筍溪河特大橋主塔與橫梁異步施工技術(shù)

范金友

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

?

筍溪河特大橋主塔與橫梁異步施工技術(shù)

范金友

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

筍溪河特大橋的主橋?yàn)?60 m跨徑的雙塔單跨懸索橋，以主塔施工為例，對門式框架結(jié)構(gòu)索塔中的塔梁異步施工方法進(jìn)行介紹，與塔梁同步施工相比，能有效縮短工期。

懸索橋；索塔；橫梁；異步施工

1 工程概述

筍溪河特大橋橋梁總長度為1 578 m，主跨為660 m兩塔單跨懸索橋，如圖1所示。索塔是由塔柱、橫梁組成的門式框架結(jié)構(gòu)。塔柱為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。塔柱高度為190.65 m，上塔柱高76.15 m、中塔柱高60 m、下塔主高54.5 m，橫橋向尺寸為5.6 m，順橋向尺寸由塔頂?shù)?.0 m按照1/155的坡率線性增大到塔柱底的9.5 m。上橫梁的高度為6.0 m，寬度6.0 m；中、下橫梁的高度為6.0 m，寬度7.0 m。橫梁均為箱形截面并設(shè)置橫隔板。

2 施工總體方案

索塔塔柱采用液壓自爬模系統(tǒng)施工，每6 m一個(gè)節(jié)段。主塔橫梁采用落地鋼管柱支架，支架由鋼管、型鋼架、貝雷梁組成。中、下橫梁與塔柱異步施工，分兩次澆筑，第一次澆筑高度3.6 m及兩側(cè)倒角，第二次澆筑高度2.4 m；上橫梁與塔柱同步施工，分三次澆筑，第一次澆筑兩側(cè)倒角，第二次澆筑高度3.6 m，第三次澆筑2.4 m。橫梁下半部分澆筑后，待混凝土強(qiáng)度及齡期達(dá)到設(shè)計(jì)要求，張拉底板預(yù)應(yīng)力束30%后，進(jìn)行上半部分混凝土澆筑施工。

3 橫梁與塔柱異步施工方法

3.1 塔梁異步施工流程

以塔柱及下橫梁施工為例，塔梁異步施工流程：塔柱首節(jié)段施工→爬模拼裝→塔柱施工至第7節(jié)段→拼裝現(xiàn)澆支架→支架靜載預(yù)壓→底模安裝(此時(shí)塔柱施工第12節(jié)段，爬模系統(tǒng)超出橫梁范圍)→綁扎第一層鋼筋→安裝外側(cè)模及內(nèi)模→澆筑第一次混凝土→養(yǎng)生→張拉底板束預(yù)應(yīng)力→安裝內(nèi)箱支架及模板→綁扎第二層鋼筋→澆筑第二次混凝土→養(yǎng)生→預(yù)應(yīng)力施工→拆除橫梁支架(翻升下橫梁上施工中橫梁)。

3.2 塔柱施工方法

(1)液壓爬模

塔柱使用采用PM-100型液壓自動爬模系統(tǒng)，由埋件總成、架體系統(tǒng)、液壓爬升系統(tǒng)、模板及施工平臺組成。

(2)勁性骨架及鋼筋安裝

塔身內(nèi)布置型鋼勁性骨架，主要起到作為鋼筋安裝定位骨架的作用，可以防止鋼筋骨架整體歪斜，工人接長主筋操作時(shí)可以利用勁性骨架作為施工操作平臺，對操作工工人起到安全保護(hù)作用。

勁性骨架接高前檢查前一節(jié)勁性骨架頂面柱腳標(biāo)高和軸線位置。對接時(shí)合理選擇吊點(diǎn)位置，避免與其他結(jié)構(gòu)碰撞，減小吊裝變形。施工過程中采用塔吊進(jìn)行安裝，先焊接對接鋼板的一端于前勁性骨架支腿桿件上，抄墊本節(jié)勁性骨架支腿高度，使用全站儀三角精密測量其頂面四個(gè)角三維坐標(biāo)位置，使得調(diào)整后勁性骨架頂面四個(gè)角的位置、頂面軸線位置、傾角偏差符合規(guī)范要求，測量復(fù)核后按設(shè)計(jì)要求再予以焊接固定。各柱腳支腿焊接接長要保證連接板、加強(qiáng)鋼板長度、厚度、數(shù)量、焊縫長度、焊縫高度等均滿足等強(qiáng)焊接的要求。勁性骨架是鋼筋骨架的依托支架，一般施工過程中都要求其拼裝后高度要比鋼筋頂面稍高。

塔身主筋為Φ32螺紋鋼筋，采用直螺紋套筒連接。主筋長度每次接長長度為9 m，通過勁性骨架固定定位。

(3)塔身混凝土澆筑

混凝土在拌合站拌合后由混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送至主塔位置，通過8018型輸送泵泵送到塔身澆筑段，理論最大垂直輸送距離200 m、水平輸送距離700 m(125 mm輸送管)。輸送管附著在塔柱上隨塔柱施工節(jié)段升高而接長，工作面上用外接軟管對稱布料，人工振搗密實(shí)。

(4)塔身與橫梁結(jié)合面的處理

橫梁與主塔塔柱采用異步施工工藝，在塔柱施工過程中同步進(jìn)行橫梁支架搭設(shè)施工，塔柱施工至橫梁位置時(shí)預(yù)埋好橫梁鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道。為保證預(yù)埋鋼筋接頭連接滿足規(guī)范要求，塔身施工至橫梁位置時(shí)，橫梁預(yù)埋鋼筋部位預(yù)留槽口，將直螺紋接頭錯(cuò)開90 cm布置。

橫梁與塔柱結(jié)合面在爬模模板爬升后及時(shí)進(jìn)行鑿毛，橫梁澆筑前灑水淋濕結(jié)合面。

3.3 下橫梁施工方法

(1)支架搭設(shè)

支架材料進(jìn)場后，檢查材料材質(zhì)證明書及規(guī)格型號符合方案設(shè)計(jì)后方可進(jìn)行支架搭設(shè)。鋼管立柱鋼管立柱采用直徑Φ630×14 mm螺旋鋼管，設(shè)置8根立柱，鋼管立柱與基礎(chǔ)預(yù)埋板進(jìn)行焊接，立柱接長端設(shè)法蘭盤，通過Φ27的高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接。支架按豎向間距16 m布置I32a工字鋼水平支撐平聯(lián)，平聯(lián)通過抱箍與立柱銷接。根據(jù)立柱頂受力大小，采用雙拼I56a工字鋼及三拼I63a工字鋼作為橫梁，支撐上部7組貝雷梁支架。支架搭設(shè)完成后，組織人員進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行支架預(yù)壓。

(2)支架預(yù)壓

為了減少或消除地基的不均勻沉降、支架的非彈性變形及取得彈性變形值，便于準(zhǔn)確控制梁底標(biāo)高，并檢驗(yàn)支架穩(wěn)定性。支架預(yù)壓采用砂袋進(jìn)行預(yù)壓，按橫梁混凝土及模板自重總和的60%、80%、100%、110%分級加載及卸載，每級加載或卸載完成后，測量支架沉降變形，待變形穩(wěn)定后再進(jìn)行下一級加載或卸載。支架預(yù)壓完成后，根據(jù)實(shí)測得到的支架彈性變形值對橫梁底模進(jìn)行預(yù)拋高設(shè)置。

(3)混凝土澆筑

下橫梁澆筑混凝土共765 m3，第一次澆筑約460 m3，第二次澆筑305 m3。由于支架鋼管立柱高度較高，支架頂?shù)挚顾酵屏δ芰^弱，為防止混凝土澆筑過程中鋼管立柱水平偏位過大導(dǎo)致立柱垂直度超過安全要求，產(chǎn)生安全隱患，橫梁左右側(cè)輪流澆筑混凝土偏差不得大于4方，并加強(qiáng)觀測，如支架頂水平位移超過10 mm立即轉(zhuǎn)移至另一側(cè)投放混凝土以平衡支架荷載。根據(jù)實(shí)測結(jié)果，在第一次混凝土澆筑過程中支架會產(chǎn)生水平位移及沉降，第二次混凝土澆筑時(shí)支架基本不產(chǎn)生位移及變形。

第一次澆筑完成后對混凝土進(jìn)行養(yǎng)生，待強(qiáng)度及齡期達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，底板預(yù)應(yīng)力束張拉至控制應(yīng)力的30%，然后澆筑第二次混凝土。

4 塔梁異步施工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1 異步施工對比同步施工的優(yōu)點(diǎn)

(1)減少了一次爬模系統(tǒng)的安拆工作，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

(2)塔柱與橫梁可以同時(shí)施工，有效縮短了施工工期，提高了機(jī)械設(shè)備、周轉(zhuǎn)材料的利用率，節(jié)約了成本。

4.2 異步施工對比同步施工的缺點(diǎn)

塔梁異步施工時(shí)，塔柱施工平臺在橫梁上方，存在一定的交叉作業(yè)，施工時(shí)需采取防護(hù)措施：將爬模操作平臺清理干凈，杜絕存在落物的可能；并將爬模操作平臺采用臨邊護(hù)欄、踢腳板等進(jìn)行封閉；在爬模下方設(shè)置一個(gè)鋼板防護(hù)平臺，防止落物打擊。

5 結(jié) 語

筍溪河特大橋索塔采用的塔身與橫梁異步施工技術(shù)，其質(zhì)量、安全均達(dá)到預(yù)期的理想效果，不影響橋梁整體結(jié)構(gòu)，并有效縮短了施工工期，對類似橋塔施工具有一定的參考意義。

[1] 重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院. 重慶江津至貴州習(xí)水高速公路筍溪河特大橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)[Z]. 重慶，2015.

[2] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG./T F50 2011)[S].

2016-06-08

范金友(1982-)，男，工程師。

U445

C

1008-3383(2016)08-0116-02