矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究

李春生+潘江波

【摘 要】矮塔斜拉橋是橋梁結(jié)構(gòu)體系中的重要組成部分，在實(shí)踐操作中對(duì)工藝操作與組織管理存在較高的要求。因此，掌握矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)對(duì)保證施工質(zhì)量具有重要現(xiàn)實(shí)意義?；诖?，以靈江大橋?yàn)槔?，結(jié)合矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)施工條件，就分絲管安裝技術(shù)、索塔澆筑技術(shù)、主梁混凝土澆筑技術(shù)、索張拉控制技術(shù)等矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】矮塔斜拉橋；關(guān)鍵技術(shù)

引言：隨著近年來我國(guó)橋梁工程建筑項(xiàng)目的不斷增多，橋梁施工技術(shù)得到創(chuàng)新發(fā)展，施工水平得到大幅度提升。在此背景下，矮塔斜拉橋以其功能齊全性、與環(huán)境和諧性等優(yōu)勢(shì)得到迅速發(fā)展，在橋梁建設(shè)領(lǐng)域占據(jù)重要地位。但是由于矮塔斜拉橋跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度系數(shù)高，因此全面掌握矮塔斜拉橋施工技術(shù)，保證施工質(zhì)量的同時(shí)，提升施工安全性勢(shì)在必行。關(guān)于矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)的研究成為理論界與實(shí)務(wù)界關(guān)注的重點(diǎn)，具有重要研究?jī)r(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。

1.工程概述

靈江大橋是臺(tái)縉高速公路東延段控制性工程，位于靈江流域，大橋橋位位于靈江感潮河段，通常情況下漲潮流速1.3～2.0m/s，落潮流速1.2～1.5m/s；平均高潮位為2.57m，平均低潮位-0.34m。由于工程路線位于東南沿海地區(qū)，易受亞熱帶季風(fēng)影響。靈江大橋主橋設(shè)計(jì)為 92+3×152+92m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁?jiǎn)嗡髅姘崩瓨?，主塔?3.88m，行車道寬度為2×2×3.75m，設(shè)計(jì)主橋最高通航水位為5.75m。靈江大橋主梁采用單箱三室大懸臂變高度箱形截面，支點(diǎn)出的梁高為5.5m，跨中等高直線段處的梁高為3.0m，兩者之間形成的殼體曲線按照1.6次拋物線變化。箱梁頂寬為27.0m，單側(cè)懸臂長(zhǎng)為5.0m，跨中等高直線段的箱梁底寬為15.8m～14.27m，箱梁內(nèi)側(cè)設(shè)置直腹板，直腹板厚度為45cm，外側(cè)腹板斜置，斜腹板厚度教直腹板厚度多5cm，斜率不變。斜拉索利用填充型環(huán)氧樹一脂涂層鋼絞線，噴涂環(huán)氧之后，直徑不低于16mm，懸臂澆注梁段最大控制重量約為3150kN，共設(shè)置20個(gè)節(jié)段，其中0號(hào)段的長(zhǎng)度為12m，1～5號(hào)段的長(zhǎng)度為3.0m，6～19號(hào)段的長(zhǎng)度為4.0m。

靈江大橋橋梁設(shè)計(jì)新穎，緩解了臨海市區(qū)與第一重鎮(zhèn)杜橋鎮(zhèn)的交通壓力，完善臨海市城市建設(shè)具有重要意義。全橋結(jié)構(gòu)總體布置如圖1所示。

2.矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1分絲管安裝技術(shù)

分絲管是矮塔斜拉橋索塔鞍座的一種重要表現(xiàn)形式，起著固定拉索中鋼絞線的作用。靈江大橋每個(gè)索塔內(nèi)設(shè)置了22個(gè)斜拉索鞍座，每個(gè)斜拉索鞍座對(duì)應(yīng)一個(gè)分絲管。因此，為保證鞍座位置安全的準(zhǔn)確性，應(yīng)對(duì)分絲管的定位進(jìn)行有效控制。對(duì)此，可采用試拼法確定分絲管和索塔模板的位置。首先，進(jìn)行索鞍段模板組裝，水平放置索塔側(cè)面模板，利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行找平后將索塔前、后面模板相連接，并借助臨時(shí)組件進(jìn)行頂面固定，依據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行模板位置調(diào)整[1]。其次，在所組裝的模板上進(jìn)行鉆研，固定錨墊板，從而安裝第一排分絲管，實(shí)現(xiàn)分絲管安裝的找平與固定。此外，確定分絲管所在位置后，將其與錨墊板進(jìn)行焊接。并重復(fù)上述操作完成后續(xù)工作。

2.2索塔澆筑技術(shù)

索塔位于矮塔斜拉橋中央分隔帶上，為鋼筋混凝土實(shí)心矩形截面，橫橋向?qū)?.0m，順橋向長(zhǎng)4～5m，塔身上布設(shè)了一定的鞍座，用以實(shí)現(xiàn)斜拉索的有效通過。由于索塔整體結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，鋼筋布置數(shù)量較大，加之各種預(yù)埋件、分絲管較多，因此在實(shí)踐施工中索塔澆筑為索塔施工關(guān)鍵技術(shù)。在此過程中，需嚴(yán)格依據(jù)“清除梁頂表面浮漿、雜物→底部段鋼筋安裝→底部段模板安裝→測(cè)量放樣→底部段混凝土澆筑→分絲管安裝（需測(cè)量放樣）→索鞍段鋼筋安裝→索鞍段模板安裝→索鞍段混凝土澆筑（需測(cè)量放樣）→頂部段鋼筋安裝→頂部段模板安裝→底頂部混凝土澆筑（需測(cè)量放樣）→混凝土養(yǎng)護(hù)、拆除模板”工藝流程進(jìn)行操作。在此實(shí)踐操作過程中，應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土配合比（表1），用以從根本上保證索塔澆筑質(zhì)量。與此同時(shí)，也需注意以下幾點(diǎn)要求：第一，對(duì)索塔鋼筋進(jìn)行編號(hào)管理，依據(jù)編號(hào)順序進(jìn)行實(shí)踐規(guī)范性操作；第二，為降低分絲管、預(yù)埋部件等對(duì)索塔建筑的影響，在鋼筋安裝過程中需預(yù)留混凝土振搗空間；第三，在吊裝過程中需控制好模板安裝的精確度，保證澆筑過程中不會(huì)出現(xiàn)模板跑偏問題；第四，在鋼筋混凝土工程中，需依據(jù)工程建設(shè)要求與相關(guān)規(guī)定，合理選擇混凝土原材料，通過配比試驗(yàn)，確定混凝土配合比，在養(yǎng)護(hù)工作中需根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件科學(xué)選擇養(yǎng)護(hù)方法，如夏季施工時(shí)，在拆模前應(yīng)采用蓄水養(yǎng)護(hù)法進(jìn)行處理，在拆摸后利用性能較好的養(yǎng)生液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[2]。

2.3主梁混凝土澆筑技術(shù)

由主梁的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可知，主梁結(jié)構(gòu)的混凝土施工與一般連續(xù)箱梁混凝土施工存在一定的差異性，對(duì)此需根據(jù)矮塔斜拉橋主梁結(jié)構(gòu)特征，加強(qiáng)主梁混凝土澆筑技術(shù)的研究。研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)主梁掛籃技術(shù)是主梁混凝土澆筑施工的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)靈江大橋連續(xù)梁段設(shè)計(jì)的分段長(zhǎng)度、外形尺寸與斷面方式，設(shè)計(jì)掛籃形式為菱形三角掛籃，由走行系統(tǒng)、承重系統(tǒng)、錨固與懸吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)共同組成，設(shè)計(jì)掛籃使用最重梁段3150KN，掛籃自重約83t[3]。在掛籃懸臂混凝土施工過程中需遵循“掛籃設(shè)計(jì)、制作→掛籃拼裝、試壓→掛籃移動(dòng)、調(diào)校、錨固→底板及腹板鋼筋綁扎→預(yù)應(yīng)力管道施工→安裝內(nèi)外模板（螺桿）施工及腹板堵頭模板→頂板鋼筋綁扎→安裝頂板堵頭模板→安裝預(yù)應(yīng)力管道、模板，縱、豎向預(yù)應(yīng)力管道→混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力張拉、真空壓漿”施工流程進(jìn)行具有操作。其中在進(jìn)行塔吊安裝時(shí)，需做好測(cè)量放樣工作，利用沙袋分級(jí)加載法，進(jìn)行預(yù)壓，用以驗(yàn)證掛籃系統(tǒng)的穩(wěn)定性與整體強(qiáng)度。此外，施工過程中需采用一定的安全保障技術(shù)，如設(shè)置安全網(wǎng)、上下走行梯等，提升施工安全性。

結(jié)論

本文以靈江大橋?yàn)槔?，依?jù)矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合靈江大橋水文條件、工程條件、施工條件，制定了相適宜的施工方案，并采用科學(xué)施工技術(shù)進(jìn)行了實(shí)踐，在一定程度上為同類橋梁施工提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃巍巍，石偉，雷歡.京杭運(yùn)河矮塔斜拉橋主塔及斜拉索施工方案[J].預(yù)應(yīng)力技術(shù)，2017（06）：10-14.

[2]伍德華.OVMAT矮塔斜拉索體系施工關(guān)鍵技術(shù)的初步研究[J].低碳世界，2017（03）：203-204.

[3]李春元.大型跨海矮塔斜拉橋施工關(guān)鍵技術(shù)[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2016，12（06）：273-276.

作者簡(jiǎn)介：李春生，潘江波，浙江交工集團(tuán)股份有限公司大橋分公司 浙江省杭州市 310052endprint