斜拉橋主塔施工方法

王 振

(山東省聊城市公路工程總公司第二工程處，山東 聊城 252000)

斜拉橋主塔施工方法

王 振

(山東省聊城市公路工程總公司第二工程處，山東 聊城 252000)

結合高低塔型斜拉橋主塔的施工實踐，介紹了高低塔型斜拉橋主塔總體施工工藝，論述了主要施工設備選型與布置方式，主要對塔柱、上下橫梁、塔柱及橫梁預應力鋼筋張拉等施工過程中的要點進行了研究，為今后類似工程施工積累了經驗。

橋梁工程，斜拉橋，主塔，施工方法

1 工程概況

某橋主橋為高低塔型斜拉橋。高塔為“A”形塔，空心薄壁箱形截面，上塔柱橫橋向寬3.5 m，順橋向寬5.0 m～8.0 m，塔高76 m；下塔柱橫橋向寬4.0 m～8.0 m，順橋向寬8.0 m～9.0 m，下塔柱高為40.5 m。索塔上橫梁為實心截面，高1.5 m～2.5 m；索塔下橫梁為箱形截面，箱高2.5 m～5.0 m，箱寬7.5 m，頂底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m。

低塔為“A”形塔，空心薄壁箱形截面，上塔柱橫橋向寬3.5 m，順橋向寬4.5 m～7.0 m，塔高51.5 m；下塔柱橫橋向寬4.0 m～7.0 m，順橋向寬7.0 m～8.0 m，下塔柱高為46.0 m。索塔上橫梁為實心截面，高1.5 m～2.5 m；索塔下橫梁為箱形截面，箱高2.5 m～4.0 m，箱寬6.5 m，頂底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m。交界墩設為3.0 m×3.0 m空心薄壁墩，壁厚為45 cm，墩高37 m。

2 主塔施工

2.1 總體施工工藝

施工中兩塔柱同步進行。

下塔柱混凝土節段采用翻轉大塊鋼模板法施工，每節施工6 m，翻模配置長度1.5 m+4.5 m+1.5 m。

上塔柱混凝土采用爬模施工，每節標準高度4.5 m，在下塔柱張拉后開始施工；下橫梁采用支撐在承臺上的支架，與對應的塔柱及0號塊一起現澆；上橫梁采用支撐在下橫梁上的支架與對應的塔柱異步澆筑；配置電梯、塔吊各一臺輔助施工。

2.2 主要施工設備的選型及布置

1)塔吊的選型及布置。根據蘇村壩大橋設計構造形式、索塔施工分段及其結構特點，結合橋位所處的地理環境，在兩塔各布置一臺C6024塔吊，可滿足施工要求。

C6024塔吊吊裝性能如圖1所示。

塔吊布置如圖2所示。

2)主塔電梯選型及布置。擬采用的電梯為SCD200/200型，變頻中速升降機采用齒輪、齒條驅動方式，額定載重量2 t，詳見表表1，電梯在A形塔外側各布置一臺。

3)混凝土輸送泵選型及泵管布置方案。混凝土的澆筑采用臥泵施工，采用3輛容量為6 m3的混凝土攪拌運輸車運輸混凝土，在“A”形塔柱兩肢內側各設置一套混凝土泵送管道，用U形卡固定在塔柱上，采用兩臺HBT60輸送泵輸送混凝土，保證混凝土澆筑連續、快速進行。

4)模板系統。下塔柱采用翻模施工，模板為大塊鋼模。上塔柱采用爬模系統施工。

a.翻轉模板介紹。大塊翻轉鋼模板由面板體系、圍檁體系、支撐體系、工作平臺體系組成。分3節段，兩節1.5 m，一節4.5 m，施工中交替翻轉使用。模板面板采用大塊鋼板，單塊面積不小于2 m2，塊間用螺栓連接。大肋及小肋采用型鋼制作。模板在加工廠加工成塊，并在現場利用塔吊、手動葫蘆拼裝。

表1 SCD200/200型施工電梯主要技術參數

b.爬模系統介紹。該模板由爬架和模板兩部分組成，爬架為組拼空間桁架，塔柱四個面的爬架相互分離，在施工時通過跳板連通，形成環形操作平臺。

2.3 塔柱施工

1)塔柱施工勁性骨架安裝。勁性骨架在工廠制作，現場分段拼接。勁性骨架是測量放樣、鋼筋安裝、模板安裝施工定位的基礎，其精度對施工質量和施工進度有很大影響，應高度重視安裝質量。骨架之間連接采用焊接，接頭焊接焊縫必須飽滿，以保證骨架接頭連接的可靠性。在勁性骨架安裝過程中應進行測量跟蹤控制。

2)鋼筋工程。鋼筋必須按不同鋼種、等級、牌號、規格及生產廠家分批驗收，分別堆放，不得混雜，且應設立物資標識牌。

鋼筋安裝應嚴格按設計圖紙施工。主鋼筋連接均采用鐓粗直螺紋接頭連接方式，同時其接頭應錯開布置，同一斷面接頭不得超過該斷面接頭數量的1/4，并應嚴格按施工規范操作。

3)模板安裝。塔身起始段施工選用大塊鋼模板，下塔柱選用翻轉鋼模板，上塔柱選用液壓爬模系統。為確保混凝土外觀質量，單塊鋼模板面積不小于2 m2。

a.塔柱每節段澆筑高度為4.5 m，在澆筑塔柱時，內外側模板采用對拉螺桿對拉，對拉螺桿在外模內表面處斷開，并用連接螺母連接，該螺母即為爬架附墻高強抗剪螺栓的預埋螺母，其位置要和爬架附墻螺栓位置對應。

b.爬架提升時，爬架附墻段以上必須有三個節段塔柱已澆筑，此時，其最下方的一個節段模板已拆除。

c.為防止爬架在提升時發生縱向或側向傾斜，需在爬架與爬架間、爬架與混凝土表面(或模板)間設置多組限位滑輪。

d.爬架提升到位后，即可翻轉模板。上方使已澆筑混凝土節段的頂節模板不動，作為基準模板，底節模板拆除翻轉到頂節模板之上。翻轉模板時，利用爬架作支撐，用手拉葫蘆將底節模板提升到位即可。

4)設置冷卻管。由于下塔柱前三節段混凝土體積較大，為保證混凝土施工質量，防止出現溫度應力、混凝土收縮等引起的裂縫，該部位混凝土按大體積混凝土組織施工。在施工時，埋設冷卻水管，混凝土施工時通水降溫。

5)塔柱預埋件及預應力筋管道的埋設。塔柱施工中，應注意預埋件的埋設，埋設精度應滿足設計要求。受力小的預埋件均用螺栓預埋，受力大的預埋件采用埋入混凝土壁內3 cm左右，在使用過程中其表面涂刷環氧樹脂，以防銹蝕污染塔柱。

6)混凝土的澆筑。在進行混凝土澆筑前，應對已澆筑混凝土面灑水濕潤，但不能有積水。混凝土采用一級泵送法分層澆筑，分層厚度為30 cm，沿水平方向逐漸推進,前三節段施工中，在混凝土澆筑高度超過冷卻水管后，立即通冷卻水，以保證降低混凝土絕熱溫升，同時加強混凝土內部溫度的監測，對通水速度進行控制。

7)混凝土養生。混凝土澆筑完成后，應在收漿后盡快覆蓋和灑水養護。塔柱內外側混凝土養生采用噴灑混凝土養護劑的方法進行養護。

2.4 下橫梁施工

1)施工概述。高塔下橫梁為箱形截面，箱高2.5 m～5.0 m，箱寬7.5 m，頂底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m；低塔下橫梁為箱形截面，箱高2.5 m～4.0 m，箱寬6.5 m，頂底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m。下橫梁采用托架施工，模板采用大塊鋼模板，混凝土一次澆筑完成。

2)下橫梁支架的設計和施工。下橫梁支架與主梁0號、1號塊段一并考慮設計和施工。

3)模板施工。下橫梁底模采用δ16 mm竹膠板，外模板采用大塊鋼模板，為便于安裝和拆除，內模采用萬能組拼鋼模,內外模板采用對拉螺桿對拉，在腹板內設置剛性支撐。

4)鋼筋施工。首先安裝底板鋼筋，主筋接頭采用鐓粗直螺紋套筒接頭；而后安裝肋板鋼筋，利用定位架調整位置，肋板鋼筋安裝完成后，安裝預應力鋼筋定位框，穿波紋管及鋼絞線。側模和內模安裝完成后，安裝頂板鋼筋。

5)預應力管道埋設。在鋼筋綁扎的同時，按照圖紙要求進行預應力管道的埋設。

6)下橫梁混凝土澆筑。下橫梁分兩次澆筑，每次各澆筑2.0 m。混凝土從兩側分層對稱澆筑，分層厚度為30 cm，沿水平方向逐漸推進。其他與塔柱混凝土澆筑施工相同，此處不再贅述。

7)預應力工程施工。按照設計要求，當混凝土強度達到設計強度的90%以上、齡期4 d以上才可進行預應力張拉。先從腹板中部向上下緣依次進行，腹板兩側同一高度的預應力鋼束應對稱張拉，再從頂、底板中部向左右對稱張拉。

2.5 上橫梁施工

1)施工概述。高塔上橫梁為實心截面，高1.5 m～2.5 m；低塔上橫梁為實心截面，高1.5 m～2.5 m。上橫梁采用支架法施工，模板采用大塊鋼模板，混凝土一次澆筑完成。

2)上橫梁支架的設計和施工。上橫梁支架立柱采用4根φ100 cm鋼管,鋼管下端錨固于下橫梁頂面的預埋鋼板上。立柱間布置了三道平聯，平聯與塔肢內側預埋鋼板錨固。

上橫梁施工采用塔吊吊裝，施工中采用全站儀精確定位。橫梁支架搭設完畢后，采用1.2倍施工荷載的水箱進行預壓，消除非線性變形，并測出線性變形，以便在混凝土澆筑前設預拱度。

3)塔柱內側混凝土鑿毛。為使下橫梁混凝土與塔柱混凝土嚴密結合，需在下橫梁澆筑前對塔柱內側對應位置的混凝土進行鑿毛，直至混凝土粗骨料外露，并將混凝土表面沖洗清理干凈。

4)上橫梁其他項目施工與下橫梁類同，此處略。

2.6 塔柱及橫梁預應力鋼筋的張拉

下塔柱預應力在上塔柱開始施工前完成，錨固于承臺，張拉端設置于下塔柱頂面。

上塔柱在中跨合龍后、塔尖安裝前張拉，錨固于下塔柱，張拉端設置于上塔柱頂面。

橫梁張拉包括水平鋼絞線張拉和豎向精軋螺紋鋼筋張拉。

3 結語

實踐表明：該主塔施工方法應用可行性較高，針對性較強，主塔施工質量、安全、進度等方面均達到了預期效果，可為今后類似工程施工提供參考。

[1] JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術規范[S].

The construction method of cable-stayed bridge main tower

Wang Zhen

(ShandongLiaochengHighwayEngineeringCorporationSecondEngineeringDepartment,Liaocheng252000,China)

Combining with the construction practice of high and low tower cable-stayed bridge main tower, this paper introduced the overall construction technology of high and low tower cable-stayed bridge main tower, discussed the main construction equipment selection and arrangement, mainly researched the key points of tower pillar, upper and lower beam, tower pillar and beam pre-stressed reinforcement tensioning and other construction process, accumulated experience for future similar engineering construction.

bridge engineering, cable-stayed bridge, main tower, construction method

1009-6825(2015)28-0171-02

2015-07-29

王 振(1990- )，男，助理工程師

U445

A