小曲线半径斜拉桥混凝土主梁施工技术

李鹏华

摘要：在铁斜拉桥进行建设时，由于其单索面的混凝土应力大小不同，因此，通常会选择小曲线半径，这样可以有效协调混凝土的应力，使其达到通车的要求。小曲线半径斜拉桥的受力情况以及结构较为复杂，在施工过程中一定要处理好相关技术，并对其各个施工阶段进行有效监控，以便于提高斜拉桥的安全性以及耐久性。本文将对某地铁斜拉桥建设过程中的施工方案、施工流程、相关技术以及监控效果进行分析。

关键词：地铁建设；混凝土主梁；小曲线半径斜拉桥；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

随着交通的不断发展，桥梁建设的水平也得到了大幅度提升，斜拉桥在桥梁建设过程中得以广泛应用。小曲线半径斜拉桥因其具有美化环境以及较好的整体连续性，其在城市轨道建设过程中逐渐展露头角。目前，斜拉桥的数量相对较少，主要是因为其结构变形与受力情况较为复杂，因此，对其设计以及施工还有待进一步研究。

一、工程概况

该斜拉桥是我国第一座独塔单索面预应力混凝土不等半径曲线斜拉桥，且在主塔上设有背锁，该桥的长度为175m，其右线半径为417m，左线半径为408m，边跨主梁上有重力砼。主塔为异形空心矩形截面，其高度为63.5m，拉索锚固区配有螺纹钢筋，横桥外侧有竖向预应力钢绞线，其结构如图1所示。

图1 斜拉桥的构造

二、工程特点

该桥的塔身为仙鹤状，需要进行偏心设计，主梁为两端宽度、半径不同的单箱三室箱梁结构，斜拉索为22根不对称单索面，塔侧面有2根背索和锚墩。该桥的结合结构较为复杂，其主梁处于圆形曲线上，且塔梁索的结构较为独特，整个斜拉桥处于三维空间中，因此，其应力控制难度较大。此外，由于该桥的几何结构较为复杂，这就使得整个桥梁结构处于较为复杂的三维空间受力状态。

三、施工方案与流程

在对主边跨主梁进行施工时，将其分为3个断面来进行浇筑，对于配跨主梁则采用端头悬挑支架来进行浇筑。主塔利用吊塔来进行分段浇筑，斜拉索单根不对称施工。在施工过程中，先对主墩进行施工，然后对塔索进行施工，待塔索施工完成后依次对锚墩、边跨主梁、主跨主梁、斜拉索进行依次施工。待混凝土凝固后将支架拆除。

四、主梁施工

对于小曲半径斜拉桥进行施工时，其曲线上的主梁受到斜拉索拉力以及预应力的影响后，就会出现横向水平位移以及纵向压缩变形。在对该桥梁进行建设时需要采用模板、支架等工具来对其进行约束，以便于将应力以及桥梁的整体线型控制在一个较好的状态。

（一）支架的设计与施工

在对支架进行设计时，不仅要确保主梁线性的流畅，而且还必须满足受力的相关要求，使其与模板一同来约束主梁的横向以及纵向位移。在对支架进行设计时，最好分段进行，以便于应对不同半径、曲率的应力要求。在对顺桥进行设计时，由于受到地势以及纵坡的影响，因此，在横隔梁处必须将支架断开，并在此处适当增加支架的数量，以此来增加剪力撑。在对支架进行预压处理时，其方法相对较多，因此，必须对此主梁结果进行有效分析，然后选择相应的砼方庄来进行预压荷载，一般情况下，预压荷载的重量为响亮自身的1.3倍左右。在实际施工过程中，对于主梁的特殊部位必须适当加固，以便于对主梁起到较好的支撑作用。

（二）解除纵向约束

由于主梁两端为截面加厚段，在设计过程中必须对此类的支架进行适当加密。不过由于此处的刚度较大，为了降低模板与支架在张拉时对主梁的影响，必须将此处部分支架拆除，以便于解除纵向约束。

（三）解除横向约束

将支架的纵向剪力撑以及横向剪力撑拆除，并将扣支架分段处用来加固扣件以及钢管拆除，使支架在此处断开，以此来降低整个支架的刚度。

五、主梁配重设计与施工

（一）优化结构设计

根据桥梁的用途以及所处地理位置的实际情况，对其锚跨配重部分进行优化，即将钢砂混凝土调整为素混凝土，并对其索力进行适当调整。通过优化设计，使得桥索张拉时配跨不作配重，以此来减轻牛腿的压力。

（二）配重跨端头悬挑

在对牛腿之上的配跨重力进行设计时，在固定体积以及重量的情况下，在其端头适当增加几排支架，以便于满足桥梁的承重要求。在对配重跨进行施工时，最好在牛腿与底板之间垫上槽钢与方木，以此来作为其临时支撑，在此过程中必须将方木放在钢槽上，并使其高于支座5mm，以此来避免支架沉降、压缩而影响其承重。

（三）销棒、支架后浇

加大牛腿上支座的螺栓孔，待主梁张拉完成后方可对主梁进行浇筑，螺栓与孔壁距离大于主梁横向位移尺寸。在浇筑过程中，将配垮处的销棒用PCV罩住，以便于对其位移进行控制，并向上将其与直径较小的PCV管连接在一起，然后床梁，待主梁张拉后再对其进行浇筑。

六、施工监控

（一）应力监测

在对主梁进行斜拉索张位以及预应力张拉时，在墩塔梁与断面交界处以及应力最大截面，设置3个应力测试面。对测试结果进行分析，当其与理论应力值相一致，且处于较为安全的范围内后，即达到了应力要求。

（二）位移监测

待完成预应力张拉后，主梁就会出现横向或竖向位移，如果其位移值与理论值基本一致，这就说明各项设计符合施工要求。斜拉索张拉后，主梁的位移始终处于可控状态，对于张拉力与理论值差异较大的地方，必须对其进行适当的调整，使其满足设计以及施工的各项要求。桥梁支架拆除后，主梁的竖向位置基本上未发生任何变化。仅有一处桥墩在支架拆除后，产生了一定的位移，这就说明在整个施工过程中桥梁表面的受力情况十分明确。

七、总结

在对小曲线半径斜拉桥进行建设时，不仅要根据桥梁所处位置以及承重要求来对其进行设计，还必须对其施工过程进行有效监控。此外，在实际建设过程中，还必须根据工程的进展来对设计不合理处进行及时更正，一次来使施工的效果达到最佳。

参考文献：

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