斜拉橋主塔施工技術(shù)探析

田龍

摘 要：建筑行業(yè)的發(fā)展使得各類新型技術(shù)被應(yīng)用在施工當(dāng)中，不但能夠提高建筑施工質(zhì)量，而且還能保證施工效率。在橋梁工程施工過(guò)程，斜拉橋由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且使用年限長(zhǎng)而得到廣泛應(yīng)用。斜拉橋主塔的施工十分重要，可決定橋梁使用安全。下文對(duì)斜拉橋主塔施工存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出具體施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：斜拉橋;主塔;施工技術(shù);應(yīng)用

0 引言

在橋梁行業(yè)快速發(fā)展背景之下，各種類型橋梁建設(shè)數(shù)量不斷增加，如果橋梁穿過(guò)道路或者河流，那么跨度相對(duì)較大，需要用斜拉橋結(jié)構(gòu)，主塔屬于斜拉橋重點(diǎn)組成部分，其組成還包括梁結(jié)構(gòu)和鎖結(jié)構(gòu)。主塔施工過(guò)程技術(shù)運(yùn)用直接關(guān)系橋梁質(zhì)量，所以需要對(duì)主塔施工技術(shù)應(yīng)用流程進(jìn)行分析。

1 斜拉橋主塔施工現(xiàn)狀

1.1 塔柱位置施工問(wèn)題

在斜拉橋的塔柱施工過(guò)程，通常會(huì)利用攀爬模板、轉(zhuǎn)動(dòng)模板等進(jìn)行建造。施工過(guò)程容易受到施工環(huán)境、技術(shù)方法和施工時(shí)間多種因素的影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)碳化、剝落、骨料反應(yīng)等問(wèn)題，還可能導(dǎo)致橋梁兩側(cè)、下塔柱和梁底板裂縫。所以，應(yīng)該在設(shè)計(jì)施工階段，注意上述問(wèn)題的控制，選擇級(jí)配優(yōu)良的材料，使用低熱水泥，規(guī)范混凝土拌制、澆筑和養(yǎng)護(hù)多個(gè)工序。

1.2 主塔結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題

主塔結(jié)構(gòu)耐久性和混凝土原料使用、外部環(huán)境因素等有直接關(guān)聯(lián)。為提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要注意混凝土拌制過(guò)程材料質(zhì)量，按照具體施工需求，改進(jìn)工藝。由于主塔結(jié)構(gòu)可能由于混凝土質(zhì)量問(wèn)題而產(chǎn)生裂縫，所以需要對(duì)裂縫產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行全面分析，按照施工季節(jié)差異，選擇不同的養(yǎng)護(hù)措施，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這樣才能提高主塔耐久性[1]。

2 斜拉橋主塔施工技術(shù)

2.1 安裝下塔柱骨架

為防止焊接過(guò)程造成機(jī)架變形，應(yīng)該利用型鋼在現(xiàn)場(chǎng)定位，完成骨架焊接。由于剛性骨架能夠影響塔柱負(fù)荷。所以施工環(huán)節(jié)，應(yīng)該重點(diǎn)注意對(duì)骨架縱向筋加工精度，控制誤差不超過(guò)2 mm。在剛性骨架的安裝過(guò)程，應(yīng)該預(yù)埋電纜管，確保其安裝位置準(zhǔn)確，為鋼架定位奠定基礎(chǔ)。剛性骨架為框架結(jié)構(gòu)，每段長(zhǎng)度為6 m，利用角鋼、槽鋼等焊接而成。第1節(jié)骨架在安裝之前，應(yīng)該按照骨架尺寸在混凝土當(dāng)中預(yù)埋柱腳，以保證預(yù)埋高度、位置等準(zhǔn)確性。在骨架提升以后，可將其置于定位架之內(nèi)，利用全站儀對(duì)于骨架標(biāo)高進(jìn)行定位，使用經(jīng)緯儀測(cè)量塔柱的橫縱軸線，保證定位準(zhǔn)確性。要確保骨架橫撐中心位置和塔架橫軸能夠?qū)?zhǔn)，應(yīng)該按照具體情況對(duì)于骨架合理調(diào)整，設(shè)計(jì)縱線，使其和骨架的頂角對(duì)齊，在焊接之前對(duì)于其位置進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.2 上塔柱施工

在上塔柱的管道安裝施工過(guò)程，應(yīng)該保證骨架位置準(zhǔn)確，由于上塔柱骨架屬于縱向主筋定位骨架，因此可作為斜拉管定位骨架。在施工現(xiàn)場(chǎng)完成上塔骨架的制作，使用角鋼將其連接。骨架對(duì)準(zhǔn)結(jié)束以后，利用測(cè)距儀對(duì)于十字線進(jìn)行測(cè)量，利用垂直球控制、校正周圍中心線。在骨架全焊以前，應(yīng)該使用點(diǎn)焊的形式，利用“四點(diǎn)緊固”的方法將骨架提升。定位斜拉管時(shí)，控制塔柱上方斜拉管定位誤差不超過(guò)5 mm。施工期間，應(yīng)該利用坐標(biāo)法，對(duì)于電纜、管道等進(jìn)行定位，并對(duì)電纜、管道出口點(diǎn)、錨固點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)。為保證電纜和管道的定位精準(zhǔn)，施工階段需要先進(jìn)行初步定位，在已定位骨架上方放出主塔橫縱中心線，并對(duì)坐標(biāo)值預(yù)先計(jì)算，在骨架內(nèi)外設(shè)置控制點(diǎn)2處，定位吊裝點(diǎn)。之后為確保定位精準(zhǔn)，應(yīng)該對(duì)管道出口、錨固處進(jìn)行測(cè)量，保證坐標(biāo)符合要求。在定位完成的骨架上固定電纜。最后，重復(fù)測(cè)量，在澆筑混凝土前完成復(fù)測(cè)，保證電纜和管道能夠準(zhǔn)確定位，不會(huì)對(duì)后續(xù)施工造成影響。

上塔柱施工，應(yīng)該注意對(duì)混凝土配比的優(yōu)化設(shè)計(jì)，均勻攪拌，以免摻合料在其中分布不均，導(dǎo)致混凝土顏色出現(xiàn)不一致的問(wèn)題。模板剛度應(yīng)該保證混凝土澆筑、拆模等施工過(guò)程沒(méi)有變形問(wèn)題，在上塔柱的外側(cè)使用鋼模板，減少模板接縫數(shù)量，在相鄰模板之間利用螺栓緊固。模板使用前，可利用鋼絲刷將上方鐵銹清理干凈，并且涂刷脫模劑，拆模階段清理結(jié)構(gòu)表面泥漿。上塔柱澆筑前，應(yīng)該在鋼筋表面設(shè)置混凝土墊塊，控制墊塊間距在40 cm以內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土應(yīng)該及時(shí)振搗，以免其出現(xiàn)離析問(wèn)題。拆模之后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，使用防水紙?jiān)诮Y(jié)構(gòu)表面形成防水罩。

2.3 塔柱結(jié)構(gòu)施工

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，保證塔柱施工不存在高度不合理或者傾斜等問(wèn)題，施工過(guò)程需要按照要求完成水平支撐的設(shè)置，安裝水平支撐應(yīng)該將爬架尺寸產(chǎn)生的影響考慮其中，在澆筑混凝土位置安裝水平支撐，并且使用型鋼連接，在鋼管下料側(cè)設(shè)置變形接頭。中塔柱施工，需要利用爬模、框架等進(jìn)行分段澆筑。安裝爬架時(shí)，需要將其固定在塔柱的預(yù)埋錨栓之上。剛性骨架鏈條能夠引導(dǎo)爬升方向，將爬架提升，待其達(dá)到特定高度，還需在塔柱之內(nèi)設(shè)置預(yù)埋錨栓，固定爬架，保證爬架模板循環(huán)施工。在爬架施工方面，按照設(shè)計(jì)要求對(duì)于預(yù)埋錨栓合理布置，吊裝爬架以前，需要對(duì)錨栓情況詳細(xì)檢查，如果出現(xiàn)損壞，需要及時(shí)修復(fù)，保證爬架吊裝能夠整體上升，防止導(dǎo)鏈出現(xiàn)受力不均勻的問(wèn)題，確保錨定螺栓安裝有效性，使進(jìn)料、爬升架以及導(dǎo)鏈張力能夠處于同一水平線上。

斜拉橋的下索塔具體高度較低，故此可利用常規(guī)施工的方法，通過(guò)支架、爬模等施工。因?yàn)橄聶M梁自重大，在承臺(tái)系桿設(shè)計(jì)方面需要考慮張拉力、自重等，因連梁間距可能對(duì)基礎(chǔ)擴(kuò)張?jiān)斐上拗?，所以，樁基礎(chǔ)可利用橫梁支架，將鋼管柱作為地基。下塔柱的施工結(jié)束以后，可使用鋼模板立模，以毛坯混凝土作為下塔柱施工材料，采取措施控制混凝土水化熱問(wèn)題，以免混凝土開(kāi)裂。施工過(guò)程和橋梁承臺(tái)混凝土澆筑流程相同，注意混凝土溫度控制，防止溫度裂縫發(fā)生。為了保證溫控標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該對(duì)原材料合理選擇，并且對(duì)于配合比加以優(yōu)化，使用低水熱化硅酸鹽水泥材料，并選擇礫石和中砂作為級(jí)配材料，適當(dāng)摻入粉煤灰替代減水劑和水泥材料。還需設(shè)計(jì)冷水管，保證對(duì)臺(tái)墩混凝土澆筑之后溫度的控制，使用直徑為45 cm鑄鋼管作為冷卻水管，在堅(jiān)實(shí)的塔柱當(dāng)中布置。冷卻管和結(jié)構(gòu)表面預(yù)留特定厚度，利用河水循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)。

2.4 梁結(jié)構(gòu)施工

對(duì)于斜拉橋來(lái)講，橫梁結(jié)構(gòu)應(yīng)該與主塔身共同施工，在主塔周圍設(shè)置爬架。通常而言，橫梁長(zhǎng)度長(zhǎng)，為單箱雙室式結(jié)構(gòu)，而且兩端的截面屬于實(shí)心截面，結(jié)構(gòu)和下橫梁較為相似。上橫梁本身自重較大，所以施工期間應(yīng)該盡量控制支撐鋼材用量。使用預(yù)埋支架、鋼管柱等共同組成支撐體系。在上梁兩側(cè)澆筑完成的塔身之內(nèi)設(shè)置支架，并將鋼管柱放置在下梁上，在支架、鋼管柱等結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)模板和分布梁。這種施工方式模板的組裝和拆卸相對(duì)便捷，并且支架的彈性形變相對(duì)較小，因此施工流程容易控制，更加高效。梁結(jié)構(gòu)使用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉，張拉之前，應(yīng)安裝和定位波紋管。先安裝剛性骨架，之后在上方固定波紋管，利用鋼筋固定接頭，保證波紋管定位準(zhǔn)確，并且穩(wěn)固性較高。在波紋管上綁扎主筋橫向鋼筋，和防塌鋼筋共同綁扎。

安裝錨結(jié)構(gòu)時(shí)，可在主筋、箍筋等結(jié)構(gòu)上設(shè)置臨時(shí)固定，和波紋管連接，使用螺栓將槽模固定。為避免波紋管出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，錨結(jié)構(gòu)安裝以后應(yīng)該波紋管內(nèi)部插入橡膠管，混凝土初凝以后將其拔出，如果波紋管出現(xiàn)變形問(wèn)題，需要采取處理措施。張拉之前，向其中穿入鋼束，利用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉，需要注意，可通過(guò)批量張拉方式，確保鋼絞線荷載分布均勻。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，在交通事業(yè)的發(fā)展過(guò)程，更多大跨度橋梁建設(shè)都會(huì)利用斜拉橋結(jié)構(gòu)，主塔屬于斜拉橋主體，所以施工技術(shù)應(yīng)用十分重要，要重點(diǎn)關(guān)注主塔、主柱等結(jié)構(gòu)施工，規(guī)范流程，制定完善制度，實(shí)現(xiàn)高效施工，按照不同施工部位，選擇合適的技術(shù)，促使斜拉橋主塔順利完工。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐南.斜拉橋主塔鋼橫梁整體同步提升滑移施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中華建設(shè)，2020（12）：118-119.