淺談斜拉橋施工技術(shù)
2018-04-02
目前我國斜拉橋的建設(shè)已經(jīng)有獨(dú)塔、雙塔和多塔式等所有的結(jié)構(gòu)形式，其施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)就在于塔索和主梁上，具體施工方法要根據(jù)不同的橋梁工程中各自不同的材質(zhì)選擇而決定。
一、工程設(shè)計(jì)概況和設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1.工程設(shè)計(jì)概況
南京市六合新城龍池路跨滁河大橋及連接線工程位于南京市六合區(qū)，交通便利，為方便業(yè)主出行，遂在已建橋梁兩側(cè)再各修建一條臨時(shí)便道與主變道連接。該橋梁西起金穗大道，東至規(guī)劃西陳路，工程道路全長為1100米（其中龍池路跨滁河大橋橋梁長度為661米、毛營河橋梁長度為20米、其余為連接線），道路寬度為40米。
其主橋采用獨(dú)拱塔雙索面斜拉橋，主跨跨度100m、塔高自橋面以上為66m，采用橢圓型鋼箱混凝土塔柱空間雙索面斜拉橋，墩塔梁固結(jié)體系。100m跨索距采用5m，85m跨索距采用4m。單個截面橫橋向?qū)挾葹?m，縱橋向?qū)挾人敒?.5m、橋面處為6.5m、承臺頂為7m。
2.設(shè)計(jì)特點(diǎn)
由于斜拉橋的中塔、梁、索等方面在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的變化和組合形式都是多樣的，基于通航、美觀和地域象征上的考慮，六合新城龍池路跨滁河大橋采用了斜拉橋方案，設(shè)計(jì)在構(gòu)件尺寸、形式選擇和組合上包含下述特征：第一，采用大直徑鉆孔樁和大體積承臺；第二，全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；第三，斷面主梁和寬跨比較大致塔柱橫梁斜度較大等。
上述設(shè)計(jì)特點(diǎn)對施工技術(shù)提出了較高的要求，與國內(nèi)已建成的斜拉橋相比，由于該工程的混凝土主梁寬度和塔柱斜度都很大，我們在施工中除了合理應(yīng)用高性能混凝土和預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)外，還主要應(yīng)用了牽索掛籃懸澆等施工技術(shù)，在基礎(chǔ)施工中擁有了有效控制成本和施工速度的特有施工方法。
二、施工場地、主要生產(chǎn)設(shè)施布置及施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.施工場地及主要生產(chǎn)設(shè)施的布置
本工程大橋?yàn)闁|西走向。為了方便施工、集中管理，共設(shè)2處集中施工場地，即河道兩側(cè)各一處，即項(xiàng)目經(jīng)理部建在河道西側(cè)，寺廟南側(cè)，內(nèi)設(shè)辦公室，會議室，試驗(yàn)室，管理人員宿舍等。另一側(cè)為生產(chǎn)區(qū)，該區(qū)還依次布置了零星材料和工具倉庫、交通碼頭、起重運(yùn)輸碼頭、鋼結(jié)構(gòu)加工車間、砂及碎石堆場、水泥倉庫、混凝土攪拌站，為施工做好了提前準(zhǔn)備。施工用水通過接入自來水管網(wǎng)解決。
2.施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)
2. 1鉆孔樁施工
主墩樁基直徑2m，孔深約70m，屬大直徑深孔樁基;根據(jù)地勘報(bào)告顯示，樁底附近層有中風(fēng)化巖層，增加成孔難度。且在河道內(nèi)，根據(jù)整體工期安排，樁基施工處在汛期，河內(nèi)水位高，對圍堰要求也高。
2. 2承臺開挖施工
9#、10#橋墩承臺開挖在河中，且開挖深度深，10#墩開挖深度達(dá)到13m。10#主墩承臺為大體積混凝土施工，其施工組織和溫度、變形裂縫控制難度大。
2. 3現(xiàn)澆施工
主橋主跨采用懸澆施工，全斷面掛籃模板的設(shè)計(jì)難度大。副跨在魚塘正上方，采用現(xiàn)澆施工需對支架體系進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。
2.4施工監(jiān)控
由于本橋采用橢圓形鋼箱混凝土塔柱空間雙索面斜拉橋體系，結(jié)構(gòu)自重對橋梁內(nèi)力影響極大，因此，梁體混凝土澆筑方量需進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
三、施工技術(shù)措施
1.樁基施工
本橋樁基總數(shù)為184顆，所有樁基混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度均為C30。該區(qū)圖紙以粉質(zhì)粘土和砂石層為主，給鉆孔樁施工帶來一定的難度，結(jié)合工期考慮，選用成孔快、護(hù)壁好的環(huán)保型旋挖鉆機(jī)作業(yè)。嚴(yán)格按照施工工藝流程進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)和泥漿拌制，隨時(shí)觀察土層的變化以及天氣變化，并保持鉆孔施工中的連續(xù)性，不得中途停頓，交接班時(shí)也要做好相應(yīng)的施工狀況和進(jìn)度記錄。一旦施工中出現(xiàn)斷樁，要及時(shí)采取有效可行且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法進(jìn)行基樁增加或用沖擊鉆進(jìn)行復(fù)原處理等措施。
2.橋臺、承臺施工
全橋橋臺共2個，承臺32個，均采用C30混凝土澆筑，共計(jì)8238m³。為了更好的止水，采用的是拉森鋼板樁沿河從上到下依次打樁的施工方法，降水之后采用三道鋼支撐的垂直開挖法進(jìn)行坑基開挖。其中該工程中的承臺鋼筋一定要確保在現(xiàn)場加工并檢查合格完畢后，再由汽車吊配合進(jìn)行綁扎安裝，期間要保證預(yù)埋鋼筋的位置符合設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確要求。
在承臺模板支護(hù)的施工中，為了降低水泥活性，混凝土塌落度須控制在160±20cm，水泥用量控制在300kg/m3以內(nèi)，為延緩水化熱的時(shí)間，混凝土初凝時(shí)間不小于12小時(shí)，其具體的配比由試驗(yàn)室確定。同時(shí)為了不引發(fā)大體積承臺混凝土出現(xiàn)裂縫，混凝土施工的溫度也要嚴(yán)格控制。其本身的內(nèi)外溫差不得大于25℃，混凝土的表面與外部環(huán)境的溫差值也控制在這一范圍內(nèi)，最后的養(yǎng)護(hù)階段，溫度不得低于10℃。對不符合施工要求的溫差范圍，一定要采取有效措施進(jìn)行處理，否則不予進(jìn)行施工。
3.主梁主塔和施工
本工程橋梁段661m，主橋主跨采用掛籃懸澆施工方法，澆注節(jié)段長5m，節(jié)段數(shù)量15節(jié)。設(shè)計(jì)建議方案為采用前支點(diǎn)牽索掛籃施工，且單側(cè)掛籃重量不得超過800KN。副跨進(jìn)行現(xiàn)澆施工，施工順序?yàn)橄人┕さ搅旱讜r(shí)進(jìn)行0#塊施工。主梁0#塊采用鋼管、貝雷架作支撐立?，F(xiàn)澆。外模采用鋼模，為了減少模板的耗損，其鋼模設(shè)計(jì)最好便于拆除，最好能與1#塊及標(biāo)準(zhǔn)號塊模板通用。同時(shí)，主梁在懸臂施工過程中，節(jié)段線型控制通過監(jiān)測手段來實(shí)施及調(diào)整。
主塔為橢圓形鋼箱混凝土結(jié)構(gòu)，橋面往下部分分為上下兩層，上層共66m分14節(jié)進(jìn)行澆筑，應(yīng)用的施工的主要機(jī)械設(shè)備有塔吊、汽車泵、拖泵等。塔吊最大吊重為16t。塔柱施工采用分層形式進(jìn)行，下塔柱水平分層一次澆筑成型。需要特別注意的是，在主塔的混凝土澆筑過程中，一旦出現(xiàn)大風(fēng)和雷雨等的極端天氣，要立刻停工，如實(shí)在工期緊張，則應(yīng)采取必要的安全措施。
4.斜拉鎖施工
斜拉索施工主要包括施工前準(zhǔn)備工作、斜拉索運(yùn)輸、斜拉索吊裝上橋、橋面展索、掛索、張拉、索力檢測、索力調(diào)整及減振裝置安裝等工序。本橋拉索安裝利用塔吊、卷揚(yáng)機(jī)、探桿、軟牽引設(shè)備、千斤頂和橋面汽車吊等完成。由于其施工作業(yè)面長、危險(xiǎn)性大等特點(diǎn)，施工人員一定要掌握相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范要求，做到文明施工。
5.墩柱施工
墩柱采用常規(guī)支架模板法施工。墩身砼一次灌注成型，砼施工采用商品拌合站集中生產(chǎn)，砼輸送泵施工的方法，模板用吊車安裝。
結(jié)束語
眾所周知，斜拉橋亦稱牽索橋、斜纜橋或斜張橋等，在我國的橋梁建設(shè)中較為常見，已經(jīng)成為當(dāng)代橋梁世界里的一顆新星，能夠有效地利用結(jié)構(gòu)材料和較好的適應(yīng)大跨徑橋梁的一種新型橋梁。通過本工程建設(shè)案例的分析及施工技術(shù)的嘗試摸索，希望為同類橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平的提高，以及安全施工和結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)和可供實(shí)踐的有益參考，如有不到之處，還請同行們加以指正。
參考文獻(xiàn)：
【1】胡興權(quán) 穆英潔;;斜拉橋施工技術(shù)探討[M];華章 2011年27期
【2】高榮雄;;混合梁斜拉橋施工控制技術(shù)研究[M];武漢理工大學(xué);2005年
【3】時(shí)相生;陳凱聲;;淺談斜拉橋施工[J];技術(shù)與市場;2011年08期
