斜拉橋主塔施工技術(shù)

王亞?wèn)|

中鐵上海工程局市政公司

斜拉橋主塔施工技術(shù)

王亞?wèn)|

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引言

本文結(jié)合黃山花山大橋工程現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要對(duì)斜拉橋主塔施工過(guò)程進(jìn)行概述，并對(duì)模板、無(wú)索區(qū)的施工、有索區(qū)的施工、索道管的施工進(jìn)行了介紹。

工程概況

黃山市花山大橋位于屯溪區(qū)屯光鎮(zhèn)境內(nèi)，橫跨新安江南、北兩岸，本橋起訖點(diǎn)樁號(hào)為K0+146.511～K0+752.511，全長(zhǎng)606m，其中主橋?yàn)?30+110=240m獨(dú)塔雙索面斜拉橋，引橋?yàn)椋?x30）+（5x30+4x30）=360m先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁，橋面寬34m。

主塔采用獨(dú)柱式空心矩形斷面，橋塔總高76m，橋塔順橋向?qū)挾葹?.0m，橫橋向厚度為4.0 m，順橋向拉索面的壁厚為1.2m，橫橋向的壁厚為0.75m，橋塔設(shè)置頂、底兩道橫隔板，頂橫隔板厚0.6m，底橫隔板厚2.5m與主梁相連。橋塔采用C50混凝土。豎向0-28m區(qū)為索塔底段，28～66m為索塔區(qū)，66～76m為圓弧漸變段。拉索面單側(cè)設(shè)置斜拉索19對(duì)，全橋76根，拉索在索塔上標(biāo)準(zhǔn)間距為2m。索塔施工時(shí)節(jié)段劃分需充分考慮索導(dǎo)管間距，避免與索套管定位沖突。

主塔豎向主筋設(shè)計(jì)Φ32mm的鋼筋，和主墩鋼筋連接，連接方式采用直螺紋，為防止主塔表面出現(xiàn)裂縫（混凝土收縮和溫度影響），在塔柱內(nèi)、外側(cè)的混凝土保護(hù)層5cm處中，設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)片（Φ5mm。@10×10cm帶肋鋼筋）。斜拉索錨固區(qū)設(shè)有齒板，設(shè)置錨下鋼筋網(wǎng)，塔壁設(shè)計(jì)雙向井字型精軋螺紋預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。

圖1 橋式布置圖

主塔示意圖

塔柱橫橋向中間位置每隔5.0m設(shè)置通風(fēng)孔，底部位置設(shè)置泄水孔，通風(fēng)孔和泄水孔采用Φ200×6mmPVC管材制成。主塔與橋面的橫橋向處設(shè)置人孔。

模板設(shè)計(jì)

塔柱按設(shè)計(jì)要求的節(jié)段采用翻模施工工藝，除第一節(jié)漸變段采用定型鋼模外，標(biāo)準(zhǔn)段（6m）采用定型WISA板，廠家定制，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。下設(shè)6m平臺(tái)，作為塔柱裝修和有索區(qū)精軋螺紋鋼張拉的平臺(tái)。和鋼模比較，WISA板具有強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、重量輕、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。周轉(zhuǎn)次數(shù)（40～50次以上）也能滿足要求。從施工過(guò)程來(lái)看，混凝土外觀也較好。

無(wú)索區(qū)施工

塔柱施工工藝流程

定位→勁性骨架安裝→主筋接長(zhǎng)及綁扎鋼筋→模板安裝→檢查、驗(yàn)收→澆注混凝土→養(yǎng)護(hù)、鑿毛及拆除模板→模板提升→進(jìn)行下一節(jié)段施工。

（1）定位：主塔施工前，立即對(duì)主塔位置進(jìn)行施工定位，主要是確定位置、高程，防止塔身偏位，定位完成后，及時(shí)調(diào)整預(yù)埋鋼筋，清理鑿毛混凝土。每一節(jié)段施工完成后，必須復(fù)測(cè)平面位置及垂直度，精度滿足設(shè)計(jì)要求，保證塔身線形及外觀質(zhì)量。

（2）勁性骨架安裝。勁性骨架鋼筋套絲完成后，利用塔吊吊至施工平臺(tái)，用直螺紋套筒進(jìn)行連接，必須保證連接質(zhì)量和垂直度，防止偏差過(guò)大，造成模板安裝困難，或影響塔身線形。

（3）鋼筋綁扎：將箍筋首先套在預(yù)留的豎向鋼筋上，與勁性骨架綁扎。綁扎完成后，安裝成品高強(qiáng)砂漿保護(hù)層墊塊，以保證鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）混凝土施工：按設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)混凝土的配合比，報(bào)監(jiān)理單位審批后方可施工。混凝土采用地泵通過(guò)塔內(nèi)泵送管道輸送入模。采用分層方式澆注混凝土，由于塔身鋼筋很密，混凝土澆筑速度不能過(guò)快，避免漏振，造成蜂窩或者空洞。振搗過(guò)程中，振搗棒盡量避免與鋼筋及預(yù)埋件接觸。插入式振搗棒難以振搗的部位，用小型振動(dòng)棒振搗，以保證混凝土的振搗質(zhì)量。

有索區(qū)施工

主塔28～66m為有索區(qū)，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求需安裝斜拉索孔道管。

施工工藝流程

定位→勁性骨架安裝→安裝索道管定位支架及索道管→主筋接長(zhǎng)及綁扎鋼筋→模板安裝→檢查、驗(yàn)收→澆注混凝土→養(yǎng)護(hù)、鑿毛及拆除模板→模板提升→進(jìn)行下一節(jié)段施工。

①.勁性骨架、鋼筋、模板、混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)和無(wú)索區(qū)一致。

②.斜拉索錨固區(qū)索道管的定位安裝

索道管的定位精度要滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，索道管的定位采用三維坐標(biāo)一體化的方法。

索道管的定位安裝是主塔施工的關(guān)鍵工作，由于索道管很重，施工時(shí)在塔身鋼筋上焊制定位架。索道管測(cè)量精度滿足要求后，方可進(jìn)行固定。

③.混凝土施工

首先將索道管兩端封好，必要時(shí)可以灌沙或者填塞，防止砼澆筑過(guò)程混凝土流入索道管內(nèi)。因此，砼灌注時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：

A.索道管安裝完成后，必須保證定位支架及索道管牢固。

B.混凝土澆筑時(shí)，分層厚度應(yīng)比無(wú)索區(qū)小，振搗過(guò)程中必須設(shè)專人旁站監(jiān)督，避免漏振。

C.混凝土澆筑過(guò)程中，必須進(jìn)行過(guò)程檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)索道管移位或支架變形停止?jié)仓皶r(shí)糾偏后再澆筑。

斜拉索安裝、張拉

斜拉索的掛設(shè)與張拉是斜拉橋施工的關(guān)鍵所在。本橋最長(zhǎng)的斜拉索下料長(zhǎng)度為141.44m，重達(dá)8.6t。斜拉索由汽車運(yùn)至工地后由塔吊吊至橋面上。

斜拉索采用空間雙索面布置，掛索的要點(diǎn)在于保護(hù)好拉索不受損傷，并且就位居中。因此本項(xiàng)目在索管錨板上標(biāo)出牽引撐腳的輪廓線。在梁端準(zhǔn)備軟牽引設(shè)備（轉(zhuǎn)向滑輪），以及滿足設(shè)計(jì)要求的張拉配套設(shè)備。

掛索施工的基本步驟為：放索→牽索→體系轉(zhuǎn)換→張拉。

（1）放索

索盤用塔吊運(yùn)輸至主梁節(jié)段上，先將索盤固定在離實(shí)心梁錨固端1.5～2m處，斜拉索在橋面上放索過(guò)程中，橋面設(shè)2～3t卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引斜拉索向前，為保證放索安全，需設(shè)置剎車裝置。為防止放索過(guò)程斜拉索PE套不被擦傷，在橋面上鋪設(shè)3～6mm厚橡膠板。

牽索：即利用塔吊起吊時(shí)設(shè)置扁擔(dān)梁，先主梁后主塔。

①梁端安裝

主梁錨固端安裝在卷?yè)P(yáng)機(jī)配合下將索盤上的斜拉索慢慢地放開，在梁端設(shè)置滑輪，穿索完成后，把螺帽旋到設(shè)計(jì)位置，完成下端掛索。

②塔端安裝

用塔吊起吊斜拉索，利用牽引索穿索。

斜拉索張拉端在索道入口處，安裝好牽引工具索及張拉系統(tǒng)，即用柔性鋼絞線與連接器連接。當(dāng)牽引完成后把永久螺母旋緊，拆除定錨與油泵及千斤頂，取下動(dòng)錨，拆除撐腳，再拆除柔性鋼絞線與冷鑄之間的連接器，完成一個(gè)工作程序。

（3）體系轉(zhuǎn)換：根據(jù)具體的施工和掛籃的結(jié)構(gòu)情況采取相應(yīng)的措施將斜拉索錨固在已施工完成的混凝土梁上。

（4）張拉：斜拉索體系轉(zhuǎn)換后按設(shè)計(jì)張拉值調(diào)整索的拉力。索的張拉要確保對(duì)稱、均勻、同步進(jìn)行，張拉中兩側(cè)不同步拉力差應(yīng)不小于10％；當(dāng)兩側(cè)設(shè)計(jì)索力不同時(shí)，要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)分段同步張拉。為了克服操作誤差，張拉應(yīng)逐級(jí)遞增到設(shè)計(jì)噸位。

圖2 斜拉索防擦傷示意圖

圖3 梁端掛索示意圖

圖4 索塔上端掛索示意圖

結(jié)語(yǔ)

隨著橋梁技術(shù)的不斷發(fā)展，斜拉橋因具有跨度大、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越被采用，本文通過(guò)花山大橋主塔施工實(shí)踐，總結(jié)成文，以供類似工程參考。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.057