劲性骨架在辰塔大桥主塔施工中的应用

邓 文 武

(上海市基础工程集团有限公司，上海 200433)

0 引言

斜拉桥作为一种新兴的桥梁结构以其在结构和功能上的优势在我国已得到了迅速发展。索塔作为斜拉桥的主要传力部位在其施工的整个过程中都备受关注。为了保证索塔外形尺寸和钢筋等各类构件附着成型、模板定位及爬模爬升等需要，常采用型钢组拼的劲性骨架来实现这一目的，同时劲性骨架也兼作受力钢筋的一部分参与结构受力[1]。

本文以辰塔大桥越黄浦江新建工程主塔施工为例，详细介绍劲性骨架在主塔施工中的应用，并对劲性骨架的设计，安装加以论述，为今后类似工程的施工提供借鉴。

1 工程概况

辰塔公路越黄浦江大桥新建工程索塔横向为花瓶形索塔，总高93.7 m，塔冠高2.0 m，索塔共设两道横梁，工程主塔采用液压爬模施工，上横梁采用桁架法施工，下横梁采用支架法施工。

2 劲性骨架设计

2.1 设计考虑因素

1)劲性骨架自身刚度，能保证钢筋定位和依托。

2)便于索导管和其他预埋件的安装和定位。

3)劲性骨架自身便于施工。

4)主塔钢筋绑扎过程中，人员上下通道。

5)劲性骨架的分节需考虑主塔浇筑分段和现场塔吊起重能力。

2.2 结构尺寸确定

劲性骨架结构采用等边角钢，劲性骨架外边框控制尺寸为净保护层+主筋+控制距离。劲性骨架的分节需根据主塔的高度和爬模施工节段来划分。根据主塔爬模施工节段划分情况，上塔柱劲性骨架划分为10个标准段和1个非标准段，标准段高度4 m，非标准段4.35 m。中塔柱劲性骨架划分为6个标准段和2个非标准段，标准段高度4.5 m，非标准段为6.903 m和4.144 m。劲性骨架分节数与主塔施工分段数相同(见图1,图2)。

3 劲性骨架制作与安装

3.1 制作

劲性骨架采用加工厂加工拼装，制作时，先根据图纸尺寸对所有杆件进行放样，按照放样好的尺寸切割立杆(底部水平切割)、纵横杆以及联系杆。加工下一节时必须以前一节为基准，以保证相邻两节准确连接，劲性骨架及其预埋件分节段在加工厂加工完毕后，按设计图纸对劲性骨架进行编号和预拼装。

3.2 安装

利用塔吊将劲性骨架吊装到位，中塔柱和上塔柱的首节劲性骨架与预埋在前一已浇节段中的预埋件焊接固定，确保稳定牢固。每节劲性骨架均高出已浇筑混凝土面35 cm，以方便两节之间的劲性骨架连接。在∠75 mm×75 mm×5 mm角钢立杆底部20 cm处设置4个1.8 cm的腰子孔(单个面设置2个)，腰子孔间距10 cm。安装时，先将待浇节段的劲性骨架吊装到位，经过精调后，用M16的螺栓将上下两节劲性骨架通过连接板连为整体，立杆螺栓孔为腰子孔，以调整偏位。

在劲性骨架标准框安装前，必须先在前节劲性骨架标准框顶面4个角点放出测量控制点，同时核实和调整标高，使之与设计标高一致。安装时，安装节段的4个下角点对准已有劲性骨架标准框的4个顶角控制点，4个上角点用垂球或经纬仪校核偏差。各角点偏位要求控制在±10 mm之内。对接时，利用塔机吊起待装节段劲性骨架标准框，同时利用手拉葫芦调整劲性骨架顶口位置，整个安装过程测量全程跟踪校核，直至达到精度要求后，拧紧连接螺栓，连接牢固后松开塔机吊钩(见图3)。

4 作用

4.1 支撑和操作平台

劲性骨架安装完成后，为塔柱的其他施工工作提供了坚实的支撑和工作平台[3]。由于塔柱高度比较高，且没有附着支撑点，自底而上搭设大规模操作平台难度较大且安全系数低。劲性骨架以其较大的刚度和富余的空间提供了广阔的操作面，方便了人员行走和少量钢筋的堆放，同时为钢筋、模板施工过程中提供安全带挂点，保证了后续工序的有效进行。

4.2 主筋定位

劲性骨架安装到位后，通过现场测量复核，同时结合主筋保护层厚度，在劲性骨架外侧焊接一定数量的主筋定位钢筋，主筋接高时，主筋的上部紧靠定位钢筋，从而实现主筋的准确定位，确保保护层厚度满足设计要求。

4.3 爬模定位

索塔采用爬模施工,爬模施工存在退模、合模的反复，液压爬模可通过自身的调节系统实现模板的定位，模板的底部与已浇混凝土密贴为准，而模板的顶部就需借助外部定位系统来定位，此时劲性骨架可以起到顶部模板的辅助定位作用。通过预先设置在劲性骨架上部的模板定位角钢，实现模板顶部的精确定位，以模板顶部与定位角钢密贴为准。

4.4 索导管定位

结合本工程的实际情况，选取塔上定位方式进行索导管的定位。具体定位步骤为：1)定位、安装劲性骨架标准框及相应的联系杆件；2)结合索导管和劲性骨架设计图纸进行测量放样，在劲性骨架上放出索导管定位线，同时在索导管上画出对应的角钢位置线；3)将索导管吊装到相应的控制线后，用手拉葫芦临时固定；4)测量复核，如定位精度达不到要求，通过手拉葫芦调整索导管，达到精度后，将索导管与相应的联系杆焊接固定，实现索导管的定位(见图4)。

5 结语

由于斜拉桥主塔高度较高，一般的支架很难满足施工需要和安全质量要求，而且主塔施工工艺复杂，线形以及外观质量控制点较多，具有足够刚度的劲性骨架既能为主塔的施工提供可靠支撑，又能为其他工艺的顺利进行提供辅助作用。劲性骨架在本工程主塔施工中取得良好的效果，印证了劲性骨架在斜拉桥主塔施工中的巨大作用，为今后类似工程的施工提供借鉴。