洪都大橋工程北主橋主塔施工綜述

肖 俊

(南昌市城市排水管理處)

洪都大橋是一座先后跨越贛江兩條分支的特大橋梁，其中北主橋是一座設(shè)計(jì)新穎的斜拉橋。北主橋造型獨(dú)特，施工技術(shù)難度高，尤其斜塔施工是難點(diǎn)工程，必須在施工中予以高度重視。

為了保障工程施工的安全、質(zhì)量和進(jìn)度，編制科學(xué)可行的方案、選取合理先進(jìn)的工藝及加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制顯得尤為重要。

1 工程概況

江西省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一的南昌市洪都大橋工程，主線全長(zhǎng)9.5 km，其中北主橋全長(zhǎng)705 m，橋跨布置為4×80 m連續(xù)梁+(109 m+180 m+96 m)斜塔獨(dú)柱斜拉橋，主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔高150 m。

2 主塔施工總體思路

結(jié)合北主橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主塔施工采用爬模施工工藝。

3 主塔施工輔助設(shè)施

主塔施工輔助設(shè)施主要包括塔吊、電梯、施工爬模系統(tǒng)等。主塔施工起重設(shè)備采用固定附墻架塔吊，施工電梯采用雙籠電梯。

施工電梯基礎(chǔ)設(shè)置于混凝土主梁上，附著于主塔和塔吊上，隨主塔施工高度增加分節(jié)段拼高。

4 主塔液壓自爬模系統(tǒng)

ZPM-100型液壓自爬模由木梁膠合板模通過(guò)鋼梁結(jié)構(gòu)架體與爬升系統(tǒng)相連，采用專業(yè)模板廠家的定型設(shè)計(jì)模架根據(jù)本橋塔身形狀進(jìn)行適應(yīng)性改良設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

5 主塔施工工藝流程

針對(duì)主塔的截面特點(diǎn)，塔身內(nèi)設(shè)置勁性骨架，作為鋼筋、模板及混凝土施工的承載結(jié)構(gòu)。勁性骨架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段高9.0 m，首節(jié)段埋入承臺(tái)2.0 m，與承臺(tái)主筋焊接。

5.1 主塔勁性骨架安裝

主塔勁性骨架在加工場(chǎng)內(nèi)加工制作，每個(gè)節(jié)段分塔內(nèi)側(cè)和塔外側(cè)兩塊加工成整體，分塊運(yùn)輸安裝，每階段安裝同樣分塔內(nèi)側(cè)和塔外側(cè)進(jìn)行，待安裝調(diào)節(jié)好兩塊平面位置及高程后再焊接兩塊之間的橫向聯(lián)系。勁性骨架節(jié)段之間采用法蘭連接。

5.2 主塔鋼筋及混凝土施工

(1)鋼筋安裝工藝

主塔豎向主鋼筋采用9 m定長(zhǎng)鋼筋，采用墩粗直螺紋套筒接頭接長(zhǎng)，以保證接頭質(zhì)量、加快施工進(jìn)度，其他鋼筋采用焊接和綁扎連接。

(2)混凝土施工工藝

①配合比設(shè)計(jì)

主塔采用C50混凝土，混凝土配合比根據(jù)實(shí)際施工所采用的砂石料、水泥、粉煤灰、礦粉及外加劑的性能進(jìn)行交叉配合比試驗(yàn)后，確定最佳的混凝土配合比。為確保混凝土各參數(shù)性能達(dá)到最佳，實(shí)際施工中通過(guò)對(duì)混凝土配合比細(xì)部調(diào)整，使混凝土具有良好的流動(dòng)性、和易性。

②混凝土澆筑工藝

a混凝土由拌和站集中拌制，通過(guò)布置在主塔一側(cè)混凝土泵管送料，采用水平管外接軟管布料。由于主塔澆注節(jié)段高度為4.5 m，為防止混凝土的離析，在混凝土管口設(shè)置串筒，保證混凝土自由下落高度不超過(guò)2 m。采用分層澆筑，澆筑厚度30～40 cm，采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗。

b為有效控制混凝土入模溫度，保證混凝土澆筑質(zhì)量，夏季混凝土澆筑選擇當(dāng)天氣溫較低時(shí)段。

c施工縫采用人工鑿毛的方式進(jìn)行處理。

③混凝土養(yǎng)護(hù)及溫度控制措施

前期養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑完畢6 h，灑淡水養(yǎng)生，在混凝土表鋪設(shè)土工布進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，并保持混凝土表面濕潤(rùn)。

后期養(yǎng)護(hù)：為有利于首節(jié)主塔混凝土養(yǎng)護(hù)，確保混凝土質(zhì)量，適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間，拆模后噴灑養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。

5.3 主塔預(yù)應(yīng)力張拉

(1)預(yù)應(yīng)力張拉

主塔設(shè)有環(huán)向預(yù)應(yīng)力。鋼錨箱及主塔鋼筋安裝完畢，安裝環(huán)向預(yù)應(yīng)力波紋管并穿束。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉平臺(tái)利用爬架下部的導(dǎo)軌平臺(tái)。

首先對(duì)稱張拉縱向預(yù)應(yīng)力束，壓漿后再?gòu)埨瓩M向預(yù)應(yīng)力束。鋼鉸線的張拉采用張拉力和鋼束延伸量同時(shí)控制，實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量與理論計(jì)算伸出量之差，不能超過(guò)6%。

鋼絞線束張拉程序：(YCW型千斤頂)0→初始張拉噸位(0.1設(shè)計(jì)張拉力)作伸長(zhǎng)值標(biāo)記→張拉至設(shè)計(jì)張拉力，持荷5 min，補(bǔ)足噸位→設(shè)計(jì)張拉力(錨固)。

(2)孔道壓漿

孔道壓漿采用42.5水泥，泥漿配合比由試驗(yàn)室試驗(yàn)確定。采用真空壓漿。水泥漿配制時(shí)添加適量膨脹劑，水灰比宜采用 0.4。

壓漿程序。

①在孔道兩端各安裝壓漿嘴一只，對(duì)壓漿設(shè)備進(jìn)行安裝檢查。

②打開兩端壓漿嘴閥門，由一端壓入水泥漿，當(dāng)另一端出濃漿時(shí)，關(guān)閉出漿口閥門，繼續(xù)壓漿。

③當(dāng)水泥漿壓力升至0.8 MPa時(shí)，保持此壓力一分鐘后關(guān)閉進(jìn)漿口閥門，使水泥漿在有壓狀態(tài)下凝結(jié)，以保證壓漿豐滿。

壓漿過(guò)程緩慢、均勻進(jìn)行，沒有特殊原因中途不得停止。

(3)封錨

孔道壓漿后將水泥漿沖洗干凈，清除支承墊板、錨具及端面混凝土表面的污垢，將端面混凝土鑿毛，澆筑封錨混凝土并養(yǎng)護(hù)。

6 主塔施工技術(shù)控制

6.1 塔梁固結(jié)施工要點(diǎn)

洪都大橋工程北主橋?yàn)樗汗探Y(jié)體系。固結(jié)處，箱梁混凝土主梁與上、下主塔混凝土一同澆注，并預(yù)埋型鋼連接在一起。

(1)塔、梁固結(jié)段施工采用浮吊進(jìn)行支架和模板安裝。

(2)支架承重梁、分配梁、貝雷架間采用焊接固定。

(3)整個(gè)支架搭設(shè)完成后，采用砂袋加載法進(jìn)行預(yù)壓，荷載加至最大施工荷載的1.2倍，消除支架非彈性變形，并按實(shí)測(cè)的彈性變形量確定底模高程和預(yù)拱度。

(4)塔、梁固結(jié)預(yù)埋型鋼與主塔勁性骨架焊接牢固。

(5)模板安裝順序?yàn)橄劝惭b底模，再安裝內(nèi)側(cè)模最后安裝側(cè)模。

(6)箱梁混凝土澆注完成后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，終凝后采用覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。

6.2 主塔施工要點(diǎn)

(1)主塔傾斜約10°，根據(jù)施工放樣的平面位置控制骨架預(yù)埋件和對(duì)接骨架。

(2)鋼筋安裝：在勁性骨架上安設(shè)鋼筋定位框，鋼筋依靠定位框定位，豎向主筋對(duì)接采用機(jī)械接頭，構(gòu)造鋼筋連接均按照規(guī)范要求焊接或綁扎搭接。

(3)模板安裝：外模安裝由爬架翻轉(zhuǎn)提升安裝，內(nèi)模利用塔吊提升安裝，內(nèi)外模板間采用螺栓栓接，在內(nèi)外模之間設(shè)置內(nèi)支撐及對(duì)拉螺桿緊固模板。

(4)模板測(cè)調(diào)：鋼筋安裝完成后，先利用勁性骨架粗調(diào)模板，然后采用全站儀極坐標(biāo)法準(zhǔn)確測(cè)量模板定位控制角點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果精確調(diào)整模板就位。

(5)混凝土澆筑：采用泵送混凝土入模，分層布料層厚30 cm，插入式振搗器振搗混凝土，混凝土的品質(zhì)要求可泵性強(qiáng)、緩凝高強(qiáng)、流動(dòng)性好。

(6)混凝土養(yǎng)護(hù)：采用灑水養(yǎng)護(hù)。

6.3 斜拉索索管安裝施工要點(diǎn)

(1)斜拉索索管上口為斜拉索錨固端，下口為斜拉索出塔端，索管為無(wú)縫鋼管，其長(zhǎng)度根據(jù)斜拉索仰角和水平偏角及塔壁厚度計(jì)算確定。

(2)斜拉索索管的安裝選擇陰天或臨晨溫差相對(duì)穩(wěn)定的低溫期進(jìn)行精確定位。

(3)索管粗定位安裝：采用全站儀極坐標(biāo)法測(cè)定索管上口三維位置，在定位架上安裝臨時(shí)限位器，再用極坐標(biāo)法測(cè)定索管下口三維控制位置，在支架上設(shè)臨時(shí)限位器，吊索管于定位架上。

(4)索管精定位安裝：校核初定位成果，采用逼近法使索管上、下口在三維空間中逐步靠近設(shè)計(jì)部位，反復(fù)測(cè)量校核，安裝誤差小于±10 mm時(shí)焊接固定。

6.4 斜拉索錨固區(qū)環(huán)向預(yù)應(yīng)力安裝

(1)預(yù)應(yīng)束下料：下料采用砂輪切割機(jī)切割，下料長(zhǎng)度同束中誤差為±5 mm。

(2)本塔預(yù)應(yīng)力索形：環(huán)向預(yù)應(yīng)力由“U”型索交叉布置形成環(huán)向預(yù)應(yīng)力。

(3)預(yù)應(yīng)力管道安裝：根據(jù)設(shè)計(jì)圖測(cè)定各向控制點(diǎn)兩個(gè)，用垂球控制鉛垂位置，根據(jù)塔縱橫軸線測(cè)定平面位置，焊定位環(huán)固定預(yù)應(yīng)力管道，安裝完成后焊固管道封口鋼件。

(4)預(yù)應(yīng)力束穿索牽引鋼繩設(shè)置：采用柔性較好的Ф5 mm鋼絲繩千斤頭，預(yù)留于“U”預(yù)應(yīng)力束管內(nèi)。

(5)預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備：根據(jù)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)荷載確定穿心式千斤頂型號(hào)和設(shè)計(jì)張拉反力架，根據(jù)工作錨型號(hào)選擇工具錨型號(hào)及夾片。

(6)預(yù)應(yīng)力束張拉：初張拉(10%設(shè)計(jì)拉力)→持荷3 min→測(cè)量伸長(zhǎng)量→分級(jí)張拉至設(shè)計(jì)噸位→持荷3 min→測(cè)量伸長(zhǎng)量→油泵回油→測(cè)量伸長(zhǎng)量。預(yù)應(yīng)力張拉均采用應(yīng)力與鋼束延伸量雙控。

(7)預(yù)應(yīng)力管道壓漿：采用真空吸漿法進(jìn)行上主塔環(huán)向預(yù)應(yīng)力管道壓漿。

(8)預(yù)應(yīng)力張拉束封錨：錨頭封錨混凝土采用開口模板封錨。

6.5 主塔測(cè)量定位控制

由于主塔為斜塔，且測(cè)量還受通視、溫度等因素影響，故在施工中多次建立高精度的局部臨時(shí)測(cè)量控制定位網(wǎng)點(diǎn)，并采用空間三維坐標(biāo)定位。

在控制網(wǎng)點(diǎn)架設(shè)儀器，直接測(cè)量主塔上測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)X、Y和H，然后將測(cè)量值與對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)值比較，計(jì)算出二者的差值，再將點(diǎn)位移至設(shè)計(jì)位置。

7 結(jié)語(yǔ)

洪都大橋工程北主橋混凝土配合比設(shè)計(jì)上，選擇適合的原材料，并經(jīng)多方試配、驗(yàn)證、優(yōu)化的基礎(chǔ)上，確立最優(yōu)配比。同時(shí)在施工中嚴(yán)密監(jiān)控，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

施工單位在施工過(guò)程中密切配合監(jiān)控單位做好監(jiān)控標(biāo)志的預(yù)埋和連續(xù)監(jiān)測(cè)工作，為監(jiān)控單位提供真實(shí)準(zhǔn)確的第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。施工單位嚴(yán)格按照監(jiān)控單位的監(jiān)控指令進(jìn)行施工，堅(jiān)決杜絕施工過(guò)程中出現(xiàn)違章操作。

經(jīng)過(guò)科學(xué)編排工程施工計(jì)劃，合理調(diào)配資源組織施工，充分考慮各種環(huán)境因素的影響，緊抓落實(shí)，根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)展合理調(diào)整階段性施工計(jì)劃，最終保證總體施工進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。