单箱五室箱形截面，梁高3.5m，标准段梁宽33.5m，采用牵索挂篮施工。
高塔（SJ3#）采用塔墩梁全固结，矮塔（SJ4#）采用塔梁固结，墩顶设置活动支座，其余辅助墩及边墩（含接匝道过渡墩）均设置活动支座。
图1.2-1宜昌市庙嘴长江大桥三江桥立面效果图
主塔为钢筋混凝土结构的独柱塔，采用C55混凝土。
高塔由塔冠、上塔柱及下塔柱组成，自承台顶以上高度为109.5m，上塔柱横桥向宽度为3.8m，纵桥向宽度自上而下按745:
4比例由6.2m变化至7.0m，锚固区短边壁厚1.8m，长边壁厚0.8m，锚固区以下短边壁厚2.0m，长边壁厚1.2m。
下塔柱为八边形，高22.5m，壁厚1.5m，底部为9m×12m，厚2.0m钢筋混凝土实心段，正立剖面按45:
2比例由7.0m变化至9.0m。
侧立剖面按90:
7比例由8.5m变化至12m。
矮塔由塔冠、上塔柱及下塔墩组成，塔高自桥面以上为47m，横桥向宽度3.8m，纵桥向宽度自上而下按95:
1比例由5.0m变化至5.8m，短边壁厚1.5m，长边壁厚0.8m。
下塔柱为八边形截面，高23.0m，壁厚1.5m，正立剖面按46:
1比例由5.8m变化至6.8m，侧立剖面按46:
3比例由9m变化至12m。
塔上斜拉索采用塔内壁齿块锚固，塔柱均按普通钢筋混凝土构件设计，竖向主筋采用直径32mm钢筋，主筋基本间距为15cm，箍筋采用直径20mm钢筋，竖向间距为10cm，拉筋采用直径16mm钢筋，基本间距为50cm，塔柱内外侧钢筋净保护层为5cm（及外层箍筋与混凝土面的净距离）。
塔柱中的劲性骨架由施工单位根据施工方案及刚度要求设计，并经设计、监理确认后实施。
本图暂按每立方混凝土30kg估算用钢量，实际用钢量可按发生计量。
上塔柱斜拉索锚固区按预应力混凝土A类构件设计，锚固区塔壁内采用井字型布置ФS15.2mm钢绞线,预应力规格为9-ФS15.2及5-ФS15.2，张拉及锚固段均采用低回缩量锚具，锚具回缩量不大于1mm。
图1.2-2三江桥立面、平面布置图
斜拉索采用φ7mm的锌-铝合金镀层高强钢丝，标准强度为1770MPa。
高塔单侧19对斜拉索，顺桥向边跨梁上标准索距5m，中跨梁上索距7m，塔上索距2m。
矮塔单侧7对斜拉索，顺桥向边跨梁上标准索距6m，中跨梁上索距7m，塔上索距2m。
主塔基础采用钻孔灌注群桩基础，按照端承桩设计，均位于三江护坡上部。
西坝侧SJ3#主塔基础采用12根直径2.5m桩，桩长33m。
矩形承台厚5.0m，平面尺寸为19.2m×14.2m，承台顶标高为+47.953m。
主城区侧SJ4#主塔基础采用10根直径2.0m桩，桩长48m，八边形承台厚4.0m，平面尺寸为18.4m×12.4m，，承台顶标高为+47.861m。
1.2.1索塔外形设计
三江桥以独柱斜拉桥呈现，远看造型简洁有力，桥塔立柱采用多边形截面，塔顶阶梯造型形成“实”的山体外形，与大江桥桥塔虚实呼应，形成对比统一的意象形态。
边缘作层叠处理，整体而富有层次。
1.2.2索塔结构设计要点
塔柱截面为单箱单室预应力砼结构，下塔柱根部设2米实体过渡段，上部塔冠高度为9m，阶梯收缩后封顶。
高塔下塔柱四周与主梁梁底之间采用50*50cm的倒角过渡。
SJ3#高塔塔墩梁全固结，全高109.5米，塔底设计高程为47.953m，塔顶设计高程为157.453m。
SJ4#低塔采用塔梁固结，墩顶设置活动支座。
桥面以上高度47m，梁高3.5m，支座及垫石高1.2m，下塔柱高23.0m。
塔底设计高程为47.861m，塔顶设计高程为122.561m。
索塔设直径10厘米通风孔，由预埋PVC管形成。
所有塔柱通风孔由里朝外向下倾斜3度，对称布置在塔柱两侧。
各塔在塔根梁面处、主梁截面段、塔身与塔冠间隔板处、塔冠中上部均设置进人孔，高塔4处，低塔5处。
过人孔分为门型80*150cm和矩形100*100cm两种类型。
人行爬梯及检修平台、排水系统、防雷系统、景观照明、航空障碍灯、塔内照明、电力管线孔、交通监控器、防撞设施等附属设施众多，预埋件和预埋钢筋规格多、数量大，必须充分注意，防止遗漏，并处理好交叉作业问题。
1.2.3SJ3/4索塔主要工程量
表1.2-1主塔主要工程数量表
序号
材料名称
材料规格
单位
数量
备注
1
混凝土
C55
m3
4264.7
含拉索锚固齿块
2
钢绞线
ФS15.2mm
t
39.06
3
普通钢筋
（HRB335）
小计
t
959.6
含拉索锚下螺旋筋及钢筋网片
Φ32（HRB335）
t
447354.7
Φ20（HRB335）
t
465554.7
Φ16（HRB335）
t
46735.9
4
索导管
Q235B无缝钢管
t
27.712
5
垫板
Q235B
t
33.311
6
锚具
低回缩锚具15-9
套
668
低回缩锚具15-5
套
1020
7
波纹管
Ф内80mm
m
1987.7
金属波纹管
Ф内55mm
m
1447.7
8
劲性骨架
（Q235）
t
205
1.3气象水文条件
宜昌属亚热带季风性湿润气候。
四季分明，春秋较长。
年平均水量为992.1～1404.1mm之间，雨水丰沛，多在夏季，比较长的降水过程都发生在6～7月份，雨热同季，全年积温较高，无霜期较长，桥位区年平均气温为16.8℃，7月份平均气温最高，该月平均气温为27.7℃，平均最高气温为32.4℃，平均最低气温为24.2℃。
1月份平均气温最低，平均最高气温为8.6℃，平均最低气温为2.1℃。
极端最高气温41.4℃，极端最低气温-15.6℃。
宜昌市主导风向为偏东风。
SE和ESE出现频率均为10%，E为8%，SSE为7%；一年中大风多出现在6-8月，其中7-8月出现频率最高，观测到的最大风速15.3m/s（10分钟最大平均风速，时间：
1984年8月），观测到的极大风速22.7m/s（3秒钟测值，时间：
1994年8月）。
桥址断面防洪设计水位52.7m（八五黄海）。
根据2002～2012年葛洲坝下游长江水位统计结果显示，每年枯水季节的10月～次年的4月份，葛洲坝下游水位一般在43.0m以下，低于主塔承台底部作业场地高程。
每年5月份，水位开始上升，特别是5月中下旬水位开始高于承台底部高程；进入6～8月主汛期后，降雨增多加上三峡大坝泄洪，葛洲坝下游水位明显增高，一直持续到8月底。
9月份以后，降水减少，水位开始下降，逐渐回落到低水位通航高程。
在主汛期，近10年里下塔柱最大淹没可达5m以上。
第二章总体施工部署
2.1施工临建设施及主要机械设备
2.1．1相关施工临建设施简述
上西坝原磷肥厂内设有HZS120拌合站1座，约2000m2集中钢筋加工厂1座，距离西坝主塔1.6km,江北主塔3.5km，利用城市道路进入各施工点。
各承台基坑顶为城市道路，已围挡1~2车道，作为施工区域。
主塔附近设置630KVA变压器各1座。
拌合站使用自来水，现场抽取江水作为施工用水。
2.1．2现场主要机械设备
施工主要机械设备、设施主要包括：
塔吊、施工电梯、混凝土拖泵及混凝土管道、供电、供水五个部分。
详见第五章相关内容。
2.2施工劳动力部署、任务划分及主要设备材料配置
2.2.1劳动力部署及任务划分
SJ3#及SJ4#主塔位于三江两岸，为管理方便，设置西坝施工区和江北施工区，分别下辖桥梁一队和桥梁二队独立组织施工。
根据索塔工期以及相应的工程数量，合理配置经验丰富的人员。
可考虑人员兼职调配，以及工序间歇期作为其他工种的辅助人员，实际施工时可酌情增减。
两塔施工队伍配置劳动力如下表。
表2.2-1劳动力配置情况
序号
工种
人数
工作内容
备注
1
施工区负责人
2
负责现场指挥总协调调度
2
质检员
2
负责现场质量检查及报验
3
技术员
4
负责现场技术指导和质量控制
4
安全员
2
负责安全工作实施及检查
5
起重工
2
负责起重设备信号指挥
6
塔吊司驾人员
4
负责操作塔吊
7
电工
2
负责安装及检查电力设施及线路
8
机械工
4
负责随机操作机械
拖泵电梯等操作
9
钢筋工
16
负责钢筋、劲性骨架、索导管、检查爬梯等各种附属结构的加工及安装
含钢筋加工厂
10
模板工
10
负责模板安装拆除、液压爬模操作及支架支设
11
砼工
8
负责砼浇筑及振捣等相关工作
12
砼养护工班
4
保温覆盖、砼养护、冷却水管流量调整等
13
电焊工
6
负责各种焊接工作
14
张拉工
6
负责预应力体系的张拉及压浆工作
主塔锚固区
15
普工
10
辅助各工种人员做好剩余工作
16
汇总
82
完成索塔施工
注：
混凝土生产运输、机械修理、试验检测等工作未计入。
2.2.2机械设备及周转材料配置
表2.2-2机械设备及周转材料配置表
序号
设备名称
型号规格
数量
额定功率（kW）
生产能力
施工用途
备注
1
混凝土搅拌站
HZS120
1套
220
120m3/h
混凝土
2
塔式起重机
C5023
1台
110
300t.m
SJ3主塔
3
塔式起重机
FO/23B
1台
75
115t.m
SJ4主塔
4
混凝土拖泵
HBT80
3台
90
泵高270m
主塔
5
施工电梯
SC100
2台
22
120m
主塔
6
混凝土泵车
ZLJ528
2台
37m/42m
混凝土浇筑
7
混凝土罐车
HJG5270
6台
8m3
混凝土运输
8
软管插入振捣器
30
6台
1.5
混凝土浇筑
9
软管插入振捣器
50
10台
1
混凝土浇筑
10
液压爬模
PM-50
2台
4.5m标准段
SJ3/4主塔
11
翻模
2.25m/节
1套
4.5m标准段
SJ3/4主塔
12
汽车式起重机
QY25C
1台
25t
配合吊装作业
13
平板运输车
解放
2台
15t
材料运输
14
抽水泵
50ZX15-12
2台
12
15m3/h
抽水作业
15
MC型多级泵
MC40×12
2台
45
20m3/h
高塔供水扬程408m
16
千斤顶
YCW260B
6台
260t
张拉
17
高压电动油泵
ZB-500
6台
6
50MPa
张拉
18
灰浆搅拌机
3台
2.2
180L
压浆
19
压浆机
UBT3
3台
3
压浆
20
抽真空机
SZ-2
2台
4
120m3/h
辅助压浆
21
手拉葫芦
HS-5
3台
5t
辅助作业
22
手拉葫芦
HS-3
3台
3t
辅助作业
23
钢筋直螺纹机
GYZL-40
2台
4
200～1000A
钢筋加工
24
钢筋电焊机
BX10-500
4台
36
钢筋加工
25
钢筋弯曲机
GW40D
2台
3
钢筋加工
26
钢筋调直机
LGT6/14
2台
15
钢筋加工
27
钢筋切断机
GQ40F
2台
3
钢筋加工
28
木工加工设备
MQ433
1套
10
模板加工
29
变压器
1台
630kVA
电力供应
30
变压器
1台
400kVA
电力供应
31
柴油发电机
1台
250kW
电力供应
32
洒水车
EQ141
1台
5000L
文明施工
33
电子测温仪
1套
0号块砼内部测温
34
塑料薄膜
m2
2000
砼养护
35
无纺布
m2
3000
砼养护
36
￠48脚手架
吨
30
支架施工
37
钢模板
吨
150
主塔施工
第三章施工总体进度计划及保证措施
3.1两索塔总体施工进度计划
1、SJ3#墩
承台开始时间：
2013.6.28，完成时间2013.7.27;
下塔柱首节：
2013.7.28~2013.8.9;
下塔柱翻模：
2013.8.10~2013.10.5;
0#块开始时间：
2013.10.6,完成时间2013.12.10;
上塔柱下段（4节）：
2013.12.11~2014.2.18;
上塔柱上段（9节）：
2014.2.19~2014.7.6;
2、SJ4#墩
承台开始时间：
2013.6.28，完成时间2013.7.27;
下塔柱首节：
2013.7.28~2013.8.9;
下塔柱翻模：
2013.8.10~2013.10.5;
龄期差等待：
2013.10.6~2014.4.3（180天，机动时间）;
支座安装：
2014.1.4~2014.4.18;
0#块开始时间：
2014.4.19,完成时间2014.7.6;
塔梁固结：
2014.7.6~2014.7.13;
上塔柱下段（3节）：
2014.7.14~2014.9.6;
上塔柱上段（4节）：
2014.9.7~2014.10.24;
3.2施工进度计划的保证措施
3.2.1组织保证
（1）建立精干、务实、高效的项目领导班子。
配备施工技术、安全环保、质量检验、计划财务、物资设备等各方面的管理和业务人员。
（2）配备数量充足、经验丰富的技术及管理人员，选派专业队伍进驻现场施工，在挑选施工人员和施工队伍的过程中，坚持“优中选优”的原则，确保参与本工程施工的人员都具有较高的素质。
（3）实行工期目标责任制。
将工期目标横向分解到部门，纵向分解到班组个人，狠抓落实，确保工期目标得以实现。
3.2.2劳动力保证
调配有丰富施工经验的人员到施工一线，包括具有多年施工经验的管理人员，技术人员，以及熟练技工，组成一支思想素质好，作风顽强，经验丰富，技术过硬的专业施工队伍，投入本工程。
3.2.2技术保证
（1）由项目部总工全面负责该项目的施工技术管理，工程技术部负责制定施工方案，编制施工工艺、技术交底，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响工期。
（2）提前做好图纸会审工作，对图纸中有疑问的地方，及时与设计单位联系解决。
（3）搞好工程统筹工作，制定阶段目标，科学合理安排施工工序。
3.2.3制度保证
项目部与施工队，施工队与班组，班组与职工个人实行层层落实，项目责任目标横向分解到项目部全员，纵向分解到施工队班组每一职工，建立奖罚制度，充分调动全员积极性。
组织全员开展劳动竞赛，对提前完成任务的相关责任人进行奖励。
3.2.4管理保证
（1）加强与甲方、监理、设计、邻标等单位的联系，同时积极的与其他当地相关部门联系，及时解决施工中存在的问题及突发事件，在施工过程中取得当地居民及有关部门的理解和支持，为施工创造一个良好宽松的施工环境，确保施工生产的顺利进行。
（2）做好冬季、夜间施工措施及安全保证工作，确保施工顺利。
（3）根据承台总体进度计划的安排，编制“月、周”作业计划，并根据实施过程中的完成情况，及时与原计划进行对比，若进度滞后要及时分析查找原因，并果断采取措施调整、补救，实行动态管理。
（4）每周日召开由项目经理主持的生产调度会，总结上周施工进度情况，安排下周施工生产；及时解决工程施工内部矛盾，及时协调各队伍之间各职能部门之间的关系，对施工机械设备、生产物资和劳动力安排计划；并对资金进行合理分配，保证施工进度的落实和完成。
第四章主塔施工方案
4.1总体施工方案
根据索塔的结构形式及特点，塔柱采用分段现浇施工。
SJ3、SJ4下塔柱采用普通钢管脚手架翻模施工，SJ3、SJ4上塔柱采用液压自动爬模施工，塔冠采用定型模板施工。
各塔塔梁段（0#段）采用墩旁支架现浇施工。
主塔旁各设1台塔吊，作为钢筋、模板安装及小型机具提升装置，详见附图《主塔塔吊电梯布置图》；各塔吊对侧设置1台电梯作为人员上下通道；钢筋在钢筋场集中加工，平板车运输至现场；混凝土由西坝搅拌站集中供料，下塔柱（墩）及0#块采用天泵泵送，高、矮塔上塔柱浇筑采用拖泵泵送。
其中SJ3、SJ4上塔柱浇筑标准节段为4.5m（分仓线避开塔内斜拉索张拉锚固区齿块的张拉面）。
起始节段高度6.75m，钢筋节段在保证预留长度的同时与混凝土节段保持同步，为了保证预应力管道定位及模板安装，在塔身内设置劲性骨架。
单节塔柱施工顺序：
拼装该节段劲性骨架、绑扎该节段普通钢筋、拼装模板、浇筑砼。
为减小主塔根部与承台龄期差，承台施工完15天内进行下塔柱施工，以避免首节出现有害的温度裂缝。
4.2施工工艺流程
（1）各下塔柱采用翻模施工
承台浇筑完毕后，7天内立首层2.25m翻模，完成底部首节段浇筑。
随后进入标准节段翻模施工。
每节浇筑4.5m。
混凝土浇筑完毕→绑扎钢筋→拆除上一段模板→模板清理→刷脱模剂→吊装至下一节模板上方→定位固定→安装对拉杆等→浇筑混凝土
（2）塔粱段施工（0#块）
以顶板底部为界，分两次浇筑。
支架制安（矮塔安装永久性和临时性支座）→底模制安→钢筋制安→模板安装→第一次混凝土施工→施工缝处理→预应力钢束张拉→第二次混凝土施工（与第一次施工顺序相同）。
（3）SJ3#、SJ4#上塔柱液压自爬模施工
墩身施工工艺流程:
起始段钢筋绑扎、预埋件安装→模板施工、混凝土浇筑→拆除模板、安装悬挂件→组拼爬模→2号节段钢筋绑扎、预埋件安装→模板施工、混凝土浇筑→拆除模板、安装悬挂件→安装轨道→爬架爬升→标准节段施工。
标准节段施工工艺流程:
钢筋绑扎、预埋件安装→模板安装→混凝土浇筑→模板拆除、安装悬挂件→轨道爬升→爬架爬升。
（4）塔冠施工
采用钢管支架法施工，平台支架利用液压爬模爬架体，平台搭设在塔的顶面。
4.3主塔施工顺序及节段划分
4.3.1模板调配
厂家定制SJ3下塔柱的全套模板，7月10前到货。
且SJ3下塔柱全套模板适用于SJ4下塔柱；SJ3下塔柱全套模板满足SJ3/4上塔柱同时浇筑需要，可适当补充。
SJ3/4下塔柱内外模板采用翻模体系。
采用3节模板，每节2.25m，每次翻升2节。
SJ3、SJ4上塔柱内外模均为液压自动爬模-翻模结合施工体系，标准浇筑高度4.5m，为降低模板成本，液压爬模架体采用上下分离式架体。
4.3.2节段划分
由于索塔高达74.7m及109.5m，各截面尺寸变化很大，从模板利用率、施工安全以及工效方面考虑，塔柱采用分节段施工。
在翻模、爬模施工时，每一个标准施工段的高度为4.5m。
各主塔施工节段划分见附图《SJ3#SJ4#主塔分仓浇注施工节段划分图》。
（1）高塔
1）高塔下塔柱：
垂直高度22.5m，采用普通钢管脚手架翻模施工，共5节6仓。
第1节为起步节，高4.5m，包括底部实心段高2m和空腹段3.5m，为缩短塔柱与承台混凝土龄期差，减少塔底开裂风险，承台浇筑完毕后7天内浇筑首仓，之后搭设外支架，立模；第2～4节为标准段，每节4.5m；第5节高4.5m，由4m塔身段和50*50cm倒角段组成；翻模浇筑4m后，顶部的50cm段拟和0#块同时浇筑。
2）高塔上塔柱：
分为1#～17#节段，第1节为起步节，高6.75m。
第2～16节基本为每节4.5m，个别节段为避开塔内斜拉索张拉锚固区齿块的张拉面小于4.5m。
第17#节段长3.75m；垂直高度74.5m。
分仓线避开塔内斜拉索张拉锚固区齿块的张拉面。
（2）矮塔
1）矮塔下塔柱：
垂直高度23m，采用普通钢管脚手架翻模施工，共5节6仓，与SJ3下塔柱施工划分基本相同。
其中第5节高5m。
2）矮塔上塔柱：
分为1#～8#节段，第1节为起步节，高6.75m。
第2～7节基本为每节4.5m，个别节段为避开塔内斜拉索张拉锚固区齿块的张拉面小于4.5m。
第9#节段高1.75m；垂直高度38m。
分仓线避开塔内斜拉索张拉锚固区齿块的张拉面。
单节塔柱施工顺序：
拼装该节段劲性骨架、绑扎该节段普通钢筋、拼装模板、浇筑砼。
钢筋节段在保证预留长度的同时与混凝土节段保持同步，为了保证预应力管道定位及模板安装，在塔身内设置劲性骨架。
测量控制
脚手架搭设
钢筋绑扎
下塔柱施工
模板支立
砼浇注
支架安装
养护、下一循环
高塔：
主梁0#段施工
矮塔：
支座、主梁0#段施工
模板系统支立
钢筋绑扎
预应力管道施工
砼浇注
脚手架搭设
砼养护、拆模
索道管安装
劲性骨架安装
预应力张拉
钢筋绑扎及预应力管道安装
支架安装
爬模板支立
模板系统支立
砼浇注
上塔柱施工
钢筋绑扎
砼养护、拆模
砼浇注
爬模爬升，下一循环
砼养护、拆模
塔冠施工
图4.3-3主塔施工工艺流程图
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