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第四章 混凝土桥塔施工工艺

4.1 施工准备

4.1.1 根据桥塔塔形和结构，研究确定施工方法和选用施工机具。
1.塔柱当其为直塔时，一般宜用爬模；当其为有斜塔时，可选用有劲性骨架或支架爬架提升模扳。
2.根据塔柱高度与模板结构，选定塔柱每次浇筑高度。
3.横梁施工应根据其位置的高度与跨度，设计规定的浇筑方法，选用满布支架法或膺架法。
4.根据塔柱高度外形尺寸选定混凝土及材料等的运送提升设备及施工电梯等。
4.1.2 根据选定的施工方法和施工机具设备，进行场地的总体布置。
1.塔吊的布置应考虑：
1）便于塔吊附墙；
2）塔吊的选型应能满足覆盖所有的施工面及起吊能力；
3）不影响主梁的施工。
2.混凝土输送泵的布置及规格型号应考虑泵送高度和距离能满足施工需要。
4.1.3 测量标志的校核与设立。

4.2 塔柱施工
4.2.1 塔柱施工前应充分了解塔柱在施工过程中的应力状态
塔柱体形与结构形式根据设计要求主要有单柱形、门形、A形、H形、倒Y形、钻石形等，在顺桥向一般为垂直的。在结构上，有塔墩固结和塔梁固结或塔梁分离的。
4.2.2 塔柱施工分段进行
1.塔柱的分段原则，主要应简化模板结构和便利混凝土的浇筑。
塔柱施工分段一般应考虑：塔柱变截面的位置、横梁的位置及其与塔柱的连接方式，以及劲性骨架和爬架高度、大型预埋件位置等；横梁与塔柱根据设计情况可以采用同时施工，也可采取分开施工。然后浇筑接头混凝土合龙。
2.塔柱一般分为标准节段和特殊节段。标准节段是塔柱在施工过程中，每节塔柱都可使用同一套标准模板，其高度一般为3～6m；特殊节段的模板需要单独设计。
4.2.3 塔柱施工
1.塔柱与横梁交接处的施工顺序依据设计规定确定。
2.承台顶到下横梁底的下塔柱部分，一般为实心段混凝土，施工时可在两塔柱周边搭设钢管拼装支架进行施工。以其第一节段混凝土顶端模板为导模，浇筑各节段塔柱直至下横梁底。当施工至横梁上一定高度，安装爬模架，转入爬模架施工。
3.中塔柱是指下横梁顶到上横梁底的塔柱部分；上塔柱是指上横梁顶到塔顶部分的塔柱。其中有非标准节和标准节，需由塔吊配合，采用劲性骨架和爬架施工。
4.斜塔施工
为了抵消塔柱内倾产生的水平力与弯矩，需每隔一定高度设水平刚性横撑及预应力拉索，以使其线形和应力符合设计要求，并保证施工安全。
劲性骨架安装、测量、调整和焊接
劲性骨架制造
塔柱钢筋安装
塔柱内、外模安装
内、外模制造
塔柱混凝土浇筑
混凝土养护、凿毛、拆模、修整
重复上述步骤施工下一节段塔柱
直至下横梁底
塔吊基础施工
塔柱中线及基准线放样、塔柱底边轮廓线放样、起始高程面建立
塔柱施工准备
材质检验钢筋下料成型

混凝土试配及试件制作
爬架制造
塔柱施工至一定高度爬架安装到位

模板检查调整

4.2.3-1 下塔柱施工工艺流程框图
下横梁顶中线标高、复核

塔柱内侧脚手架拼装、外侧爬架升高

劲性骨架接高、校正

主筋接长、普通钢筋

立内、外模

模板检查、校正

制作混凝土试件
混凝土浇筑

养护、拆模、凿毛、整修

爬架、模板提升

斜拉桥塔柱内索道管预埋及其柱内预应力筋安装
重复上述步骤，施工下一节段塔柱，直至上横梁底

图4.2.3-2 中塔柱施工工艺流程图
中横梁中线、水准测量
劲性骨架标高、位置复核
脚手架安装
泵管接高
劲性骨架接高、调整
索道管安装调整
塔柱内脚手架接高
立内模、绑扎钢筋
斜拉桥桥塔内索道管预埋，柱内预应力筋安装
爬模提升、安装和调整
浇筑混凝土、养护、凿毛、拆模
交汇段底部两侧焊
牛腿、安装分配梁
试件制作
重复上述步骤进行下一节段塔柱施工直至塔顶

图4.2.3-3 上塔柱施工工艺流程图
4.2.4 塔柱竣工质量要求
塔柱斜率偏差不大于H/3000，且不大于30mm（H为塔高度），断面尺寸±20mm，轴线偏位±10mm。
混凝土颜色要一致，表面光洁，棱角完整、顺直，平整度每2米小于3mm。

4.3 劲性骨架施工

4.3.1 劲性骨架设计
劲性骨架是塔柱施工的受力结构，是钢筋定位，内、外模调整的支承架，对于保证桥塔的线形及斜拉索套筒的固定与精确定位起到关键作用；在进行设计时，应考虑下述荷载：1、劲性骨架自重；2、混凝土施工过程中的施工荷载；3、风载；4、塔柱模板及其混凝土重量形成的水平力；5、浇筑混凝土过程中混凝土对模板产生的侧压力；6、其它施工荷载。
4.3.2 劲性骨架加工制造。
劲性骨架一般设计为格构式杆件经过焊接拼装而成的具有足够刚性的钢结构骨架。材料一般使用Q235-A级钢材。根据吊机吊重（吊距）能力，劲性骨架一般加工高度为6～8m；劲性骨架的加工制造，必须在施工平台上面的胎模上进行。
劲性骨架施工时采用规范要求的负公差下料，可以在加工胎模上分片加工，再在拼装胎模上拚接成整体。因为施工时螺栓连接不如焊接施工方便，现场加工一般采用焊接形式进行，制作过程中，骨架各杆件连接部位严格按设计要求焊接牢固，焊工必须有操作证以保证焊缝（高度和长度）质量；为减少安装过程中的工作量，在制作过程中，将劲性骨架顶面加工成平面，方便下一节段劲性骨架的接高。制作及拼装过程可以使用吊机配合。劲性骨架制造完毕后需进行出厂检验，验收。
4.3.3 劲性骨架安装
接高前应检查前一节劲性骨架顶面柱脚位置、标高和轴线位置满足规范要求的±10 mm偏差。对接时使用塔吊吊装，合理选择吊点位置，避免与其它结构碰撞，减小吊装变形。施工过程可以使用倒链配合吊机进行劲性骨架安装。安装过程需在技术员指导下进行，用钢板临时限位，先焊接对接钢板的一端于前劲性骨架支腿杆件上，操垫本节劲性骨架支腿高度，使用全站仪三角精密测量，测量其顶面四个角三维坐标位置，使得调整后劲性骨架顶面四个角的位置、顶面轴线位置、倾角偏差符合规范要求，测量复查后按设计要求再予以焊接固定。各柱脚支腿角钢（槽钢）焊接接长要保证连接板、加强钢板长度、厚度、数量、焊缝长度、焊缝高度等均满足等强焊接的要求。劲性骨架是钢筋骨架的依托支架，一般施工过程中都要求其拼装后高度要比钢筋顶面要高。
劲性骨架的安装需保证模板、钢筋、索套管等空间定位位置的准确。
4.3.4 质量控制
1.劲性骨架在胎架上制造好后，必须经质检人员检查验收后合格方能投入使用。其加工制造检验标准按如下：
长度、宽度容许误差±5mm，对角线容许误差±6mm，轴线容许误差±2mm。
加工及安装后的劲性骨架应填写测量检查资料、经质检工程师签字后，方可进入下一道工序；
2.劲性骨架焊缝质量要建立检查签证制度；
3.劲性骨架安装允许偏差：平面位置偏差≯5mm；以塔柱中轴线为基准线，斜率偏差≤H/3000mm，标高容许误差±5mm，外形尺寸容许误差±5mm。
4.4 爬模施工

爬模系统是实现高塔柱现浇的施工设备，由模板、爬架及提升系统三大部分组成，提升方式可根据施工需要选择倒链手动、电动或液压爬升。
4.4.1 爬模模板
爬模模板一般采用钢模或优质的胶合板，且可沿竖向分节，模板分节高度可根据塔柱构造特点、混凝土浇筑压力、爬模本身提升能力等因素确定，一般分节高度为3m～6m。提升模板按其吊点不同可分为依靠外部吊点的单节整体模板逐段提升、多节模板交替提升（翻转模板）及本身带爬架的爬升模板（爬模）。
1.单节提升模板
对于截面尺寸相同，外观质量要求一般的混凝土塔柱施工，可采用单节整体提升模板。施工时先将组合模板或特制模板，分块组装，模板下端夹紧塔柱混凝土壁以防止漏浆，然后进行混凝土全模板高度浇筑，混凝土达到规定的设计强度后，将模板拆成几块后提升并组装，继续施工。单节提升模板可用组合式钢模和特制钢模。模板一次浇筑高度一般在3～6m。该方法在塔柱截面尺寸变化较大时使用，具有一定的局限性。
2.翻转模板（交替提升多节模板）
每套翻转模板由内模、外模、对拉螺杆、护栏及内工作平台等组成，不必再另设内外脚手架。模板分节高度、分块大小根据起重设备吊装能力和塔柱构造确定。一般情况下，每套模板沿高度方向分为三节，每节高度1~3m。施工时先安装第一节模板，浇筑混凝土，完成一个基本节段的施工；再以已浇筑混凝土为依托，拆除已浇筑节段下两节模板，顶节模板不拆，向上提升并接于顶节之上，安装对拉螺杆和内撑，完成第二节模板安装。如此一次次交替上升，直至施工到塔柱顶部。
翻转模板系统依靠混凝土对模板的粘着力自成体系，制造简单，构件种类少，模板的大小可根据施工能力大小灵活选用。混凝土接缝较易处理，施工速度快，能适应各种结构形式的塔柱施工，目前广泛使用，特别是折线型塔柱使用翻转模板施工更加具有优势。但该体系不能爬升，依靠塔吊等起重设备提升翻转循环使用，对起重设备要求高。
4.4.2 爬架
爬架根据塔柱形式布置有四周满布爬架，如单柱式、“H”形塔柱等，也有内侧满布脚手架、其余三面使用爬架，如“A”形塔柱、倒“Y”形塔柱等。
爬架可用万能杆件拼装，也可用型钢加工，主要由网架和联结导向滑轮提升结构（或塔式吊机提升系统）组成。爬架沿高度方向可以分成两部分，下部为附墙固定架，是爬架的主要承力结构，包括两层操作平台。它依靠附墙螺栓与塔身连结，承担整个爬架自重恒载及全部操作层施工荷载（静载+动载）的剪力与弯矩以及风载，上部为操作层工作架，包括4～6个工作操作平台，主要承受各个操作层施工荷载与风荷载。爬架总高度及结构形式根据塔柱构造特点、拟配模板组拼高度及提升一次爬架拟施工几节塔柱、爬架附墙的承载力等综合条件确定，一般爬架总高度在15～20m左右。
4.4.3 爬架提升系统
爬架提升系统由爬架自提升设备（或外部提升设备）和模板拆翻提升设备两部分组成。爬架自提升设备一般采用倒链葫芦、电动机或液压千斤顶，爬架外提升设备一般采用塔吊根据吊重将爬架分片提升，到了使用高度附着于塔柱上之后再将爬架使用联接杆件连成整体。滑模模板拆翻提升设备则可是用倒链葫芦、电动机或卷扬机，提升设备提升速度很慢。爬模模板拆除、提升安装均由塔吊提升，具有提升重量轻、装拆速度很快，操作简单安全可靠、倒用方便的特点，比滑模施工速度快，节约工期。使用倒链葫芦、电动机或卷杨机提升爬（滑）模架对折线型塔柱施工适应性较差，一般只在直线型塔柱施工中应用。
4.4.4 爬模架施工工艺流程
1.爬模操作工艺
1）主塔爬升模板系统是以塔柱钢筋混凝土墙为承力主体，利用附墙螺栓附着于已浇筑塔柱体上，并利用高塔吊提升爬模及模板，使爬模和模板交替向上爬升，形成集模板、爬模和脚手架为一体的爬模系统，完成模板爬升、就位和塔柱的混凝土浇筑工作，爬架、爬模施工步骤详见图4.4.4-1，图4.4.4-2。
2）爬升模板系统，有爬模架、模板二大主要部分组成。

图4.4.4-1 爬升架施工工艺流程图
2.施工程序
1）塔柱外模采用大块爬模，内模采用钢组合模板。内外模用对拉螺杆固定以抵抗混凝土浇筑中产生的水平力，螺杆端部的“H”形螺母是爬架附墙预埋件，对拉螺杆长度可以控制模板内部尺寸，作内撑使用。内外模利用劲性骨架调整固定，并将模板承受的所有荷载传递给劲性骨架。模板安装前进行除锈、清理，模板应涂刷同一品种脱模剂。
2）塔柱第一次立模前，须在塔根的塔柱外、内模底边轮廓线上找准基准面、此基准面须平整、准确。并经测量人员放线、检查，不平时须打磨平整。
3）模板拼装时，必须按预拚顺序号逐块对位，逐块连接形成框架后临时固定，采用导链或千斤顶微调，严禁强拉强顶，使模板变形。拼装时，注意在模板螺栓连结型钢上粘双面胶，保证拼缝要严密不漏浆。测量检查后将模板顶端固定在劲性骨架上。
4）钢模板制造标准：
外形尺寸： （长和高： 0，-10mm） 肋高： （±5mm）
板面和板侧挠度：±1mm 模板表面平整度： 1 mm
5）模板安装允许误差：
轴线偏位 ±8mm
断面尺寸 +5，0mm
倾斜度误差:塔高 1/3000且不大于30mm 模板顶标高：±10 mm
模板相邻两板表面高低差： 2mm
系梁高程： ±10mm
安装爬升架，检查验收
安装劲性骨架
安装节段内模
接长主筋、绑扎节接
段钢筋，安装预埋件
安装节段外模及对拉螺杆
检查签证，浇筑节段混凝土
养护、凿毛、拆摸
爬架爬升一个节段
逐段安装塔柱内人梯和平台
混凝土输送
泵送混凝土
用吊机或倒链滑车提升爬模

图4.4.4-2 主塔爬模施工工艺框图
4.4.5 爬架制造要求：
爬架受运输条件的制约，在工地设车间制造，考虑到爬架结构大，整体制造吊重大，线形较难控制，在制造时，爬架乙不仅分两片制造，且爬架在高度方向分成两段制造，其中锚固段与工作段分开，锚固段在竖直方向高4.5m，与工作段用螺栓连接，工作段分二部分作成两个独立体，待安装就位后，再焊为一体，由于爬架材料为小型薄壁构件，壁厚均为6mm以下，对加工要严格要求，具体要求如下：
1.爬架结构一般轴线尺寸误差应控制在±3mm以内，螺栓拼接，上下架体安装部位螺栓孔轴线尺寸
及孔距尺寸相对误差均应控制在±1mm以内。
2.爬架附墙框螺栓为45#钢加工，按10.9级热处理调质，内拉杆为A3钢，与内模拉杆对拉，内螺母系用H型对位定型螺母。
3.爬架附墙框和模板上与之对应的螺栓孔在对应位置应力求准确，相对误差应控制在±1mm以内，从而保证附墙螺栓共同受力。
4.爬架结构中杆件与杆件，杆件与节点板间除注明者外，其余每个接触面均要求满焊，在加工过程中要注意焊接的先后顺序，以免仰焊状态的发生。
5.本套爬架焊缝除注明外，厚壁杆件的焊缝高度采用6mm，薄壁型钢的焊缝高度采用母材厚度的1.2倍，并采用小电流分层焊接以免穿壁影响强度 。
6.爬架走道面采用4mm钢板网点焊固定于爬架上，点焊间距小于100mm。
7.架体应除锈后，刷防锈底漆一度，面漆一度。
4.4.6 爬架组装和提升
1.每个塔柱的爬升架，有三方架体构成（塔柱内侧不设爬升架），每方架体分为下方附墙和上方工作段。
2.据爬架设计图，按图纸编号分别在地面上将附墙段三方架体进行预拼，仔细检查附墙螺栓孔间距，其误差不得超过±2mm。经检查后的架体，每方焊成一个整体，保证其牢固和稳定。
检查合格的附墙段，采用高塔吊起吊，吊点的设置必须使架体斜度与塔柱面基本一致，以使后对准固定螺栓孔，将外螺杆旋入预埋在柱体混凝土内的H型螺母中，再上螺帽逐个拧紧固定。
三方附墙段全部安装固定之后，再接长安装上部工作段架体。连接各部位螺栓，焊好连接斜杆，调整固定上下架体脚手架钢管。
塔柱爬模以每5m为一个爬升段，塔柱爬升架在下横梁顶面以上第二节斜面塔柱浇筑混凝土。见爬模爬模施工流程框图。
爬升架的提升顺序为：先提升顺桥向大面爬架，后提升横桥向两侧爬架。
爬架采用高塔吊提升，为安全起见，每侧爬架在起吊前必须设置足够的保险千斤。保险千斤可设置在劲性骨架上。
每侧爬架分别根据各自的重量分布情况，设置合理的吊点。使架体起吊使的斜度与塔柱面基本一致。
高塔吊挂钩并带紧，使架体重量转将至吊钩。拆除爬升架固定螺栓。徐徐提升架体。
架体提升5m后利用倒链滑车配合，使下部体先贴紧柱面，调整爬架位置，对准螺栓孔位置，旋入外螺杆，安装方垫和外螺母，使框架贴紧柱面。架体就位并固定后，塔吊松钩，拆除保险千斤。

4.5 钢筋及预埋管件的安装

4.5.1 塔柱施工预埋件有以下几类：
1.设计永久结构：
桥梁横向、竖向支座预埋件、塔柱进人孔、塔顶避雷设施、航空指示灯、鞍座、索导管、塔柱底部、顶部排水管道、电缆管道、塔柱内爬梯与休息平台等
2.施工辅助结构
塔吊附墙及斜塔柱对撑、横梁施工辅助设施、牵、挂索辅助设备、鞍座反顶预埋件。其充许偏差为：
预埋件中心线位置：3mm 预留孔洞中心线位置：10mm 锚固点高程：±10mm
4.5.2 索道管安装
1.索道管在加工时应保证顺直，长度准确，制造好后，根据计算资料对索道管进行切割，再在管壁上（上、下口平面）冲出轴线点，并用油漆准确标示，以利索道管安装。
2.在加工制造时，锚板应与钢管并焊牢。在安装前，索道管锚固加强钢筋也先与索道管焊接准确、牢固。
3.根据测量在劲性骨架放点安装索道管，临时点焊并设置微调装置。
4.用全站仪复测索道管上、下口中心，锚固点三维坐标，当满足规范要求后方可进行固定。（必须固定三个方向）
5.索道管安装误差要求：锚固点高程±5mm，孔道位置±5mm偏转角≤5’且两端同向。
索道管在吊装及安装完毕后，严禁碰撞，以防变形及位置移动。
4.5.3 波纹管安装
在钢筋骨架成形的同时，安装固定好定位网，并铺设波纹管，并穿入钢筋，焊牢锚固端。
蹬筋之锚垫板应与模板一起安装，并在安装时保证波纹管口伸入锚头一定长度，防止漏浆而堵塞波纹管。
波纹管规格长短不一，在下料时，应注意长短配套下料，以节约材料和减少接头数量。在接长时，应套接一定长度，并用封箱胶带缠紧。
当波纹管与钢筋位置重叠时，应适当挪动钢筋，保证波纹管顺直。
波纹管纵向偏差≯30mm 波纹管中心位置偏差≯10mm
4.5.4 钢筋安装
主塔钢筋分三种，即主筋、箍筋和水平拉结筋。在上塔柱，有的设计根据塔柱受力的需要，增加主筋加强塔柱。
1.钢筋安装及注意事项
1）所有钢筋要有材料出厂合格证，且工地抽检合格。有浮锈的钢筋除锈后方可使用。
2）钢筋施工顺序：主筋接长→箍筋绑扎→预应力波纹管安装定位。
3）主筋接长后定位在劲性骨架上，要求主筋与劲性骨架用铁丝固定上端，再绑扎水平箍筋和拉结筋。箍筋绑扎完毕后主筋与劲性骨架紧贴。安装箍筋时，箍筋与主筋必须密贴，以保证塔钢筋保护层满足规范要求，模板与钢筋间绑扎白色塑料保护层垫块。
4）长度采用9m/12m定尺，横梁断面上、下各3m范围内塔柱主筋不允许有接头，必须采用12m长度钢筋，也可以使用闪光对焊配置长钢筋以满足设计要求。
5）箍筋的绑扎长度必须满足30d以上，拉结筋φ16钢筋采用搭接单面焊，焊缝长度保证在10d即16cm以上，焊缝高度必须满足0.3d。
6）箍筋弯钩按设计要求加工，满足设计规定的抗振要求,箍筋的弯钩叠合处应交错布置。
7）钢筋交叉点均用扎丝绑扎。预埋件安装位置要准确，固定在钢筋或劲性骨架上。预应力管道井字架固定，位置要准确，间距符合规定；钢筋与预应力管道位置发生冲突时，适当挪动钢筋。
8）不得随意切断钢筋，若钢筋确实必须截断时，必须等强焊接接长。
2.钢筋安装允许误差和验收标准
1）主筋间距 同排：±20mm，排距：±5mm
2）箍筋、横向钢筋间距： 0，-20mm
3）钢筋骨架尺寸 长：±10mm，宽、高：±5mm
4）保护层厚度： ±5mm
4.5.5 钢筋接头形式
详见第2.2.6条。
4.5.6 钢筋连接接头质量要求
详见第2.2.8条。
4.6 横梁施工
图4.6.1 横梁施工方案图

4.6.1 支撑体系
桥塔一般设置有横梁。横梁和塔柱相接部分受力较复杂，应力较大，塔柱一般设计为实心混凝土，中间部分采用箱形断面，有单箱双室断面、单箱单室断面等，横梁内一般布置有预应力钢束。
在高空进行大跨度、大断面现浇高强度预应力混凝土横梁难度很大。一般横梁与塔柱同时施工，横梁与塔柱间可没有施工缝，横梁与塔柱收缩、徐变均趋于一致。但也有横梁与塔柱分开施工的。横梁混凝土可以根据设计要求、构造特点、施工机具设备能力进行一次或二次浇筑完成。每次混凝土浇筑必须在混凝土初凝前完成。避免支架的变形造成混凝土开裂。
横梁施工由于其长度较长，体积、重量较大，其支撑体系要求强度较高，支架压缩沉降小，所以一般采用落地支架法浇筑。一般支撑体系采用临时管柱群桩支撑或军用梁、万能杆件支架支撑，管柱支撑在桩基、横梁或承台等不易下沉的基础之上；管柱顶部设置分配梁、贝雷架或军用梁组成横梁浇筑受力体系。横梁靠近塔柱端，一般利用塔柱埋设预埋件支撑分配梁、贝雷架或军用梁。
横梁支撑体系必须具有足够的强度、刚度和稳定性。支架系统变形超过2cm的必须考虑设置预拱度。其承受支架自重、模板重量、钢筋混凝土重量、风荷载及施工荷载。施工中必须考虑到模板与支撑系统的连接间隙变形、弹性变形、支承的不均匀沉降变形，混凝土梁、柱与钢支撑间不同的线膨胀系数影响、日照温差对混凝土、钢材两种材料不同时间效应等产生的不均匀变形影响以及相应的调节措施。
支撑体系必须预留一定的空间以利模板的拆除。在底模拆除预留空间处，根据每个支撑点的受力情况，可以使用钢楔块、木楔块、砂箱、顶托等工器具。在支架外侧四周，设置施工脚手及防护体系，方便操作人员的施工。
4.6.2 施工程序
下横梁钢管柱支承于临时支承桩顶。考虑结构的安全及不影响系梁受力状况，临时支承桩布置在承台间的中间系梁两侧，设计支撑桩基应提前施工，并控制好桩顶高程，预埋管桩安装的预埋件。上横梁钢管柱支承于下横梁顶面上，在钢管柱上设置分配梁的方法予以支承，
横梁桥塔部分利用爬架作为施工脚手，横梁部分，利用管柱分配梁作为施工脚手。斜塔横梁施工前，按设计要求用千斤顶对塔柱对称施加水平力对撑且持荷，待横梁施工完且张拉预应力结束后再解除塔柱的水平推力。
材料设备的垂直运输利用塔吊，混凝土采用泵送，施工作业人员上下利用塔柱电梯及支架爬梯。上、下横梁施工参见图4.6.2。

浇筑塔柱混凝土至下横梁底

劲性骨架接高 两侧塔柱模板安装

钢管支承柱安装 穿钢绞线、横梁大面模板安装

支架安装及分配梁安装 模板调整、竣工检查

底模安装调整 检查、签认

立内模 制作混凝土试件 混凝土浇筑、养护

检查签证 安装钢筋骨架及波纹管 张拉、压浆

拆除支架、支承柱

图4.6.2 横梁施工工艺流程图
4.6.3 施工步骤
1.管柱支架安装
支承钢管柱的设置和安装根据施工图进行。安装使用塔吊进行。横梁钢管柱支架的安装宜以横向联结系为界，分节分步从下到上依次同步安装，先顺桥向联结，
再横桥向联结，以确保稳定；钢管柱在车间制造，接缝周边贴焊钢板块，并做到对接顺直，两面焊缝错开布置，焊缝符合设计要求。
钢管柱底部与预埋件先抄平，焊接牢固，连接部位与加劲钢板焊缝满足设计要求并做到位置准确，管柱竖直，接高管柱时，注意连接处竖直，不得出现折线。
混凝土的浇筑过程中，测量人员应及时观测横梁支架的挠度。
2.安装，钢筋绑扎
箱形结构的横梁，其模板分为底模（底板底模、顶板底模及内支撑架）、侧模（外侧模、横纵向内侧模及撑杆拉杆）。外模均采用钢模，保证混凝土表面光滑，便于重复使用；内模采用木模或组合钢模方便装拆。模板在安装时均涂刷脱模剂。
横梁模板面积大，接缝多，安装时接缝应密贴不漏浆。
模板安装时，应按底模→内模→侧模→外模顺序进行。
横梁钢筋保证符合设计要求的同时，保证受力主筋的位置、间距；如与主塔主筋、劲性骨架或横梁预应力筋孔道相碰时，可适当移动。平面上交错形成的闭合箍筋，其搭接接头应交错布置。钢筋的接长、绑扎要求同本章第4.5.4～4.5.6条规定。
波纹管保证接头套接紧密，并以粘胶纸粘紧密，防止漏浆；定位网钢筋沿横梁方向每1m设置一道。要求定位网与闭合箍筋焊接，以保证混凝土浇筑完毕后，预应力孔道位置正确。波纹管穿钢绞线以作内衬，在浇筑混凝土过程中，抽动钢绞线防止漏浆粘结钢绞线，堵塞管道。
4.6.4 注意事项
1.底模需设置预拱度，通过调整钢垫块厚度、顶托高度等办法；模板拉杆及内支撑架应严格按计算进行；为防止模板顶口内倾，在梁顶处设置内支撑，混凝土浇筑到位及时拆除；确保保护层厚度，在钢筋外侧梅花形布设水泥砂浆混凝土垫块或塑料保护层垫块；垫块强度应不低于混凝土强度等级。底模与塔柱连接处应加垫橡胶条或双面胶防止漏浆。
2.为便于底板混凝土的浇筑及内模的拆除，在横梁顶板处设置了进人孔，横梁的钢筋应预留足够的钢筋焊接长度（10d）。待混凝土施工完毕后，再恢复钢筋位置，封闭进人孔。横梁跨中箱室底板处应设置若干泄水孔与通气孔，排除养护水。
3.有关模板、钢筋的安装制造等质量要求同本章第4.2.3，4.3.4，4.4.5条的规定。
4.横梁预应力束张拉结束后，方能拆除底模及其支承架。
5.对撑施工：塔柱两柱间每隔一定高度设水平横撑一道，使用管柱、千斤顶、大型钢楔块施工（以设计图为准）。

4.7 混凝土施工
4.7.1 材料
混凝土：按设计强度，选用经过试拌的配合比，水灰比、含砂率应满足相关要求，为适应泵送施工，试拌陷度18～22mm，初凝时间应大于一次浇筑混凝土所需时间，水泥及掺合料总用量小于500kg，混凝土的含气量符合规范要求。
碎石：一般采用5～30mm规格，强度二级以上，连续级配最大筛余量小于5%、针片状颗粒含量小于15%，泥土杂物含量小于1%。
砂：中砂，级配优良，细度模数大于2.5，含泥量小于3%
外加剂：采用早强、高效、缓凝减水剂。
水：拌和用水要满足混凝土用水要求。
4.7.2 混凝土拌制和输送
混凝土生产必须使用机械拌和，混凝土搅拌运输车运至塔下，由混凝土输送泵送至塔柱。输送泵根据桥塔高度，使用高压泵，否则，需要采用多台输送泵进行接力，保证混凝土泵送到塔柱或横梁模板内；泵管沿塔吊塔身或沿塔柱上升，泵管接头应严密，泵送前用水及砂浆润滑内壁，防止堵管。混凝土输送泵上部水平管接一节6m规格布料管，移动下灰位置。
4.7.3 混凝土振捣
混凝土浇筑水平分层或斜向分层进行，分布均匀，每层铺筑厚度不宜超过30cm。混凝土的浇筑应连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前一层混凝土初凝时间。混凝土顶面水平，接缝面是水平面或斜面。倒模不得松动，防止水泥浆沿塔柱外壁流挂、漏浆。采用Φ30mm插入式振动棒振捣，插棒时布点均匀，对拐角和斜坡死角处设置滑道，保持振动棒插到位，困难地段应加密振捣点，或设置附着式振动器辅助振捣。浇筑过程中密切观察振捣状况，必须使混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面平坦泛浆。振动棒应多备4～6m的软管。索道管、预应力锚头处加强振捣，务必密实。
4.7.4 养护、拆模、凿毛和修整
混凝土初凝后，应对顶面进行遮盖，并洒水养护。夏季，浇筑过程中，应对塔柱及横梁模板洒水降温。浇筑结束后，使用高压潜水泵加压，将养护水泵至塔柱顶，保持混凝土表面湿润，洒水养护时间不少于7天；也可以在模板拆除后，立即使用养护剂喷洒在混凝土表面养护。混凝土早期养护期间，由于混凝土强度较低，混凝土弹性模量增长较强度增长慢，混凝土弹性模量将较小，必须采取措施加强养护，保持混凝土表面养护的湿度与温度，防止在早期养护期间及每次浇筑过程中开裂。
混凝土表面开始泛白时，清除钢筋表面混凝土。对混凝土顶面用齿耙划毛，也可用高压水冲毛处理，处理后表面没有浮浆，露出石子，可见毛糙的混凝土新鲜面。划毛后用养护水彻底清洗。
混凝土浇筑完毕后，待现场同条件养护试件强度达到设计强度的50%时，可以拆除内侧倾斜面模板，修整模板等待再次安装。
拆模板时，注意保护塔柱的棱角，应使其完整、光滑。
安装塔内员工走道及休息平台。
4.7.5 冬期施工
塔柱与横梁由于处于高空，养护作业要求高，混凝土施工时泵管及模板保温措施难以符合冬期施工技术要求，操作困难，一般情况下冬期不施工。

4.8 预应力筋（束）张拉、压浆及封锚
4.8.1 预应力张拉
1.预应力钢材必须检验合格后方可使用，下料时应仔细编号，标示，编束。下料切断宜采用砂轮机，不得使用电弧与气割。
2.冷拉粗钢筋外观检查时，不得有裂纹、鳞片或断裂现象，当每批钢筋外观检查合格后，须进行拉力试验和冷弯试验，锚具也应分批进行检查。张拉前，油压表须标定，然后同千斤顶配套校正。
蹬筋采用YC60千斤顶一端张拉，钢绞线根据设计要求配备千斤顶。控制应力、伸长量、张拉强度等根据设计文件办理。
张拉顺序为从下向上、从中心向外侧对称张拉，同一截面先顺桥向、后横桥向，张拉程序：0→初应力→1.05σk→持荷5min→σk（锚固）。σk为张拉控制应力。
张拉完成即采用水泥浆压浆。
质量要求：每束钢丝断丝及滑丝不超过1根 伸长量： ≤±6%
每束钢绞线断丝及滑丝不超过1根， 断筋及滑移 不容许
每个断面断丝总和不超过该断面钢丝总数的1%。
4.8.2 压浆
塔柱预应力筋张拉完，即进行孔道压浆（应控制好张拉与压浆间时间间隔不超过14天）和封端工作。
孔道压浆根据设计可采用微膨胀水泥浆压注，水泥采用525号普通水泥，水泥浆的强度不应低于C40，水灰比控制在0.4～0.5；水泥浆的泌水率最大不超过3%，拌和后3小时泌水率宜控制在2%以内，水泥浆稠度宜控制在14～18S之间，要求按张拉顺序进行压浆工作。压浆前可先压注清水清洗润滑孔道，应用不含油的压缩空气排除积水。
压浆机输浆压力应为0.5～0.7Mpa，并有2min持荷时间，以确保压浆饱满、密实。同一孔道应一次完成压浆工作。水泥浆的拌制应连续，每次拌和量需在40分钟内完成，水泥浆拌好进入贮浆筒时用筛网过滤。
压浆应缓慢、均匀地进行，压浆应达到孔道另一端饱和出浓浆，排气孔排出与进浆孔稠度相同的水泥浆为止。进出浆口设阀门控制，如有污染塔柱，应及时冲洗。
压浆采用柱塞式压浆机。当压浆时发生堵孔，应立即用水冲洗，并重新压注水泥浆。压浆应填写压浆记录表。
4.8.3 封锚端
压浆结束，端面混凝土凿毛，进行封锚端混凝土浇筑。要求使用同标号干砸细石混凝土封锚，并表面修饰，使之与混凝土颜色一致，表面光洁。

4.9 安全注意事项及操作规程
4.9.1 一般安全注意事项
1.施工人员（包括管理、技术人员）必须正确穿戴劳动安全防护用品。
2.高空作业人员必须身体健康，无高血压、恐高症、心脏病等疾病，并经培训考核合格后方能上岗。
3.塔柱与横梁施工必须采用封闭式防护施工。
4.尽量避免双层或多层作业，若无法避开，必须采取安全隔离措施，搞好安全防护。
5.各种吊装工具必须安全可靠，并要定期检查。严禁用钢筋、钢管和螺栓等物替代卡环和卡环销。
6.氧气、乙炔瓶要安放稳妥，位置要合适，与明火的水平距离必须保持在2m以上，不得在氧气、乙炔瓶上方进行电焊、气割作业。若因场地限制达不到安全距离要求，必须采用隔离措施。
7.施工现场必须配备两个以上的灭火器、消防水箱、高压水。
4.9.2 爬架施工安全操作规程：
爬架上严禁堆放重物以保证结构安全。爬架提升时尽量将不必要的施工荷载卸掉。
爬架四周及底部必须满挂安全网，爬架边缘需设置挡板，零星工器具需放置在工具箱内，严禁摆放零星杂物，以免高空坠落伤人。
爬架每次提升前，均需检查爬架在待锚固塔柱节段混凝土表面的平整度，对凹凸不平处要凿除或抄垫平整好，再安装爬架，保证附墙螺栓均匀受力。
爬架安装是利用固定模板的H型螺栓锚固附壁的，所以每节段模板安装时，H型螺母拉杆螺栓位置必须放样、安装位置准确，以便与爬架附壁结构螺栓孔位置相匹配；H型螺母安装时，特别要检查丝扣上满程度，螺杆应伸进螺母不得少于3cm，并应在螺杆上作出标记，以便检查。使附墙框紧贴塔柱面，防止爬架承重后将H型螺母拉脱丝扣。
爬架安装就位后应装好架体顶部的连接杆，以保证架体的整体稳定，并且还应在爬架顶部四角用两根φ21.5钢丝绳打梢于劲性骨架上作保险。塔柱施工时，如遇7级以上大风，爬架应打好保险，停止使用。
爬架需作静、动载试验合格后，方可正式使用。
爬升架爬升就位以后，经过检查合格后，才能正式使用。
4.9.3 其他注意事项
1.施工操作人员，不得随意割断爬升架杆件、割孔、扩孔。
2.爬升架为悬臂结构，架片立柱不得做为强行校正外模的支承点。施工中遇有6级以上大风不得进行提升作业。
3.应注意防火，爬架体每个操作层应安放一只灭火器
4.架体上所有操作人员都应配带安全带。
5.拆卸架体附墙螺栓前检查塔吊吊钩是否带劲。保险千斤是否设置好。
第五章 桥梁墩台大体积混凝土

5.1混凝土原材料
5.1.1水泥
1. 用于墩台大体积混凝土的水泥各项性能指标，应满足《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175—1999、《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰质硅酸盐水泥》GB1344—1999的要求，并选用低水化热水泥。
2. 对用于墩台大体积混凝土的水泥，应按现行国标《水泥水化热试验方法（直接法）》进行水化热测定或由水泥供应厂家提供相关水化热试验数据，尽可能选择低水化热的水泥。
3. 对进入施工现场的水泥，应按GB175-1999或GB1344-1999标准进行复验，并请厂方提供该批水泥的主要矿物成分含量，水泥中掺入混合材的品种数量，水泥水化热资料，碱当量含量。
5.1.2粗集料
1. 用于墩台大体积混凝土的粗集料的各项性能指标，应符合《建筑用卵石、碎石》GB/T14685—2001或《普通混凝土用碎石或卵石质量标准》JGJ53—92要求。
2. 为了减少大体积混凝土收缩变形，粗集料优先选用5～40mm石子，含泥量小于1%，针、片状含量小于15%（重量比）。
3. 粗集料的良好级配，是保证混凝土的和易性、优化配合比各项性能指标的必要条件，因此，墩台大体积混凝土应使用级配良好的连续粒级粗集料。
5.1.3细集料
1. 用于墩台大体积混凝土的细集料的各项性能指标，应符合《铁路混凝土及砌体工程施工规范》（TB10210—2001）的要求。
2. 为了减少大体积混凝土收缩变形，细集料的含泥量应小于2%，泥块含量(颗粒大于1.25mm，经水洗手碾后，可破碎成小于0.63mm的颗粒)按重量计小于0.5%，其石粉含量应控制在1%以内。
3. 墩台大体积混凝土用细集料宜使用级配良好的Ⅱ区中砂，细度模数2.3~3.0，以保证混凝土的良好和易性、优化混凝土配合比的各项性能指标。
5.1.4掺合料
1. 当在混凝土中掺加粉煤灰时，其质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596—91的规定，其应用符合《粉煤灰在混凝土应用技术规程》GBJ146—90的规定。
2. 当在混凝土中掺加矿渣粉时，其质量标准应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046—2000的规定。
5.1.5外加剂
1. 在混凝土中使用的外加剂，其质量标准应符合《混凝土外加剂》GB8076—1997的要求。
2. 外加剂在大