斜拉橋施工控制技術特點研究

黃躍江

（中交一公局西北工程有限公司，西安710000）

1 引言

斜拉橋主要由索塔、斜拉索以及主梁3 部分組成，是一種組合體系的橋梁。斜拉橋在運用過程中，其受力形式較為復雜。其中斜拉索的作用在于減小主梁的跨徑，減小主梁內的彎矩，進而縮小梁體的尺寸，增強斜拉橋的跨度。主梁主要承受彎矩以及軸向力[1]。也就是說，主塔承受著壓力，而斜拉索則承受著拉力。隨著我國經濟的快速發展，斜拉橋以自身跨越能力強、外形美觀等優勢被廣泛地運用在大跨度橋梁的修建中，滿足了人們的出行要求，推動著我國公路交通事業的快速發展。

2 工程概況

隨著我國公路基礎建設的不斷完善，越來越多的橋梁工程被建設。通過分析整理大量的資料，本文總結了目前橋梁工程施工的關鍵技術，以期推動我國橋梁工程的建設[2]。本文就是以國道108 線禹門口黃河大橋及引道工程為例，研究了斜拉橋施工控制技術特點。

國道108 線禹門口黃河大橋及引道工程，線路長4.45km，合同額為7.306 億元。在該工程中，其主要包含著諸多施工工程，即基防護排水工程、房建工程、交通工程及沿線設施，同時還有路面工程、橋涵工程、綠化工程、機電工程等工程內容。在該工程中，橋梁長度約為1660.4m，橋體有東引橋、西引橋和主橋組成，每部分的施工技術不同，即東引橋為裝配式預應力混凝土組合箱梁橋，采用原位預制及架設，長度約為2×（3×40m）+1×（4×42.5m）；西引橋為雙幅預應力混凝土變截面轉體連續箱梁橋，采用液壓爬模系統施工工藝，鋼梁采用散件拼裝，斜拉索采用鋼絞線單根穿索張拉工藝，長度約為50m+85m+50m；主橋為三跨雙塔雙索面鋼-混結合梁斜拉橋，采用一墩雙T 不平衡結構轉體施工，長度約為245m+565m+245m。

3 斜拉橋結構分析法

在斜拉橋修建中，要注重有限單元分析法的有效運用，該種分析方法，將結構構件分為若干單元，且單元與單元之間通過節點相連接，通過計算單元位移量，將單元內力加以計算，最終實現對整個斜拉橋結構的計算。

首先，建立模型。橋梁結構模型的建設影響著斜拉橋的分析計算結果，要模擬斜拉橋的各個構件，其會受到實際結構約束條件的影響。在模型建設過程中，可以按照橋梁實際的施工順序激化模型相應的節點，進而實現對斜拉橋施工過程的有效模擬[3]。

其次，位移模式的選擇。通過節點位移表征單元位移及應力，對單元位移分布做出相應的假設。同時，通過節點位移導出關系式計算出單位節點位移。

4 施工控制技術運用分析

4.1 承臺干封底施工技術

在國道108 線禹門口黃河大橋及引道工程的斜拉橋施工過程中，注重承臺干封底施工技術的運用，其基坑干封底主要采用井點降水、自制抽砂船等施工作業完成。其中，11#索塔位于黃河河道之中，12#索塔位于黃河漫灘之上，地下水距離原地面約為2m。環境因素給工程項目的施工帶來了一定的難處。若是采用傳統的施工工藝，即鋼板樁支護、水下吸泥抽砂開挖等技術，同時還包含著水下封底、分次施工承臺等傳統施工技術，會導致施工項目水下封底時，無法保障封底質量，且施工的周期長，難以控制封底混凝土頂面平整度。通過對鋼圍堰支護結構的認真分析，找出了對鋼板樁圍護結構安全產生巨大影響的因素為水壓力，為了解決水壓力帶來的影響，采取降低地下水位，將水下施工轉變為干施工，從而提高施工質量，確保工程施工進度[4]。

具體操作方法：結合現場的實際情況，在承臺的四周設置井點降水，其中，11#承臺四周設置48 個降水井，降低地下水位，減輕水壓力對鋼板樁的影響，同時為了加快施工進度，可采取抽砂船和長臂挖機共同開挖的方式進行作業，封底混凝土的質量得以保障。12#承臺四周設置28 個降水井，實現地下水位降至承臺封底混凝土以下，且對基坑實施干開挖和干封底施工作業。

4.2 液壓爬升模板技術

在斜拉橋中，要注重主塔的施工情況，本工程采用液壓爬升模板技術完成塔柱的修建。國道108 線禹門口黃河大橋及引道工程的塔柱高度為171.3m，為了保障新澆混凝土底口質量，其標準層垂直高度為6m，模板配置高度6.15m，模板下包100mm。塔柱內膜施工為平臺工地資本，外模架體的施工工藝可采用HCB-100 型液壓獨立桁架式自爬模。利用可調節井筒提升平臺式作為中上塔柱的施工工藝，有效地保障了工程施工質量，加快施工進度。同時，塔柱的內外模選擇木工字梁體系模板，進口維薩板作為面板，21mm 國產板作為塔柱內模面板，周轉次數在20 次以上。選擇21mm 厚的WISA-Form Birch作為塔柱外模面板，周轉次數在50 次以上。

4.3 索結構應用技術

在國道108 線禹門口黃河大橋及引道工程中，公路大橋斜拉索主要采用環氧涂層鋼絞線。在主梁上固定斜拉索的方法為錨拉板構造錨固；在索塔上固定斜拉索的方法為鋼錨梁構造錨固。將所有斜拉索的張拉端設置在索塔端。其中，針對斜拉索的有效防護應采用內層為黑色，外層為白色的雙層同步熱擠圓形截面的雙層HDPE 管[5]。

4.4 不均勻收縮裂縫的控制

在國道108 線禹門口黃河大橋及引道工程中，要注重塔座與承臺分層、塔柱與塔座分層之間質量通病的解決，修建施工過程中，采用分次澆筑措施加以避免。即主塔塔座與承臺之間同步施工、主塔與塔座同步施工，有效提升施工質量，確保工程在確定的竣工時間內順利完成[6]。

5 結語

綜上所述，斜拉橋是受力十分復雜的一種橋梁結構，在其施工過程中，要注重斜拉索、主梁、索塔3 部分的有效施工。可采用有限元分析法對斜拉橋的結構進行詳細的分析，確定斜拉橋的施工方案。在具體的施工中，采用相應的措施予以施工，即承臺干封底施工技術、液壓爬升模板技術、索結構應用技術以及不均勻收縮裂縫的控制等施工工藝。本文以國道108 線禹門口黃河大橋及引道工程中斜拉橋的施工為例，對施工控制情況進行詳細的分析，結合工程設計和現場施工需要，進而實現斜拉橋施工方案的優化，有效控制工程的施工質量。