矮塔斜拉橋轉體施工工藝

周富

摘要：本文結合筆者參加的南寧市玉洞大道八尺江大橋施工為例，對矮塔斜拉橋轉體施工的工藝進了全面的分析，為以后的矮塔斜拉橋轉體施工提供了寶貴的參考實例。

關鍵詞：矮塔斜拉橋 轉體 施工工藝

1 工程概述

南寧市玉洞大道八尺江大橋連接八尺江東西兩岸，為新建城市橋梁，處于五象新區(qū)中部、五象大道南側，為玉洞大道工程（銀海大道～八鯉工業(yè)園）的中段。該工程全長1090m，其中橋梁全長919.76m，主橋長210m，橋型為55m+100m+55m矮塔斜拉橋，橋面寬54.5m，主梁為單箱三室結構，左右各設置一個箱體，中間為T型梁肋接橋面板形式，支點梁高5.5m，跨中梁高為2.5m，梁高按二次拋物線變化，主塔為外包鋼結構形式，塔高17.5m。綜合考慮工程施工方案，該工程主要采取支架現(xiàn)澆施工。

2 矮塔斜拉橋轉體施工工藝

2.1 轉體結構設計 在施工過程中采取現(xiàn)場澆筑的方法，對橋梁進行水平澆筑然后轉體施工。首先，應設計出符合該工程橋梁轉體所需的水平轉鉸，水平轉鉸的關鍵是轉盤設計、轉體結構潤滑介質的選擇。首先轉盤的設計要嚴格區(qū)分承重盤與平衡盤以及牽引系統(tǒng)，從而使得轉體時更加準確地承受橋梁的重量。水平轉鉸的承重盤是橋梁轉體過程的核心，因此采用50mm厚的鋼板加工，以此承受所有轉體結構物的重量。為了保證在轉體過程中，降低轉盤的摩擦系數(shù)，降低轉體的牽引動力，需要增加轉體的潤滑度，一般采取聚四氟乙烯板與不銹鋼板作為轉體結構的潤滑介質：其次，對水平轉盤進行預制加工安裝。在進行轉盤加工安裝時一定要按照規(guī)范的安裝工序進行，并且要準確地計算安裝的精度。

2.2 轉體支座安裝施工工藝 該工程的轉體施工主要是依靠機械設備對矮塔斜拉橋進行現(xiàn)場澆筑施工，因此在進行支座的安裝前一定要保障施工人員熟悉支座安裝施工工藝，首先，根據(jù)相應的設計圖紙對每個支座的安裝位置進行準備的確定，并且計算出支座錨栓孔及支座下板的交點坐標；其次，要準確對支座的位置等進行放樣測量，保證支座底板的平面位置偏差不超2mm；最后，在支座進行混凝土澆筑之后進行墊石鑿毛，在進行墊石鑿毛工序時要采取手動砂輪機沿支座下板輪廓線進行切縫，切縫深度要求2-3cm。在支座底板輪廓線范圍內，采用小型手動沖擊鉆沿輪廓的外環(huán)向內逐環(huán)鑿除砼表面的浮漿，直至露出新鮮的碎石骨料，保證接茬面粗糙。砼表面浮漿鑿除完成后先用空壓機高壓風將表面的浮渣和灰塵吹掃干凈，對局部未鑿除徹底的部位進行補鑿，直至露出新鮮的碎石骨料為止。在完成上述工序后再利用起吊機對支座的上下板進行拆分起吊，并且及時地對支座進行調整，保證支座下板與墊石間的間隙，最后進行錨栓孔灌漿。

2.3 斜拉索施工工藝 斜拉索采用扇形布置，主梁上順橋向間距8m，塔上間距1.45～1.72m不等，斜拉索采用按《斜拉橋熱擠聚乙烯高強度鋼絲拉索技術條件環(huán)氧涂層鋼絞線》（GB/T 18265-2001）標準生產的高強度低松弛環(huán)氧噴涂鋼絞線。斜拉索穿過主塔索鞍內管，兩端分別錨固于箱梁隔板處。當成盤單根成品索吊運至橋面后，將斜拉索從卷盤中抽出，使用塔吊牽引，將單根斜拉索從一端梁上沿HDPE管內壁往上抬至塔頂，穿過主塔索鞍鋼套管內管，再從另一端梁上HDPE管引出，兩端分別在梁上錨固、初張拉，待一束拉索全部穿完錨固后，使用千斤頂按監(jiān)控方提供數(shù)據(jù)整束張拉、調整索力。拉索安裝步驟：放索（拉索展開）→水平牽引→起吊→梁上安裝的張拉端。一是放索。拉索運至現(xiàn)場時是采用包圈包裝的，拉索安裝時，將放索盤放置在已完成的橋面上，然后將成圈索放置在放索盤中，用卷揚機牽引使拉索展開；二是拉索水平牽引使用卷揚機。為保護索的外套，在牽引過程中，每5m放置一個托輥，避免拉索與橋面摩擦損壞；三是拉索起吊。拉索的起吊采用塔吊為主、卷揚機配合的起吊形式。當拉索總重低于塔吊起重能力時，可以直接用塔吊一次安裝到位；四是拉索穿過塔上的索鞍導管，由卷揚機與塔吊配合完成，塔吊或卷揚機與索的連接吊點使用專用的吊裝索夾，它能有效地保證索外護套不受損壞；五是梁上安裝拉索的張拉端，當拉索的梁端錨頭脫離放索盤時，將拉索的張拉端錨頭穿入拉索梁上套管并穿出錨固承壓面，然后安裝錨固螺母。張拉端的安裝是斜拉索安裝中最關鍵、同時也是難度最大的一步。首先要進行安裝索力計算，即根據(jù)張拉端錨頭露出拉索錨固面達100mm，可以旋上錨固螺母時的索力。根據(jù)計算結果選擇合適的安裝方式。

2.4 轉體過程的施工工藝

2.4.1 轉體準備 一是要計算張拉預應力。在進行轉體的過程中一定要準確計算預應力的壓力，并且準備轉鉸。轉體施工前，需要根據(jù)轉體施工的要求對預埋鋼筋進行彎折調整，保證在橋梁轉體時不與梁體發(fā)生接觸，避免對轉體工作構成影響；二是對環(huán)道進行清理。轉體之前對轉體的環(huán)道進行清潔處理，尤其是對環(huán)道鋼筋進行除銹處理，并且利用高壓風槍對環(huán)道與保險支架之間的空隙內雜物進行清理。同時也要對所有的環(huán)道路徑進行檢查；三是對鋼絞線的質量進行檢查。在鋼絞線進場之前需要對其進行抽樣檢查，即在每批鋼絞線中隨機抽取3盤，并從每盤中隨機抽取兩根鋼絞線進行檢驗，檢驗的內容主要包括表面質量、直徑偏差和力學性能。完成對鋼絞線的質量檢驗之后再進行下料。預應力筋的下料長度應通過計算確定，計算時應考慮結構的孔道長度、錨夾具厚度、千斤頂長度、冷拉伸長值、彈性回縮值、張拉伸長值和外露長度等因素。同一編號的鋼絞線束可集中下料。鋼絞線下料長度可按每個孔道的實際長度+油頂長度×2+工具錨厚度×2+限位板的有效厚度×2+200mm之和下料，其誤差為±30mm。

2.4.2 試轉 在矮塔斜拉橋進行轉體之前，要對轉體設備進行全面的檢測和分析，尤其是對轉盤的關鍵部位、平衡配重等環(huán)節(jié)進行檢測，以此保證在轉體過程中不能因為設備的故障而導致轉體失敗。為保證轉體工程的順利實施，首先，利用千斤頂將剛絞線進行預緊處理，保證每根鋼絞線都能承受相應的壓力；其次，啟動泵站，利用主控臺控制千斤頂進行施力測試，以此提前克服超常靜摩阻力；再次，在試轉過程中要做好主橋的角度及懸臂端所轉動的水平弦線距離以及測試懸臂端轉動水平弦線距離的數(shù)據(jù)；最后在試轉過程中要注意觀察每個環(huán)節(jié)的運行是否平穩(wěn)。

2.4.3 正式轉體 在試轉工序完成后，需要針對試轉過程中發(fā)現(xiàn)的問題，及時做出調整，在完善工序調整之后，就開始進行正式運轉階段：首先，要啟動轉體啟動器，同時同步張拉牽引索保持勻速平轉，在主橋進入設計軸線100cm時，為保證與設計軸線的緊密結合，此時需要采取手動狀態(tài)下的點動功能，以此實測偏差進行微調；其次，在主橋進入設計預定位置后，需要對轉鉸進行臨時固定。

2.4.4 轉體監(jiān)控 在轉體過程中需要對轉體的全過程進行監(jiān)控，具體監(jiān)控測試點的布局見圖1。根據(jù)主梁轉體施工要求，一般監(jiān)測點主要分為以下幾個方面：一是測站點，一般將D2、D4作為測站點，用D5作為后視點；二是在主梁上設立測點。該位置主要處于距主梁中心兩側50m、97m的梁邊，其中梁邊位置設立8個高程點，主橋中心設立4個；三是在主塔位置設立測試點。

在完成測試點的布局之后，就需要根據(jù)轉體過程進行相應的測量，一是橋梁整體平衡度測量。在轉體過程中進行不間斷的觀測，如發(fā)現(xiàn)測出的高程和轉體前相差較大時（超出5cm誤差），及時通知指揮組，采取措施，使橋的整體平衡在旋轉過程中得到有效控制；二是垂直度控制：D2和D4上的兩臺全站儀，在測高程的間隙時間觀測主塔上的直尺，以便觀測主塔垂直度在轉體過程中是否保持一致；三是橋軸線的定位：當轉體快接近設計軸線時，D2站上的全站儀測Sl、S2坐標點，D4站上全站儀測S3、S4坐標點，通過坐標反算，算出橋的方位角及其與橋的設計方位角的差值。當方位角差值在規(guī)定允許的誤差范圍內時，即軸線誤差在10Hun之內時，通知指揮組停止轉體。

參考文獻：

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