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探析斜拉橋主塔施工要點
2018-05-07  中國橋梁網 分享到:
關鍵詞:斜拉橋 主塔、下塔柱 橫梁 上塔柱 索管 

   隨著我國經濟不斷地發展,我國橋梁也在大量進行建設。橋梁主要越河流和道路,特別需要跨大河大江橋梁,就需要建設大跨度橋梁。斜拉橋又稱斜張橋,是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁,是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續梁。其可使梁體內彎矩減小,降低建筑高度,減輕了結構重量,節省了材料。可以說斜拉橋是現在主流的大跨度橋梁發展方向。斜拉橋由主塔、主梁和斜拉索組成。斜拉橋主塔施工包括下塔柱的施工、橫梁的施工、上塔柱的施工和索管的施工,斜拉橋主塔施工是斜拉橋施工的關鍵環節,主塔施工技術水平的高低直接影響整個橋梁建設和使用。

   一、下塔柱的施工

   斜拉橋下塔柱高度較低,采用常規施工方法,利用支架和爬模施工。由于下橫梁自重較大,承臺之間的系梁設計僅考慮承受拉壓力及自重,而系梁之間的凈距又限制了采用擴大基礎的可能,故下橫梁支架基礎采用樁基礎,支架考慮壓縮變形因素采用鋼管柱。下塔柱在承臺施工結束后采用鋼模板一次立模澆筑成型,下塔柱為大體砼,施工時須采取相應對策降低砼水化熱,防止砼開裂,具體措施與主橋承臺大體積混凝土施工工藝基本相同。基本上都是采用一次性連續澆注,為防止施工期出現大體積混凝土害溫度裂縫,對其溫控進行了控制。

   為達到溫控標準要求,首先應合理選擇原材料,優化混凝土配合比。同時選用水化熱較低礦渣硅酸鹽水泥、級配良好的石灰巖碎石、優質中砂,摻入磨細粉煤灰取代部分水泥及緩凝高效減水劑。同時布置冷卻水管能否有效控制橋墩臺大體積混凝土內部溫升,防止混凝土表面出現溫度裂縫,采用直徑為四五厘米的鑄鐵水管作為冷卻水管。其在實塔肢、下塔柱中的

   布置縱、橫均按一定間距進行,且最外層冷卻水管靠近混凝土表面不超過一定厚度。利用江水作為循環水,下塔柱冷卻水管按要求進行布置。

   二、橫梁的施工

   斜拉橋橫梁一般與之相連的主塔身一起施工,主塔身外側三個面仍用爬架施工。橫梁長度一般較長,截面一般為單箱雙室結構。兩端截面為實心段,其結構與下橫梁類似。因上橫梁自重較大,為盡量減少施工中支撐鋼結構的用量。采取預埋牛腿與鋼管柱相結合的支撐體系,具體作法是在上橫梁兩端已澆注的塔身內埋設牛腿,鋼管柱則置于下橫梁上。然后在牛腿與鋼管柱上布設分配梁及模板。與滿鋪支架相比,此法拆裝方便,支架彈性及非彈性變形小,易于施工控制。施工速度快而且非常便捷。橫梁一般都會張拉預應力,而橫梁的預應力張拉控制是施工的一個控制點,下面主要對橫梁預應力張拉進行簡要探討。

   首先對塑料波紋管的安裝定位,波紋管在勁性骨架安裝后定位在骨架上,在接點處用鋼筋進行固定,以保證位置準確穩定。在綁扎主筋的橫向箍筋到波紋管處時,同時綁扎波紋管的防崩鋼筋。其次在進行錨座安裝時,先將錨座逐個臨時固定在主筋或箍筋上,并連接好波紋管,再用螺栓固定在槽口模板。為防止波紋管漏漿,在錨座安裝結束后,在波紋管內穿入一根膠管,待混凝土初凝后拔出。如有波紋管變形應馬上進行處理。張拉前進行穿束,每束數十根,分幾個小束和幾次次穿完,每小束用疏把疏埋并一段進行綁扎,采用人工穿束方法。最后進行預應力張拉,由于張拉噸位大同時曲率半徑小,為保證每根鋼絞線受力均勻,還應進行分批張拉。

   三、上塔柱的施工

   斜拉橋上塔柱結構復雜,為拉索錨索區且有雙向預應力結構。其施工面層又在很高的高空,混凝土的泵送和人員、材料、設備的運送以及測量等工作均帶來一定的難度。因此相比而言上塔柱的施工是本工程的一個難點。上塔柱結構施工與下塔柱一樣,塔身外側三個面采用爬模施工,內側用通架腳手、吊裝模板方法,只是模板的設計需根據拉索索導管的位置及錨墊板位置的變化而變化,索導管的安裝需反復精密測量和精確定位。在塔柱體交匯部分的下部設置托梁來支承交匯部分的荷載。托梁擱置于預埋的牛腿上,模板利用爬模的模板改制。外腳手仍然利用爬架。混凝土施工采用泵送。下面主要對測量和混凝土澆筑進行介紹。

   上塔柱結構型式復雜,特別是上塔柱段外側為空間曲面,給測量計算工作增加了難度,加之上塔柱離測量控制點較遠,并受天氣、溫度影響較大,測量的精度受到一定的影響。首先進行上塔柱勁性骨架的定位,然后進行鋼筋框架定位,最后進行模板定位。根據上塔柱的各側面傾斜度計算相應高程處塔柱角點的坐標,如果實測坐標與理論值不相符,通過調整直至與理論值相符,使上塔柱各角點均符合設計要求。因此在上塔柱施工測量,一方面要保證各節段部位的幾何尺寸,空間位置的正確。另一方面,上塔柱高空作業面小,交叉工序多,測量定位工作必須成果數據處理快捷,要求測量儀器操作安全方便、精度高,故采用精度較高的全站儀三維坐標法為主塔放樣。承臺竣工后,進行全橋控制點的復核,統一確定橋軸線及兩主塔高程,建立一套測量控制系統。

   對上塔柱混凝土配合比進行優化選擇,同一廠家外摻劑,混凝土攪拌要均勻,防止因外摻劑等分布不均勻而導致的混凝土顏色不一致,確保整個塔身色澤一致。上塔柱模板以剛度控制設計,其剛度滿足澆筑混凝土及拆模時不變形,上塔柱外模板均采用大塊鋼模板,以減少模板接縫。相鄰模板之間采用螺栓緊固,確保模板連接平順、無突變。模板使用前用鋼絲刷將表面浮銹清除干凈,并涂抹脫模劑,模板每拆翻一次均要用鋼絲刷將模板表面浮漿清除干凈,涂上脫模劑后周轉使用。上塔柱混凝土澆筑前,嚴格按照規范要求在鋼筋表面設置混凝土墊塊,墊塊布置間距不大于四十厘米,防止鋼筋保護層過小而出現露筋。混凝土澆筑時,嚴格按照規范要求進行混凝土布料及振搗,防止混凝土離析、漏振、過振翻砂等現象發生。上塔柱混凝土拆除模板后,采用防水紙包裹養護,防水紙采用大幅寬紙,用膠帶紙緊密粘合,使整個混凝土表面形成完全的防水覆蓋。

   四、索管的施工

   索管的安裝定位是上塔柱施工的關鍵工作,是影響施工周期的主要因素。為了控制好索道管的位置,施工時特別設計和制造了索道管的定位支架。支架上備用微調設計,可精確地調整位置。由于索自重的影響,索在出塔面處有一定的垂度。所以在埋設索道管時,還需考慮此垂度的影響。索道管的安裝精度較高,中心允許偏差很小。其安裝定位工序為,詳細檢查索道管的加工質量尺寸要求。內業計算索道管的安裝坐標數據及部位,方位編號,防止出錯。安裝時采用室內裝配與現場調試相結合的方法,即通過全站儀三維坐標法定位勁性骨架與索道管的整體組合。索道管高程的控制,通過測量計算考慮預拱量,用三維坐標法、懸拉鋼尺法控制。

   五、結束語:在斜拉橋主塔中,我們應該選擇適宜的施工技術,并在施工的過程中不斷探求新技術。

   參考文獻

   [1]陳光福,《大體積混凝土施工技術》,中國港灣建設,2003

   [2]傅光奇,饒思禮,《湛江海灣大橋施工綜述》,中外公路,2006

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   [4]蒙幸,《姚東大橋主塔施工關鍵技術探討》,山西建筑,2010

   [5]孫遠,徐棟,《天津赤峰橋主塔施工應力監測》,施工技術,2009
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