《公路橋梁鋼殼-混凝土組合塔技術(shù)指南》

ICS號(hào)

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號(hào)

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTSXXXXX-20XX

公路橋梁鋼殼-混凝土組合塔技術(shù)指南

TechnicalGuideforsteelShell-concreteCompositepylonsforhighway

Bridges

（征求意見(jiàn)稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)公路學(xué)會(huì)發(fā)布

1總則

1.0.1為規(guī)范公路橋梁工程鋼殼-混凝土組合塔的設(shè)計(jì)、制造與安裝，保證施

工質(zhì)量和安全，進(jìn)一步貫徹“工廠化制造、裝配化安裝”的設(shè)計(jì)施工理念，制定

本指南。

條文說(shuō)明：鋼殼-混凝土組合塔是一種新型的公路橋塔結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)鋼殼與混凝土協(xié)

同受力，提高索塔力學(xué)性能，促進(jìn)纜索承重橋梁索塔的快速化建造。

通過(guò)制定新型鋼殼-混凝土組合塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工指南，以指導(dǎo)后續(xù)類似工程設(shè)計(jì)和施

工，保證工程建設(shè)安全、優(yōu)質(zhì)和環(huán)保。

1.0.2本指南適用于公路橋梁鋼殼-混凝土組合塔的設(shè)計(jì)、制造及安裝。

1.0.3本指南在總結(jié)研究已建項(xiàng)目南京長(zhǎng)江五橋鋼殼-混凝土組合塔設(shè)計(jì)、制造

及安裝的相關(guān)技術(shù)、施工經(jīng)驗(yàn)，并廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，充分吸收國(guó)內(nèi)外類似

結(jié)構(gòu)塔的技術(shù)成果，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定而成。

1.0.4公路橋梁鋼殼-混凝土組合塔的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控、質(zhì)量控制與檢驗(yàn)，

除應(yīng)符合本指南的規(guī)定外，尚應(yīng)符合有關(guān)法律、法規(guī)及國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

的規(guī)定。

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2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

2.1術(shù)語(yǔ)

2.1.1鋼殼-混凝土組合塔steelshell-concretecompositepylons

由內(nèi)外壁鋼殼、附著于鋼殼的鋼筋及鋼殼內(nèi)混凝土構(gòu)成，鋼殼與混凝土通過(guò)

剪力連接件連接成協(xié)同受力、共同工作的結(jié)構(gòu)。

2.1.2首節(jié)鋼殼thefirstsectionsteelsegment

鋼殼-混凝土組合塔與混凝土承臺(tái)連接的第一段鋼殼節(jié)段。

2.1.3鋼殼節(jié)段thesteelshellsegment

按設(shè)計(jì)要求將組合塔鋼殼在高度方向劃分為若干段，稱為鋼殼節(jié)段。

2.1.4附筋attachedreinforcement

在鋼殼節(jié)段內(nèi)部安裝的豎向主筋、水平環(huán)向箍筋及拉筋的統(tǒng)稱。

2.1.5附筋鋼殼theattachedreinforcementofthesteelsegment

鋼殼與鋼殼內(nèi)安裝的鋼筋形成的整體結(jié)構(gòu)，總稱為附筋鋼殼。

2.1.6薄鋼板開(kāi)孔剪力件sheetsteelcutoutshears

鋼殼內(nèi)外壁板豎向和橫向的加勁板開(kāi)孔內(nèi)貫穿鋼筋，使混凝土與鋼殼壁板共

同受力的連接構(gòu)件。

2.1.7豎向桁架verticaltruss

增加內(nèi)外壁板連接剛度，間隔一定距離設(shè)置的豎向型鋼桁架，豎向型鋼桁架

與鋼殼壁板的豎向加勁板焊接連接。

2.1.8水平桁架horizontaltruss

增加內(nèi)外壁板連接剛度，間隔一定高度水平布置型鋼桁架，水平型鋼桁架與

鋼殼壁板的水平加勁板焊接連接。

2.1.9補(bǔ)償收縮混凝土shrinkagecompensatingconcrete

混凝土中摻入適量膨脹劑或用膨脹水泥配制的混凝土。

2.1.10定位匹配locatematching

鋼殼節(jié)段加工組裝和現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，根據(jù)監(jiān)控指令調(diào)整平面位置及傾斜度至滿

足設(shè)計(jì)、監(jiān)控要求。

2.1.11液壓自爬升施工平臺(tái)hydraulicself-climbingconstructionplatform

軌道附著于組合塔外壁，通過(guò)液壓系統(tǒng)沿軌道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)爬升的施工平臺(tái)，供

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鋼殼節(jié)段現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工作業(yè)。

2.2符號(hào)

0——橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；

e——軸向力作用點(diǎn)至截面受拉邊或受壓邊較小邊縱向鋼筋和鋼殼外壁板合力

點(diǎn)的距離；

e0——軸向力對(duì)截面重心軸的偏心距，e0=Mdd/N；

Md——相應(yīng)于軸向力的彎矩設(shè)計(jì)值；

fcd——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

＇

ffsd、sd——縱向普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

＇

ffrd、rd——縱向鋼加勁板抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

rs——鋼加勁板承載能力系數(shù)，根據(jù)橋塔組合截面剪力連接度γ確定，

γ≥1，；

＇

Ass、A——受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面面積；

＇

Arr、A——受拉區(qū)、受壓區(qū)鋼殼及其豎向加勁板凈截面面積之和；

b——截面寬度，可隨截面高度變化；

h0——截面有效高度，，此處h為截面全高；

＇

as——受壓區(qū)豎向普通鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離；

＇

ar——受壓區(qū)鋼殼及其豎向加勁板合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離；

V——鋼混組合塔的剪力設(shè)計(jì)值；

Vu——鋼混組合塔受剪承載力設(shè)計(jì)值；

Asw——平行于橋塔受力平面的鋼殼面積。

P——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，P=100ρ，當(dāng)P大于2.5時(shí)，取

P=2.5。

fcu,k——邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa。

sv——箍筋配筋率；

7

fsv——箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，MPa。

rs——鋼加勁板承載能力系數(shù)，根據(jù)塔組合截面剪力連接度η確定，η≥1，

rs=1；

b——截面寬度，可隨截面高度變化；

h0——截面有效高度，h0=?ha，此處h為截面全高。

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3基本規(guī)定

3.0.1鋼殼-混凝土組合塔是永久結(jié)構(gòu)和臨時(shí)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)應(yīng)

考慮運(yùn)營(yíng)期截面強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等要求，同時(shí)應(yīng)滿足施工期受力及變形要

求，設(shè)計(jì)方法可按運(yùn)營(yíng)階段和施工階段分別考慮。

3.0.2鋼殼-混凝土組合塔在設(shè)計(jì)時(shí)需結(jié)合工程特點(diǎn)，必要情況下，提前開(kāi)展

相應(yīng)的結(jié)構(gòu)受力試驗(yàn)、加工制造、現(xiàn)場(chǎng)安裝等專題研究論證。

3.0.3鋼殼-混凝土組合塔宜采用內(nèi)外雙附筋鋼殼，內(nèi)填充混凝土的箱形組合

截面。

3.0.4鋼殼-混凝土組合塔應(yīng)采用工廠化制造、現(xiàn)場(chǎng)裝配化施工，以實(shí)現(xiàn)快速建

造。

3.0.5施工過(guò)程中成塔的傾斜度、塔與塔座結(jié)合處等數(shù)據(jù)需妥善保留，以作為

運(yùn)營(yíng)期結(jié)構(gòu)零狀態(tài)資料。

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4材料

4.1鋼筋

4.1.1普通鋼筋按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG

3362-2018中的規(guī)定取值。鋼殼首節(jié)段主筋連接選用的錐套鎖緊鋼筋機(jī)械接頭或直

螺紋套筒機(jī)械接頭，接頭的強(qiáng)度不低于主筋。

4.2鋼絞線

鋼殼-混凝土組合塔預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)選用高強(qiáng)度低松馳應(yīng)力鋼絞線，其質(zhì)量應(yīng)符合

現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224-2014)的規(guī)定。

4.3混凝土

4.3.1鋼殼-混凝土組合塔混凝土應(yīng)采用補(bǔ)償收縮混凝土，并摻加微膨脹防干

縮裂紋摻合料，強(qiáng)度等級(jí)宜C40～C80，鋼殼內(nèi)補(bǔ)償收縮混凝土28d養(yǎng)護(hù)條件下，

絕濕限制膨脹率宜為100×10-6～200×10-6。

條文說(shuō)明：采用補(bǔ)償收縮混凝土，可以有效控制由于混凝土收縮徐變而出現(xiàn)鋼殼與混凝

土之間脫空現(xiàn)象，確保鋼殼與混凝土協(xié)同受力。

4.3.2針對(duì)鋼殼-混凝土組合塔特點(diǎn)，混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧大流動(dòng)、微膨

脹、抗裂性與耐久性等性能指標(biāo)。

4.3.3水泥宜采用P.Ⅱ型硅酸鹽水泥，以便大體積混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

混凝土配合比可采用粉煤灰和?；郀t礦渣粉雙摻，摻和料摻量應(yīng)控制不大于

55%，以降低混凝土絕熱溫升。

條文說(shuō)明：有關(guān)工程實(shí)踐研究表明，組合塔采用C50補(bǔ)償收縮混凝土，混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)

度按f60進(jìn)行控制，通過(guò)采用礦粉、粉煤灰雙摻技術(shù)，摻入抗裂劑，控制混凝土絕濕限制膨脹

率和絕熱溫升。

4.3.4為有效控制組合塔混凝土溫度裂縫，應(yīng)控制混凝土入模溫度和水化熱，

熱期施工時(shí)，入模溫度宜不高于28℃，水泥水化過(guò)程中任何時(shí)間點(diǎn)混凝土內(nèi)部溫

度不宜高于65℃，內(nèi)表溫差不大于25℃。

條文說(shuō)明：為控制混凝土入模溫度，宜對(duì)拌合站料倉(cāng)、攪拌機(jī)進(jìn)行全封閉，降低高溫日

照的影響；夏季設(shè)置冷庫(kù)對(duì)砂、石料進(jìn)行降溫；碎冰機(jī)制碎冰對(duì)拌合用水降溫。

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4.4鋼殼材料

4.4.1鋼材

1鋼殼-混凝土組合塔中鋼殼所用鋼材，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、應(yīng)

力狀態(tài)、連接方式、環(huán)境條件等因素確定強(qiáng)度和質(zhì)量等級(jí)。

2鋼材的物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿足《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD60-

2015）的相關(guān)規(guī)定。

3桁架系統(tǒng)應(yīng)采用符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006規(guī)定的Q235B的型鋼。

4.4.2焊接材料

焊接材料的型號(hào)及規(guī)格應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)確定,質(zhì)量控制和管理應(yīng)滿足

現(xiàn)行規(guī)范要求。

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5設(shè)計(jì)

5.1一般規(guī)定

5.1.1鋼殼-混凝土組合塔是由附筋鋼殼和內(nèi)填混凝土組成的組合體系，應(yīng)采取

合理的鋼混界面連接技術(shù)，確保附筋鋼殼與混凝土形成共同工作的組合截面。

5.1.2鋼殼-混凝土組合塔需分別進(jìn)行運(yùn)營(yíng)期和施工期設(shè)計(jì)驗(yàn)算。其中運(yùn)營(yíng)期設(shè)

計(jì)內(nèi)容應(yīng)包含運(yùn)營(yíng)期強(qiáng)度驗(yàn)算、剛度驗(yàn)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算及剪力連接件設(shè)計(jì)等；施

工期驗(yàn)算應(yīng)包含塔在混凝土澆筑過(guò)程中鋼殼的受力及變形驗(yàn)算、鋼殼吊裝驗(yàn)算

等。

5.1.3鋼殼-混凝土組合塔構(gòu)件正截面承載力驗(yàn)算應(yīng)按下列基本假定計(jì)算：

1構(gòu)件彎曲后其截面仍然保持平面；

2不考慮截面受拉混凝土的抗拉強(qiáng)度；

3鋼和混凝土之間剪力連接件有效可靠，可實(shí)現(xiàn)鋼混組合截面完全協(xié)同工

作。

5.1.4計(jì)算組合截面特性時(shí)，可采用換算截面法，其中計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)鋼殼和

混凝土均應(yīng)按全截面計(jì)算截面剛度，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)剛度時(shí)，混凝土應(yīng)按開(kāi)裂后剛度計(jì)

算截面剛度，折減系數(shù)取0.85。

5.1.5鋼殼-混凝土組合塔構(gòu)件應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行

驗(yàn)算，作用效應(yīng)組合應(yīng)按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)定計(jì)算，

施工期驗(yàn)算作用效應(yīng)組合應(yīng)按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）規(guī)

定計(jì)算。

5.1.6鋼殼-混凝土組合塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧永久結(jié)構(gòu)和施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)的需要，統(tǒng)

籌考慮養(yǎng)護(hù)管理工作需求。組合塔塔內(nèi)檢修平臺(tái)、爬梯、升降機(jī)軌道可兼顧鋼殼

節(jié)段間環(huán)縫焊接和鋼殼節(jié)段混凝土澆筑施工時(shí)使用，運(yùn)營(yíng)期作為養(yǎng)護(hù)檢修通道。

條文說(shuō)明：組合塔塔柱內(nèi)部利用永久電梯部分構(gòu)件，作為施工時(shí)的人員豎向運(yùn)輸通道，

可不使用外部電梯，減少外部施工對(duì)塔主體結(jié)構(gòu)的干擾，避免事后修復(fù)工作。鋼殼-混凝土組

合塔中鋼殼作為永久受力結(jié)構(gòu)的同時(shí)，省去了大型爬模設(shè)備。液壓自爬升施工平臺(tái)在組合塔施

工結(jié)束后拆除，其附著在組合塔外壁的預(yù)留預(yù)埋將作為后期塔壁涂裝的預(yù)埋件保留。

5.1.7應(yīng)考慮鋼殼-混凝土組合塔鋼殼與混凝土之間脫空對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響，

在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可考慮一定的脫空率，并明確補(bǔ)償收縮混凝土性能指標(biāo)。

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5.2構(gòu)造要求

5.2.1鋼殼-混凝土組合塔結(jié)構(gòu)中主要包含鋼殼結(jié)構(gòu)、鋼加勁板、水平桁架與豎

向桁架系統(tǒng)、混凝土、附筋，見(jiàn)圖5.2.1-1、圖5.2.1-2。

外壁板

內(nèi)壁板

型鋼桁架剪力孔

圖5.2.1-1組合塔節(jié)段構(gòu)造示意

圖5.2.1-2鋼殼-混凝土組合塔系統(tǒng)

條文說(shuō)明：鋼殼-混凝土組合塔分為3個(gè)部分，即鋼殼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、剪力連接

體系。

鋼殼結(jié)構(gòu)包括：外鋼殼壁板與內(nèi)鋼殼壁板、鋼加勁板、水平桁架與豎向桁架系統(tǒng)。鋼加勁

板分為水平加勁肋與豎向加勁肋，均勻布設(shè)在外鋼殼壁板與內(nèi)鋼殼壁板上，用于提高鋼殼壁板

面外剛度，滿足施工承受混凝土側(cè)壓力的要求。同時(shí)鋼殼結(jié)構(gòu)也是橋塔混凝土澆筑時(shí)的模板，

外層鋼殼與內(nèi)層鋼殼通過(guò)平面桁架、豎向桁架系統(tǒng)連接，可滿足鋼殼吊裝、混凝土澆筑時(shí)的受

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力及變形要求，完全替代復(fù)雜的橋塔模板系統(tǒng)。

附筋包括豎向和橫向鋼筋，分別穿過(guò)水平和豎向加勁肋孔，形成薄鋼板鋼筋混凝土榫雙向

剪力件，連接鋼殼與混凝土，同時(shí)也是橋塔受力的主筋。

5.2.2鋼殼-混凝土組合塔的節(jié)段化設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1鋼殼-混凝土組合塔節(jié)段的平面尺寸應(yīng)由成橋后的運(yùn)營(yíng)工況確定，節(jié)段高度

尺寸應(yīng)由施工期工況確定。節(jié)段化設(shè)計(jì)包括制造高度、吊重、鋼筋長(zhǎng)度、澆筑能

力、接頭數(shù)量、節(jié)段剛度和穩(wěn)定性等。

圖5.2.2組合塔節(jié)段劃分控制因素

2鋼殼-混凝土組合塔節(jié)段高度宜控制在4m~9m之間。

條文說(shuō)明：節(jié)段化是鋼殼-混凝土組合塔的設(shè)計(jì)與建造特點(diǎn)，鋼殼-混凝土組合塔快速施

工依托于鋼殼節(jié)段制造與現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)的并行作業(yè)、組合塔受力主筋以鋼殼附筋的形式在工廠同步

定位與安裝，與鋼殼一起起到模板作用。較大的節(jié)段高度，需要?jiǎng)偠容^大的鋼加勁板系統(tǒng)和支

撐系統(tǒng)，以滿足剛度、變形和穩(wěn)定性要求。從節(jié)段的加工制造方面考慮，小節(jié)段高度便于加工

制造和多節(jié)段匹配；大節(jié)段高度，造成重量過(guò)重，匹配場(chǎng)地要求高，但現(xiàn)場(chǎng)接頭少；從鋼筋長(zhǎng)

度和便于安裝的角度考慮，一般節(jié)段不超過(guò)9m。從節(jié)段的現(xiàn)場(chǎng)連接、混凝土澆筑方面考慮，

小節(jié)段高度澆筑變形小，容易控制，但產(chǎn)生較多的現(xiàn)場(chǎng)接頭，降低施工效率，一般節(jié)段高度不

小于4m；大節(jié)段高度對(duì)吊裝要求高，單次混凝土澆筑高度大、方量大、變形大，但現(xiàn)場(chǎng)接頭

數(shù)量少。

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按照上述原則，并結(jié)合以往普通鋼筋混凝土塔經(jīng)驗(yàn)，有關(guān)工程組合塔節(jié)段高度設(shè)計(jì)以

4.8m為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度，對(duì)于可采用較大起重能力的下塔柱節(jié)段增加至5.2m高度，對(duì)于復(fù)雜節(jié)段

和吊裝能力受限的節(jié)段減小至4.4m或更小。

5.2.3外鋼殼壁板厚度應(yīng)由強(qiáng)度、剛度等設(shè)計(jì)條件確定，不宜小于10mm，同時(shí)

鋼板不宜過(guò)厚，避免構(gòu)件出現(xiàn)超筋破壞，影響結(jié)構(gòu)延性。

5.2.4內(nèi)鋼殼壁板厚度應(yīng)根據(jù)施工期鋼殼應(yīng)力、變形等控制條件確定，不宜小

于6mm。

5.2.5薄鋼板鋼筋混凝土榫構(gòu)造應(yīng)滿足以下要求：

1鋼殼水平加勁與豎向加勁厚度不宜小于10mm；

2加勁肋開(kāi)孔孔徑不宜小于貫通鋼筋直徑與骨料最大直徑之和；

3貫通鋼筋應(yīng)采用螺紋鋼筋，直徑不宜小于12mm。

5.2.6節(jié)段連接構(gòu)造應(yīng)滿足以下要求：

1組合塔節(jié)段間的連接包括鋼結(jié)構(gòu)連接和豎向附筋連接。

2鋼結(jié)構(gòu)連接應(yīng)充分考慮外觀、密封性、耐久性及施工的便利性，鋼壁板宜

采用全熔透焊接，加勁板宜采用高強(qiáng)螺栓連接。

3鋼筋的接頭宜采用直螺紋套筒連接，每個(gè)接頭應(yīng)滿足I級(jí)接頭的要求，為

保證鋼筋的順利有效連接，應(yīng)設(shè)置可靠工裝進(jìn)行鋼筋定位。

5.2.7鋼殼-混凝土組合塔首節(jié)段段采用埋入式與塔座承臺(tái)連接方案時(shí)，預(yù)埋

鋼筋應(yīng)精確定位，可選用錐套鎖緊鋼筋機(jī)械接頭或直螺紋套筒機(jī)械接頭。

5.3承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

5.3.1鋼殼-混凝土組合塔壓彎構(gòu)件正截極限承載力可按下式計(jì)算：

As'

Ar'

x

h

Ar

As

圖5.3.1鋼殼-混凝土組合塔正截面承載力計(jì)算參數(shù)示意

''''

0Ndfcdbx+fsdAs+rsfrdAr（5.3.1-1）

15

x''''''

0Ndefcdbxh0?+fsdAs(h0?as)+rsfrdAr(h0?ar)（5.3.1-2）

2

h

e=e+?a（5.3.1-3）

02

5.3.2鋼殼-混凝土組合塔的抗剪承載力應(yīng)符合下列公式規(guī)定：

0VVu（5.3.2-1）

Vu=+VcsVss（5.3.2-2）

?3

Vcs=0.4510bh0,(2+0.6P)fcuksvfsv（5.3.2-3）

Vss=0.6fyAsw（5.3.2-4）

5.3.3鋼殼-混凝土組合受彎構(gòu)件正截面極限承載力可采用下式計(jì)算：

x''''''

0Mdfcdbxh0?+fsdAs(h0?as)+rsfrdAr(h0?ar)（5.3.3-1）

2

混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)按下式計(jì)算：

''''

fsdAs+rsfrdArfcdbx+fsdAs+rsfrdAr（5.3.3-2）

As'

Ar'

x

h

Ar

As

圖5.3.3鋼殼-混凝土組合塔正截面承載力計(jì)算參數(shù)示意

5.3.4穩(wěn)定性驗(yàn)算

應(yīng)驗(yàn)算組合塔施工期和運(yùn)營(yíng)期結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，彈性屈曲穩(wěn)定安全系數(shù)不宜

小于4，當(dāng)不能滿足彈性屈曲穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行非線性穩(wěn)定驗(yàn)算，其穩(wěn)定系數(shù)不

應(yīng)小于2。

5.4正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算

5.4.1鋼殼-混凝土組合塔截面剛度應(yīng)按組合剛度計(jì)算，計(jì)算結(jié)構(gòu)剛度時(shí)應(yīng)考慮

混凝土開(kāi)裂的影響，組合截面剛度按下式計(jì)算。

16

EI+0.85EI

彎曲剛度：sscc

EA+0.85EA

軸壓剛度:sscc

5.5剪力連接件設(shè)計(jì)

5.5.1鋼殼-混凝土組合塔剪力連接件采用縱橫雙向鋼筋混凝土榫，鋼殼加勁肋

布置間距應(yīng)滿足下式要求：

st/40

nnk（5.5.1-1）

式中：sn為縱橫肋布置間距（mm）；tn為外壁鋼板厚度（mm）；εk為鋼號(hào)修正

345/f

系數(shù)，取y。

條文說(shuō)明：為保證鋼殼不出現(xiàn)局部屈曲，對(duì)鋼殼縱、橫向加勁肋間距與鋼殼外壁板厚度

的比值進(jìn)行規(guī)定。

5.5.2剪力連接件豎向剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下式要求：

VVnpud

，Vn為單個(gè)鋼筋混凝土剪力榫剪力設(shè)計(jì)值

(5.5.2-1)

(5.5.2-2)

式中：Vs是鋼與混凝土交界面的豎向剪力（N）；A是相鄰連接件寬度上鋼殼

2

的截面積（mm）；f是鋼殼材料的屈服強(qiáng)度（MPa）；Be是混凝土的有效寬度

（mm）；hc1表示混凝土等效受壓區(qū)高度（mm）；fc為混凝土抗壓強(qiáng)度（MPa）；nf為

該方向同一剪跨區(qū)段內(nèi)配置的連接件數(shù)目。

豎向剪切承載力設(shè)計(jì)值取孔間鋼板部分承載力和公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范

（JTGD64-2015）中對(duì)鋼筋混凝土榫設(shè)計(jì)承載力規(guī)定的較低值，公式如下：

222

Vpud=min1.8hsctfy,1.4(d?ds)fcd+1.2dsfsd(5.5.2-3)

式中：Vpud是單個(gè)鋼筋混凝土剪力榫豎向抗剪極限承載力設(shè)計(jì)值（N）；hsc是指

兩孔間鋼板寬度（mm），若鋼板寬度大于孔徑，需乘0.7折減；是指開(kāi)孔板鋼材

的抗拉強(qiáng)度（MPa）；d是指開(kāi)孔直徑（mm）；db是指芯棒鋼筋直徑（mm）；fyb是指芯

17

棒鋼筋的屈服強(qiáng)度（MPa）；fcd是指混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）。

條文說(shuō)明：為便于混凝土澆筑振搗，加勁肋鋼筋孔直徑不宜小于60mm。

5.5.3鋼筋混凝土剪力榫抗拉拔設(shè)計(jì)值需滿足下式要求：

PP

nd（5.5.3-1）

P=tsf

nnpppy（5.5.3-2）

式中：Pn是單孔鋼筋混凝土榫剪力鍵的拉拔力設(shè)計(jì)值（N）；an是連接件拉力

系數(shù)，可取為0.03；tp是組合橋塔等組合構(gòu)件中連接件附著的單片鋼板厚度

（mm）；sp是鋼筋混凝土榫剪力鍵水平方向的間距（mm）；fpy是鋼板鋼材的屈服強(qiáng)

度（MPa）。

Pd為單個(gè)薄板鋼筋混凝土榫剪力鍵的抗拔承載力可參照下式進(jìn)行計(jì)算：

Pd=1.8lmtfy（5.5.3-3）

式中：Pd是每孔平均抗拔極限承載力設(shè)計(jì)值（N）；lm是指孔底距和孔邊距中

較小值，若孔底距大于孔徑，需乘0.7折減（mm）；fy是指開(kāi)孔板鋼材的抗拉強(qiáng)度

（MPa）。

上述公式作為薄鋼筋混凝土榫剪力鍵抗拔承載力計(jì)算公式的適用條件為：

0.58Af+1.8(d/2)2f+1.02thf

tltrybckscck

mf

u（5.5.3-4）

2

式中：Atr是指貫穿鋼筋的截面積（mm）；fyb是指貫穿鋼筋的屈服強(qiáng)度

（MPa）；fck是指混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；hsc是指開(kāi)孔間距（mm）。

條文說(shuō)明：鋼殼與混凝土協(xié)同工作的關(guān)鍵在于：（1）鋼殼的屈曲臨界應(yīng)力應(yīng)大于屈服應(yīng)

力，防止鋼殼彈性屈曲；（2）鋼殼與混凝土間基本無(wú)剪切滑移，鋼殼與混凝土組合截面的應(yīng)變

符合平截面假定。剪力連接件的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)滿足鋼混界面抗剪和防止鋼殼彈性屈曲的要求。

式5.5.3-4通過(guò)大量鋼筋混凝土榫試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸擬合而成，用于判斷開(kāi)孔鋼板和鋼筋混凝

土榫的破壞模式及薄鋼筋混凝土榫剪力鍵抗拔承載力計(jì)算公式的適用條件。

18

5.6鋼殼-混凝土組合塔施工期設(shè)計(jì)

5.6.1鋼殼-混凝土組合塔結(jié)構(gòu)施工建造的主要工作包含附筋鋼結(jié)構(gòu)加工、鋼筋

定位與安裝、現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)拼裝連接、鋼筋連接、混凝土澆筑并養(yǎng)護(hù)五個(gè)部分。

條文說(shuō)明：工作量較大也較為復(fù)雜的是附筋鋼結(jié)構(gòu)加工以及鋼筋定位與安裝，這兩部分

工作應(yīng)放在工廠內(nèi)精確且可控地完成，以確保施工質(zhì)量。

5.6.2鋼殼節(jié)段吊裝過(guò)程，鋼殼體總體應(yīng)力、變形量等應(yīng)滿足以下規(guī)定：

f

1鋼殼殼體應(yīng)力y，fy為鋼壁板屈服強(qiáng)度（MPa）；

1

h

2內(nèi)外殼變形差2000，h為節(jié)段高度（mm）。

條文說(shuō)明：鋼殼-混凝土組合塔中的鋼殼節(jié)段相比純鋼塔節(jié)段，壁板厚度較薄，剛度較

小，因此吊裝變形的控制是設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，為控制鋼殼吊裝變形，需在鋼殼內(nèi)外壁之間設(shè)置

型鋼桁架，加強(qiáng)內(nèi)外壁之間的連接，提高整體剛度。

型鋼桁架包括水平桁架和豎向桁架，水平桁架在截面角點(diǎn)處布置成穩(wěn)定三角構(gòu)造，以提高

水平截面抗扭和抗畸變性能；豎向桁架用于提高鋼殼節(jié)段豎向穩(wěn)定性。桁架系統(tǒng)布置，應(yīng)留出

上下、左右澆筑通道，確保澆筑過(guò)程中，人員能達(dá)到任何位置，以提高混凝土澆筑質(zhì)量控制。

豎向桁架

水平桁架

圖5.6.2組合塔型鋼桁架示意

5.6.3鋼殼節(jié)段混凝土澆筑過(guò)程驗(yàn)算中應(yīng)考慮鋼殼、新澆筑混凝土、鋼筋自

重；新澆筑混凝土對(duì)鋼殼壁板的側(cè)壓力；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的振動(dòng)荷載；混凝土

入殼時(shí)產(chǎn)生的水平方向的沖擊荷載；其它可能產(chǎn)生的荷載，如風(fēng)荷載、雪荷載、

冬季保溫設(shè)施等作用力。

19

5.6.4鋼殼節(jié)段混凝土澆筑過(guò)程中鋼殼內(nèi)鋼殼外壁板應(yīng)力及變形應(yīng)滿足以下規(guī)

定：

1混凝土澆筑時(shí)，由縱、橫向加勁形成的鋼殼壁板區(qū)格中，內(nèi)、鋼殼外壁板區(qū)

格變形應(yīng)符合下列規(guī)定：

'1

out

b800（5.6.4-1）

'1

in

b400（5.6.4-2）

式中：

——鋼殼外壁板鋼加勁板區(qū)格內(nèi)的最大變形（mm）；

——鋼殼內(nèi)壁板鋼加勁板區(qū)格內(nèi)的最大變形（mm）；

b——鋼加勁板區(qū)格的較小邊長(zhǎng)（mm）。

2混凝土澆筑時(shí)，鋼殼內(nèi)、鋼殼外壁板最大橫向變形應(yīng)符合下列規(guī)定：

out1

h2000（5.6.4-3）

in1

h1000（5.6.4-4）

out——鋼殼外壁板最大橫向變形（mm）；

in——鋼殼內(nèi)壁板最大橫向變形（mm）；

h——節(jié)段高度（mm）。

3鋼殼應(yīng)力控制

鋼殼外壁板平均應(yīng)力out0.3fy，fy為鋼壁板屈服強(qiáng)度（MPa）；

鋼殼內(nèi)壁板最大應(yīng)力infv，fv為鋼壁板設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）；

型鋼桁架應(yīng)力trussfv，為型鋼桁架設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）；

條文說(shuō)明：鋼殼及其加勁通過(guò)水平桁架、豎向桁架先連接成整體，至現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后又

作為橋塔混凝土的模板使用，鋼殼系統(tǒng)是鋼殼-混凝土組合塔的基礎(chǔ)，必須保證施工期的受力

安全及剛度要求。鋼殼-混凝土組合塔施工期設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括鋼殼節(jié)段整體吊裝和混凝土澆

20

筑兩個(gè)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算及變形控制。

21

6施工

6.1一般規(guī)定及總體工藝流程

6.1.1鋼殼-混凝土組合塔施工應(yīng)按照《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》（JTG

F90-2015）要求，編制專項(xiàng)施工方案。施工方案需涵蓋鋼殼制作與運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)施

工、測(cè)量監(jiān)控、施工期大型設(shè)備設(shè)施的安裝拆除等內(nèi)容，并對(duì)鋼殼節(jié)段定位安

裝、混凝土澆筑等施工控制要點(diǎn)予以明確。

6.1.2在正式施工前可開(kāi)展鋼殼-混凝土組合塔實(shí)體模型試驗(yàn)，對(duì)組合塔鋼殼節(jié)

段加工、匹配、現(xiàn)場(chǎng)連接、混凝土澆筑等工藝及實(shí)施效果進(jìn)行綜合驗(yàn)證，形成標(biāo)

準(zhǔn)化施工工藝。

條文說(shuō)明：鋼殼-混凝土組合塔結(jié)構(gòu)新穎，施工經(jīng)驗(yàn)尚需積累總結(jié)，為確保組合塔施工質(zhì)

量，在正式施工前，可通過(guò)模型試驗(yàn)對(duì)主要施工工藝進(jìn)行驗(yàn)證。

有關(guān)工程實(shí)踐表明，在正式施工前組織木模實(shí)體試驗(yàn)與足尺模型試驗(yàn)可有效驗(yàn)證施工工

藝。

木質(zhì)模型做為制造工藝研究的實(shí)體，對(duì)兩端折彎鋼筋板單元的鋼筋后彎施工、帶彎鋼筋板

單元的鋼筋穿入、節(jié)段分塊方案、節(jié)段組拼順序、節(jié)段施工空間等方面進(jìn)行試驗(yàn)和驗(yàn)證。

足尺模型試驗(yàn)選取兩節(jié)塔柱并按照擬定的制作工藝進(jìn)行試驗(yàn)，模擬制造完成后的現(xiàn)場(chǎng)鋼殼

節(jié)段吊裝、節(jié)段匹配、鋼筋連接、環(huán)縫焊接、混凝土澆筑，并進(jìn)行了相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)。通過(guò)

足尺模型試驗(yàn)，對(duì)組合塔施工工藝進(jìn)行了綜合驗(yàn)證，形成了指導(dǎo)后續(xù)施工的工藝標(biāo)準(zhǔn)。

6.1.3組合塔節(jié)段加工工藝流程見(jiàn)圖6.1.3。

22

附筋板單元制作節(jié)段組裝胎架準(zhǔn)備

附筋壁板單元定位組裝

壁板單元間焊縫焊接

外壁板水平環(huán)向鋼筋接頭連接

組焊內(nèi)外壁板間連接角鋼

組裝內(nèi)外壁板間連接勾筋

檢驗(yàn)驗(yàn)收

下胎

預(yù)拼裝

打砂、涂裝、發(fā)運(yùn)

圖6.1.3組合塔節(jié)段加工工藝流程圖

6.1.4組合塔標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工主要包括節(jié)段吊裝、定位調(diào)整、節(jié)段連接、混凝土

施工等工序，具體見(jiàn)圖6.1.4，首節(jié)段鋼殼施工工藝應(yīng)根據(jù)其與承臺(tái)設(shè)計(jì)的錨固形

式而定。

23

鋼殼標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝

監(jiān)控指令鋼殼節(jié)段調(diào)整就位

豎向鋼筋連接鋼殼環(huán)縫焊接、探傷檢測(cè)

鋼殼砼澆筑塔吊吊裝料斗運(yùn)輸砼

鋼殼砼蓄水養(yǎng)生、鑿毛

液壓平臺(tái)爬升已施工完成節(jié)段測(cè)量

圖6.1.4組合塔標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工工藝流程圖

6.1.5鋼殼節(jié)段安裝的吊點(diǎn)及臨時(shí)匹配件應(yīng)在廠內(nèi)制作時(shí)設(shè)置，在吊裝前應(yīng)對(duì)

節(jié)段構(gòu)件起吊的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。

6.1.6鋼殼-混凝土組合塔架設(shè)施工、液壓爬升施工平臺(tái)安拆及使用、塔吊安

拆及其他大型吊裝設(shè)備首次吊裝等現(xiàn)場(chǎng)施工危險(xiǎn)性較大的工序，應(yīng)在開(kāi)工前組織

安全條件驗(yàn)收。

6.1.7應(yīng)對(duì)裸塔狀態(tài)下，施工作業(yè)所用的塔吊、液壓爬升施工平臺(tái)及附墻等結(jié)

構(gòu)進(jìn)行抗風(fēng)安全性驗(yàn)算與設(shè)計(jì)，并制定相應(yīng)的預(yù)案和措施。

6.1.8鋼殼制造階段，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式、制造工藝，設(shè)計(jì)和制作滿足剛度

和精度要求的工裝、胎架。

6.1.9組合塔現(xiàn)場(chǎng)施工所用的施工平臺(tái)需進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)；施工平臺(tái)正式使用

前，需通過(guò)荷載試驗(yàn)檢測(cè)主要構(gòu)件的受力情況，試驗(yàn)通過(guò)后方可正式投入使用。

6.1.10鋼殼節(jié)段運(yùn)輸及吊裝過(guò)程中，應(yīng)確保鋼殼節(jié)段及預(yù)留預(yù)埋、匹配測(cè)量

控制點(diǎn)和基線等附屬構(gòu)造的完好。

6.1.11夏季高溫季節(jié)施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可采取工業(yè)冷風(fēng)機(jī)對(duì)鋼殼內(nèi)作業(yè)空間進(jìn)行通

風(fēng)降溫，保證工人作業(yè)安全和施工質(zhì)量。

6.2施工設(shè)備

6.2.1根據(jù)組合塔鋼殼鋼結(jié)構(gòu)件零件特點(diǎn)和加工精度要求，選擇下料、加工設(shè)

24

備。

6.2.2根據(jù)組合塔鋼殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、板厚、組焊精度、變形控制要求等選擇組焊

設(shè)備，并配合必要的加勁定位工裝、角度樣板、焊接反變形工裝、附筋定位工裝

等。

6.2.3工廠加工制造設(shè)備應(yīng)滿足下述要求：

1鋼殼制造過(guò)程中宜選擇智能化的劃線設(shè)備，劃線設(shè)備劃線公差不宜大于

0.5mm。

2組合塔鋼殼壁板單元制造應(yīng)選擇滿足精度要求的智能化組裝和焊接設(shè)備。

3附筋折彎設(shè)備應(yīng)能控制折彎半徑和角度。

4廠內(nèi)吊裝、運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)能滿足強(qiáng)度、剛度、提升高度等要求，并根據(jù)節(jié)段

重心位置，設(shè)計(jì)吊具。

6.2.4現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備應(yīng)滿足下述要求：

1鋼殼節(jié)段吊裝應(yīng)綜合考慮陸域、水域的條件因素，選擇適宜的吊裝設(shè)備。

2鋼殼節(jié)段橋位現(xiàn)場(chǎng)吊裝所采用的吊具強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性需滿足規(guī)范要

求；吊具應(yīng)具有適應(yīng)鋼殼重心位置變化的調(diào)節(jié)功能；吊點(diǎn)宜連同鋼殼節(jié)段同步設(shè)

計(jì)、加工，且采用高強(qiáng)螺栓連接。

3為避免或減少外置施工升降機(jī)在塔外壁上的預(yù)留預(yù)埋，以提高塔身外觀質(zhì)

量，可結(jié)合塔內(nèi)永久升降機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)置永臨結(jié)合的塔內(nèi)施工升降機(jī)。

4鋼殼-混凝土組合塔的現(xiàn)場(chǎng)節(jié)段安裝作業(yè)平臺(tái)，宜采用輕型液壓整體自爬升

施工平臺(tái)，以減少對(duì)塔造成的預(yù)留預(yù)埋，并實(shí)現(xiàn)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化安裝和拆

卸。輕型液壓整體自爬升施工平臺(tái)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)符合

《液壓爬升模板工程技術(shù)規(guī)程》（JTJ/T195-2018）中相關(guān)規(guī)定。施工平臺(tái)的強(qiáng)

度、剛度、穩(wěn)定性需滿足規(guī)范要求。

液壓整體自爬升施工平臺(tái)宜采用智能液壓控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓自爬升施

工平臺(tái)位移同步性、頂升油缸壓力等指標(biāo)。

條文說(shuō)明：通航條件滿足要求的條件下，下塔柱較重節(jié)段一般采用浮吊吊裝；橋位處于

陸域或水域不具備通航條件的橋塔，下塔柱較重節(jié)段一般采用履帶吊吊裝；其余節(jié)段宜采用塔

吊吊裝。

鋼殼-混凝土組合塔施工，應(yīng)考慮塔內(nèi)升降機(jī)永臨結(jié)合設(shè)計(jì)和使用，可借用塔內(nèi)永久升降

25

機(jī)電機(jī)、軌道安裝塔內(nèi)施工升降機(jī)。

有關(guān)工程施工過(guò)程中，研發(fā)了輕型液壓整體自爬升施工平臺(tái)。平臺(tái)主要承受施工作業(yè)人

員、小型機(jī)具、焊接設(shè)備等荷載；液壓整體自爬升施工平臺(tái)通過(guò)軌道附著在組合塔外壁預(yù)埋

件，組合塔外壁預(yù)埋預(yù)留在鋼結(jié)構(gòu)加工廠完成。

6.3附筋鋼殼零件及板單元加工

6.3.1附筋鋼殼的零件加工包括鋼結(jié)構(gòu)零件加工和附筋加工，應(yīng)滿足以下要

求：

1鋼結(jié)構(gòu)零件切割、矯正、彎曲、邊緣加工、制孔等要求應(yīng)滿足《公路橋涵

施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）和《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（QC/R9211-2015）

的要求。

2采用機(jī)械直螺紋套筒連接的鋼筋，加工、連接、安裝精度及質(zhì)量要求應(yīng)滿

足《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ107－2016）中I級(jí)接頭的規(guī)定，其余鋼筋加工

應(yīng)滿足《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）的要求。

6.3.2板單元件的加工應(yīng)滿足以下要求：

1板單元為薄壁密肋結(jié)構(gòu)，宜采取反變形、結(jié)構(gòu)自約束、剛性外約束、機(jī)械

焊、同向?qū)ΨQ焊等工藝措施減小焊接變形，提高加工精度。

2豎向加勁板的栓接孔，宜采用數(shù)控鉆等措施控制制孔精度。板單元組裝時(shí)

宜以孔群為基準(zhǔn)進(jìn)行定位組裝，保證栓接精度。

3每次組裝前應(yīng)對(duì)組裝胎架的外形尺寸精度等進(jìn)行檢查。

條文說(shuō)明：組合塔為薄壁鋼殼，板厚小，易產(chǎn)生較大的焊接變形，影響節(jié)段組拼精度，

需采取適當(dāng)控制措施。

有關(guān)工程實(shí)踐中，設(shè)計(jì)鋼殼內(nèi)壁板板厚為6mm，外壁板為12～14mm，板單元同時(shí)組焊水平

加勁和豎向加勁，為單側(cè)密集勁板結(jié)構(gòu)，焊縫面積占壁板面積10%，焊縫重占結(jié)構(gòu)重量的3%，

且焊有大量剪力釘，焊接變形控制難度大。為此外壁板采用了加勁分布組焊工藝，在反變形胎

架上，先組裝豎向加勁，實(shí)施機(jī)械焊接，再組裝水平肋，對(duì)稱焊接控制焊接變形；內(nèi)壁板采用

“雙約束”焊接，即豎加勁和水平加勁一起組裝后，利用縱橫加勁自約束結(jié)構(gòu)體系及胎架剛性

臨時(shí)固結(jié)的外約束措施，控制焊接變形，保證加工精度。

6.3.3附筋板單元制造應(yīng)滿足以下要求：

26

1無(wú)彎鉤或單側(cè)彎鉤鋼筋，可直接穿入鋼筋定位孔定位；兩側(cè)彎鉤鋼筋，宜單

側(cè)折彎，穿入加勁肋定位孔后再折彎另一側(cè)彎鉤。見(jiàn)圖6.3.3-1所示。

圖6.3.3-1附筋安裝示意（框線圖）

2為保證鋼殼內(nèi)豎向鋼筋位置定位精度，宜采用鋼筋定位工裝定位附筋，機(jī)

械連接接頭定位偏差不宜大于1mm，且不應(yīng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)角。

條文說(shuō)明：對(duì)需要穿入板單元豎向加勁板孔中定位的鋼筋，有兩側(cè)彎鉤時(shí)，通常彎鉤與

鋼筋孔干涉，這種情況可先折彎一側(cè)彎鉤，穿入鋼筋孔后，再折彎另一側(cè)彎鉤。

豎向鋼筋位置精度要求高，節(jié)段間接頭采用機(jī)械連接，需用鋼筋定位工裝進(jìn)行定位，否則

混凝土澆筑時(shí)，鋼筋會(huì)受擾動(dòng)而出現(xiàn)移位情況，將無(wú)法保證鋼筋接頭連接質(zhì)量。

有關(guān)工程實(shí)踐表明，采用豎筋定位樣板和定位卡座定位豎筋，即根據(jù)豎筋間距不同，制作

不同孔距附筋定位樣板，定位樣板卡固在豎筋端頭螺紋絲扣處，實(shí)施對(duì)豎向鋼筋的精確定位，

再使用槽型定位工裝搭配定制螺母，固定附筋水平位置，豎向位置可調(diào)節(jié)。板單元階段利用定

位樣板粗定位，節(jié)段拼裝時(shí)二次精確定位，并預(yù)連接鋼筋接頭，保證節(jié)段間豎筋定位相對(duì)精度

達(dá)1mm以內(nèi)。

螺紋

特制螺母

支撐件

200200100100200200鋼筋定位孔

76水平加勁

定位基準(zhǔn)線豎筋定位樣板豎向鋼筋

a)豎筋定位樣板（尺寸單位：mm）b)豎筋定位卡座

圖6.3.3-2附筋定位樣板及定位卡座示意

6.4附筋鋼殼節(jié)段組裝與預(yù)拼裝

6.4.1附筋鋼殼節(jié)段組裝胎架應(yīng)滿足以下要求：

27

1應(yīng)結(jié)合組合塔鋼殼節(jié)段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、外形尺寸，制作專用組裝胎架，胎架

應(yīng)具備調(diào)整定位和支靠?jī)?nèi)、外壁板單元的功能。

2胎架剛度和承載力需滿足相關(guān)規(guī)范要求，以保證總拼節(jié)段的外形尺寸精

度。

6.4.2鋼殼節(jié)段宜采用立式組裝，組裝過(guò)程中控制要點(diǎn)應(yīng)符合下述規(guī)定：

1內(nèi)外壁板附筋板單元應(yīng)利用胎架定位，控制內(nèi)外壁板之間的間距、箱口尺

寸及其與大地傾斜角度。鋼殼內(nèi)各層水平鋼筋機(jī)械連接接頭應(yīng)對(duì)正，并用施擰設(shè)

備施擰。

2應(yīng)采取對(duì)稱施焊等焊接工藝措施，采用定位約束工裝，控制節(jié)段焊接變

形，保證節(jié)段焊后尺寸。距焊縫較近鋼筋，應(yīng)采取防護(hù)措施，避免焊接過(guò)程對(duì)塔

壁附筋造成燒傷等不利影響。

3鋼殼節(jié)段組裝允許偏差宜符合表6.4.2的規(guī)定。

表6.4.2鋼殼節(jié)段組裝允許偏差

檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差（mm）

高度*2.0

端口：±2.0

斷面尺寸（外壁）*

其它：±4.0

端口：±4.0

內(nèi)外壁間距

其它：±6.0

水平及豎向加勁位置2.0

加勁垂直度（傾斜度）≤2.0

橫斷面對(duì)角線差≤5.0

錨點(diǎn)位置±2.0

錨箱角度0.1°

扒筋等構(gòu)造鋼筋間距±20

旁彎≤4.0

注：表中*項(xiàng)目的組裝允許偏差是指除工藝量外的公差。

6.4.3組合塔鋼殼節(jié)段預(yù)拼裝應(yīng)符合以下規(guī)定：

1鋼殼預(yù)拼裝應(yīng)在專用的預(yù)拼裝胎架上進(jìn)行。應(yīng)在相鄰節(jié)段接口間設(shè)調(diào)整裝

置，進(jìn)行高度、線形、接口匹配等項(xiàng)的調(diào)整，每次預(yù)拼裝應(yīng)盡量減少高度、垂直

度實(shí)測(cè)偏差的同方向積累。

28

2鋼殼節(jié)段預(yù)拼裝檢測(cè)合格后，組裝節(jié)段間的臨時(shí)匹配件、導(dǎo)向板及臨時(shí)吊

耳等，并按規(guī)定打號(hào)。

3組合塔鋼殼節(jié)段預(yù)拼裝檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表6.4.3的規(guī)定。

表6.4.3組合塔鋼殼節(jié)段預(yù)拼裝檢驗(yàn)

項(xiàng)目允許偏差（mm）條件檢測(cè)工具及方法

預(yù)拼裝長(zhǎng)度±4.0兩端節(jié)段橫基線間距鋼盤(pán)尺、彈簧稱

軸線錯(cuò)位≤1.0相鄰節(jié)段縱基線對(duì)位偏差鋼板尺

外壁板外側(cè)≤0.5

（角部允許最大錯(cuò)邊1.0）

接口錯(cuò)邊量相鄰節(jié)段壁板錯(cuò)邊鋼板尺

其余部位≤2.0

軸線偏離度鋼板尺、鋼絲線（經(jīng)

≤L/6000L（m）-預(yù)拼裝長(zhǎng)度

（縱、橫橋向）緯儀）、緊線器

6.4.4鋼殼的涂裝體系應(yīng)根據(jù)橋址處的氣候、濕度、鹽度等環(huán)境因素和防腐年

限要求確定，材料應(yīng)性能可靠、防蝕性強(qiáng)、耐候性好。

防腐涂裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)及《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》（JT/T722-

2008）規(guī)定。

6.5附筋鋼殼的現(xiàn)場(chǎng)安裝

6.5.1首節(jié)段鋼殼安裝

組合塔與承臺(tái)連接可采用埋入式或非埋入式。當(dāng)采用埋入式錨固方案時(shí)，首

節(jié)鋼殼安裝應(yīng)采取以下措施：

1應(yīng)于承臺(tái)內(nèi)設(shè)置預(yù)埋鋼筋定位裝置，提高預(yù)埋鋼筋的定位精度。

2應(yīng)在承臺(tái)內(nèi)設(shè)置首節(jié)鋼殼定位裝置，定位裝置應(yīng)與首節(jié)鋼殼在工廠內(nèi)匹配

制造。

3應(yīng)根據(jù)首節(jié)鋼殼在承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋鋼筋位置及高程，對(duì)鋼殼內(nèi)預(yù)制預(yù)裝的主筋

位置及長(zhǎng)度在加工廠內(nèi)進(jìn)行復(fù)核匹配，滿足精度要求后，最終精確定位承臺(tái)內(nèi)預(yù)

埋鋼筋的位置。

4首節(jié)鋼殼內(nèi)豎向主筋與承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋鋼筋宜采用錐套鎖緊鋼筋機(jī)械接頭，以

保證鋼筋接頭連接質(zhì)量。

5為保證首節(jié)鋼殼安裝精度，宜利用BIM技術(shù)建模開(kāi)展鋼筋碰撞及定位分

析，保證首節(jié)段鋼殼預(yù)埋鋼筋精確定位。

條文說(shuō)明：有關(guān)工程實(shí)踐中，首節(jié)鋼殼利用預(yù)埋至承臺(tái)中的定位支架進(jìn)行定位，定位支

29

架與首節(jié)段采用栓接，定位支架與首節(jié)段預(yù)拼并驗(yàn)收合格后配鉆栓接孔，并標(biāo)記工地安裝匹配

位置信息。

錐套鎖緊鋼筋機(jī)械接頭連接工藝為將連待連接鋼筋插入鎖片兩端、對(duì)中頂緊保持架；將錐

套套入鎖片的兩端，用專用工具向內(nèi)夾緊。連接允許豎向偏差0～20mm，軸線偏差0～20mm。

錐套鎖緊鋼筋機(jī)械連接技術(shù)適用于鋼筋已經(jīng)定位的連接，接頭性能達(dá)到Ⅰ級(jí)接頭的性能；

連接質(zhì)量可靠，現(xiàn)場(chǎng)連接質(zhì)量通過(guò)外觀目測(cè)即可檢測(cè)、判定；連接高效、快捷、方便。

6.5.2首節(jié)塔鋼殼安裝時(shí)，應(yīng)采用全站儀和水準(zhǔn)儀，對(duì)軸線平行偏位、頂面高

程、相鄰兩定位座高程允許偏差等進(jìn)行檢測(cè)，允許偏差應(yīng)符合表6.5.2的規(guī)定。

表6.5.2首節(jié)塔鋼殼安裝檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)范圍及標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢驗(yàn)方法和頻率

軸線平行偏位順橋向5全站儀：每節(jié)段4處

(mm)橫橋向5全站儀：每節(jié)段4處

橫橋向與理論橫橋向偏差(mm)±3全站儀：每節(jié)段2處

縱橋向與理論縱橋向偏差(mm)±2全站儀：每節(jié)段2處

頂面高程(mm)±5全站儀：每節(jié)段4處

相鄰兩定位座高橫橋向1水準(zhǔn)儀：每節(jié)段2處

程偏差

(mm)順橋向2.4水準(zhǔn)儀：每節(jié)段2處

6.5.3標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段鋼殼安裝工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：

1根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)加工廠預(yù)拼時(shí)確立的鋼殼節(jié)段匹配關(guān)系，利用鋼殼節(jié)段上的匹

配件、檢查線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝定位。

1

上節(jié)段上節(jié)段

2

45

1

3333

下節(jié)段下節(jié)段

2

1

30

a）節(jié)段匹配示意

4X30

對(duì)位線

300

4X30

b）匹配件結(jié)構(gòu)形式c）樣沖眼樣式

1-檢查線；2-水平基線；3-匹配件；4-側(cè)壁板豎基線；5-橫向中心線

圖6.5.3鋼殼節(jié)段“1+1”立式預(yù)拼裝（尺寸單位：mm）

2節(jié)段上匹配件應(yīng)與節(jié)段緊密連接，避免出現(xiàn)松動(dòng)。節(jié)段上應(yīng)設(shè)置測(cè)量檢測(cè)

基準(zhǔn)線，校核匹配效果。

3傾斜組合塔架設(shè)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算組合塔內(nèi)力，控制成塔線形，分高度設(shè)置水平

橫撐或拉桿。在架設(shè)安裝過(guò)程中，分階段對(duì)已成的組合塔采取必要的抑振措施。

4節(jié)段現(xiàn)場(chǎng)吊裝，應(yīng)在匹配件處于半接觸狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行定位沖釘施打。應(yīng)保

證定位沖釘順利打入，安裝完畢后相鄰節(jié)段匹配件應(yīng)確保相互接觸。

條文說(shuō)明：根據(jù)有關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，組合塔鋼殼節(jié)段工廠內(nèi)采用1+1立式預(yù)拼，在節(jié)段

環(huán)縫處設(shè)置了成對(duì)角鋼式匹配件和對(duì)位檢查線，工地吊裝時(shí)利用節(jié)段間匹配件、對(duì)位檢查線，

支撐和定位吊裝節(jié)段，以恢復(fù)鋼殼節(jié)段工廠立式預(yù)拼時(shí)確立的節(jié)段間空間幾何關(guān)系。

6.5.4在安裝含橫梁節(jié)段前，根據(jù)設(shè)計(jì)、監(jiān)控要求調(diào)整兩塔肢的間距，可在含

橫梁節(jié)段的前一節(jié)段對(duì)稱設(shè)置臨時(shí)鋼絞線作為調(diào)節(jié)拉桿。

條文說(shuō)明：針對(duì)“A”型鋼殼-混凝土組合塔，中上塔柱結(jié)合段施工時(shí)，在合龍段前一節(jié)

段需設(shè)置主動(dòng)撐調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)千斤頂施頂調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)組合塔兩肢橫橋向錯(cuò)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)組合

塔中、上塔柱精準(zhǔn)合龍。組合塔合龍調(diào)節(jié)裝置見(jiàn)圖6.5.4-1、6.5.4-2。

31

圖6.5.4-1縱向調(diào)節(jié)裝置

圖6.5.4-2橫向調(diào)節(jié)裝置

6.5.5鋼殼節(jié)段豎向鋼筋連接

1豎向主筋的后場(chǎng)安裝定位應(yīng)采用工裝形式，在豎向?yàn)榛顒?dòng)狀態(tài)，可進(jìn)行上

下位置的微調(diào)；鋼殼吊裝前，可將已安裝橋塔節(jié)段豎向主筋直螺紋套筒逐一旋擰

32

松動(dòng)，以便于相鄰節(jié)段主筋連接。

2鋼殼節(jié)段在預(yù)拼時(shí)，所有豎向鋼筋須進(jìn)行匹配連接；為便于現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)對(duì)

比預(yù)拼裝時(shí)豎向鋼筋連接的狀態(tài)，應(yīng)對(duì)豎向鋼筋端頭做標(biāo)記線。

3鋼殼節(jié)段定位安裝完成之后進(jìn)行豎向鋼筋連接時(shí)，通過(guò)鋼筋上標(biāo)記檢查鋼

筋連接是否到位。

條文說(shuō)明：有關(guān)工程實(shí)踐表明，鋼殼-混凝土組合塔豎向主筋以鋼筋端頭為基準(zhǔn)，在

100mm處劃出標(biāo)記線，長(zhǎng)絲、短絲側(cè)均標(biāo)記，預(yù)拼裝時(shí)測(cè)量標(biāo)記線間距L，即L=200+t，t即為

預(yù)拼裝時(shí)豎向鋼筋實(shí)際間隙，由于鋼筋套筒較標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度加長(zhǎng)10mm特制，則L≤210mm即為合

格，測(cè)量數(shù)據(jù)后將L值范圍記錄在節(jié)段移交單上，作為現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)參考值，具體詳見(jiàn)圖6.5.5-

1。

豎向鋼筋連接時(shí)，測(cè)量標(biāo)記線間距L1，L1≤210mm即與預(yù)拼裝時(shí)狀態(tài)一致，具體詳見(jiàn)圖

6.5.5-2。鋼筋連接檢驗(yàn)合格后，應(yīng)逐根留有影像資料和記錄。

圖6.5.5-1預(yù)拼裝鋼筋標(biāo)記線圖6.5.5-2現(xiàn)場(chǎng)安裝鋼筋標(biāo)記線

6.5.6鋼殼節(jié)段環(huán)縫焊接應(yīng)符合以下規(guī)定：

1焊縫在施焊前，應(yīng)按照焊接工藝要求對(duì)接板面高差調(diào)整到允許偏差范圍后

方可施焊。

2焊縫焊接工地環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)力、特殊天氣、除銹等要求應(yīng)符合

《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）或《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（QC/R

9211-2015）的要求。

6.5.7鋼橫梁安裝工藝應(yīng)符合以下規(guī)定：

1組合塔塔肢之間設(shè)置鋼橫梁時(shí)，鋼橫梁與鋼殼節(jié)段之間宜采用螺栓連接形

式。

33

2鋼橫梁安裝前，通過(guò)適度調(diào)節(jié)鋼橫梁下的塔肢節(jié)段兩肢間設(shè)置的臨時(shí)鋼絞

線拉桿，使兩塔肢的間距滿足下橫梁的架設(shè)安裝要求，以完成下橫梁與塔柱的連

接。

3采用鋼板尺測(cè)量鋼橫梁與節(jié)段之間距