斜拉橋主塔橫梁施工技術(shù)要點研究

秦文彬　張壯

摘 要：圍繞斜拉橋下橫梁施工難點進行施工技術(shù)分析，討論涉及下橫梁支架系統(tǒng)設(shè)計與安裝、混凝土施工、預(yù)應(yīng)力施工以及支架拆除等方面內(nèi)容，可為相關(guān)施工提供參考。

關(guān)鍵詞：斜拉橋;下橫梁;施工技術(shù)

1.工程概況

某斜拉橋為雙塔雙索面斜拉橋，跨徑布置形式為（74+106+390+106+74）m，橋塔采用C50混凝土施工工作，下橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。橋塔采用鉆石型塔形，由下塔柱、中塔柱、上塔柱和下橫梁組成。橋塔全高為160.0m，其中橋塔橋面以上高程為110.5m。橋塔下橫梁設(shè)在主梁下梁，橫梁采用箱形斷面，高6.0m，頂面寬8.2m，底面寬8.3m，腹板壁厚1m，頂、底板壁厚1.0m;下橫梁內(nèi)布置44束15-25Фs15.2的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，其中頂板通長直束為24束，底板通長直束為20束。預(yù)應(yīng)力均采用兩端張拉。

2.橫梁施工難點及施工方案

2.1下橫梁施工難點

（1）關(guān)于主塔下橫梁施工作業(yè)，采用塔梁同步的施工方法，整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對施工技術(shù)提出較高要求。施工過程中索塔采用分節(jié)段施工，塔柱內(nèi)需要埋設(shè)大量預(yù)埋件。預(yù)埋件埋設(shè)工作都是難度較大的一項工作，各工序繁瑣。在此情形下，各工序的施工必須合理組織，縮短施工工期是工作的重點問題。

（2）橋塔結(jié)構(gòu)為鉆石型，為保證施工線形滿足設(shè)計要求，必須做好對橫梁線形與質(zhì)量的控制工作，需保證橫梁支護結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力和穩(wěn)定狀態(tài)。施工中安全性操作提出更高要求，同時要保證橋塔施工高質(zhì)量，這些都是工程中的難點。

2.2下橫梁施工總體方案

下橫梁支架采用整體式鋼管支架，鋼管頂部墊采用型鋼，橫向布置貝雷片，貝雷上采用順橋向分配梁工鋼，分配梁上為模板結(jié)構(gòu)，也是施工平臺。下橫梁混凝土施工采用兩次澆注完成，第一次澆筑5.05m高，包括部分塔柱、橫梁及橫梁底部的倒圓弧塊;第二次澆筑4.8m高，包括塔柱、橫梁及橫梁頂部與塔柱連接的圓弧塊。橫梁第二次澆筑混凝土前，要等待混凝土的強度達到設(shè)計要求，才可以張拉下橫梁下部應(yīng)力鋼筋，之后進行第二次澆筑，再進行全部預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉工序。

3.下橫梁施工要點

3.1下橫梁支架設(shè)計與安裝

下橫梁支架設(shè)計工作中，為保證后續(xù)施工中支架系統(tǒng)的整體性能，要準(zhǔn)確計算剛度與穩(wěn)定性兩大指標(biāo)，在不影響系統(tǒng)承受荷載水平的同時，最大程度上避免因受力帶來的壓縮變形問題，起到提升橫梁線形準(zhǔn)確性的效果。下橫梁支架系統(tǒng)采用整體式鋼管支架，支架立柱采用Φ800×10mm鋼管，鋼管立柱需要支撐在水下塔柱的頂面，且鋼管底部與水下塔柱頂預(yù)埋件需要進行焊接施工;鋼管立柱之間采用平聯(lián)聯(lián)系桿件，平聯(lián)采用Φ325×6mm的鋼管。鋼管頂部分配梁采用雙拼H700×300mm型鋼，順向布置貝雷片，貝雷梁間用花架交叉連接成整體;貝雷上采用順橋向分配梁I22a工鋼，間距40cm，分配梁上為模板結(jié)構(gòu)。為了更好地保證鋼管支架安全，還需在底模四周設(shè)置防護欄桿、防護網(wǎng)等。

為加快施工進度，減少高空作業(yè)，確保焊接質(zhì)量，預(yù)先在施工后場將支架構(gòu)件一次加工成型，通過平板車運輸?shù)绞┕て脚_上，用塔吊進行安裝。其中鋼管立柱采用組裝順序為：鋼管按設(shè)計長度拼接成型→焊接兩端板件→焊接踏步;鋼管按順橋向分為兩桁片，每桁片由橫橋向的四根鋼管柱及其連接系桿組成，同時豎向分為兩段加工。加工完成檢驗合格后，用雙塔吊配合分片整體起吊至平臺上，進行整體組合連接。貝雷梁在地面按三榀或兩榀拼成24m，再逐段吊裝到承重梁上拼裝成整體，并間用槽鋼限位器壓緊在承重梁上。

為消除支架、模板等非彈性變形，下橫梁支架及底模系統(tǒng)安裝完成后需進行預(yù)壓，預(yù)壓加載重量分布應(yīng)與橫梁混凝土分布情況一致，加載按總荷載的50%、100% 和110%三級加載，預(yù)壓時間為3d;當(dāng)加載110%后，如檢測數(shù)據(jù)顯示與持荷24h后檢測數(shù)據(jù)相差很小時，就說明支架沉降到位，這種情況下則可以進行卸載。在卸載后還需要對各控制點進行復(fù)測。在預(yù)壓過程中，需要對支架承載力、剛度及穩(wěn)定性進行檢查，保證支架穩(wěn)定才可以進行施工，以此來確保施工安全。

3.2預(yù)應(yīng)力施工

橫梁預(yù)應(yīng)力采用塑料波紋管成孔真空壓漿工藝。管道安裝施工前，對錨墊板和鋼套筒組合體定位放樣，將其固定于索塔勁性骨架或主筋上，預(yù)應(yīng)力鋼束為橫橋向44束，預(yù)應(yīng)力鋼束均采用兩端張拉。

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時嚴格按照設(shè)計提供的張拉順序和張拉控制力進行。預(yù)應(yīng)力鋼束每束預(yù)應(yīng)力鋼絞線的錨下張拉控制應(yīng)力為1395MPa。張拉采用張拉力與引伸量雙控，引伸量實際伸長值與理論伸長值控制在±6%以內(nèi)。下橫梁預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉順序為按設(shè)計要求的批次和順序進行張拉，對于同一批次張拉的預(yù)應(yīng)力鋼束，先從腹板中部上、下緣依次對稱進行，再從頂（底）板中部向左右對稱張拉。

預(yù)應(yīng)力束張拉完成后應(yīng)及時進行孔道壓漿，壓漿采用真空輔助壓漿工藝。在封端強度達到15MPa以上，且封端表面無裂紋，才具備真空壓降的條件。具體流程：啟動真空設(shè)備抽空孔道真空，當(dāng)真空壓力表達到-0.06～0.1MPa且讀數(shù)不變，表示孔道達到且能維持真空。此時打開灌漿閥，啟動灌漿泵，開始灌漿作業(yè)，灌漿過程中，真空泵應(yīng)保持連續(xù)工作，直至壓力達到0.6MPa左右。

3.3下橫梁支架拆除

在完成下橫梁混凝土澆筑作業(yè)，達到設(shè)計強度，同時張拉完預(yù)應(yīng)力鋼束和壓漿作業(yè)，具備拆除支架系統(tǒng)的條件。下橫梁支架拆除過程中，先拆除內(nèi)外模板、然后割除柱頂卸荷塊，拆除柱頂縱橫向分配梁，再割除鋼管立柱間平聯(lián)，最后拆除鋼管立柱。立柱拆完后對柱腳預(yù)埋件進行防腐處理，澆筑混凝土。值得注意的是，外側(cè)鋼管立柱支架做為鋼箱梁0#塊的支架、裝飾板范圍的鋼管支架待裝飾板施工完成后拆除。在展開支架系統(tǒng)拆除作業(yè)時，不允許任何人員在下方隨意走動，防止出現(xiàn)人員傷亡等問題。若拆除時出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨等極端狀況，需要暫停作業(yè)。

4.結(jié)論

斜拉橋是當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要領(lǐng)域，以主塔下橫梁施工尤為關(guān)鍵，此部分施工會對工程整體質(zhì)量造成影響。橫梁支架系統(tǒng)主要由支架與貝雷梁兩部分構(gòu)成，此方式可降低施工復(fù)雜度，并滿足橫梁線形要求。與此同時，該結(jié)構(gòu)設(shè)計具有廣泛的適用性，盡管本文只針對下橫梁施工展開探討，但依然可應(yīng)用于上橫梁之中。

作者簡介：

秦文彬，男，漢族，山東濰坊，碩士研究生，在讀研究生，主要從事橋梁監(jiān)測及施工研究工作.