矮塔斜拉橋索塔施工關(guān)鍵技術(shù)

孫濤

摘 要：矮塔斜拉橋是一種常見的組合結(jié)構(gòu)體系，由于索塔高度比較低，而且斜拉索長(zhǎng)度比較短，因此施工便捷。文中首先介紹了矮塔斜拉橋索塔結(jié)構(gòu)形式，再結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)矮塔斜拉橋索塔施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，以期為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：斜拉橋 索塔 勁性骨架 預(yù)應(yīng)力管道

矮塔斜拉橋是一種常見的橋梁形式，是一種介于柔性斜拉橋和剛性連續(xù)梁橋的橋梁結(jié)構(gòu)，主梁剛度大、施工便捷，可以采用混凝土箱梁模式，斜拉索可以與主梁共同承擔(dān)荷載的作用，現(xiàn)如今，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于橋梁工程施工當(dāng)中，因此，對(duì)矮塔斜拉橋索塔施工技術(shù)及其應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.矮塔斜拉橋索塔結(jié)構(gòu)形式

在對(duì)斜拉橋索塔進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮橋梁自身與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，現(xiàn)如今，矮塔斜拉橋的索塔形式有很多種，在橫橋方面，主要有雙柱型、H型、單柱型，如圖1所示，在縱橋方面，主要有柱型、倒V型，如圖2所示。

2.工程概況

該橋采用鋼筋混凝土三立柱“III”型塔，橋面以上塔高28m。索塔尺寸：中索塔為4.8m（縱向）×3.3m（橫向），邊索塔為4.8m（縱向）×2.7m（橫向）。塔上轉(zhuǎn)向設(shè)鞍座，以便斜拉索通過(guò)，每根斜拉索對(duì)應(yīng)一個(gè)鞍座，中索塔斜拉索橫橋向呈兩排布置，鞍座亦兩排。鞍座采用分絲管形式，分絲管采用φ28×3mm厚的無(wú)縫鋼管，分絲管采用圓弧形。橋塔內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束，鋼束采用9φs15.2高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，頂端張拉。主塔計(jì)劃分6次澆筑，其中最大施工節(jié)段為6m，采用翻模施工，內(nèi)設(shè)勁性骨架，模板采用定型鋼模。

3.矮塔斜拉橋索塔施工

3.1支架搭設(shè)

索塔的施工支架采用門式支架，由于模板采用桁架結(jié)構(gòu)固定，操作平臺(tái)則固定在桁架上。由于左右肢索塔外側(cè)為懸空，無(wú)法搭設(shè)支架，需設(shè)置懸挑支架。1#塊施工時(shí)，在箱梁頂面索塔兩端預(yù)埋鋼板，澆筑完成后，焊接雙拼45工字鋼作為支架的懸挑梁，在上面鋪設(shè)I12.6工字鋼作為分配梁，間距30cm，在分配梁上鋪設(shè)8mm厚鋼板，再搭設(shè)門式支架。

3.2勁性骨架安裝

勁性骨架由塔吊直接從主墩平臺(tái)上起吊安裝。為保證骨架運(yùn)輸?shù)跹b過(guò)程中不變形，起吊時(shí)，采用四點(diǎn)起吊的施工方式。在進(jìn)行勁性骨架安裝施工過(guò)程中，在進(jìn)行無(wú)索區(qū)安裝施工過(guò)程中，需要整體吊起骨架，然后再進(jìn)行整體安裝。在進(jìn)行有索區(qū)安裝施工過(guò)程中，先焊接豎桿及縱橋向橫聯(lián)，精確定位錨管后，焊接橫橋向橫聯(lián)及定位加強(qiáng)框。勁性骨架節(jié)段之間采用焊接，骨架安裝接長(zhǎng)根據(jù)索塔鋼筋的安裝節(jié)段長(zhǎng)度進(jìn)行，以方便鋼筋安裝定位。勁性骨架安裝好后測(cè)量各點(diǎn)平面位置最大偏差不得超過(guò)2.5cm。

3.3鋼筋安裝施工

在鋼筋材料制作方面，需要在指定的鋼筋棚中進(jìn)行統(tǒng)一加工，在鋼筋材料加工過(guò)程中，應(yīng)該綜合考慮鋼筋材料的實(shí)際形狀以及設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，分為多節(jié)進(jìn)行成型加工，然后再利用塔吊裝置吊裝到主塔上，并綁扎成型，當(dāng)鋼筋骨架安裝完成后，即可進(jìn)行鋼筋材料的綁扎和焊接施工，在鋼筋綁扎中，需要應(yīng)用輔助樓梯。鋼筋檢查合格后方可安裝模板。

3.4預(yù)應(yīng)力管道安裝

預(yù)應(yīng)力鋼束在箱梁施工時(shí)已錨固在0#塊內(nèi)，索塔施工時(shí)需用波紋管固定并調(diào)節(jié)線性，在勁性骨架安裝施工過(guò)程中，需要對(duì)波紋管進(jìn)行準(zhǔn)確定位。在本工程施工中，波紋管定位采用φ10“#”型鋼筋材料，并將其焊接至墩身鋼筋材料上，在進(jìn)行鋼筋材料的安裝和焊接施工過(guò)程中，需要注意采用硬紙板進(jìn)行遮擋，避免在焊接施工中，電焊渣對(duì)波紋管造成損壞。管道預(yù)埋同時(shí)，要注意預(yù)留壓漿管，壓漿管必須采用高壓膠管?；炷翝仓瓿珊?，立即用空壓機(jī)試通壓漿孔，防止壓漿孔堵塞。每個(gè)節(jié)段墩身澆筑完成后同樣要試通。

3.5模板安裝

首先測(cè)量組在0#塊上放樣出主塔的輪廓線。第一次安裝模板時(shí)，必須根據(jù)測(cè)量組測(cè)得的0#塊標(biāo)高和塔頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，預(yù)先計(jì)算好第一節(jié)段模板的底標(biāo)高。模板安裝好后用水泥砂漿把模板四周封住，保證內(nèi)不漏漿，外不滲水。主塔模板共分兩層拆除，分兩層拆除時(shí)第一層拆除3m，第二層拆除1.5m，每一層模板分四塊整體拆除，拆除模板時(shí)，作業(yè)人員先拆除模板最下面塊短邊呈八字口的模板，將被拆模板上的吊點(diǎn)采用手拉葫蘆掛于上一塊模板的桁架上，收緊手拉葫蘆，再用塔吊吊住該模板，先拆除桁架法蘭螺絲，再拆除模板上橫向拼裝螺栓，之后再拆除豎向法蘭連接螺栓。每節(jié)頂?shù)哪０迳项A(yù)埋四個(gè)H螺母，在翻模施工時(shí)，在每節(jié)頂端混凝土內(nèi)預(yù)埋Φ25HRB335螺紋鋼筋，和模板連接。

3.6錨管施工

在本工程施工中，將錨管與勁性骨架進(jìn)行統(tǒng)一定位和安裝，這樣不僅施工便捷，而且還能夠有效提升施工精度。在有索區(qū)先焊接豎桿及縱橋向橫聯(lián)，精確定位錨管后，焊接橫橋向橫聯(lián)及定位加強(qiáng)框，保證錨管與勁性骨架的相對(duì)位置滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

3.7混凝土澆注

索塔混凝土澆筑施工過(guò)程中，采用8條插入式振搗器，振搗器與側(cè)模之間的間距應(yīng)該控制在50mm～100mm之間，在進(jìn)行水平移動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)該將間距控制在振動(dòng)棒半徑的1.5倍左右，在本工程施工中，應(yīng)該控制在50cm以內(nèi)。在進(jìn)行混凝土振搗施工過(guò)程中，需要采用梅花式振搗方式，需要注意的是，在混凝土澆筑施工完成后，必須即刻進(jìn)行混凝土振搗施工，在本工程施工中，振搗時(shí)間應(yīng)該控制在30s～40s以內(nèi)。當(dāng)混凝土表面停止沉落，同時(shí)在混凝土振搗施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生明顯氣泡 ，混凝土表面平整，并且已經(jīng)將模板的邊角位置填實(shí)后，說(shuō)明混凝土振搗密實(shí)完成。在本工程混凝土澆筑施工過(guò)程中，木工班應(yīng)安排至少兩個(gè)人在現(xiàn)場(chǎng)值班，對(duì)模板、支架、鋼筋等材料的穩(wěn)固情況進(jìn)行及時(shí)檢查，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)松動(dòng)、變形等問(wèn)題，則應(yīng)該及時(shí)采取有效的處理措施。除此以外，在混凝土澆注過(guò)程中，控制好混凝土初凝時(shí)間，澆注上層時(shí)，下層不初凝。

3.8預(yù)應(yīng)力施工

待混凝土澆筑完后5d且砼強(qiáng)度大于95%時(shí)，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。索塔預(yù)應(yīng)力采用單端張拉，一端固定于承臺(tái)內(nèi)，在0#塊施工時(shí)預(yù)埋好，張拉端分別位于距離箱梁頂面8m及16m的位置。當(dāng)混凝土初凝后，需要對(duì)錨墊板頂面的雜物進(jìn)行仔細(xì)清理，然后再進(jìn)行連接體和夾片的安裝施工。當(dāng)墩身混凝土施工完成，并且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%以上時(shí)，即可進(jìn)行豎向鋼筋束張拉施工。首先，采用張拉千斤頂進(jìn)行單根張拉，確保張拉均勻，并拉至10%σk，然后再采用200t千斤頂張拉至20%σk，對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄，記為L(zhǎng)1，然后再?gòu)埨?0%σk，對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄，記為L(zhǎng)2，繼續(xù)張拉至100%σk，對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄，記為L(zhǎng)3，最后，回油錨固，對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄，記為L(zhǎng)4，如果（L3-L4）>8mm，則說(shuō)明在錨固施工過(guò)程中，出現(xiàn)滑絲問(wèn)題，對(duì)此，還需要單根張拉千斤頂逐根退出鋼束夾片，重新更換夾片后繼續(xù)進(jìn)行張拉施工。

4.結(jié)論

綜上所述，在橋梁工程施工中，斜拉索是十分重要的構(gòu)件，在提高橋梁工程穩(wěn)定性方面發(fā)揮著十分重要的作用，在實(shí)際施工過(guò)程中，必須結(jié)合工程建設(shè)需要選擇斜拉索型式，并加強(qiáng)各施工細(xì)節(jié)施工及管理，提高施工質(zhì)量和施工效率，促進(jìn)橋梁工程可持續(xù)發(fā)展。

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