泓口大橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究

李靈

摘要：本文結(jié)合泓口大橋整體線形規(guī)劃及設(shè)計(jì)要求，就橋體施工階段某些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、工藝流程及技術(shù)方案進(jìn)行總體介紹。整個(gè)施工過程均按照“先梁后索”順序逐項(xiàng)完成，主梁采用分段澆筑的施工方法。整段橋體施工的技術(shù)方案、施工參數(shù)均可作為同類橋體施工的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：泓口大橋 自錨 懸索橋 施工 關(guān)鍵技術(shù)

1 工程概況

泓口大橋位于常州市溧陽泓口鎮(zhèn)，主橋采用塔梁分離的混凝土自錨式懸索橋設(shè)計(jì)，跨徑（10+42+102+42+10=

206）m。主、邊跨主纜的理論垂度分別是17m、2.838m，理論垂跨比分別是1：6、1：14.799。主梁長、寬分別為207.4m、38m。全橋有2根主纜、4個(gè)31.4m高的主塔。主纜均為含37股平行鋼絲索股（每股都是91-φ4.8mm的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲制成。全橋含8套索鞍（4套主索鞍，4套散索鞍），索夾和吊索（桿）的數(shù)量分別是86個(gè)、74個(gè)，吊索（桿）順橋向間距4.5m。圖1為橋體設(shè)計(jì)圖。橋體采用C55強(qiáng)度等級(jí)的雙向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來搭設(shè)主梁，并且設(shè)計(jì)了邊箱梁式截面。

2 工程重難點(diǎn)

相較于地錨式懸索橋來說，混凝土自錨式懸索橋無需修筑大體積錨碇；承載主纜壓力的鋼筋混凝土構(gòu)造的加勁梁具有較大的剛度，在沿襲傳統(tǒng)懸索橋外形的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了鋼材料承載軸向壓力時(shí)常出現(xiàn)的壓屈的缺陷。自重大、跨徑小的單混凝土構(gòu)造的主梁廣泛用于中小跨徑橋體中。此外，自錨式懸索橋“先梁后索”的工藝流程是其區(qū)別于地錨式懸索橋的一大特色。從施工角度來分析，自錨式懸索橋施工必須注意幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：

2.1 混凝土寬截面主梁施工技術(shù)控制。以泓口自錨式懸索橋主梁施工為背景，對混凝土梁施工工藝進(jìn)行研究，合理的進(jìn)行縱橫向分段、分次澆注混凝土，有效控制混凝土主梁裂紋的產(chǎn)生。

2.2 主纜架設(shè)及線形控制。設(shè)計(jì)圖紙中關(guān)于工后橋體的幾何線形和內(nèi)力狀態(tài)均為理想情況。而在實(shí)際施工中，構(gòu)件制作和安裝時(shí)，材料力學(xué)性能的偏差往往造成誤差或假定誤差。鑒于此，施工單位應(yīng)該深入研究自錨式懸索橋主纜控制方法，基于施工階段所反饋的技術(shù)參數(shù)開展現(xiàn)場計(jì)算分析，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝流程，盡量使每個(gè)細(xì)部環(huán)節(jié)的施工效果接近理想狀態(tài)，從而確保主橋竣工后線形和內(nèi)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.3 吊索（桿）張拉過程與控制技術(shù)研究

吊桿張拉的作業(yè)質(zhì)量直接關(guān)系到成橋的整體質(zhì)量。橋體施工受多方因素制約，要一次性完成吊桿張拉不太現(xiàn)實(shí)。而且張拉過程中還要頂推索鞍，但吊桿長度一般達(dá)不到頂推要求，需要接長吊桿。施工中必須嚴(yán)格控制吊桿張拉次數(shù)、接長桿的長度和數(shù)量、索鞍頂推次數(shù)，一旦控制不當(dāng)，不僅引起資源浪費(fèi)，而且可能拖延工期。因此，必須對混凝土自錨式懸索橋吊桿張拉順序及控制技術(shù)進(jìn)行研究，確定一套科學(xué)的張拉技術(shù)措施，盡量減少接長桿的長度、數(shù)量，避免反復(fù)張拉或反復(fù)頂推，以防混凝土梁表面產(chǎn)生裂紋。

3 施工過程關(guān)鍵技術(shù)

3.1 混凝土主梁施工技術(shù)

3.1.1 混凝土主梁合理分段及澆筑順序優(yōu)化。主梁混凝土總量為6500m3，結(jié)合主梁預(yù)應(yīng)力位置以及拌和能力，將主梁分（12.2+2.0+24.77+27.45+22.65+29.24+22.65+

27.45+24.77+2.0+12.2=207.4）9段澆筑，錨跨到第四段間設(shè)一兩米長的合攏段，兩端錨跨段，長12.2m，一次澆筑成成型。按照跨中到邊跨的順序澆筑主梁中間段，各節(jié)段分兩次澆筑成型。

總之，澆筑整個(gè)橋段時(shí)，必須按照中跨跨中到邊跨的順序依次施作，錨跨段與合攏段連續(xù)澆筑一次成型，中間段分兩次澆注成型。具體情況詳見圖2。

3.1.2 混凝土主梁預(yù)應(yīng)力優(yōu)化。主梁系縱、橫雙向預(yù)應(yīng)力構(gòu)造，原設(shè)計(jì)縱向預(yù)應(yīng)力采用通長束。在實(shí)際施工中對預(yù)應(yīng)力進(jìn)行了合理調(diào)整，完成各節(jié)段后，對相應(yīng)節(jié)段的箱梁頂板最外側(cè)T1和內(nèi)腹板內(nèi)側(cè)T2分別設(shè)1根、底板最內(nèi)側(cè)與最外側(cè)B1兩根縱向預(yù)應(yīng)力束。張拉橫梁預(yù)應(yīng)力束時(shí)，為了防止混凝土構(gòu)件開裂，須按照N1、N2的順序順次張拉，且N2必須在二期恒載后再開始張拉（詳見圖3）。

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圖3 主梁節(jié)段預(yù)應(yīng)力施工示意圖

3.2 貓道架設(shè)施工控制。在主纜下平行架設(shè)懸索橋施工貓道，作為主纜和懸索橋上部構(gòu)造的施工平臺(tái)。施作主纜系統(tǒng)時(shí)所涉及的索股的輸送和調(diào)整、緊纜、索夾和吊索裝配、主纜纏絲、防護(hù)涂裝等活動(dòng)都需要借助貓道去完成。貓道的構(gòu)造除了包括基礎(chǔ)的面層、承重索以外，還包括抗風(fēng)系統(tǒng)、欄桿和扶手繩。

3.2.1 貓道的形式。貓道承重索在懸索橋塔頂?shù)目缭接羞B續(xù)式跨越與分離式跨越之分。泓口大橋懸索橋工程若采用連續(xù)式跨越貓道，就無法靈活調(diào)整承重索。因此，結(jié)合現(xiàn)場施工條件，塔頂結(jié)構(gòu)應(yīng)適當(dāng)精簡，并且使用三跨分離式貓道承重索施工。如圖4。

3.2.2 貓道的構(gòu)造。泓口大橋貓道成形后承重索的中心線按低于主纜空纜線形中心線1.4m設(shè)置。采用4根φ22.5鋼絲繩（6W（19）-公稱抗拉強(qiáng)度2000MPa）做承重索，承重索兩端分別錨固于錨跨前端的型鋼預(yù)埋件上，塔頂處斷開，并與塔頂順橋向兩側(cè)的錨固預(yù)埋件連接。承重索上布置間距2m聯(lián)結(jié)橫梁，貓道面層采用雙層鋼絲網(wǎng)。貓道護(hù)欄的欄桿采用于∠63×63×6角鋼，貓道扶手繩采用根φ16鋼絲繩，兩側(cè)的欄桿網(wǎng)用高1.1m的φ4大方眼鋼絲網(wǎng)予以封閉。如圖5。

■圖5 施工貓道斷面圖

3.3 主纜架設(shè)施工控制。上文已介紹，泓口大橋懸索橋設(shè)含37股平行鋼絲索股的主纜兩根。每一股索股含91-φ4.8mm鍍鋅高強(qiáng)鋼絲，3367絲按正六邊形豎向排列在主纜中。要求采用預(yù)制平行鋼絲索股逐根架設(shè)的方式架設(shè)主纜。

3.3.1 主纜索股架設(shè)順序。主纜索股的架設(shè)方式有基準(zhǔn)索股架設(shè)與一般索股架設(shè)之分。架設(shè)泓口大橋主纜索股時(shí)，除作為基準(zhǔn)索股的1號(hào)索以外，其余的均作為一般索股進(jìn)行架設(shè)。架設(shè)時(shí)，須參考圖6所設(shè)計(jì)的索股編號(hào)逐一實(shí)施，注意兩根主纜的對稱性。

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圖6 主纜索股架設(shè)順序

3.3.2 主纜監(jiān)控測量?；鶞?zhǔn)索股的架設(shè)線形對主纜線形的設(shè)定起到?jīng)Q定性作用。監(jiān)測主纜架設(shè)進(jìn)程時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注主纜基準(zhǔn)索股的溫度及空纜線形是否與設(shè)計(jì)要求相符。施測基準(zhǔn)索股絕對垂度，須兼顧主纜線形與溫度之間的變化關(guān)系。在中跨和邊跨跨中調(diào)整基準(zhǔn)索股絕對垂度后，其它索股會(huì)按照“中跨→邊跨→錨跨”的順序，根據(jù)與基準(zhǔn)索股相對應(yīng)的高差調(diào)整相對垂度。

3.4 吊索張拉施工控制。吊索（桿）順橋向間距4.5m，中跨與邊跨的吊點(diǎn)數(shù)量分別是21個(gè)、8個(gè)，其中到主塔的距離最短的吊索距主塔中心線6m。除與散索鞍相距最近的吊點(diǎn)以及與主跨跨中吊點(diǎn)裝設(shè)剛性吊桿以外，其他吊索一律使用91φ7.0mm鍍鋅平行高強(qiáng)鋼絲。全橋吊索（桿）共74根。

在梁底下通過接長桿按四對一批進(jìn)行吊索的張拉。使用YCW250千斤頂8套開展現(xiàn)場作業(yè)。張拉吊索時(shí)須頂推主索鞍，使主纜承受梁體傳遞的荷載，完成體系轉(zhuǎn)換。

4 結(jié)束語

泓口大橋系錫溧河航道整治工程項(xiàng)目，是貫通城市和西北部交通的主要干道。2013年5月18日大橋正式開工建設(shè)，到2014年年底車輛正式通行。橋體施工中有關(guān)寬截面主梁施工、纜索系統(tǒng)、吊索張拉以及錨道架設(shè)系統(tǒng)控制，對于同類橋體施工具有參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

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