某雙塔單索面斜拉橋施工技術(shù)及要點(diǎn)

黃文正

（保利長(zhǎng)大工程有限公司，廣州510620）

1 工程概況

某公路特大橋起訖樁號(hào)K1+760.000～K3+632.262，總長(zhǎng)1 872.262 m，采取三級(jí)通航標(biāo)準(zhǔn)，主要建設(shè)內(nèi)容包含江上橋梁段和兩邊引道接地段，為一級(jí)公路兼城市主干道的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。橋梁主跨采取100 m+218 m+100 m 的布設(shè)形式，為雙塔單索面斜拉橋。

2 總體設(shè)計(jì)方案概述

主橋長(zhǎng)度418 m，主塔與主墩形成穩(wěn)定連接關(guān)系。以橋面為基準(zhǔn)，以下塔墩高度約21 m，以上塔柱高度約63 m。主梁結(jié)構(gòu)采用的是鋼箱梁形式，梁高4.0 m，各節(jié)段長(zhǎng)度8 m；配置48 根斜拉索，統(tǒng)一采取中央索面扇形的布設(shè)方式。

3 斜拉索施工技術(shù)

3.1 施工工藝

單根掛索施工工藝流程為：鋼絞線索盤(pán)放線架置于塔柱與下端錨固定點(diǎn)之間→穿上端及下端錨具牽引索→張拉端通過(guò)循環(huán)索牽引到塔外平臺(tái)與上端牽引索連接→下端鋼絞線與固定端牽引索連接→將鋼絞線牽引出下端錨具一定長(zhǎng)度，安裝夾片錨固→上端塔內(nèi)牽引索繼續(xù)牽引→鋼絞線穿出張拉端錨具到滿足工作長(zhǎng)度→安裝臨時(shí)夾片、錨固、拆下?tīng)恳鳎路牛瑺恳硪桓A(yù)緊張拉。

斜拉索在各處的間距具有差異性[1]，在主梁上索距為8 m，塔上加密至2 m。斜拉索掛設(shè)的核心要點(diǎn)在于以何種方式將其兩端錨頭有效引至錨固板外；同時(shí)，在斜拉索長(zhǎng)度、質(zhì)量等因素的共同作用下，所需配置的掛索牽引力存在差異，此方面也應(yīng)當(dāng)是設(shè)計(jì)和施工階段的重點(diǎn)考慮對(duì)象。根據(jù)斜拉索的現(xiàn)場(chǎng)施工條件，采取先掛塔上后掛梁下的方式，塔吊和手拉葫蘆聯(lián)合作用，保證斜拉索有效穿孔后再采取固定措施[2]，以維持穩(wěn)定性；在塔上張拉端設(shè)置好臨時(shí)錨固裝置后，需利用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，但錨頭依然難以達(dá)到設(shè)計(jì)點(diǎn)位，因此，需在千斤頂?shù)妮o助下張拉，保證錨頭被有效拉入索管口，若無(wú)誤則采取錨固處理措施。

斜拉索安裝時(shí)，需先錨固梁上，再掛塔上，通過(guò)軟牽引的方式將斜拉索精準(zhǔn)拉入塔內(nèi)。千斤頂配置方案為每塔4 臺(tái)，遵循同步張拉的原則。塔內(nèi)、塔外均配置有活動(dòng)平臺(tái)，橋面和塔頂2 處安裝有卷?yè)P(yáng)機(jī)，利用該設(shè)備可執(zhí)行升降作業(yè)，塔內(nèi)人梯和塔外電梯可供施工人員上下通行。

塔外掛索平臺(tái)的布設(shè)需考慮到塔型和施工電梯2 方面的具體情況，順橋向兩側(cè)各布設(shè)一套，平面呈“L”形，包含施工平臺(tái)和通道2 部分。通道的橫橋向水平桿采取的是套桿結(jié)構(gòu)形式（應(yīng)具有可伸縮的特點(diǎn)，以便有效適應(yīng)塔身斷面的收縮），臨近電梯端設(shè)活動(dòng)門和活動(dòng)板，構(gòu)成與電梯和平臺(tái)的聯(lián)通渠道，便于施工人員進(jìn)出。平臺(tái)結(jié)構(gòu)以10#槽鋼和φ48 mm 鋼管為主，共同組成完整的結(jié)構(gòu)體系。

塔內(nèi)平臺(tái)采取2 層結(jié)構(gòu)型式，上層設(shè)置油泵，下層設(shè)置千斤頂，活動(dòng)門和活動(dòng)板統(tǒng)一布設(shè)在下層靠索側(cè)。根據(jù)實(shí)際施工情況適時(shí)改變活動(dòng)門和活動(dòng)板的姿態(tài)，索張拉環(huán)節(jié)則開(kāi)啟活動(dòng)門，將預(yù)先設(shè)置好的活動(dòng)板下放，作為張拉作業(yè)平臺(tái)而使用；提升時(shí)，則及時(shí)將活動(dòng)板和活動(dòng)門收起，同時(shí)提升平臺(tái)。

3.2 掛索工藝

掛索工藝流程如下：

1）索盤(pán)精準(zhǔn)就位，放索；

2）設(shè)置梁面固定端；

3）檢查牽引鋼絲繩的安裝情況，將其與斜拉索張拉端錨頭的夾具穩(wěn)定連接；

4）鋼箱梁固定端安裝到位后，運(yùn)行卷?yè)P(yáng)機(jī)，以便順利提升塔端錨頭，經(jīng)牽引后使其到達(dá)錨管下端口處，再借助手拉葫蘆完成軟牽引轉(zhuǎn)換作業(yè)；

5）送進(jìn)錨管，張拉軟牽引，以保證錨頭能夠被有效牽引出錨管上端口；

6）檢查錨頭露出錨管上端口的情況，當(dāng)露出4 個(gè)絲或更多時(shí)，及時(shí)將軟牽引轉(zhuǎn)為硬牽引，從而完成第一次張拉作業(yè)；若無(wú)誤則起吊下一節(jié)梁段，并第二次張拉。

3.3 斜拉索安裝期間的注意事項(xiàng)

斜拉索安裝期間的注意事項(xiàng)包括：

1）遵循同時(shí)掛索與張拉的原則，最大限度地降低主塔內(nèi)力對(duì)斜拉索安裝所造成的不良影響[3]；

2）優(yōu)化斜拉索張拉千斤頂裝置，需配置測(cè)力傳感器，利用該裝置檢測(cè)并精準(zhǔn)控制張拉力；為保證作業(yè)精度，每完成4 對(duì)拉索后均標(biāo)定1 次；

3）設(shè)置阻尼橡膠減振圈和減振裝置，減小沖擊作用；

4）索體必須緊貼滾輪，在滿足此條件后方可拖拉，密切關(guān)注索盤(pán)的轉(zhuǎn)速，根據(jù)實(shí)際情況合理控制，以免出現(xiàn)轉(zhuǎn)速突變等異常狀況；

5）做好索體安裝前的檢查工作，應(yīng)保證孔道各方面均可滿足要求。錨頭和索體穿入索管時(shí)，需有效避免偏位現(xiàn)象；

6）中跨順利合龍后，適時(shí)調(diào)整各索力，檢測(cè)塔和梁段的位移情況；

7）掛索施工屬高空作業(yè)，因此，需加強(qiáng)安全防護(hù)措施；

8）各階段斜拉索的索力張拉誤差需得到合理的控制，不宜超過(guò)張拉值的±2.5%。此外，還需加強(qiáng)對(duì)橫向2 根斜拉索的檢測(cè)，應(yīng)保證其張拉誤差≤2%。

4 索塔施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 索塔測(cè)量

索塔施工期間應(yīng)加強(qiáng)檢測(cè)和控制，例如，塔柱、鋼錨梁等相關(guān)構(gòu)件在傾斜度、尺寸、形狀等方面的具體表現(xiàn)。索塔施工易受到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境（溫度、風(fēng)力等級(jí)等）因素的影響，因此，需加強(qiáng)檢測(cè)與控制的力度，保證在勁性骨架定位、橫梁定位、預(yù)埋件安裝定位等方面均可滿足要求。

4.2 索塔高程基準(zhǔn)傳遞控制

承臺(tái)的高程基準(zhǔn)需有序向上傳遞，依次到達(dá)塔身、橫梁、橋面及塔頂處。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用傳遞方法，具體可選擇的是全站儀EDM 三角高程對(duì)向觀測(cè)法，與此同時(shí)引入鋼尺量距法，以便有效校核，全面保證高程基準(zhǔn)傳遞的準(zhǔn)確性。正倒鏡觀測(cè)，應(yīng)保證目標(biāo)影像在豎絲兩側(cè)對(duì)稱的位置，在此基礎(chǔ)上測(cè)定高差，分別獲得各次測(cè)量所得結(jié)果，求取平均值后，明確待定高程水準(zhǔn)點(diǎn)高程的具體情況。

4.3 主要誤差控制標(biāo)準(zhǔn)

1）以塔高的1/3 000 為基準(zhǔn)，應(yīng)保證塔柱傾斜度誤差不超過(guò)該值，同時(shí)需滿足誤差≤30 mm 的要求；

2）塔柱軸線偏差±30 mm，斷面尺寸偏差±20 mm；

3）塔頂高程偏差±10 mm；

4）斜拉索錨固點(diǎn)高程偏差±10 mm，錨具軸線偏差±5 mm；

5）橫梁頂面高程偏差±10 mm；

6）錨墊板和索套管定位偏差均為±2 mm。

4.4 索塔施工要點(diǎn)

1）斜拉橋結(jié)構(gòu)體系中，上、下塔柱均采取的是單箱單室截面形式，施工所用材料為C55 混凝土。

2）主塔結(jié)構(gòu)體系中，主要包含下塔柱、中塔柱及塔冠等部分。橋塔斷面以矩形空心斷面的形式為宜，下塔柱采取的是雙肢構(gòu)造，上下塔柱均為弧線行漸變結(jié)構(gòu)。

3）斜拉索需穩(wěn)定錨固至鋸齒塊（此裝置設(shè)置在主塔錨固區(qū)塔柱內(nèi)壁）處，錨固區(qū)布設(shè)適量環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，采取二次張拉方法，其能夠有效削減塔柱截面的拉應(yīng)力。

4）考慮到索塔的景觀要求，對(duì)塔柱的四周采取優(yōu)化措施，設(shè)置半徑R=0.2 m 的圓角，同時(shí)在塔壁兩側(cè)設(shè)裝飾槽，于該處涂裝顏色，以形成具有觀賞價(jià)值的造型結(jié)構(gòu)。

5）上塔柱施工中，橫橋向按豎向5 m 的間距標(biāo)準(zhǔn)依次設(shè)置φ10 cm 通氣孔，施工期間需通過(guò)軟土塞將其塞緊，待各項(xiàng)施工均完成后，將其捅開(kāi)。

6）塔柱不可形成受力裂縫，為滿足此方面的要求，需在下塔柱兩肢塔腿沿橫橋向在塔壁內(nèi)依次設(shè)置適量的永久豎向預(yù)應(yīng)力鋼束，所用材料為12 m 長(zhǎng)φ15.2 mm 鋼絞線。

7）塔梁固結(jié)區(qū)為全橋施工中的重難點(diǎn)，塔柱設(shè)在實(shí)心段較為合適，需確保中、下塔柱可形成無(wú)阻礙的傳力路徑。下塔柱實(shí)心段與主梁混凝土0#塊需穩(wěn)定連接，采取的是設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力束的方式。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代橋梁建設(shè)中，斜拉橋?yàn)橹髁鞯臉蛐停渚哂邪踩煽俊⒐δ芏鄻印h(huán)境效益顯著等多重特點(diǎn)。鑒于斜拉橋設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)較多的情況，本文結(jié)合工程實(shí)例展開(kāi)探討，希望可為類似工程的參考。