CN115125864A - 一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：包括下列步骤：步骤1：塔座施工；步骤2：连接板施工；步骤3：塔柱施工；步骤4：下横梁施工；其中步骤2包括钢锚梁施工，钢锚梁及牛腿整体吊装，预埋索导管的安装在钢锚梁体系安装定位后进行，此时钢锚梁与钢牛腿间连接螺栓无需紧固到位，为调整留有间隙，如不满足精度要求，则在满足平顺度要求的前提下对下端口位置进行微调至偏差满足精度要求，钢锚梁定位完成后安装钢锚梁纵向的限位装置，所述限位装置垂直于桥塔中心线，限位装置通过事先预埋在塔壁中的预埋钢板连接固定。本发明保证钢锚梁和钢牛腿单元组拼施工的施工工效、拼装精度，并使主塔具有良好的技术保障性。

Description

一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺

技术领域

本发明属于桥梁建筑技术领域，具体涉及一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺。

背景技术

桥是一个由索、塔、梁为基本机构组成的组合结构，其中，梁和塔是主要承重构件，两者组合成整体结构。斜拉桥的索塔是支撑主索的塔形构造物，其通常为混凝土塔。

现有技术中，斜拉桥索塔的常规施工工艺，通常是基础承台一次或分两次进行浇筑，塔柱采用液压爬模施工。塔柱的施工属于高空作业。而水滴形索塔的主塔结构由两侧的曲线型结构组成，这种情况下现有爬模系统如果采用传统的以直代曲方式进行主塔的浇筑成型，难以保证主塔外观线形顺直，并具有较大误差。

而斜拉桥主塔塔内斜拉索锚固装置采用钢锚梁和钢牛腿单元的结构设计，其安装精度直接影响到斜拉索的安装精度以及成桥索力的最终控制，因此，斜拉桥主塔塔内锚固装置钢锚梁和钢牛腿单元的精度控制是主塔工程施工的关键。而小曲率水滴形索塔由于主塔两侧均成曲线，其中的斜拉索锚固装置在设置时也需要呈曲线排列，而这样如何保证钢锚梁和钢牛腿单元组拼施工的施工工效、拼装精度，并使主塔具有良好的技术保障性成为现有技术需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，用于解决现有技术中在曲线结构的小曲率水滴形索塔中难以保证钢锚梁和钢牛腿单元组拼施工的施工工效及拼装精度的技术问题。

所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，包括下列步骤：

步骤1：塔座施工；

步骤2：连接板施工；

步骤3：塔柱施工；

步骤4：下横梁施工；

步骤5：上横梁施工；

其中步骤2包括钢锚梁施工，钢锚梁及牛腿整体吊装，将钢牛腿通过设置在壁板上下口的临时联系撑连接为整体，吊装就位后，复测锚梁及牛腿设计位置，完成钢锚梁系统的安装，预埋索导管的安装在钢锚梁体系安装定位后进行，此时钢锚梁与钢牛腿间连接螺栓无需紧固到位，为调整留有间隙，如不满足精度要求，则在满足平顺度要求的前提下对下端口位置进行微调至偏差满足精度要求，钢锚梁定位完成后安装钢锚梁纵向的限位装置，所述限位装置垂直于桥塔中心线，限位装置通过事先预埋在塔壁中的预埋钢板连接固定，一头与钢锚梁上端焊接连接，限位装置的端部与钢锚梁间熔透，另一头固定在所述预埋钢板上。

优选的，所述钢锚梁施工的步骤包括：

步骤一：在已浇筑的混凝土上安装劲性骨架；

步骤二：利用塔吊整体吊装钢锚梁和钢牛腿；钢锚梁吊装到劲性骨架上，利用底下一层钢锚梁进行定位，采用千斤顶和手拉葫芦进行精确调位；安装精度达到规范要求后，将钢牛腿和劲性骨架连接并加固；

步骤三：绑扎钢筋、安装模板并浇筑混凝土；混凝土浇筑完成后将一端钢牛腿和钢锚梁连接螺栓解除，使处于自由状态；循环一至三步骤安装其余钢锚梁。

优选的，首节钢锚梁施工包括支撑架安装搭设、钢锚梁牛腿壁板加固和索导管与限位装置安装；首节钢锚梁在安装前在牛腿顶部设置1层联系撑；联系撑与牛腿间采用螺栓连接；钢锚梁系统采用专用吊架进行吊装，消除牛腿壁板内力和变形。

优选的，支撑架安装搭设包括：在上塔柱内腔顶面预埋首节钢锚梁的安装支撑钢支架的基础预埋件，然后进行支撑支架的安装搭设；支架底部支撑在基础预埋件上，安装完成后顶面确保其平整，平整度控制在5mm以内，钢锚梁落放前，对支架顶进行标高复测，根据待安装的首节钢锚梁底标高，在支架进行抄垫，标高通过增减薄钢板方法控制；钢锚梁落放在支架上时若平面位置有偏差，需通过千斤顶校准平面位置，平面位置校核完成后通过事先准备的薄钢板来校准标高，当钢锚梁的绝对高程满足要求后，临时固定钢锚梁；为避免钢锚梁壁板四角相对高差超限影响后续的钢锚梁安装精度，需连续2个昼夜观测测量结果，当最终数据稳定并满足设计要求后，将钢牛腿壁板与预先安装的劲性骨架焊接固定，完成首节钢锚梁系统的精确定位。

优选的，索导管与钢锚梁临时连接后一起吊装，控制安装轴线与理论轴线拟合；索导管定位支架沿索导管上下端口坐标控制点，在先期完成安装的劲性骨架上进行焊接设置，索导管在两端口各焊设一道定位支架，索导管中间每隔1m再加设一道定位支架；预埋索导管的安装在钢锚梁体系安装定位后进行。

优选的，首节钢锚梁安装完成后，后续均为标准节段钢锚梁系统安装，标准节钢锚梁施工包括：牛腿与锚梁一起进行吊装，钢锚梁牛腿壁板靠塔柱内腔侧设置对接牛腿装置，每侧壁板上下设置2个，后续接高安装依据前一次安装的钢牛腿壁板上焊设的对接牛腿进行对接连接；先进行临时连接的2个钢锚梁牛腿安装，当接高钢牛腿与前一次安装到位的钢牛腿的壁板对接牛腿高度与位置基本对正后，缓慢放松塔吊大钩，直至待安钢牛腿的重量全部由已安装钢牛腿的壁板承受，期间应微调对接牛腿的位置，达到先安装连接销钉后安装连接螺栓的目的，同时复测接高钢牛腿的顶口平面位置、高程及四角相对高差，全部合格后进行钢锚梁定位；复测安装的钢锚梁顶口平面位置、高程及四角相对高差，全部合格后紧固牛腿对接螺栓，完成标准节段钢锚梁系统的接高安装；随后转入本节段塔柱的钢筋模板混凝土工程施工。

优选的，所述步骤3还包括：劲性骨架采用分榀分节段加工，现场吊装，并用型钢连成整体，劲性骨架包括立柱桁架、水平横杆、水平桁架外框和斜杆，塔柱竖向主筋采用分节绑扎，滚轧直螺纹接头连接工艺，箍筋及水平钢筋采用绑扎接头或搭接焊接。

优选的，所述步骤3中塔柱采用液压爬模施工，内外模板均采用木梁胶合模板，包括面板、造型木、木背楞和钢主梁，内外模板在塔柱竖向曲线段通过在面板与木梁间插入造型木来调整模板线形，造型木采用木条制作，按照塔柱线形加工完成，通过木钉与面板及木梁固定；面板与木背楞通过木螺钉连接，木背楞与钢主梁之间通过连接爪相连接，内外模板间采用对拉杆以克服混凝土的侧压力。

本发明具有以下优点：本方案在对钢锚梁和钢牛腿完全紧固前，能在满足平顺度要求的前提下对下端口位置进行微调使其与钢套筒下端口的位置偏差满足要求，使其符合精度要求。由于曲线所在平面即桥塔中心线所在面，因此在垂直于桥塔中心线的方向即纵向的限位结构上塔壁到钢锚梁的距离不受桥塔的曲线结构影响，因此能在微调后通过限位结构对索导管及钢锚梁进行准确地定位固定。结合标准钢锚梁系统安装方法能克服现有技术中曲线结构的小曲率水滴形索塔中难以保证钢锚梁和钢牛腿单元组拼施工的施工工效及拼装精度的技术问题，保证钢锚梁系统安装的安装效率和精度可靠。

同时，钢锚梁与钢牛腿间在施工期间的临时固定方式与间隙保留效果令施工时对钢锚梁的位置微调提供了可能。支撑架的安装定位方法能让首节钢锚梁安装精度符合要求，并通过一段时间的观测测量避免钢锚梁壁板四角相对高差超限影响后续的钢锚梁安装精度。而造型木的引入代替以直代曲的传统方法进行桥塔主塔的施工则能保证主塔外观线形顺直，并便于调整模板线形，防止模板局部受力过大。

附图说明

图1为本发明一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺的流程图。

图2为本发明的钢锚梁立面布置图。

图3、4为本发明的支撑支架布置示意图。

图5、6为本发明的限位装置的结构示意图。

图7为本发明中使用造型木的模板在应用中的结构示意图。

图8为本发明中塔柱部分的模板布置示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和伸入的理解。

如图1-8所示，本发明提供了一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，包括下列步骤。

它包括以下施工步骤：

步骤1：塔座施工。

塔座为矩形形式，高度2.0m，平面尺寸为：15m(横桥向)×15m(纵桥向)。塔座采用C50混凝土，单个塔座混凝土方量为427.5m³。下塔柱底部1m与塔座一次浇筑完成。该步骤包括塔座钢筋施工、塔座模板施工和塔座混凝土施工。

塔座钢筋施工：塔座钢筋分为2种规格，直径分别为C25及C20环氧钢筋。除架立钢筋为C25环氧钢筋，其余钢筋均为C20环氧钢筋。钢筋加工流程：配料设计→调直、除锈→下料→弯制→焊接→检验→库存标志。

塔座模板施工：塔座模板采用定型钢模板。塔座模板安装前应对其表面进行打磨清理，确保表面无污垢、无锈渍后涂刷脱模剂。测量放样塔座边线的角点，弹线立模，模板采用履带吊配合人工进行安装。

塔座混凝土施工：塔座采用C50混凝土，混凝土内掺防裂纤维，防裂纤维掺量由试验确定。混凝土由拌和站1台120站生产，输送车通过便道及栈桥运输至现场，采用泵车进行浇筑。布设1个浇筑点，浇筑点布置在承台大小里程侧，平行布置，混凝土浇筑自塔座一端向另一端进行，总体采用分层浇筑和斜面推进施工方法进行浇筑。并严格控制分层厚度，每层浇筑厚度按照30cm控制，混凝土分层浇筑时，上、下层间应不超过混凝土的初凝时间。

步骤2：连接板施工。

塔柱连接板位于塔柱底部，连接塔柱两肢，中间含通水孔。该步骤包括钢筋施工、模板施工和混凝土施工。

钢筋施工：连接板钢筋均采用普通HRB400钢筋。连接板分三次和塔柱第1～3节段同步施工。塔座及塔柱钢筋绑扎时同步绑扎连接板钢筋。连接板横向钢筋插入塔座及塔柱中，竖向钢筋除通水孔段插入承台1m。竖向主筋在承台施工时进行预埋，后续竖向钢筋在预留的套筒上进行连接。连接板中部设置3m后浇带，横向钢筋在后浇带处不断开，通长布置。

模板施工：连接板侧模板利用承台3m×2m钢模板进行安装。后浇带处模板采用木模作为端模，由于横向钢筋通长布置，端模安装时需对钢筋周围进行封堵，防止混凝土大面积漏浆。连接板靠塔柱侧由于受塔柱线形影响，无法直接利用钢模安装，因此靠近塔柱侧模采用木模与塔柱模板进行连接，木模竖向及横向背肋采用钢管及木方。木模与木模连接处采用双面胶带进行封堵，木模与钢模件采用泡沫胶进行封堵。

混凝土施工：连接板采用C50混凝土。混凝土由输送车通过便道及栈桥运输至现场，采用泵车进行浇筑。连接板分三次浇筑，分别和塔柱第1节、第2节及第3节同步施工并浇筑。

步骤3：塔柱施工。

该步骤包括钢筋施工、模板施工和混凝土施工。

钢筋施工：塔柱高程+12.0m以下均采用环氧树脂涂层钢筋。钢筋施工包括劲性骨架设计及施工、钢筋安装。

劲性骨架设计及施工：主桥采用水滴型桥塔结构，为精确定位塔柱钢筋，加快施工进度，塔柱设置劲性骨架。劲性骨架采用分榀分节段加工，现场吊装，并用型钢连成整体。

根据塔柱分节高度及主筋的悬臂长度，劲性骨架标准节段长度确定为6m，特殊部分的劲性骨架长度可做调整。劲性骨架主要采用型钢制作和连接。为方便运输及现场定位、安装，劲性骨架由小断面桁架和联结件组成。

劲性骨架由立柱桁架、水平横杆和斜杆组成。其中立柱采用∠100×10mm角钢、水平桁架外框、大斜杆、桁架内小斜杆采用∠75×8mm角钢。

劲性骨架施工：劲性骨架加工完成后运至现场进行现场安装。

首先承台及塔座施工时进行骨架预埋，其预埋部分伸出混凝土浇筑节段顶面20cm。下塔柱起步段利用履带吊吊装，塔吊安装完成后均采用塔吊吊装桁架，由施工人员吊垂线校核其倾斜位置是否合乎要求，当达到要求后，立即将骨架与连接板施焊。

塔柱桁架整体吊装焊接固定。小断面桁架安装顺序为先中间后两边，小断面桁架安装完成后，小断面桁架上焊接水平定位角钢，在定位角钢和小断面桁架上放点定出两侧主筋位置线，然后根据位置线安装、焊接水平平联。

劲性骨架施工：塔柱竖向主筋采用分节绑扎，滚轧直螺纹接头连接工艺。塔柱竖向主筋标准节段长度为6.0m。塔柱钢筋在钢筋加工场内下料，接头滚轧、加工好直螺纹丝头，丝头套好塑料保护套后绑扎成捆运往施工现场使用，箍筋及水平钢筋采用绑扎接头或搭接焊接。

模板施工：塔柱采用液压爬模施工，内外模板均采用木梁胶合模板，面板采用21mm胶合板。塔柱标准节段的浇注高度为6.0m，采用的模板系统也为相应的对称结构，大面积模板设计高度为6.15m，其中下部0.10m作为新旧混凝土面的压踏脚，上部0.05m防止混凝土浆水溢出污浊混凝土表面和工作平台。

除下塔柱1～2节，其余节段共分共分为25节(包含塔顶)，标准节段为6.0m，均采用爬模法施工工艺。模板组成中的内外侧模板均为木梁胶合模板，主要由面板、造型木、木背楞、钢主梁等部分组成。其中木背楞为20cm木工字梁，钢主梁为14#双槽钢，面板为21mm胶合板。

大面积模板设计高度为6.15m，其中下部约0.10m作为新旧混凝土面的压脚，上部约0.05m防止混凝土浆水溢出污浊混凝土外表面。内外模板在塔柱竖向曲线段通过在面板与木梁间插入造型木来调整模板线形，造型木采用木条制作，按照塔柱线形加工完成，通过木钉与面板及木梁固定，该方式取代传统以直代曲的施工方法，更为符合塔柱设计曲线。

面板与木背楞通过木螺钉连接，木背楞与钢主梁之间通过连接爪相连接，三者有机固结成一整体。内外模板间采用对拉杆以克服混凝土的侧压力，对拉杆选用φ20螺杆。每块大面积模板上对称设置两个吊点，方便起重设备的吊装就位，及拆模过程中的位置调整，当整个爬升结构全部安装到位后，利用其自身的液压传动装备就可自动完成上升、下降，不需要外部机械的配合。

混凝土施工：主塔混凝土采用C50混凝土，塔柱混凝土由搅拌站生产，由拖泵通过泵管、布料机布料到浇筑位置。串筒布置间距为3.0m，串筒单节长度1.0m，根据浇筑高度，在浇筑过程中接长或缩短串筒长度，从而保证混凝土自由落体高度不大于2.0m。塔柱混凝土采取分层浇筑、对称分层布料、分层振捣施工方法。每层的布料厚度为30cm。

中塔柱水平横撑施工：塔柱为水滴型结构，为了减少施工过程中因悬臂过长对塔柱受力不利影响，拟定在中塔柱设置3道水平横撑，3道水平横撑标高依次为：+57.968m、+83.871m、+118.353m。

塔柱水平撑杆采用Φ1200×14mm钢管加工，与塔柱预埋件水平连接。每道主动横撑均能实现主动对顶，以便调整塔肢线型，对顶力具体数值以施工监控指令为准。横撑预埋件应采用镀锌钢板，在对应节段混凝土施工前预埋，在爬模爬升后安装对应节段横撑。

当爬模下爬架脱离横撑位置时立即施工水平横撑。第3道水平横撑在爬模施工完第24节段后进行施工。水平横撑施工完成并按监控指令调整好塔柱线形后方可继续向上施工塔柱。

预应力施工：塔柱在第13#～第16#钢锚梁斜拉索锚固区内设置12Φs15.2的环向预应力钢绞线，以提高塔柱抗裂性。环向预应力采用深埋锚具，两端张拉工艺。混凝土强度及弹性模量达到设计强度的90％时方可进行钢束张拉。预应力张拉采用智能张拉系统，压浆采用真空辅助压浆工艺。经过张拉前准备工作后进行锚具及智能张拉设备安装，再做预应力张拉、封端、预应力压浆和封锚，封锚混凝土脱模后应立即浇水养护，以加强封锚混凝土与塔体混凝土的连结。

钢锚梁施工：斜拉索锚固结构采用钢锚梁，设置在上塔柱中，承受斜拉索的平衡水平力。钢锚梁共16种，分4类，各锚固一对斜拉索，钢锚梁由受拉锚梁和锚固构造组成。每个塔肢钢锚梁系统16套，自下而上编号为1#～16#，在主塔横向中心线两侧对称布置，钢锚梁均支撑在钢牛腿上。

钢锚梁与钢牛腿整体安装后，先松开一侧的连接螺栓，才能进行斜拉索张拉。张拉完成后，再松开另一侧的螺栓，保证钢锚梁与钢牛腿间顺桥向无约束。采用端头带圆孔的螺栓，安装后插入开口销防止螺母脱落，螺栓安装时要求螺帽在上。

钢锚梁系统在工厂分节段制作、节段构件均组拼成整体，各节钢锚梁牛腿壁体之间设置临时连接匹配件，并在工厂进行预拼，以校核钢锚梁系统制造、拼装精度。钢锚梁及钢牛腿散件运输至工地后临时存放在施工平台上。

钢锚梁及牛腿整体吊装，将钢牛腿通过设置在壁板上下口的临时联系撑连接为整体，吊装就位后，复测锚梁及牛腿设计位置，完成钢锚梁系统的安装。

上塔柱每节段施工前先安装钢锚梁系统，采用塔吊安装。除1#钢锚梁索导管提前安装外，其余钢锚梁索导管均与对应的钢锚梁连接成整体一起吊装。

钢锚梁系统定位完成后，按常规工艺绑扎节段钢筋，安装模板，浇注混凝土，张拉预应力。

1#钢锚梁在塔柱进行第19节段施工时进行支模浇筑。首节钢锚梁系统利用搭设在第18节段施工时混凝土顶口预埋的连接件牛腿进行精确定位，2#～16#钢锚梁依次以底下一节钢锚梁安装的位置进行定位。安装过程中若发现精度出现较大偏差需及时进行调整。

钢锚梁施工步骤如下。

步骤一：在已浇筑的混凝土上安装劲性骨架。

步骤二：利用塔吊整体吊装钢锚梁和钢牛腿；钢锚梁吊装到劲性骨架上，利用底下一层钢锚梁进行定位，采用千斤顶和手拉葫芦进行精确调位；安装精度达到规范要求后，将钢牛腿和劲性骨架连接并加固。

步骤三：绑扎钢筋、安装模板并浇筑混凝土；混凝土浇筑完成后将一端钢牛腿和钢锚梁连接螺栓解除，使处于自由状态；循环一至三步骤安装其余钢锚梁。

钢锚梁系统安装过程：钢锚梁在上塔柱上的安装分首节安装和接高安装两个部分进行，其中首节安装需要重点预控壁板的高程、平面位置以及壁板之间的相对高差。

1)首节钢锚梁施工：

由于塔柱混凝土结构自身的收缩徐变，以及在承受斜拉索轴压力下的压缩变形，在塔柱施工钢锚梁与混凝土结合处时，需对钢锚梁系统底座高程进行调整，设置适当的预抬值。施工时应动态监控该数值，以确保斜拉索在塔上锚固位置的准确。具体包括。

①支撑架安装搭设。

为便于准确安装调整钢锚梁的平面位置和高程，在施工第18节段混凝土时，在上塔柱内腔顶面预埋首节钢锚梁的安装支撑钢支架的基础预埋件，然后进行支撑支架的安装搭设。

支架采用[16槽钢焊接，支架底部支撑在基础预埋件上，安装完成后顶面确保其平整，平整度控制在5mm以内。钢锚梁落放前，对支架顶进行标高复测，根据待安装的首节钢锚梁底标高，在支架进行抄垫，标高通过增减薄钢板方法控制。钢锚梁落放在支架上时若平面位置有偏差，需通过千斤顶校准平面位置，平面位置校核完成后通过事先准备的薄钢板来校准标高，当钢锚梁的绝对高程满足要求后，临时固定钢锚梁。为避免钢锚梁壁板四角相对高差超限影响后续的钢锚梁安装精度，需连续2个昼夜观测测量结果，当最终数据稳定并满足设计要求后，将钢牛腿壁板与预先安装的劲性骨架焊接固定，完成首节钢锚梁系统的精确定位。

②钢锚梁牛腿壁板加固。

首节钢锚梁牛腿底部壁板厚度40mm，在安装前在牛腿顶部设置1层联系撑，防止吊装过程中牛腿变形。联系撑与牛腿间采用螺栓连接。钢锚梁系统采用专用吊架进行吊装，消除牛腿壁板内力和变形。

③索导管与限位装置安装。

索导管与钢锚梁临时连接后一起吊装。依据图纸放样预埋索导管与塔柱内外壁的交点的上下端口坐标，控制安装轴线与理论轴线拟合。

索导管定位支架沿索导管上下端口坐标控制点，在先期完成安装的劲性骨架上进行焊接设置，索导管在两端口各焊设一道定位支架，索导管中间每隔1m再加设一道定位支架(至少增加一道)。

预埋索导管的安装在钢锚梁体系安装定位后进行，此时索导管与塔柱内壁的控制点(直接在钢牛腿上用油漆标示)坐标已确定(由钢锚梁的安装精度决定)，只需复测钢套筒下端口(在劲性骨架横杆上标示)控制点的安装精度。如不满足5mm的精度要求，则在满足平顺度要求的前提下对下端口位置进行微调至偏差小于5mm(此时钢锚梁与钢牛腿间连接螺栓无需紧固到位，为调整留有间隙)。

钢锚梁定位完成后安装钢锚梁纵向的限位装置，所述限位装置垂直于桥塔中心线，限位装置通过事先预埋在塔壁中的预埋钢板连接固定，一头与钢锚梁上端焊接连接，限位装置的端部与钢锚梁间熔透，另一头固定在所述预埋钢板上。

2)标准节钢锚梁施工：

首节钢锚梁安装完成后，后续均为标准节段钢锚梁系统安装。

标准节段钢锚梁系统吊装方式同首节钢锚梁系统，牛腿与锚梁一起进行吊装。钢锚梁牛腿壁板靠塔柱内腔侧设置对接牛腿装置(连接件)，以利接高钢锚梁的顺利就位，每侧壁板上下设置2个。后续接高安装依据前一次安装的钢牛腿壁板上焊设的对接牛腿进行对接连接。

对接牛腿之间均采取螺栓和销钉连接，以避免焊接造成壁板变形的产生。同时为确保壁板的安装精度，对接牛腿均在制作厂家进行机加工。标准节段钢锚梁系统中索导管与限位装置安装则与首节钢锚梁中的方法类似。

钢锚梁系统接高安装与接高预拼方式完全相同。先进行临时连接的2个钢锚梁牛腿安装，当被起吊钢牛腿壁板的底口高度和与其对接安装的钢牛腿壁板距离约20cm时，缓慢小心落放接高钢锚梁牛腿，钢牛腿四周由人员值守，避免待安装钢牛腿磕碰已安钢牛腿壁板和对接牛腿。当接高钢牛腿与前一次安装到位的钢牛腿的壁板对接牛腿高度与位置基本对正后，缓慢放松塔吊大钩，直至待安钢牛腿的重量全部由已安装钢牛腿的壁板承受，期间应微调对接牛腿的位置，达到先安装连接销钉后安装连接螺栓的目的，同时复测接高钢牛腿的顶口平面位置、高程及四角相对高差，全部合格后进行钢锚梁定位。复测安装的钢锚梁顶口平面位置、高程及四角相对高差，全部合格后紧固牛腿对接螺栓，完成标准节段钢锚梁系统的接高安装。随后转入本节段塔柱的钢筋模板混凝土工程施工。依次反复循环，直至完成所有钢锚梁系统的安装。

3)钢锚梁安装测量控制：

钢锚梁平面位置、倾斜度和尺寸检测同预拼阶段，连续安装阶段重点控制壁板(锚点)的累计高差。

第一节组合结构定位完成后，用水准仪和鉴定钢尺将事先用全站仪天顶测距法引测的高程基准传递到第一节钢锚梁顶口附近并作好标志，以后每施工一节均用鉴定钢尺将前一节的高程基准引测至该节的钢锚梁的顶口。为了消除高程传递的误差积累，每施工5节钢锚梁，再进行全站仪天顶测距法用高程基准检查调整所引测的高程。

钢锚梁安装精度控制措施除进行温度和风修正及精确定位首节钢锚梁外，还应采取以下精度控制措施：

①准确计算首节钢锚梁安装位置。

首节钢锚梁安装前，对索塔进行监测，通过控制分析，确定首节钢锚梁安装的准确平面位置，同时，计算确定首节钢锚梁安装的预抬高值。

钢锚梁的理想目标几何线形由钢锚梁截面中心点给出。钢锚梁中心线与上塔柱混凝土截面中心线重叠。

理想目标值的Z值为设计高程叠加如下的修正值(预抬高值)：补偿中下塔柱成桥时产生的压缩量；在首节钢锚梁安装时已采用的超高值；补偿钢锚梁到成桥时的超长值；基础沉降量；施工阶段的钢锚梁压缩量。

②采取合理的测量方法，提高钢锚梁安装测量精度。

主塔钢锚梁及索导管安装定位是测量控制难度最大、精度要求最高的部分，索导管的位置在钢锚梁制作时已按相对几何位置精确定出，对钢锚梁精确定位实质上就是对索导管的精确定位。

钢锚梁安装定位采取全站仪三维坐标法，钢锚梁及钢牛腿底面高程、顶面高程、平整度采用精密水准仪测量。钢牛腿与钢锚梁整体吊装，钢牛腿直接影响第一节钢锚梁的安装精度，因此预埋底座的精确安装是第一节钢锚梁精确安装的前提。

钢锚梁定位测量首先要排除各种外力干扰，保证索塔处于自由伸臂状态，选定于清晨或傍晚放样定位，尽可能消除外部环境对测量结果的影响，必要时可通过修正以提高测量控制的精度。

③钢锚梁安装采取钢垫板进行纠偏。

由于钢锚梁制造及安装的倾斜度存在偏差，随着锚梁的不断接高，预偏差在逐渐累积加大，必须控制锚梁安装累计偏差。当锚梁安装到一定高度后要进行纠偏，纠偏时若标高低于设计标高，采用钢垫片塞垫，即根据现场锚梁和吊装的批次，在每批中设置一层纠偏垫板，在钢锚梁分组对接牛腿位置进行设置。钢锚梁制造时，将每个垫片上侧钢锚梁的高度相应减小，使垫片厚度与减小后钢锚梁高度的和同原设计钢锚梁高度相等。若标高高于设计标高，在壁板顶口进行精削，从而降低标高。

当一批锚梁安装定位前，测量锚梁实际倾斜情况，根据测量值，确定调整值，对垫板进行切削，并随下批钢锚梁一起安装。

步骤4：下横梁施工。

下横梁顶部标高为29.468m，下横梁顶缘水平，底缘圆弧半径为4718.9cm，采用变截面箱形断面，为预应力混凝土结构，下横梁宽6.5m，壁厚1.0m。

下横梁与等高位置下塔柱第6～7节段同步施工，下横梁分两次完成混凝土浇筑施工。第一层与塔柱第6节段同步完成，第二层与塔柱第7节段同步完成。

下横梁采用落地式钢管支架施工，在下塔柱连接板上搭设支架立柱与平联，安装主梁和圆弧形桁架，圆弧形桁架在加工厂分片加工成型后运输至施工现场分片吊装，桁架纵桥向使用型钢连接成一整体，最后安装底模系统。下横梁底模施工完后，进行支架预压，预压完成后进行钢筋绑扎、预应力管道定位以及模板安装，最后浇筑混凝土，第一次浇筑5.97m，第二次浇筑2.5m。

步骤5：上横梁施工。

上横梁顶部标高为92.0m，上横梁顶缘圆弧半径为3337.2cm，上横梁底缘圆弧半径为7675.8cm，采用变截面箱形断面，为预应力混凝土结构，上横梁宽4.5m，壁厚1.0m。

上横梁与塔柱异步施工，塔柱施工至第18节段时预埋上横梁钢筋，待塔柱施工至第20节段后开始施工上横梁，上横梁一次浇筑成型。

上横梁采用牛腿托架施工，在中塔柱第17节段预埋牛腿埋件，牛腿上搭设上横梁托架。

上横梁托架底模施工完后，进行托架预压，预压完成后进行钢筋绑扎、预应力管道定位以及模板安装，最后浇筑混凝土。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：包括下列步骤：

步骤1：塔座施工；

步骤2：连接板施工；

步骤3：塔柱施工；

步骤4：下横梁施工；

步骤5：上横梁施工；

其中步骤2包括钢锚梁施工，钢锚梁及牛腿整体吊装，将钢牛腿通过设置在壁板上下口的临时联系撑连接为整体，吊装就位后，复测锚梁及牛腿设计位置，完成钢锚梁系统的安装，预埋索导管的安装在钢锚梁体系安装定位后进行，此时钢锚梁与钢牛腿间连接螺栓无需紧固到位，为调整留有间隙，如不满足精度要求，则在满足平顺度要求的前提下对下端口位置进行微调至偏差满足精度要求，钢锚梁定位完成后安装钢锚梁纵向的限位装置，所述限位装置垂直于桥塔中心线，限位装置通过事先预埋在塔壁中的预埋钢板连接固定，一头与钢锚梁上端焊接连接，限位装置的端部与钢锚梁间熔透，另一头固定在所述预埋钢板上。

2.根据权利要求1所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：所述钢锚梁施工的步骤包括：

步骤一：在已浇筑的混凝土上安装劲性骨架；

步骤二：利用塔吊整体吊装钢锚梁和钢牛腿；钢锚梁吊装到劲性骨架上，利用底下一层钢锚梁进行定位，采用千斤顶和手拉葫芦进行精确调位；安装精度达到规范要求后，将钢牛腿和劲性骨架连接并加固；

步骤三：绑扎钢筋、安装模板并浇筑混凝土；混凝土浇筑完成后将一端钢牛腿和钢锚梁连接螺栓解除，使处于自由状态；循环一至三步骤安装其余钢锚梁。

3.根据权利要求2所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：首节钢锚梁施工包括支撑架安装搭设、钢锚梁牛腿壁板加固和索导管与限位装置安装；首节钢锚梁在安装前在牛腿顶部设置1层联系撑；联系撑与牛腿间采用螺栓连接；钢锚梁系统采用专用吊架进行吊装，消除牛腿壁板内力和变形。

4.根据权利要求3所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：支撑架安装搭设包括：在上塔柱内腔顶面预埋首节钢锚梁的安装支撑钢支架的基础预埋件，然后进行支撑支架的安装搭设；支架底部支撑在基础预埋件上，安装完成后顶面确保其平整，平整度控制在5mm以内，钢锚梁落放前，对支架顶进行标高复测，根据待安装的首节钢锚梁底标高，在支架进行抄垫，标高通过增减薄钢板方法控制；钢锚梁落放在支架上时若平面位置有偏差，需通过千斤顶校准平面位置，平面位置校核完成后通过事先准备的薄钢板来校准标高，当钢锚梁的绝对高程满足要求后，临时固定钢锚梁；为避免钢锚梁壁板四角相对高差超限影响后续的钢锚梁安装精度，需连续2个昼夜观测测量结果，当最终数据稳定并满足设计要求后，将钢牛腿壁板与预先安装的劲性骨架焊接固定，完成首节钢锚梁系统的精确定位。

5.根据权利要求4所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：索导管与钢锚梁临时连接后一起吊装，控制安装轴线与理论轴线拟合；索导管定位支架沿索导管上下端口坐标控制点，在先期完成安装的劲性骨架上进行焊接设置，索导管在两端口各焊设一道定位支架，索导管中间每隔1m再加设一道定位支架；预埋索导管的安装在钢锚梁体系安装定位后进行。

6.根据权利要求5所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：首节钢锚梁安装完成后，后续均为标准节段钢锚梁系统安装，标准节钢锚梁施工包括：牛腿与锚梁一起进行吊装，钢锚梁牛腿壁板靠塔柱内腔侧设置对接牛腿装置，每侧壁板上下设置2个，后续接高安装依据前一次安装的钢牛腿壁板上焊设的对接牛腿进行对接连接；先进行临时连接的2个钢锚梁牛腿安装，当接高钢牛腿与前一次安装到位的钢牛腿的壁板对接牛腿高度与位置基本对正后，缓慢放松塔吊大钩，直至待安钢牛腿的重量全部由已安装钢牛腿的壁板承受，期间应微调对接牛腿的位置，达到先安装连接销钉后安装连接螺栓的目的，同时复测接高钢牛腿的顶口平面位置、高程及四角相对高差，全部合格后进行钢锚梁定位；复测安装的钢锚梁顶口平面位置、高程及四角相对高差，全部合格后紧固牛腿对接螺栓，完成标准节段钢锚梁系统的接高安装；随后转入本节段塔柱的钢筋模板混凝土工程施工。

7.根据权利要求1-6中任一所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：所述步骤3还包括：劲性骨架采用分榀分节段加工，现场吊装，并用型钢连成整体，劲性骨架包括立柱桁架、水平横杆、水平桁架外框和斜杆，塔柱竖向主筋采用分节绑扎，滚轧直螺纹接头连接工艺，箍筋及水平钢筋采用绑扎接头或搭接焊接。

8.根据权利要求7所述的一种小曲率水滴形索塔主体结构施工工艺，其特征在于：所述步骤3中塔柱采用液压爬模施工，内外模板均采用木梁胶合模板，包括面板、造型木、木背楞和钢主梁，内外模板在塔柱竖向曲线段通过在面板与木梁间插入造型木来调整模板线形，造型木采用木条制作，按照塔柱线形加工完成，通过木钉与面板及木梁固定；面板与木背楞通过木螺钉连接，木背楞与钢主梁之间通过连接爪相连接，内外模板间采用对拉杆以克服混凝土的侧压力。

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