探析斜拉橋主塔施工要點(diǎn)
2018-05-07
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展,我國(guó)橋梁也在大量進(jìn)行建設(shè)。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(shè)大跨度橋梁。斜拉橋又稱(chēng)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(lái)的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內(nèi)彎矩減小，降低建筑高度，減輕了結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了材料?？梢哉f(shuō)斜拉橋是現(xiàn)在主流的大跨度橋梁發(fā)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(guān)鍵環(huán)節(jié)，主塔施工技術(shù)水平的高低直接影響整個(gè)橋梁建設(shè)和使用。
一、下塔柱的施工
斜拉橋下塔柱高度較低，采用常規(guī)施工方法,利用支架和爬模施工。由于下橫梁自重較大,承臺(tái)之間的系梁設(shè)計(jì)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(kuò)大基礎(chǔ)的可能,故下橫梁支架基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),支架考慮壓縮變形因素采用鋼管柱。下塔柱在承臺(tái)施工結(jié)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(shí)須采取相應(yīng)對(duì)策降低砼水化熱，防止砼開(kāi)裂，具體措施與主橋承臺(tái)大體積混凝土施工工藝基本相同?；旧隙际遣捎靡淮涡赃B續(xù)澆注,為防止施工期出現(xiàn)大體積混凝土害溫度裂縫,對(duì)其溫控進(jìn)行了控制。
為達(dá)到溫控標(biāo)準(zhǔn)要求,首先應(yīng)合理選擇原材料,優(yōu)化混凝土配合比。同時(shí)選用水化熱較低礦渣硅酸鹽水泥、級(jí)配良好的石灰?guī)r碎石、優(yōu)質(zhì)中砂,摻入磨細(xì)粉煤灰取代部分水泥及緩凝高效減水劑。同時(shí)布置冷卻水管能否有效控制橋墩臺(tái)大體積混凝土內(nèi)部溫升,防止混凝土表面出現(xiàn)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(shí)塔肢、下塔柱中的
布置縱、橫均按一定間距進(jìn)行,且最外層冷卻水管靠近混凝土表面不超過(guò)一定厚度。利用江水作為循環(huán)水,下塔柱冷卻水管按要求進(jìn)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(cè)三個(gè)面仍用爬架施工。橫梁長(zhǎng)度一般較長(zhǎng)，截面一般為單箱雙室結(jié)構(gòu)。兩端截面為實(shí)心段，其結(jié)構(gòu)與下橫梁類(lèi)似。因上橫梁自重較大，為盡量減少施工中支撐鋼結(jié)構(gòu)的用量。采取預(yù)埋牛腿與鋼管柱相結(jié)合的支撐體系，具體作法是在上橫梁兩端已澆注的塔身內(nèi)埋設(shè)牛腿，鋼管柱則置于下橫梁上。然后在牛腿與鋼管柱上布設(shè)分配梁及模板。與滿(mǎn)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(huì)張拉預(yù)應(yīng)力，而橫梁的預(yù)應(yīng)力張拉控制是施工的一個(gè)控制點(diǎn)，下面主要對(duì)橫梁預(yù)應(yīng)力張拉進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。
首先對(duì)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(diǎn)處用鋼筋進(jìn)行固定，以保證位置準(zhǔn)確穩(wěn)定。在綁扎主筋的橫向箍筋到波紋管處時(shí),同時(shí)綁扎波紋管的防崩鋼筋。其次在進(jìn)行錨座安裝時(shí)，先將錨座逐個(gè)臨時(shí)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(jié)束后，在波紋管內(nèi)穿入一根膠管，待混凝土初凝后拔出。如有波紋管變形應(yīng)馬上進(jìn)行處理。張拉前進(jìn)行穿束，每束數(shù)十根,分幾個(gè)小束和幾次次穿完，每小束用疏把疏埋并一段進(jìn)行綁扎,采用人工穿束方法。最后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，由于張拉噸位大同時(shí)曲率半徑小,為保證每根鋼絞線(xiàn)受力均勻，還應(yīng)進(jìn)行分批張拉。
三、上塔柱的施工
斜拉橋上塔柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為拉索錨索區(qū)且有雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。其施工面層又在很高的高空，混凝土的泵送和人員、材料、設(shè)備的運(yùn)送以及測(cè)量等工作均帶來(lái)一定的難度。因此相比而言上塔柱的施工是本工程的一個(gè)難點(diǎn)。上塔柱結(jié)構(gòu)施工與下塔柱一樣，塔身外側(cè)三個(gè)面采用爬模施工，內(nèi)側(cè)用通架腳手、吊裝模板方法，只是模板的設(shè)計(jì)需根據(jù)拉索索導(dǎo)管的位置及錨墊板位置的變化而變化，索導(dǎo)管的安裝需反復(fù)精密測(cè)量和精確定位。在塔柱體交匯部分的下部設(shè)置托梁來(lái)支承交匯部分的荷載。托梁擱置于預(yù)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?；炷潦┕げ捎帽盟?。下面主要對(duì)測(cè)量和混凝土澆筑進(jìn)行介紹。
上塔柱結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜,特別是上塔柱段外側(cè)為空間曲面,給測(cè)量計(jì)算工作增加了難度，加之上塔柱離測(cè)量控制點(diǎn)較遠(yuǎn),并受天氣、溫度影響較大,測(cè)量的精度受到一定的影響。首先進(jìn)行上塔柱勁性骨架的定位,然后進(jìn)行鋼筋框架定位,最后進(jìn)行模板定位。根據(jù)上塔柱的各側(cè)面傾斜度計(jì)算相應(yīng)高程處塔柱角點(diǎn)的坐標(biāo),如果實(shí)測(cè)坐標(biāo)與理論值不相符,通過(guò)調(diào)整直至與理論值相符,使上塔柱各角點(diǎn)均符合設(shè)計(jì)要求。因此在上塔柱施工測(cè)量,一方面要保證各節(jié)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(yè)面小,交叉工序多,測(cè)量定位工作必須成果數(shù)據(jù)處理快捷,要求測(cè)量?jī)x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(biāo)法為主塔放樣。承臺(tái)竣工后,進(jìn)行全橋控制點(diǎn)的復(fù)核,統(tǒng)一確定橋軸線(xiàn)及兩主塔高程,建立一套測(cè)量控制系統(tǒng)。
對(duì)上塔柱混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化選擇，同一廠(chǎng)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(dǎo)致的混凝土顏色不一致，確保整個(gè)塔身色澤一致。上塔柱模板以剛度控制設(shè)計(jì)，其剛度滿(mǎn)足澆筑混凝土及拆模時(shí)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(wú)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(zhuǎn)使用。上塔柱混凝土澆筑前，嚴(yán)格按照規(guī)范要求在鋼筋表面設(shè)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(hù)層過(guò)小而出現(xiàn)露筋?；炷翝仓r(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行混凝土布料及振搗，防止混凝土離析、漏振、過(guò)振翻砂等現(xiàn)象發(fā)生。上塔柱混凝土拆除模板后，采用防水紙包裹養(yǎng)護(hù)，防水紙采用大幅寬紙，用膠帶紙緊密粘合，使整個(gè)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(guān)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(shí)特別設(shè)計(jì)和制造了索道管的定位支架。支架上備用微調(diào)設(shè)計(jì)，可精確地調(diào)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(shè)索道管時(shí)，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?yàn)?，詳?xì)檢查索道管的加工質(zhì)量尺寸要求。內(nèi)業(yè)計(jì)算索道管的安裝坐標(biāo)數(shù)據(jù)及部位,方位編號(hào),防止出錯(cuò)。安裝時(shí)采用室內(nèi)裝配與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試相結(jié)合的方法,即通過(guò)全站儀三維坐標(biāo)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(guò)測(cè)量計(jì)算考慮預(yù)拱量,用三維坐標(biāo)法、懸拉鋼尺法控制。
五、結(jié)束語(yǔ)：在斜拉橋主塔中，我們應(yīng)該選擇適宜的施工技術(shù)，并在施工的過(guò)程中不斷探求新技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳光福，《大體積混凝土施工技術(shù)》，中國(guó)港灣建設(shè)，2003
[2]傅光奇，饒思禮，《湛江海灣大橋施工綜述》，中外公路，2006
[3]蔡少云，《南京三橋北主塔鋼混結(jié)合段施工測(cè)量技術(shù)》，現(xiàn)代測(cè)繪，2004
[4]蒙幸，《姚東大橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)探討》，山西建筑，2010
[5]孫遠(yuǎn)，徐棟，《天津赤峰橋主塔施工應(yīng)力監(jiān)測(cè)》，施工技術(shù)，2009
