探析斜拉桥主塔施工要点
2018-05-07
随着我国经济不断地发展,我国桥梁也在大量进行建设。桥梁主要越河流和道路，特别需要跨大河大江桥梁，就需要建设大跨度桥梁。斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。可以说斜拉桥是现在主流的大跨度桥梁发展方向。斜拉桥由主塔、主梁和斜拉索组成。斜拉桥主塔施工包括下塔柱的施工、横梁的施工、上塔柱的施工和索管的施工，斜拉桥主塔施工是斜拉桥施工的关键环节，主塔施工技术水平的高低直接影响整个桥梁建设和使用。
一、下塔柱的施工
斜拉桥下塔柱高度较低，采用常规施工方法,利用支架和爬模施工。由于下横梁自重较大,承台之间的系梁设计仅考虑承受拉压力及自重,而系梁之间的净距又限制了采用扩大基础的可能,故下横梁支架基础采用桩基础,支架考虑压缩变形因素采用钢管柱。下塔柱在承台施工结束后采用钢模板一次立模浇筑成型，下塔柱为大体砼，施工时须采取相应对策降低砼水化热，防止砼开裂，具体措施与主桥承台大体积混凝土施工工艺基本相同。基本上都是采用一次性连续浇注,为防止施工期出现大体积混凝土害温度裂缝,对其温控进行了控制。
为达到温控标准要求,首先应合理选择原材料,优化混凝土配合比。同时选用水化热较低矿渣硅酸盐水泥、级配良好的石灰岩碎石、优质中砂,掺入磨细粉煤灰取代部分水泥及缓凝高效减水剂。同时布置冷却水管能否有效控制桥墩台大体积混凝土内部温升,防止混凝土表面出现温度裂缝,采用直径为四五厘米的铸铁水管作为冷却水管。其在实塔肢、下塔柱中的
布置纵、横均按一定间距进行,且最外层冷却水管靠近混凝土表面不超过一定厚度。利用江水作为循环水,下塔柱冷却水管按要求进行布置。
二、横梁的施工
斜拉桥横梁一般与之相连的主塔身一起施工，主塔身外侧三个面仍用爬架施工。横梁长度一般较长，截面一般为单箱双室结构。两端截面为实心段，其结构与下横梁类似。因上横梁自重较大，为尽量减少施工中支撑钢结构的用量。采取预埋牛腿与钢管柱相结合的支撑体系，具体作法是在上横梁两端已浇注的塔身内埋设牛腿，钢管柱则置于下横梁上。然后在牛腿与钢管柱上布设分配梁及模板。与满铺支架相比，此法拆装方便，支架弹性及非弹性变形小，易于施工控制。施工速度快而且非常便捷。横梁一般都会张拉预应力，而横梁的预应力张拉控制是施工的一个控制点，下面主要对横梁预应力张拉进行简要探讨。
首先对塑料波纹管的安装定位，波纹管在劲性骨架安装后定位在骨架上,在接点处用钢筋进行固定，以保证位置准确稳定。在绑扎主筋的横向箍筋到波纹管处时,同时绑扎波纹管的防崩钢筋。其次在进行锚座安装时，先将锚座逐个临时固定在主筋或箍筋上,并连接好波纹管,再用螺栓固定在槽口模板。为防止波纹管漏浆，在锚座安装结束后，在波纹管内穿入一根胶管，待混凝土初凝后拔出。如有波纹管变形应马上进行处理。张拉前进行穿束，每束数十根,分几个小束和几次次穿完，每小束用疏把疏埋并一段进行绑扎,采用人工穿束方法。最后进行预应力张拉，由于张拉吨位大同时曲率半径小,为保证每根钢绞线受力均匀，还应进行分批张拉。
三、上塔柱的施工
斜拉桥上塔柱结构复杂，为拉索锚索区且有双向预应力结构。其施工面层又在很高的高空，混凝土的泵送和人员、材料、设备的运送以及测量等工作均带来一定的难度。因此相比而言上塔柱的施工是本工程的一个难点。上塔柱结构施工与下塔柱一样，塔身外侧三个面采用爬模施工，内侧用通架脚手、吊装模板方法，只是模板的设计需根据拉索索导管的位置及锚垫板位置的变化而变化，索导管的安装需反复精密测量和精确定位。在塔柱体交汇部分的下部设置托梁来支承交汇部分的荷载。托梁搁置于预埋的牛腿上，模板利用爬模的模板改制。外脚手仍然利用爬架。混凝土施工采用泵送。下面主要对测量和混凝土浇筑进行介绍。
上塔柱结构型式复杂,特别是上塔柱段外侧为空间曲面,给测量计算工作增加了难度，加之上塔柱离测量控制点较远,并受天气、温度影响较大,测量的精度受到一定的影响。首先进行上塔柱劲性骨架的定位,然后进行钢筋框架定位,最后进行模板定位。根据上塔柱的各侧面倾斜度计算相应高程处塔柱角点的坐标,如果实测坐标与理论值不相符,通过调整直至与理论值相符,使上塔柱各角点均符合设计要求。因此在上塔柱施工测量,一方面要保证各节段部位的几何尺寸,空间位置的正确。另一方面,上塔柱高空作业面小,交叉工序多,测量定位工作必须成果数据处理快捷,要求测量仪器操作安全方便、精度高,故采用精度较高的全站仪三维坐标法为主塔放样。承台竣工后,进行全桥控制点的复核,统一确定桥轴线及两主塔高程,建立一套测量控制系统。
对上塔柱混凝土配合比进行优化选择，同一厂家外掺剂，混凝土搅拌要均匀，防止因外掺剂等分布不均匀而导致的混凝土颜色不一致，确保整个塔身色泽一致。上塔柱模板以刚度控制设计，其刚度满足浇筑混凝土及拆模时不变形，上塔柱外模板均采用大块钢模板，以减少模板接缝。相邻模板之间采用螺栓紧固，确保模板连接平顺、无突变。模板使用前用钢丝刷将表面浮锈清除干净，并涂抹脱模剂，模板每拆翻一次均要用钢丝刷将模板表面浮浆清除干净，涂上脱模剂后周转使用。上塔柱混凝土浇筑前，严格按照规范要求在钢筋表面设置混凝土垫块，垫块布置间距不大于四十厘米，防止钢筋保护层过小而出现露筋。混凝土浇筑时，严格按照规范要求进行混凝土布料及振捣，防止混凝土离析、漏振、过振翻砂等现象发生。上塔柱混凝土拆除模板后，采用防水纸包裹养护，防水纸采用大幅宽纸，用胶带纸紧密粘合，使整个混凝土表面形成完全的防水覆盖。
四、索管的施工
索管的安装定位是上塔柱施工的关键工作，是影响施工周期的主要因素。为了控制好索道管的位置，施工时特别设计和制造了索道管的定位支架。支架上备用微调设计，可精确地调整位置。由于索自重的影响，索在出塔面处有一定的垂度。所以在埋设索道管时，还需考虑此垂度的影响。索道管的安装精度较高,中心允许偏差很小。其安装定位工序为，详细检查索道管的加工质量尺寸要求。内业计算索道管的安装坐标数据及部位,方位编号,防止出错。安装时采用室内装配与现场调试相结合的方法,即通过全站仪三维坐标法定位劲性骨架与索道管的整体组合。索道管高程的控制,通过测量计算考虑预拱量,用三维坐标法、悬拉钢尺法控制。
五、结束语：在斜拉桥主塔中，我们应该选择适宜的施工技术，并在施工的过程中不断探求新技术。
参考文献
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