桥梁工程索塔塔柱施工技术实例分析

翟全磊

中交路桥华北工程有限公司,北京 通州 101100

桥梁工程索塔塔柱施工技术实例分析

翟全磊

中交路桥华北工程有限公司,北京 通州 101100

结合实际工程案例，笔者较为详细地介绍了某斜拉桥塔柱的施工技术，塔柱采用液压爬模施工，塔柱的横梁采取钢管桩加贝雷片支承的方式进行施工。实践证明，工程施工质量良好，取得了较好的社会经济效益。

斜拉桥;塔柱;横梁;施工技术

1 工程概况

某大桥主桥为双塔五跨的双索面半漂浮体系斜拉桥，主塔采用等高的钻石A型空间索塔，由塔座、下塔柱、上塔柱、塔冠和两道横梁组成。塔高98m，桥面以上高度约为79m，采用C55砼，塔内设有劲性骨架。塔柱采用单室箱形断面，锚固区采用等截面形式横桥向宽度4m，壁厚1.2m，顺桥向宽度6.8m，壁厚0.7m；中、下塔柱采用变截面，尺寸从4.0m×6.8m变化至塔底5.0m×8.5m，壁厚从0.7m×1.2m变化到1.2m×2.2m。主塔下横梁采用箱形断面，高度4.0m，宽度6.0m，顶板、底板厚度为0.5m，腹板厚度0.55m～1.0m。主塔上横梁采用箱形断面，高度4.0m，宽度5.1m，两侧各比塔柱小0.85m，顶板、底板和腹板厚度均为0.5m。

主塔两塔肢在标高93.9m处合拢，交会段顶标高为98.5m，交会段高度为4.6m。交会段结构受力较为复杂，且交会段钢筋较多。因此，在施工中应注意混凝土浇筑质量，加强养护、控制拆模时间，尽量减少混凝土收缩的发生。

图1 主桥桥型布置图

2 主要施工工艺

2.1 索塔塔柱施工

主塔为钻石A型空间索塔，由塔座、下塔柱、上塔柱、塔冠和两道横梁组成。主塔采用C55砼，塔内设有劲性骨架，以便于施工定位。塔柱内设有爬梯和人孔，方便养护检修。

⑴塔座砼施工

塔座为大体积砼，施工时需按要求布设冷却水管，采取温控措施，其施工工艺与承台大体积砼施工相同。

⑵塔柱模板及塔身分节

塔柱模板施工采用爬模工艺。

图2 索塔爬架翻模施工示意图

塔柱模板由外模板和内模板组成。外模板均为大块钢模，内模板以大块钢模为主，部分内模用组合钢模板和定型钢模板，人孔采用组合钢模板，隔板底模采用组合小钢模。

塔柱钢模板根据索塔截面变化进行制作，塔柱外壁采用定型钢模板，内模板采用钢木组合模板。根据塔柱设计图，索塔塔柱部分共分为22个节段进行施工；每次浇注高度为4.5m。模板安装过程中注意预留塔柱支撑位置。

⑶塔柱劲性骨架制作与安装

为保证塔柱钢筋定位的准确，同时方便测量，在塔柱内设置劲性骨架，劲性骨架必须根据塔身倾斜角度进行施工设计，劲性骨架尺寸随塔柱的壁厚变化而变化。

先在加工场地内逐片进行焊接，每段骨架分为2～3片，然后平板车运输至现场逐节采用塔吊进行安装，减少现场安装时间。

⑷塔柱钢筋制作与安装

索塔钢筋在钢筋棚加工制作，平车运输到现场，塔吊提升进行安装。塔柱钢筋主筋采用墩粗直螺纹接头，其它几种规格钢筋接长采用焊接接头。

上塔柱为斜拉索锚固区，预应力较为密集，是全桥施工的关键部位。施工时严格按照工艺要求，确保斜拉索导管、锚板、环向预应力管道、钢筋的精确定位。上塔柱砼浇筑时，钢筋密集部位应采用小石子砼，采用小型振动棒、钢钎振捣密实。

⑸塔柱砼施工

砼由拌和站集中拌制，通过布置在塔柱一侧混凝土泵管送料，采用水平管外接软管布料。由于塔柱浇注节段高度为4.5m，为防止砼的离析，在砼管口设置串筒，保证砼自由下落高度不超过2m。砼应分层进行摊铺，摊铺厚度30cm～40cm，采用插入式振捣棒进行振捣。

⑹塔柱支撑

下塔柱为外倾结构，采用满堂支架进行，施工时为保证塔柱的倾斜度，通过在塔身上预留孔，设置拉杆，通过对拉平衡塔柱的外倾力。在每节3.5m高度施工过程中，钢筋、砼、风力、人员等产生的荷载通过劲性骨架和外模板的支撑完成。

上塔柱为倾斜式塔柱，施工时每隔9 m设置临时支撑，临时支撑采用120cm×120cm桁架片，采用L75和L65角钢焊接而成。桁架片与上横梁支撑钢管焊接形成整体结构，桁架与侧壁预埋钢板间的间隙采用钢板填塞，并焊接牢固，形成主动支撑结构。

临时支撑结构也可根据现有钢管、型钢材料选用。

2.2 索塔横梁施工

索塔横梁采取与塔柱同步施工的方法进行施工。横梁采取钢管桩＋贝雷片支承的方式进行施工，上、下横梁各分二次等高度立模，二次浇筑混凝土、一次张拉预应力束工艺进行施工。

⑴横梁支架施工

根据本桥索塔工程特点，索塔横梁支撑采用钢管桩支架＋贝雷桁架体系支撑。主要由钢管立柱、柱间水平横撑、支撑牛腿、卸载砂箱、型钢横梁，贝雷桁架片、工钢分配梁组成。塔柱施工至横梁位置后，拆除塔柱内侧壁爬架及模板，搭设横梁支架，安装横梁模板，进行横梁的施工。

横梁施工支架设计详见图3所示。

图3 索塔横梁支架布置图

⑵模板、钢筋、预应力管道安装

塔柱施工至横梁位置后，拆除塔柱内侧壁模板，塔柱模板与横梁模板联结，形成整体结构。横梁底模采用钢板，侧模采用大块钢模板，采用塔吊提升进行安装。横梁钢筋在钢筋棚内下料加工后，运输到现场，塔吊提升进行安装。横梁预应力管道按要求进行安装，采用“＃”字钢筋进行定位。

⑶砼工艺

横梁混凝土浇筑采用斜层法浇筑，竖向分层浇筑厚度控制在30cm～40cm。底板、腹板和顶板的浇筑呈阶梯状推进，当将近另一端时，改从另一端向相反方向投料，在距该端2m～3m处合拢。横梁砼一次性浇筑完毕。

⑷预应力张拉、压浆、封锚

砼强度满足要求后，进行预应力张拉，张拉采取张拉吨位和张拉伸长量双控，以张拉吨位为主，伸长量校核，伸长量控制在计算值的±6%以内。横梁预应力压浆前，应先用空压机把管道吹净，压浆过程应缓慢、均匀地进行，压力控制在0.7MPa左右，压浆过程必须连续进行。孔道压浆后将水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板，锚具及端面混凝土表面的污垢，并将端面混凝土凿毛，灌注封端混凝土。

3 结语

本桥塔柱施工考虑塔柱高度大，施工质量要求高，施工工期紧，施工安全问题突出采用了液压自爬模施工，考虑塔柱是倾斜的，利用上下游塔柱之间的相互对拉和对撑的方法来防止塔柱混凝土受拉区拉应力过大，对于上下横梁的施工则在塔柱上安装预埋件和利用贝雷梁施工，值得类似塔柱施工借鉴。

[1]公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011），[S].

[2]贾世杰.斜拉桥液压爬模施工塔柱技术[J].山西建筑，2011/23.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.018

翟全磊（1977—），男，江苏徐州人，本科学历，工程师，项目经理，主要从事路桥工程施工管理工作。