大跨徑懸索橋索塔施工技術與質量控制

陳 航

（四川路橋華東建設有限責任公司， 四川 成都 610000）

1 工程概況

1.1 總體工程概況

白洋長江公路大橋為主跨1000m鋼桁梁懸索橋，全橋橋跨布置為：55.65m北錨碇+9×30m預應力砼T梁+1000m+（37+67.5+37）m預應力砼連續鋼構橋+4×30m預應力砼T梁+80m南錨碇+18×30m預應力砼T梁。全橋長2216m。

1.2 索塔概況

主塔為牌樓造型門型框架結構，由塔柱、上橫梁和下橫梁組成，塔柱采用鋼筋混凝土結構，上、下橫梁采用預應力鋼筋混凝土結構，北塔承臺頂面高程為+55.6m，塔高 142.5m，塔柱橫橋向由上至下向外傾斜，內外傾斜率為 1：33.898，橫橋向寬度均為5.5m；橋塔順橋向由上至下向外傾斜，內外傾斜率為1：100，順橋向寬度為 7.62-10.43m。上塔柱標準斷面壁厚為1.2m，塔頂實心段厚度為 4.3m；下塔柱標準斷面壁厚為1.5m，塔底設置 2m實心段；上下橫梁均采用單箱單室截面，下橫梁寬度為8.0m，高度7.0m，壁厚1.0m；上橫梁高度7.0m，寬度7.0m，壁厚0.9m。

2 索塔機械設備選型及平面布置

大跨徑懸索橋由于垂跨比要求一般索塔較高，且索塔位置受地理環境制約較多，設備進場及現場布置較為困難，因此，設備的選型及合理規劃布置往往影響整個索塔施工。白洋長江大橋索塔地處臨江山坡地形，施工前需要進行山體開挖，索塔高度超過142.5m，橋面跨度為33.5m。宜設置2臺塔吊，2臺電梯，以便索塔施工起吊及人行上下。且單個索塔布設兩套地泵，保證混凝土施工的連續性。鋼筋加工場及混凝土拌合站宜距索塔就近布設。

3 索塔施工技術

3.1 勁性骨架施工

塔柱勁性骨架主要作用是定位、支撐鋼筋、臨時調整、固定模板和用于測量觀測。勁性骨架立柱、水平桿、斜桿均按設計要求選取型號，骨架間主要由角鋼與連接板焊接組成。勁性骨架在工地加工場加工，為保證每節的加工精度，在施工平臺上按尺寸1：1放樣，然后進行加工。

3.2 鋼筋工程

索塔塔柱的豎向主筋采用 9m鋼筋一次接高的方法，一次安裝可以滿足兩節塔柱（4.5m一節段）施工的需要，不造成鋼筋的浪費。索塔主筋豎向連接采用直螺紋連接技術，鋼筋先在加工場絞絲，套上連接套筒后，吊至高空，最后將鋼筋套筒端與待接鋼筋螺紋連接。為保證鋼筋安裝質量，加工場加工的絲頭出場嚴格檢查，安裝過程由技術人員跟蹤把控。

3.3 模板工程

索塔采用液壓自動爬模施工，外模板周轉次數多，選用鋼木模板。規則內腔面模板采用懸臂爬架配合鋼木模板施工，不規則內腔面模板采用鋼模組拼施工（索塔倒角處用組合鋼模配合異形鋼模施工，索塔橫梁內膜和索塔根部倒角用大塊鋼模配合異形鋼模施工）。在倒角節段使用組合鋼模施工，但使用組合鋼模施工時需在塔柱內相應位置安裝好預埋構件，搭設支架，再在支架平臺上立模施工。液壓爬模外模板和規則內腔面的內側模板采用木梁膠合板體系，面板為21mm膠合板，模板高度為4800mm。澆筑標準層高為4500mm。豎肋為木工字梁，橫楞為2[14槽鋼。

3.4 混凝土工程

索塔為C50高強混凝土，具有高集料、低水膠比、高泵揚程、早強、緩凝等特性。混凝土采用泵送，泵送水平和垂直距離都較大，故對混凝土的可泵性、和易性、泌水性及緩凝早強要求較高，所以混凝土配合比要求：坍落度 18-20cm，并且應摻入外加劑改善混凝土的和易性、可泵性、緩凝早強等效果。混凝土施工過程確保入模溫度符合設計及規范要求，并加強施工工藝控制，混凝土澆筑結束后及時進行保濕養護，防止裂紋的產生。

4 懸索橋索塔質量控制

4.1 原材料質量及溫控措施

混凝土質量是影響梁體外觀質量和強度的重要因素，施工時要嚴格按照批復的配合比進行施工，用于混凝土拌合的各種原材使用前經過試驗檢測，確保各項指標合格，保證質量的穩定性，拌合和澆筑作業由專業的試驗人員盯盤、檢測，操作人員相對穩定。索塔施工為大體積砼施工，施工周期長，高溫季節為保證澆筑過程中溫度符合設計及規范要求，通過控制原材料溫度控制保證砼質量，首先，對新進場水泥、粉煤灰、礦粉進行溫度檢測，溫度過高嚴禁打入粉罐內；其次，采用制冷機及外摻冰塊降低拌合用水溫度并對砼入模溫度實時監控；最后對承臺布設冷卻水管，聘請專業的溫控單位對結構進行溫度控制。有效的避免了承臺及索塔各個階段裂紋的發生。

4.2 施工工藝控制

施工工藝控制主要控制砼塌落度、澆筑順序、布料及振搗方式等。塌落度是影響裂紋發生的一項重要因素，塌落度過大會使得水灰比過大，從而產生收縮裂紋，由于收縮而產生的微觀裂紋一旦發生，將引起結構物的開裂、變形甚至破壞，因此，為防止收縮裂紋發生嚴格控制砼塌落度，控制在 160mm～180mm范圍內。砼澆筑順序及振搗也是產生裂紋的一項重要因素，砼漏振或欠振會導致砼結構不嚴密，受力時容易破損，產生較大的裂縫；過振會導致砼中的水泥漿與骨料上下分離，浮漿很容易產生干縮裂縫，因此，嚴格控制振搗施工工藝非常關鍵，針對砼振搗提前進行技術交底，并嚴格落實班前交底制度及現場排班負責制度，施工過程技術員全程指導負責，保證砼振搗質量。

4.3 養護質量保證措施

加強砼養護可以很大程度上減少裂紋的發生，由于索塔施工經歷夏季高溫和冬季嚴寒氣候，高溫季節主要采用噴淋+隔熱防風包裹保濕養護施工工藝，使索塔始終保持濕潤狀態。冬季主要采用保溫棉被保溫+高溫噴霧進行養護，保護內外溫差，防止裂紋產生。

4.4 索塔節段錯臺質量控制

節段錯臺是索塔施工一項常見質量通病，為防止出現豎向及分層錯臺，需要嚴控各個施工環節，積極探索新的方式方法解決錯臺問題，有效的保證了砼外觀質量。主要從模板進場驗收拼裝、增加拉桿數量等方式解決了這一質量通病。

（1）模板進場制作加工嚴格驗收制度

模板作為保證索塔質量的基礎，所有進場模板必須經過各方檢驗合格后方可投入使用，模板質量不合格的一律清退出場，模板拼裝過程中錯臺及平整度驗收不達標的全部返工，保證模板的使用質量。

（2）適當增加拉桿加強模板剛度

模板開始使用時強度及剛度均通過計算復核，不會產生較大變形，但在模板施工過程中隨著澆筑次數增加，會出現不同程度的變形，少量變形同樣會導致出現拼縫錯臺等問題，為防止這一情況發生，可提前增加模板拉桿數量，同時在相鄰模板拼縫位置設置定位鋼筋，避免了索塔節段錯臺問題，保證索塔外觀質量。

5 結語

大跨度懸索橋多采用混凝土索塔，設備進場及現場布置均較為困難，設備選型對于索塔整個施工過程非常關鍵。同時，鋼筋混凝土索塔施工已經成為大跨度懸索橋施工的關鍵技術之一，本文總結了索塔施工中關鍵技術要點，詳細闡述了施工中常見質量通病及防治措施，為大跨徑懸索橋索塔施工提供參考借鑒。