斜拉桥的钢塔施工质量控制

摘要：鄂尔多斯康巴什大桥为双斜塔斜拉桥，桥塔为A形结构，向主跨方向倾斜12°,塔高约132米。塔柱分为上塔柱、中塔柱及下塔柱。

关键词：钢塔 吊装 定位 焊接

中图分类号： P755.1文献标识码： A

鄂尔多斯康巴什大桥为双斜塔斜拉桥，桥塔为A形结构，向主跨方向倾斜12°,塔高约132米。塔柱分为上塔柱、中塔柱及下塔柱，桥塔设置一道横梁，由塔顶至横梁间为上塔柱，高约40.05米，横梁至桥面间为中塔柱，高约62.75米，桥面以下为下塔柱，高约21.517米。下面以其中一个钢塔为例阐述钢塔施工的质量控制。

1 吊装设备的选择与布置

根据钢塔高度及分块重量，采用300T履带吊进行1#~12#块件的吊装施工，履带吊吊装1#块时工作半径约在12m左右，需要履带吊的吊臂长度约在30m左右，履带吊吊装12#块时工作半径约在18m左右，需要履带吊的吊臂长度约在48m左右。1#块吊装施工时300T履带吊的起吊能力为142t，块件重130t，12#块施工时300T履带吊的起吊能力为76.2t，块件重64t，满足吊装要求，故采用300T履带吊进行施工。13#~41#块采用D1500型塔吊进行钢塔分块吊装施工，D1500型塔吊臂长18.8米处最大吊重64吨，最重块件为37#块，重量为57t，臂长为17.9米，满足吊装要求。

2 塔段及上横梁的吊装

2.1 塔段的吊装

节段吊至指定位置后，旋转履带吊或塔吊，并移至安装位置。将节段下部带扣的索引绳与已安装在钢塔上的手拉葫芦连接，配合吊车或塔吊的操作，节段导入拼接板内。节段缓慢下放，确认节段倾斜度，节段在一定程度上进入拼接板后，在距最终位置2－8cm上方处停止下放节段，确认端面情况。下放节段，确认接头处的对位记号（预拼装时所标注的记号），如对位记号出现错位，对于对位记号错位的调整，要在确认了钢塔四面的状态并把握整体错位情况后，综合决定其调整方向及调整量。

如果无法顺利调整，则应利用吊车或塔吊起吊节段，完全脱离已安装节段，然后重新进行调整。确认是否达到所要求的端面接触率，以及预拼装时的端面接触位置是否与安装时的方向一致。塔吊松勾。

2.2 上横梁的吊装

上横梁下搭设钢管支架，以满足上横梁的安装要求。钢管支架横桥向设置4排Φ600mm钢管，间距3.5m；纵桥向设置3排Φ600mm钢管，间距3m。为了保证钢管支架的稳定和刚度，在距离承台顶52m和72m处采用I360工字钢将钢管支架与已经施工完成的钢塔附着。

上横梁支架穿过1#钢箱梁及钢混结合段。支架基础采用1m宽、0.5m高条形基础进行处理，在条形基础上放置钢管，法兰连接。在支架顶部采用纵横向双拼I360工字钢搭设上横梁临时施工平台。支架竖向每隔8m设置一道剪刀撑，剪刀撑高3m，采用20#槽钢进行焊接。上横梁安装支架搭设完成以后，采用D1500塔吊吊装上横梁，在钢管支架上进行横梁的焊接。

3 塔段的定位

3.1钢塔倾斜度控制

钢塔安装过程一般不能调节倾斜度。在钢塔连接方式不改进的情况下可以通过两种方式进行总体倾斜度调节：

3.1.1每吊装完4～6个节段测量实际安装轴线倾斜度，计算偏移趋势，并反馈给设计单位和制造商，对下组4～6个已预拼节段进行轴线偏移预测，若需要改变预拼轴线相对偏移，工厂可以通过端面机加工调整端面与节段轴线垂直度等措施，达到控制要求。

3.1.2通过设置调整节段的方式，建议设置2个调整节段。调整节段根据实际安装轴线偏移情况进行加工，也可以将调整节段设计成焊接方式通过现场调节，进行整体轴线调整。

3.2钢塔定位调节

微调装置主要用于钢塔调整节段，微调装置由水平方向调节千斤顶、竖向调节丝杆和竖向千斤顶组成。

在已安装节段钢塔上安装微调系统。准备不低于接缝螺栓总数20％数量的冲钉，冲钉直径为ø25mm，高强度螺栓、施拧工具、照明设施准备就位。吊钢塔至拼装位上方，用缆风绳拉钢塔对位，缓慢下落，利用匹配件对钢塔实行粗定位。用微调装置进行调整，使接口完全对正。端面接触率检查：用0.04mm的塞尺插入检查，深度不超过板厚的1/3为密贴，插入深度超过1/3为不密贴；同时在任何部位0.2mm塞尺的插入深度不得超过5mm，测量点按设计规定执行，并记录检查位置。要求每侧端面接触率≥30％。测量钢塔倾斜度和平面位置，并进行统计计算。每安装4～6个节段后进行整体安装倾斜度分析，结合工厂下组4～6节段预拼结果计算轴线偏移值，如果精度不满足要求，需对该组预拼钢塔进行修正。调整合乎要求后，四根L200角钢上部与新吊装塔段焊结，调整工艺件上的螺旋调整装置紧死，接口缝隙用钢垫片垫好，四面缆绳用地锚、倒链固定好，再次复测。

4 塔段的焊接

焊接前，采用砂轮机对焊缝区域30～50mm范围进行表面清理，清除表面的水、氧化皮、锈、油污。焊接工作在焊缝清理24小时以内进行，以防接头再次生锈或被污染。

由于钢塔吊装时平均温度低于5度，采用火焰加热法对母材进行预热，预热范围为焊缝两侧，宽度应各为施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，板厚不大于25mm,预热温度为50～100℃，板厚大于25mm,预热温度为80～120℃。

采用低氢型焊接材料。按照《建筑钢结构焊接规程》中的参数进行，定位焊时应适当加大电流，减慢焊速，以提高焊接热输入。同时，适当增大点固焊缝截面和长度，定位焊的长度控制在50~100mm。尽量选择间隙小的位置，以减少焊接收缩应力。

5 结论

通过施工之前的方案研究制定，以及施工现场合理的施工组织，在规定的工期内顺利将斜拉桥的钢塔安装到位，在施工过程中没有发生安全事故，为今后的钢塔施工积累了经验。

作者简介：翟记岗，工程师，就职于天津市市政工程研究院