斜拉桥主塔施工技术的应用实例探讨论文_彭绍强

摘要:文章以东平东江大桥工程为例,针对斜拉桥主塔施工技术方案进行了分析,提出了施工中相关要点及注意问题,旨在为斜拉桥主塔施工技术的优化提供技术支持。

关键词:斜拉桥;主塔施工;塔柱;上部施工

1、工程概况

东平东江大桥起点位于东莞市企石镇,呈南北走向,向北跨越东江,路线长度2.490公里,其中桥梁长度1816m。

大桥为独塔单索面墩、塔、梁固结的预应力混凝土斜拉桥,主梁采用单箱五室断面,主塔采用独柱式,主墩墩身采用矩形截面椭圆端空心墩。

2、斜拉桥主塔施工技术

2.1概述

斜拉桥主塔在主梁0#、0-1#施工完成并张拉压浆后进行,为单索面独塔,设计为预应力混凝土矩形空心断面,四个角为R=75cm的圆弧,主塔下部15m高范围内顺桥向长度由8m渐变成7m,横桥向宽度3.6m,壁厚由2.15m渐变成1.65m;主塔上部顺桥向长度7m,横桥向宽度3.6m,壁厚由1.2m渐变成0.9m。主塔高71.5m(其中塔冠高是7m)。斜拉索采用单索面,密索体系,扇形空间布置,梁上纵向索距6m,横向2.0m;塔上竖向索距1.8m,横向0.9m。全桥设42对索,共84根索。

主塔采用C55混凝土,主塔根部5m范围内掺入纯桥梁专用纤维素纤维,其掺量为0.9kg/m3。主塔内设劲性骨架,塔柱拉索锚固区采用环向预应力加顺桥向直线束加劲,其中顺桥向直线束采用二次张拉钢绞线。

2.2 主塔施工放样

(1)测量仪器。采用高精度LeicaTc2003全站仪,按三维坐标法放样,其测角精度为1″,测距精度为1+1.5PPm。

(2)施测方法。为确保塔柱的测量精度,在河两岸分别设立三角网,并对其进行严密平差。由于河面较宽,全站仪不通视,为确保两岸坐标点能够闭合,初始坐标点的数据采作GPS测量,测量精度达到三级标准。施工时采用高精度全站仪放样。

(3)拉索索导管定位。劲性骨架焊接就位后,根据相应位置上的拉索索导管的长度、内外径、壁厚等,推算出顶、底及出口底部的设计坐标,在现场用钢尺丈量,将索导管下端粗略定位,再用高精度全站仪复测套索导管、底口中心的三维坐标,以保证空间位置精确定位。

(4)在实际工作中还应结合现场条件、大气折光,以及温度、日照对索塔的影响,选择有利的测量工作时间(每次统一早晨6-7点进行)和相应方案,充分发挥高精度全站仪的性能和特点,确保工程质量和进度。

2.3 斜拉桥塔柱施工

斜拉桥塔柱采用液压自爬模施工,爬模模板高度4.65m。第一次浇筑高度4.5m,以后每次浇筑高度为4.5m(其中第3、4节段浇筑高度为在3m,每次爬模顶部预留5cm,下部压在已浇筑混凝土上10cm。共分15次浇筑完成。柱塔分段浇筑示意见图如下:

模板由专业模板厂家加工制造,其强度、钢度、垂直度、同心度、表面光洁度等都应满足要求,以保证其安装、拆卸方便,脱模容易。模板加工好后,应在工厂试拼,确保无误后出厂。

混凝土采用商品混凝土,输送车运至工地后,由地泵泵送浇筑。

在施工中必须从下到上每个节段均设置劲性骨架,劲性骨架在施工中主要起稳固塔柱钢筋、模板以及对斜拉索索导管定位等作用,同时,在施工中也可作为施工导向、施工操作平台、施工中的一些着力件使用。

柱塔分段浇筑示意见

2.4塔柱下部施工

下塔柱为钢筋混凝土结构,无预应力。

在完成主梁0#、0-1#块的施工后,按4.5×2+3×2m分四段浇筑下塔柱。每个节段的施工程序是:安装劲性骨架→绑扎钢筋→立模→验收→浇塔柱混凝土→待强、凿毛、养生→拆模、自爬模。

2.5塔柱上部施工

上塔柱由于塔身较高,在锚固区除有环向预应力筋、直线预应力筋外,还有斜拉索穿过,在塔壁内要精确定位斜拉索索导管的位置。

上塔柱按11×4.5m分十一段浇筑。

其主要施工程序为:立劲性骨架→拉索索导管安装、定位→绑扎钢筋→安装预应力管道及钢束→安装模板→浇筑混凝土、养护→施加环向预应力、直线束预应力、压浆→接茬面凿毛、清洗→模板上翻→循环上述步骤

塔柱锚固区预应力分环向束和直线束,环向预应力两端张拉,直线束预应力施加采用低回缩二次张拉钢绞线预应力锚固系统,主要由钢绞线力筋、管道系统和张拉端“低回缩二次张拉锚具”等几部分组成,经二次张拉施工实现其力筋低回缩锚固。二次张拉锚固体系的实现过程如下:

第一次按夹片式锚具通用张拉方法整束张拉并锚固,张拉程序:0σcon -0.1σcon -0.2σcon -1.03σcon(持荷5分钟)-锚固;第二次用专用H型支承千斤顶,采用连接器与张拉杆相连,将锚环整体拉起,张拉至设计张拉力,拧紧外圈支承螺母,消除第一次张拉钢绞线产生的锚具放张回缩值,第一次张拉2-16小时内进行第二次张拉,张拉程序:0σcon -0.5σcon -1.03σcon(持荷5分钟)-旋紧支承螺母-锚固。

2.6 主塔预应力张拉锚槽预留施工

主塔预应力张拉锚槽采用钢板组焊成槽,钢板厚度 3mm,锚槽安装后,其外 边缘距混凝土外边缘的距离大于 1cm,以增加保护层厚度;塔柱的主筋适当调整 间距不断开,水平筋安装在槽外边缘割出的U形槽内也不用断开;锚垫板采用螺 栓与锚槽连接;混凝土浇筑前将槽内装满破布、泡沫等,待混凝土浇筑完成后,将破布、泡沫等凿出形成张拉槽;预应力筋穿束、安装锚具或张拉时如果与水平 筋有冲突可以将其在中间截断,向两侧弯曲,张拉、压浆完成后,封锚前再将水 平筋搬直,加筋帮条焊接;封锚时锚槽的钢板不取出,直接封锚,封锚采用早强、微膨胀混凝土,混凝土强度比塔柱高一个等级。

3、斜拉索导管和索塔预埋件的安装

3.1 索导管的加工制作

对于工程项目的施工、设计而言,索导管采用Q235无缝钢管,通过对索导管委托专业部门的选择,进行导管的安装及位置的精确性选择,对于工程项目的实际位置而言,其位置的计算需要记性科学性的稳定,保证工程项目设计的科学性及合理性。对于工程项目的测量人员而言,其钢卷尺、全站仪需要进行合理校核,并在位置固定之后,进行索导管固定位置的科学测定,使项目的测 定充分满足位置设计的固定特点。同时,有效避免索导管形变问题的发生。

3.2 主塔预埋件的施工

在索塔施工的过程中,需要进行预埋件的预先处理,并充分保证相关工作的稳定设计,为相关工序项目的设计提供稳定支持,为工程项目的施工优化提供良好支持,并在施工埋件、工程硬件的施工中,通过对预埋件进行科学管理。例如,在塔吊附着埋件、爬模支承埋件等项目管理中,加测需要进行预埋的处理,并通过对工程项目的施工标准、施工准确性及施工位置的分析,进行预埋的工程处理,为主塔预埋件的施工优化提供良好支持。

4 结语

总之,在现阶段桥梁施工过程中,应注重施工技术在应用过程中出现的问题,并采取相应的优化措施,确保桥梁施工的整体质量。本文通过对斜拉桥主塔施工技术要点及相关问题进行分析,为今后斜拉桥主塔施工技术的应用与实践提供依据。

参考文献

[1]谢喜峰.洞庭湖特大桥斜拉桥主塔施工关键技术[J].科技创新与应用,2016,(26):229-230.

[2]石润民,刘豪.斜拉桥主塔施工技术探讨[J].交通世界(运输.辆),2015,(04):118-119.

论文作者:彭绍强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/16

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