天津交通职业学院 天津市 300110
摘要：斜塔空间双索面斜拉桥造型复杂，施工难度大，本文结合工程实例，分析了桥梁施工中关键技术问题，并重点阐述了主塔施工工艺，本文对同类桥梁施工具有重大参考意义。
关键词：混凝土塔；空间双索面；斜拉桥
1 引言
斜拉桥具有建筑高度小、跨越能力大等优点，在我国大跨桥梁中被广泛采用。同时由于其造型新颖、外形优雅美观，近年来随着我国经济的发展，其在城市景观桥梁中也有较多应用，已成为景观桥梁设计中不可缺少的组成部分。在对景观要求较高的斜拉桥设计中，设计师们往往根据斜拉桥自身结构特点，在桥塔及斜拉索的布置上做文章，使其能够达到较好的景观效果。此类桥梁造型复杂，施工工序多，对质量及精度要求高，施工难度大。本文结合工程实例，阐述了一座大跨斜独塔空间双索面斜拉桥的施工工艺，并对施工关键技术问题进行了分析。
2 项目概况
本工程为城市跨河桥梁，由主桥及引桥组成，主桥长295m，引桥长35m，桥梁全长330m，全宽41m。主桥为斜塔空间索面斜拉桥，采用塔墩梁固结体系，具体跨径布置为：40m+160m+95m=295m，引桥为预应力混凝土现浇箱梁结构。总体布置如下图所示：
桥梁立面布置示意图
主塔为混凝土结构，横断面为A字型，顺桥向向边跨侧倾斜75°，桥面以上塔高110m。主塔沿高度方向分为下塔柱、中塔柱及上塔柱。下塔柱采用实心矩形断面，高11.5m，中塔柱分为两肢，均采用薄壁箱形断面，索塔竖直方向高85m，上塔柱为单肢，采用薄壁箱形截面，高度为18m。
一般位置主梁采用钢结构，梁高2.5m，塔墩梁固结处采用混凝土结构，梁高2.5-3.5m，塔根处混凝土主梁全长40m，其两侧各设置3米长钢混过渡段，引桥主梁为预应力混凝土现浇箱梁结构。斜拉索采用环氧喷涂钢绞线成品索，标准强度1860MPa。主跨侧共设置12对斜拉索，呈扇形布置，边跨侧共设置8对斜拉索，斜拉索两端均采用冷铸锚。
下部结构均采用钻孔灌注桩基础、钢筋混凝土承台，主墩承台接主塔，辅助墩承台顶接混凝土墩柱，辅助墩墩顶及桥台盖梁顶均设置盆式橡胶支座。
3 施工重点与难点分析
（1）河道内桩基施工
由于本工程桥梁位于新城起步区，两面环山，中间隔水，没有道路可供通行，1#、2#、3#墩桩基都在河中，因此施工期间如何进行道路平整，河流填充，保证桥梁施工的畅通为本工程增加了难点。由于河道地层分布不均匀，桩基施工护壁难度大，极易塌孔，钻孔灌注桩质量控制是本工程的重点和难点之一。
（2）钢箱梁施工
本工程钢箱梁的制作及现场拼装的进度与质量，以及设计安装钢梁支撑栈桥体系是本工程施工重点。
（3）现浇混凝土主塔
本工程索塔为高110m的薄壁空心结构，横纵桥向均为倾斜面，且截面尺寸逐渐变化，结构形式复杂，施工支架、模板的设置及砼的浇筑均存在很大的施工难度。主塔内设置预应力，而且有严格的张拉顺序，索塔预应力束张拉和注浆是施工控制的重点。索塔内斜拉索齿板的施工精度是本工程索塔施工的重点。
（4）大体积混凝土施工
索塔下承台混凝土浇筑及下塔柱混凝土浇筑属于大体积混凝土施工，合理采取措施控制混凝土变形、裂缝的产生是施工的难点。
（5）施工控制与沉降的观测
本桥作为斜塔空间扭索双索面斜拉桥，施工过程涉及体系转换，施工控制与沉降的观测是本工程突出难点之一。
4 主塔施工工艺
4.1 施工方法
主塔施工时可分为下塔柱、中塔柱和上塔柱，其中下塔柱高11.5m，中塔柱高85m，上塔柱高18m。
下塔柱采用满堂支架法施工，中塔柱及上塔柱采用爬模施工法。施工时爬模重量按单塔每套滑模重40t、双塔合拢后每套滑模重50t考虑。在塔柱左侧设置塔吊，便于提升滑模模板和进行塔柱混凝土浇注，塔吊高度满足主塔施工高度要求。塔柱内设劲性骨架，方便爬模模板及拉索导管定位，劲性骨架采用Q235B型钢现场焊接形成。为控制主塔在施工过程中的横桥向变形，主塔在施工的不同阶段采用设置主动水平支撑方案。中塔柱和上塔柱施工可分为五个阶段，具体如下：
第一阶段，主塔浇筑至桥面以上20m时，架设第一道临时横撑，并施加预顶力；
第二阶段，主塔浇筑至桥面以上40m时，架设第二道临时横撑，并施加预顶力；
第三阶段，主塔浇筑至桥面以上60m时，架设第三道临时支撑，并施加预顶力；
第四阶段，在两主塔合拢之前，架设第四道临时横撑，并施加预顶力；
第五阶段，主塔合拢，拆除临时横撑，完成主塔的施工。
4.2 模板施工工艺
（1）液压爬模系统
主塔施工时外侧模板采用ZL-QPMX-50型液压爬架附带木梁胶合板模板体，QPMX-50型液压自爬模体系的爬升系统主要包括：预埋系统、导轨部分、支架部分、液压系统。
（2）爬模设计及分段形式
本工程主塔为空间斜塔，顺桥向倾斜角度为75度，横桥向倾斜角度为83.334度。双向倾斜的结构特点给液压爬模施工带来一定的难度。施工中要全面考虑各种受力特性，做好液压支架系统的设计。针对工程特点，结合类似工程实例，确定索塔标准浇注高度为4.5米，桥面以上塔柱共分25个浇筑节段，共分45次浇筑混凝土4224m3，每次平均100m3。（3）爬升工艺流程液压爬模是以液压为动力，通过油缸提模提杆双作用，使导轨与架体实现互爬，整个爬升过程均不需要任何其他吊升设备。具体工艺流程为：混凝土浇注完成→拆模后移→安装附墙装置→提升导轨→爬升架体→绑扎钢筋→模板清理刷脱模剂→埋件固定模板→合模→混凝土浇注
4.3 塔吊及施工上下通道布置
本工程塔柱钢筋、模板、混凝土及索导管等各种预埋件施工，均需采用塔吊配合进行，塔吊高度要满足主塔施工高度（自承台以上117.5m）要求。由于塔吊较高，需要设置多道连墙件与塔柱两肢相连，以增强塔吊稳定性。经多因素综合考虑，塔吊个别连墙件的一侧只能依附在索塔以外的某个点上，又考虑到索塔施工需设上下通道，确定把塔吊个别连墙件与上下通道连接，并在同一高度与塔柱连接，形成稳固体系。
4.4 主塔砼施工
由于塔柱为C50混凝土，塌落度宜为14-16厘米，初凝时间不小于6小时。混凝土由现场搅拌站生产，其中塔柱高30m以下部分拟采用混凝土泵车进行浇筑，浇筑速度为40m3/h，两塔肢混凝土对称进行浇筑。塔柱高30m以上部分拟采用塔吊进行塔柱砼浇注，此部分塔柱每节浇注方量约为100m3左右。
4.5 主塔砼养护
养护是混凝土浇筑成型后，使其表面维持适当温度和湿度，保证内部充分水化，促进强度不断增长的重要环节。为确保索塔的施工质量，采用塑料包裹及洒水养护的方法。
5 结语
斜塔空间双索面斜拉桥造型复杂，施工难度大。本文结合工程实例，阐述了一座大跨斜独塔空间双索面斜拉桥的施工工艺，并对施工关键技术问题进行了分析，本文可作为类似桥梁施工的参考。
参考文献：
[1] 范立础.桥梁工程 北京：人民交通出版社，2001.
[2] 斜拉桥手册 北京：人民交通出版社，2004.
[3] 公路桥梁施工系列手册：斜拉桥 北京：人民交通出版社，2014.
论文作者:赵晓丽
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：斜拉桥论文; 混凝土论文; 塔吊论文; 桥梁论文; 工程论文; 斜塔论文; 桥面论文; 《基层建设》2018年第25期论文;