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滕州市荆河大桥钢管混凝土塔施工工艺分析与研究

魏道凯  
【摘要】:近几年,钢管混凝土也应用到了斜拉桥索塔的工程中,结合了钢塔与混凝土塔的优点,钢管混凝土塔截面小于钢筋混凝土塔。采用分段加工,分段安装焊接,然后浇注混凝土的施工工艺。钢管混凝土充分发挥了钢管和混凝土两种材料的优点,利用钢管对混凝土的约束效应,提高了核心混凝土的承载能力,而核心混凝土的存在使钢管不会产生局部屈曲。钢管中的混凝土浇注采用泵送混凝土,振捣棒振捣,钢管起到了模板与加强箍的作用。 钢管混凝土索塔的施工控制工艺与钢筋混凝土索塔和钢塔不同,施工控制难度主要在质量方面和安全方面。质量方面为索塔的工厂加工与现场安装方面的控制,为控制好索塔的安装精度,本论文根据施工工序从“板→加工零件→钢塔节段→预拼装(厂内接长)→桥位连接等方面做了较为详细的论述,并用图、表的形式进行了介绍。对施工过程中的关键控制环节,着重进行了说明,创新性的提出了采用不对称K形焊缝控制钢塔焊接变形和对钢管端面进行精加工,在胎架上进行预拼装,分段焊接等提高拼装精度的新方法,对今后钢管混凝土索塔的施工提供了成功的借鉴意见。 对于高塔的施工,安全方面是不可忽视的重要因素,在安装方案的选择中,首先要考虑的就是安全因素。本桥根据现场条件,选择了履带吊机方案。但是采用履带吊机,将最大块段重量110吨的索塔节段吊到离地面100米的高空进行拼装焊接,面临的安全风险可想而知。本文从吊车选型验算,钢塔吊装安全性计算,钢丝绳验算,吊耳的强度验算方面进行了详细的理论计算与论述。事实证明选择安全保险系数可靠,采用的计算公式符合实际情况,现场吊装平稳可靠,采用的理论计算公式与验算过程对同类工程的施工提供了很好的范例。在索塔的安装施工中,考虑到施工拼装精度与施工安全性,极少采用吊机方案,而本桥安全、精确的吊装控制,对采用吊机进行索塔的安装提供了成功的经验。 为进行钢塔节段的拼装焊接与进行塔内混凝土作业,需要搭设作业平台。在以往的平台搭设中,大多采用无支架平台。在本桥的施工中为保证施工进度,满足工人交叉作业的要求,搭设了脚手架平台。围绕近百米高的索塔,搭设近百米的脚手架作业平台,施工工程中可能会遇到大风等恶劣天气。进行详细的、符合实际情况的安全验算至关重要。同时搭设过程中不确定因素多,方案验算复杂,如考虑不当,极易出现安全事故。在搭设索塔近百米高支架时,本文采用符合实际情况的理论进行设计与验算,同时虽然在不考虑分段悬挑分段卸荷的情况下,经对脚手架水平杆强度、刚度,立杆稳定性等的验算,其安全情况符合要求。但为保证万无一失,也采用了分段悬挑分段卸荷方案。事实证明,本文采用的脚手架理论计算公式安全可靠,脚手架在使用过程中经受住了大风等恶劣天气的考验,此近百米脚手架的成功,为同类工程的施工提供了可靠的理论计算依据。


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