16翻模施工工艺框图解析.docx
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16翻模施工工艺框图解析
翻模施工工艺框图
检查模内清洁情况
混凝土养护
浇注混凝土
检查
模板对拉筋安装
检查钢筋、模板情况
混凝土凿毛、冲洗
制做混凝土试件
报监理工程师审批
接长、绑扎钢筋
混凝土搅拌、运输
模板中线、水平
模板校正、加固
模板运输、涂隔离剂
拼装第一、二、三模板
模板加工、试拼
备水泥、砂石料
绑扎墩身钢筋
钢筋加工、运输
钢筋备料、检验
墩身测量放线
底节模板翻升
取样试验、设计配合比
主墩承台、塔柱施工方案
上海长江隧桥B5标中港二航局项目部
2
740
14001700/2
05
0
01
7525
01
0308
601
0
9525
4801
2.
1200
740
01
40.25
5031
2
24
32.20
05
0
01
4500/2
0932
.2
R8
50
04
6
R
34
9
05
承台承
台
塔座塔座
41.7
741.7
80.4
100
0.91
01.8
8
801.8
95.4
100
30.91
148
3.
807.6
96.9
120
201
1138.4
684
4.
21
0
120898.4
85
4.
图1.1、索塔结构图(高程单位:
m;尺寸单位:
cm)
二、水文、气象条件
1水文条件
上海长江大桥场区位于长江口,河床宽而浅,暗砂众多,砂体呈流动状,河势多变,
水域和航道不稳定。
在徐六劲以下,长江口呈三级分岔四口入海的格局。
即由崇明岛将
长江分隔为南支和北支,南支又被长兴岛分隔为南港和北港,南港被九段沙分隔为南槽
主墩承台、塔柱施工方案
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3
和北槽,北港被堡镇沙分为南、北两个水道。
B5标段主通航孔桥位于北港南水道。
长江口为中等强度的潮汐河口,口外正规半日潮,口内潮波变形,为非正规半日浅海潮,
根据本场址附近的长兴岛水文观测站的潮位资料,实测最高潮位为5.88m,实测最低潮
位为-0.29m,平均高潮位3.30m,平均低潮位0.84m,平均潮差2.34m,平均涨潮历时
4h45min,平均落潮历时7h40min。
长江口属大劲流,中潮差的河段,受劲流和潮流的双重作用。
受海岸、河槽的约束,
进入工程区域潮流的运动形式为往复流,且落潮历时长于涨潮历时,落潮流流速小于涨
潮流流速。
长江口水质中含沙量较大,泥沙来源主要为流域来沙,北港多年平均含沙量约
0.5kg/m
3
,河床值中值粒劲范围为0.0046~0.14mm。
本场区邻近长江入海口,水中含盐量较高,且含盐量与长江劲流关系甚为密切。
1.1潮汐
潮位特征值汇总表
项目长兴堡镇
实测最高潮位5.88m(97.8.18)5.67m(81.9.1)
实测最低潮位-0.29m(69.4.5)-0.19m(69.4.5)
平均高潮位3.30m3.33m
平均低潮位0.84m0.86m
平均涨潮历时4h54min4h48min
平均落潮历时7h31min7h38min
平均潮差2.47m
高潮累计频率10%潮位4.13m4.10m
低潮累计频率90%潮位0.56m0.52m
20年一遇高潮位5.46m
1.2潮流
桥区涨潮平均流向稳定在294
。
~314
。
之间,流速在0.30~0.88m/s之间,涨激流向
基本稳定在297
。
~324
。
之间,流速在0.54~1.86m/s之间,落激流向基本稳定在137
。
~
144
。
之间,流速在0.42~1.14m/s之间,落急流向基本稳定在140
。
~144,流速在0.93~
1.64m/s之间。
潮流在一日内亦有两个变化周期,每个周期历时一般为12小时25分,流息(即涨、
落潮流速为0的时刻)发生在最高或最低潮位20~40分钟之后。
潮位和潮流的日变化
周期及相关关系见下图。
主墩承台、塔柱施工方案
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4
涨潮历时
涨
潮
潮
差
落
潮
潮
差
落潮历时涨
潮历时
低低潮
高低潮
落潮历时时间
低高潮
高高潮
潮流
(m/s)
潮位
(m/s)
潮位线
潮位,潮流日周期变化及关系示意图
潮位和潮流的日变化周期及相关关系图
潮位和潮流月周期变化见下页图:
大潮期
十
九
初
五
初
四
初
三
初
二
初
一
十
八
十
七
十
六
十
五
十
四
十
三
十
二
十
一
初
十
初
九
初
八
初
七
初
六
大潮期
小潮期
卅
十
廿
九
廿
八
廿
七
廿
六
廿
五
廿
四
廿
三
廿
二
廿
一
廿
十
小潮期
涨
潮
量
潮位、潮流周期变化及关系示意图
1.3劲量和潮量
长江劲流量丰沛,大通站多年平均劲流量为29500m
3
/s,多年平均洪峰流量为
56200m
3
/s,每年5~10月为洪季,11月至次年4月为枯季,洪水下泄量占全年的71.7%。
1.4波浪
外高桥实测最大波高3.2m,方向为NNW,相应周期为4.8s,风速为25m/s。
北港设计波要素(50年一遇)
局项目部
1
第1章工程概况
一、概述
上海长江大桥位于长江口长兴岛与崇明岛之间,是为完善沿海交通大通道,改善上
海市交通系统结构和布局,综合开发崇明岛资源,促进苏北经济发展,进一步增强和发
展浦东经济而兴建的一项特大性基础设施工程。
上海长江大桥全长16.55km,其中B5标为位于主通航孔部分的主桥段。
主通航孔桥
为双塔双索面、全漂浮结构斜拉桥,跨劲布置为92+258+730+258+92=1430米。
索塔为人字型独柱结构,索塔基础由60根直劲3.0~2.5米的变截面钻孔灌注桩组
成,承台为尖圆形结构,长72.20m,宽37.20m,承台顶标高+4.0m,底标高-2.0m,厚
度6.0m,承台混凝土标号为C40,单个承台混凝土方量为15025m
3
,钢筋为1654049Kg,
承台顶面设置3%的排水坡。
主墩塔座为哑铃形结构,塔座顶标高+7.0m,底标高+4.0m,厚3.0m,塔座采用C40
高性能混凝土,单个塔座混凝土总方量为2696m
3
,钢筋70220Kg。
为了减小塔柱产生
的水平力,在塔座内设置了52束φ15.24-12低松弛预应力钢绞线。
塔座钢筋伸入承台80cm,塔柱钢筋伸入承台5米;
自塔座面起塔高为209.322m,分为桥面以下的下塔柱、桥面以上的中塔柱、锚索区
的上塔柱。
塔柱采用空心箱梁断面,下塔柱由两个单箱单室渐变为一个单箱单室;上塔
柱斜拉索锚固区采用钢锚箱-混凝土组合结构,索塔结构见图1.1。
钢锚箱总高55.787m,
顺桥向长5.4米,横桥向宽2.5米,共分23个节段,节段高度分别为0.787m、3.2m、
2.9m、2.6m、2.4m、2.3m。
除预埋底座外,其余22个节段分别锚固一对斜拉索。
锚箱
分为A、B、C、D、E、F、G七种结构,锚箱重量见下表。
各型号钢锚箱数量及重量
型号ABCDEFG
重量(t)16.89516.516.817.13719.08420.4574.665
数量(节)1683311
主墩承台、塔柱施工方案
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封底混凝土达到设计强度后,吊箱内抽水
护筒割除、桩头混凝土凿除
封底混凝土顶面找平
安装劲性骨架、承台钢筋塔柱预埋筋和冷却水管
承台第一层混凝土浇注
封底混凝土握裹力计算
承台浇注高度确定通水冷却、养护
混凝土顶面凿毛
承台钢筋、塔座预埋钢筋和冷却水管安装
塔座施工缝处理
承台第二层混凝土浇注通水冷却、养护
安装塔座钢筋、塔柱预埋筋、冷却水管、预应力管道
模板安装
预应力钢绞线安装
塔座混凝土浇注通水冷却、养护
预应力张拉、压浆
防雷接地设施焊接
钢吊箱防浪板安装
图2.1、承台、塔座施工工艺流程图
主墩承台、塔柱施工方案
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5
设计波高
波向
1%4%13%
平均周期(s)
NW(NNW)3.072.602.125.17
NNW(N,NE)2.161.821.474.28
ESE(E)3.402.892/345.44
2气象条件
桥区属亚热带海洋性季风气候,冬冷夏热,四季分明,春季多雾,夏季常受台风影
响,冬季偶而降雪,气温温和,雨量充沛。
2.1气温
历年极端最高气温:
38.1
o
C(1953年8月25日)
历年极端最低气温:
-9.4
o
C(1958年1月16日)
多年平均气温:
15.6
o
C
最高月平均气温:
27.2
o
C
最低月平均气温:
4.1
o
C
2.2降水(长兴气象站,1960~1990年)
最大年降水量:
1324.8mm(1983年)
最小年降水量:
678.1mm(1978年)
年平均降水量:
989.1mm
年平均雨天:
120天
2.3雾
多年平均雾日:
28天
最多年雾日:
40天
最少年雾日:
17天
2.4风
长江口地区属东亚季风区,以偏北风和东南偏南风为多,西北偏北风出现最少。
风
向随季节而变化,4~8月盛行南向风,其中7月以南向偏东风为多,11月~次年2月
盛行偏北风。
实测十分钟平均最大风速均为25.0m/s。
主墩承台、塔柱施工方案
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搭设满堂脚手架
下塔柱1~5节段施工
索塔交叉点施工
塔吊移位
下塔柱6节段施工
主动横撑制
作与安装
下塔柱8-13节段施工电梯同步安装
爬模系统安装
中塔柱施工
上塔柱施工(钢锚箱安装)
塔冠施工
图2.2、索塔总体施工工艺流程图
三、主要施工设备选型及布置
1、承台、塔座施工
900t.m塔吊和125t.m塔吊混凝土生产设备:
航工1601和月亮湾号搅拌船。
2、塔柱施工
2.1、塔吊
根据索塔施工分段及其结构特点,结合钢锚箱最大起吊重量、塔吊最大施工悬臂要
求,采用1台900t.m塔吊作为索塔施工垂直起重设备。
塔吊布置在塔柱下游侧,安装高度为220m,塔吊的性能指标如下:
工作幅度:
60m;
最大吊重:
50t;
起重力矩:
900t.m;
起升速度:
0~11m/min(50t);
标准节尺寸:
4m×4m×5.7m;
主墩承台、塔柱施工方案
第3章承台塔座施工
一、钢吊箱防浪板安装
为了避免在高水位,大波浪时江水进入钢吊箱内部,影响承台施工,在钢吊箱四周
增设防浪板,目前钢吊箱顶标高为+4.794m,根据施工期(7、8、9、10月)可能出现的
最高水位为4.74m,确定防浪板的高度为1.2m,即防浪板顶标高为+5.994m。
施工期如
果出现大的波浪,将搅拌船定位在迎风向,减弱风浪对钢吊箱的影响。
二、钢吊箱抽水
当封底混凝土强度达到设计强度(30Mpa)时开始钢吊箱内抽水。
抽水前,水下封
堵钢吊箱连通管(连通管封堵时宜选择在低潮位进行)。
抽水过程中,随时观察钢吊箱
结构变形情况,如发现异常,立即停止抽水或回灌,处理后再继续进行吊箱抽水。
在低潮位(水位按+2.5m计算)将连通管封堵起来,然后开始抽水,封底混凝土顶
面标高为-2.0米,钢吊箱内水深为4.5米,每米水量约2500m
3
,总计11250m
3
,抽水采
用2台泥浆泵和4台多级潜水泵,总流量达480m
3
/h,抽水历时约24小时,同时,采
用15m
3
/h潜水泵配合进行。
由于封底与抽水间隔时间不长,钢吊箱内淤积的泥沙不多,清除时,先利用高压水
枪冲洗,然后用泥浆泵将泥水抽出。
三、桩头处理
桩头处理分以下2步完成:
⑴、在桩基混凝土浇注完成后,用泥浆泵将超浇部分的混凝土清除掉一部分,使混
凝土顶面标高高出理论标高50~70厘米,此部分工作已经完成。
⑵、抽水完毕,首先将钻孔桩桩顶以上部分的钢护筒一次割除,桩头以下,封底混
凝土面以上部分钢护筒采取分块进行割除,割除后护筒顶标高为-2.0米。
护筒割除后,
采用风镐凿除桩顶多余的混凝土至设计标高(桩顶设计标高为-1.85米)。
四、封底混凝土面清理、找平
封底混凝土顶面找平前,首先将钢吊箱底板桁架封底混凝土面以上的部分全部割
除。
然后再清理封底混凝土表面,对局部标高高于承台底标高点进行凿除,对于低于承
台底标高点浇注找平层混凝土,使钢筋绑扎场地平整。
五、钢筋及冷却水管施工
上海长江隧桥B5标中港二航局项目部11主墩承台、塔柱施工方案
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置吊挂平台作为电梯站台。
SCD100型施工电梯技术性能参
数:
运行速度:
0~43m/min;
额定载重量:
2000kg×2;
附墙间距:
6.0m;
电机功率:
2×18.5kw变频调速;
工作风速:
7级风;
导轨架斜度:
7º;
导轨架尺寸:
650mm×650mm×
1508mm。
索塔施工立面布置见图3。
2.4、浮吊
下塔柱施工的同时,900t.m塔吊
开始移位,塔吊移位期间,下游塔肢
施工的起重设备采用浮吊进行,上游
塔肢采用25t.m塔吊进行,900t.m塔
吊移位完毕,整个塔柱施工主要设备
为900t.m塔吊,125t.m塔吊在交汇段
施工结束后拆除。
承台
塔座
0932
2
7400
05
0
塔吊基础
900t.m塔吊
电梯1
液压爬模
23750
04
04
0
04
0
04
0
A
A大样图
水平附着
塔柱
塔吊
电梯2
1
图3索塔施工立面布置
主墩承台、塔柱施工方案
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非工作状态风荷载:
自由高度和230米附墙高度抗风速48m/s;
拆除时,塔吊依靠自身机构逐节拆卸下降,因塔吊结构特点和布置位置受成桥后索
塔和斜拉索影响,降至桥面以上一定高度后,在桥面上布置1台50t汽车吊拆卸其起重
臂和平衡臂及其标准节。
塔吊基础节部分沿承台顶面割除,然后对该区域的承台面进行
修饰处理,切断锈蚀通道,保证外观质量。
2.2、混凝土生产、输送设备
⑴、混凝土生产设备
前期,索塔混凝土生产采用航工砼1601和月亮湾号水上搅拌船(理论生产能力为
160m
3
/h),混凝土搅拌船停靠于索塔承台靠中跨侧水域。
后期采用在每个主墩承台上布
置一台75m
3
/h搅拌站,负责塔柱混凝土的生产。
75m
3
/h搅拌站的主要技术参数:
理论生产能力:
75m
3
/h
储料能力:
砂:
250t碎石:
300t
⑵、混凝土泵送设备
混凝土浇注采用2台HBT90混凝土泵进行泵送(其中1台备用)。
HBT90拖泵性能
参数如下:
泵送高度:
450m(理论);
最大理论混凝土输出能力:
高压输送65m
3
/h,低压输送105m
3
/h;
最大泵送混凝土压力:
21Mpa/13Mpa(高压/低压);
发动机功率:
286kw。
⑶、混凝土泵管
泵管从高压拖泵接出,+61.5m以下塔柱施工时泵管沿塔肢外布置,并用型钢固定。
+61.5m以上塔柱施工时泵管从中塔柱人洞沿中上塔柱内腔布置。
水平管每隔3m垫枕木,
垂直管3~6m附墙1次。
2.3、施工电梯
下塔柱施工时沿支架设置钢结构爬梯,中上塔柱施工时沿桥轴线设置一台SCD100
电梯,电梯基础位于塔座顶,穿过Z0钢箱梁到塔顶,交汇段以下部分采用钢管作为附
墙,交汇段以上部分直接附着于塔柱外壁,并随着爬架的爬升而接高。
爬架外侧底口设
主墩承台、塔柱施工方案
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第2章总体施工工艺
一、总体施工方法
根据温控计算及封底混凝土的厚度,确定承台混凝土分两次进行浇筑,单次浇筑高
度为3米,塔座混凝土一次浇注,下塔柱采用满堂脚手架翻模施工,中上塔柱采用液压
爬模施工;承台模板面板采用胶合板,加强肋采用30mm*50mm木方,塔座及下塔柱模板
采用大型钢模,在专业生产厂家进行制作。
塔柱施工分层高度:
下塔柱第1节段为4.5m,
第2节段为2.25m,第3节~第7节段为4.5m,第8节~第13节段为4.696m;塔冠高为
5.544m,其余施工节段高均为4.5m,索塔共47个施工段。
下塔柱施工过程中,根据计
算分高度设置主动施工水平横撑,保证线形、应力、倾斜度满足设计要求及施工安全。
每个索塔施工阶段的垂直起重设备采用一台900t.m塔吊(由于桥面增加轻轨,钢
箱梁宽度增加,原600t.m塔吊无法满足钢锚箱吊装施工要求),其基础埋置在承台里,
布置在塔柱下游侧。
索塔施工阶段人员上下通道:
下塔柱施工采用钢结构爬梯,中上塔柱施工时布置一
台电梯,电梯布置在桥轴线附近,电梯附着在钢管立柱上,穿过Z0钢箱梁到桥面;桥
面以上部分附着在塔柱上,电梯在塔柱封顶后,塔柱内部永久电梯安装好之后拆除。
二、总体施工工艺流程
1、承台、塔座施工工艺流程图
见图2.1
2、塔柱施工工艺流程图
见图2.2
主墩承台、塔柱施工方案
⑵、侧面分布钢筋及架立钢筋绑扎
在底板钢筋绑扎完成之后,进行侧面分布钢筋及架立钢筋的绑扎,侧面分布钢筋绑
扎与架立钢筋采取同时绑扎,连接成整体施工方法。
⑶、顶板钢筋绑扎
顶板设置二层钢筋网片,采用架立钢筋进行固定。
当第一层承台混凝土浇筑完成后,
开始接长架立钢筋。
根据设计图纸位置,安装第一层顶板钢筋,第一层顶板钢筋安装完
成后,安装第二层顶板钢筋,最后安装承台顶面3%坡位的钢筋。
斜面钢筋通过设置架立
钢筋进行固定。
由于底板与顶板钢筋层次较多,施工中应做到上、下层网格对齐,层间
距准确。
为了确保钢筋的保护层厚度,施工中应避免由于绑扎扎丝深入保护层内形成腐
蚀通道。
2.2、塔柱及塔座预埋钢筋施工
塔柱钢筋预埋固定是通过劲性骨架来实现的,具体做法如下:
在封底混凝土顶面先
放出塔柱在-1.0米处的断面尺寸,并根据此断面尺寸进行塔柱预埋钢筋定位架安装,定
位架采用I14工字钢做立柱,立柱在底板钢筋绑扎前焊接完毕,在底板前4层钢筋绑扎
完毕后,将定位架立柱用∠100×100×10的角钢连接成整体,并根据塔柱预埋筋结构图
在中间增加定位角钢。
塔柱预埋筋底层定位架焊接完毕后,安装底板第5层钢筋。
底板
钢筋绑扎完毕然后开始绑扎架立钢筋,然后以架立钢筋为平台,利用钢吊箱顶部纵、横
向钢管撑为基础,焊接塔柱预埋筋定位框架,定位框架焊接完毕,开始安装塔柱预埋筋,
对于与钢管撑相碰的预埋筋,在钢管撑底标高以下的指定位置剪断,但要值得注意的是
要保证同一截面的最大接头率不大于50%,钢筋接长错头按35d考虑。
在第一层混凝土浇注时安装劲性骨架埋件,第一层混凝土浇注完毕,将吊箱顶口钢
管支撑割除,然后以埋件为基础安装劲性骨架,再接长塔柱预埋筋,然后再安装其它钢
筋。
塔座钢筋伸入承台80厘米,在承台顶板钢筋绑扎完毕后安装。
2.3、塔座钢筋施工
塔座施工一次完成,在绑扎塔座钢筋前,进行劲性骨架接高及塔柱钢筋接高,然后
再绑扎塔座钢筋和安装预应力管道。
3、温控施工
大体积混凝土由于水泥水化过程中产生的水化热,浇筑后初期混凝土内部温度急剧
上海长江隧桥B5标中港二航局项目部13主墩承台、塔柱施工方案
上升引起混凝土膨胀变形,此时混凝土弹性模量很小,升温引起受基础约束的膨胀变形
产生的压应力很小,但在日后温度逐渐降低混凝土收缩变形时,弹性模量比较大,降温
引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就
会产生温度裂缝,对混凝土结构产生不同程度的危害。
此外,在混凝土内部温度较高时,
外部环境温度较低或气温骤降期间,内外温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力
而出现表面裂缝。
因此,为避免承台、塔座施工过程中出现有害裂缝,必须采取必要措
施降低水热,主要措施为:
3.1、优化承台塔座混凝土配合比
根据上海市市政研究院关于承台混凝土的开裂风险评估报告,为减少承台、塔座混
凝土开裂风险,指挥部领导决定更改承台、塔座混凝土配合比(更改的前提是各项指标
满足招标文件技术要求),调整胶凝材料的成份比例,以此来降低混凝土的水化热。
3.2、控制混凝土浇筑间歇期及分层厚度
为了降低老混凝土的约束,应尽量缩短施工间歇期。
由于施工等原因,承台两层混
凝土的施工间歇期应控制在15天左右或更短。
3.3、埋设冷却水管进行内外温差控制
根据混凝土内部温度分布特征,在每层混凝土中埋设冷却水管,冷却水管为φ40mm
的薄壁钢管,承台冷却水管布置:
水平间距为1.0m,冷却水管距混凝土表面1.0m,每
根冷却水管长度不超过200m;塔座冷却水管布置:
水平间距为0.8m,冷却水管距承台
顶面距离为0.5米,垂直方向共布置5层,层间距为0.5m,由于承台、塔座冷却水管的
水平距离分别与对应的竖向架力筋间距相同,因此,将冷却水管直接用扎丝与对应的架
力筋进行绑扎连接。
冷却水管进出水口应集中布置,以利于集中管理。
承台冷却水管布置图见附图3.1,
塔座冷却水管布置图见附图3.2。
上海长江隧桥B5标中港二航局项目部14主墩承台、塔柱施工方案
承台、塔座钢筋种类繁多,要求在车间加工成半成品,按类堆放并编号,利用运输
驳运至现场绑扎。
1、钢筋制作及运输
承台、塔