斜拉橋索塔施工與轉(zhuǎn)體施工技術(shù)探究

摘要 文章深入探討了斜拉橋索塔施工的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，詳細(xì)研究了轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在斜拉橋建設(shè)中的應(yīng)用，特別是在塔橫橋向為“A”形條件下的施工與應(yīng)對策略。通過案例分析，文章總結(jié)了轉(zhuǎn)體施工中橋梁主梁預(yù)制、斜拉索安裝、轉(zhuǎn)體速度控制以及轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性保障等關(guān)鍵步驟的操作要點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的工程實踐提供一定參考價值。

關(guān)鍵詞 索塔施工；轉(zhuǎn)體施工；斜拉橋工程

中圖分類號 U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）19-0145-03

0 引言

隨著現(xiàn)代橋梁工程技術(shù)的飛速發(fā)展，斜拉橋作為一種高效且美觀的橋梁形式，其在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛。斜拉橋的索塔施工與轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，作為斜拉橋建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，其技術(shù)水平直接影響著橋梁的安全性和使用壽命，因此對這兩項技術(shù)的深入研究和不斷優(yōu)化，具有重要的工程實踐價值和理論指導(dǎo)意義。文章將重點(diǎn)探討斜拉橋索塔施工的關(guān)鍵技術(shù)和轉(zhuǎn)體施工的技術(shù)，以期為相關(guān)領(lǐng)域的工程實踐提供有益的參考和借鑒。

1 工程概況

臨海市伏龍橋工程主線北起張揚(yáng)路以南約12 m，向南依次越清化路、沿江路、靈江、規(guī)劃一路，南至規(guī)劃二路以北約95 m。索塔采用飛鳥形索塔，塔橫橋向為“A”形，橋塔橫向內(nèi)傾，塔頂橫向相連，橋塔沿縱橋向往中跨傾斜，塔尖至橋面最高點(diǎn)67 uLmzkjMnq1ifYOCNof6tYQ==m，支點(diǎn)處梁頂面以上塔高約71.5 m，單股塔柱在斷面上橫橋向內(nèi)傾15°，在立面上縱橋向往中跨側(cè)傾20.5°。

塔柱總體為“A”字形，支點(diǎn)處梁頂面以上塔高約71.5 m，單股塔柱在斷面上橫橋向內(nèi)傾15°，在立面上縱橋向往中跨側(cè)傾20.5°。橋塔橫向內(nèi)傾，塔頂橫向相連，橋塔內(nèi)側(cè)鋼板與梁外腹板角度一致，塔幅定位線為圓弧，截均勻變化，其外接形尺寸在與場身段相接處為2.33 m×1.53 m，在頂處為2.33 m×4.67 m，塔壁等厚t=30 mm，隔板形式統(tǒng)一為環(huán)形框架隔板，平均間距約12 m。塔身段定位線為直線，面均勻變化，其外接矩形尺寸在與過段相接處為5.15 m×3.37 m，在與塔帽段相接處為2.33 m×1.53 m，壁等t=30 mm，隔板分為實腹式隔板與框架式隔板，平均約24 m。該文主要包含索塔吊裝、拼裝，索塔轉(zhuǎn)體施工，扣索安裝施工及調(diào)整等施工內(nèi)容。

2 索塔施工

2.1 索塔安裝

索塔運(yùn)輸通過17.5底載平板運(yùn)輸車，運(yùn)輸路線與主橋、引橋鋼箱梁運(yùn)輸路線一致，節(jié)段運(yùn)輸以節(jié)段為單位，分批分次依次運(yùn)輸至施工現(xiàn)場。索塔經(jīng)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后，采用260 t履帶吊吊裝至邊跨橋面位置，再通過橋上安裝設(shè)備（80 t輪式龍門吊）吊裝運(yùn)輸至安裝位置，利用起重設(shè)備吊運(yùn)至安裝支架上，逐節(jié)段連接，暫不焊接，待索塔塔帽段合龍后，調(diào)整安裝線型，使其符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求后，碼板定位，統(tǒng)一進(jìn)行逐段焊接，完成索塔初步安裝，具體安裝流程見下表1所示。

2.2 節(jié)段吊裝運(yùn)輸

節(jié)段吊裝上橋采用260 t履帶吊吊裝至橋面運(yùn)梁小車，索塔節(jié)段最大吊裝節(jié)段重量為62 t，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及吊裝條件，吊裝半徑為18 m，吊裝高度15 m，根據(jù)260 t履帶吊參數(shù)性能可知：選擇吊裝半徑18 m，臂長35 m，可吊裝重量為76.8 t，吊裝工況滿足現(xiàn)場實際情況。由于結(jié)構(gòu)橋面上有剪力釘，因此為保護(hù)橋面，采用型鋼路基板鋪設(shè)剪力釘空隙中，采用鋼板鋪設(shè)型鋼上，形成臨時橋面，其上為輪式龍門吊行走通道。梁段安裝采用運(yùn)梁小車運(yùn)輸至吊裝區(qū)域，然后采用100 t履帶掉吊裝至安裝支架上，吊裝半徑為8.0 m，吊裝高度為3.0 m，100 t履帶掉最大吊重為66 t，滿足吊裝需求。

2.3 預(yù)埋件設(shè)計安裝

索塔為八邊形結(jié)構(gòu)，單節(jié)段最大重量為50 t+（外腹板+爬梯0.8 t/m）節(jié)段劃分后按筒心段、外腹板1、外腹板3、外腹板4組合安裝，結(jié)合安裝流程及條件，為滿足吊裝、安裝需求，同時盡量減小預(yù)埋設(shè)施焊接對母材的影響，對索塔進(jìn)行合理的預(yù)埋件布設(shè)。在索塔兩側(cè)需增設(shè)調(diào)平墊塊（即支撐墊塊），其結(jié)構(gòu)采用與母材采用同材質(zhì)結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為Q345，臨時調(diào)平墊塊布設(shè)于橫隔板處，受斜邊逐段在變化，因此調(diào)平板設(shè)計隨變化而保持水平。

2.4 索塔安裝拼裝

（1）為方便索塔安裝、簡化索塔安裝工序，降低外腹板的安裝難度與風(fēng)險，因此將索塔外腹板安排在地面進(jìn)行拼裝，索塔在拼裝前，先將外腹板1提前吊裝進(jìn)入支架內(nèi)，進(jìn)行臨時支墊，待筒心段安裝完成后再進(jìn)行外腹板的安裝。外腹板1吊耳利用外腹板勁板位置，采用夾片式吊具進(jìn)行吊裝，利用起重設(shè)備直接吊裝進(jìn)入支架內(nèi)，臨時支墊固定，防止墜落。外腹板1逐節(jié)段吊裝至支架內(nèi)部，完成索塔所有外腹板1的安裝，進(jìn)入下一步施工工序。

（2）外腹板1安裝完成后進(jìn)行筒心段2安裝，索塔節(jié)段由運(yùn)輸車運(yùn)輸至邊跨位置，采用履帶吊吊裝上橋面，橋面上索塔節(jié)段吊裝設(shè)備主要采用100 t履帶吊，吊裝吊耳利用廠內(nèi)吊裝吊耳，不再單獨(dú)設(shè)置，利用履帶吊吊裝，將水平支撐墊位于支架支撐墊上，按設(shè)計要求調(diào)整支墊厚度，使其安裝線型滿足設(shè)計需求。局部需要調(diào)整標(biāo)高的利用千斤頂進(jìn)行微調(diào)，待全部筒心段安裝完成并焊接后進(jìn)行下一道工序。

（3）筒心段2部分全部焊接完成后，利用手拉葫蘆逐段調(diào)整外腹板1，并進(jìn)行焊接連接，完成外腹板1安裝。利用100 t履帶吊逐段安裝外腹板3，此處調(diào)節(jié)可采用螺旋式千斤頂配合手拉葫蘆，調(diào)整外腹板安裝位置，使其符合設(shè)計線型要求，并進(jìn)行焊接工序，完成外腹板3安裝。

（4）同步驟三相同方案逐段進(jìn)行外腹板4安裝，并逐段進(jìn)行焊接固定，將所有裝飾板焊接完成后進(jìn)行防腐涂裝工序處理，完成轉(zhuǎn)體準(zhǔn)備工序，進(jìn)入下一步施工工序。

3 索塔轉(zhuǎn)體施工

3.1 轉(zhuǎn)體設(shè)計參數(shù)

牽引索最大索力參數(shù)見表2所示：

背索索力參數(shù)見表3所示：

水平張拉索力參數(shù)見表4所示：

3.2 轉(zhuǎn)體施工流程

臥拼主塔（含主塔轉(zhuǎn)鉸、背索主塔扣點(diǎn)），安裝壓桿、拉桿、拉索錨點(diǎn)、背索錨點(diǎn)。拉索和背索穿好鋼絞線，拉索每根鋼絞線預(yù)緊約1 t，使拉桿鋼絞線也處于預(yù)緊狀態(tài)且每根鋼絞線長度相等（如長度差距過大可單根調(diào)整）。

預(yù)緊完成后，拉索依次加載到轉(zhuǎn)體荷載的20%、40%、60%、80%直至轉(zhuǎn)體荷載100%。整體結(jié)構(gòu)試加載，當(dāng)塔架離開胎架時，靜置12 h，檢查各部件受力及變形情況。

張拉牽引索，索塔轉(zhuǎn)體20°。繼續(xù)張拉牽引索，索塔轉(zhuǎn)體40°。

索塔轉(zhuǎn)體到40°，停止轉(zhuǎn)體，預(yù)緊背索鋼絞線，并依次加載到指定荷載的20%、40%、60%、80%直至加載到100%指定荷載。繼續(xù)張拉牽引索，同時下放背索，根據(jù)計算數(shù)據(jù)，確保牽引索和背索保持一定索力，索塔轉(zhuǎn)體到60°。繼續(xù)張拉牽引索，同時下放背索，根據(jù)計算數(shù)據(jù)，確保牽引索和背索保持一定索力，轉(zhuǎn)體70°，索塔轉(zhuǎn)體到位[1]。

對位焊接，待柔性拉桿位置臨時張拉完成后，按照20%等比例卸載背索、拉索，拆除拉桿和壓桿，完成轉(zhuǎn)體施工。

4 結(jié)論

在斜拉橋索塔施工方面，索塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方法對橋梁的整體穩(wěn)定性具有重要影響。索塔施工需要確保結(jié)構(gòu)的精度和穩(wěn)定性，尤其是在高空作業(yè)和大型構(gòu)件吊裝過程中，需要精確控制施工參數(shù)，還需要考慮施工環(huán)境和條件的影響，制定科學(xué)合理的施工方案和措施。轉(zhuǎn)體施工也需要解決一系列技術(shù)難題，如轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的精確設(shè)計、轉(zhuǎn)體過程中的穩(wěn)定性控制、轉(zhuǎn)體速度與精度控制等。通過采用先進(jìn)的施工設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)，可以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)體施工過程的精確控制和監(jiān)測，斜拉橋索塔施工與轉(zhuǎn)體施工技術(shù)是斜拉橋建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，需要綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工環(huán)境、施工方法和設(shè)備性能等多方面因素，通過不斷優(yōu)化和創(chuàng)新施工技術(shù)，可以提高斜拉橋建設(shè)的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)

[1]高杰，李斯奇，林水強(qiáng)，等.轉(zhuǎn)體施工橋梁橋塔施工技術(shù)及過程模擬分析[C].《施工技術(shù)》雜志社，亞太建設(shè)科技信息研究院有限公司.2021年全國土木工程施工技術(shù)交流會論文集（下冊）.中國建筑第六工程局有限公司;福建省龍巖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站;福建省龍巖市城市建設(shè)投資發(fā)展有限公司，2021：5.

收稿日期：2024-06-13

作者簡介：周康福（1986—），本科，男，工程師，主要從事公路工程、市政工程施工管理。

通訊作者：何娟（1987—），本科，女，高級工程師，主要從事公路工程、市政工程項目管理。