斜拉桥主塔施工方法

王 振

(山东省聊城市公路工程总公司第二工程处，山东 聊城 252000)

斜拉桥主塔施工方法

王 振

(山东省聊城市公路工程总公司第二工程处，山东 聊城 252000)

结合高低塔型斜拉桥主塔的施工实践，介绍了高低塔型斜拉桥主塔总体施工工艺，论述了主要施工设备选型与布置方式，主要对塔柱、上下横梁、塔柱及横梁预应力钢筋张拉等施工过程中的要点进行了研究，为今后类似工程施工积累了经验。

桥梁工程，斜拉桥，主塔，施工方法

1 工程概况

某桥主桥为高低塔型斜拉桥。高塔为“A”形塔，空心薄壁箱形截面，上塔柱横桥向宽3.5 m，顺桥向宽5.0 m～8.0 m，塔高76 m；下塔柱横桥向宽4.0 m～8.0 m，顺桥向宽8.0 m～9.0 m，下塔柱高为40.5 m。索塔上横梁为实心截面，高1.5 m～2.5 m；索塔下横梁为箱形截面，箱高2.5 m～5.0 m，箱宽7.5 m，顶底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m。

低塔为“A”形塔，空心薄壁箱形截面，上塔柱横桥向宽3.5 m，顺桥向宽4.5 m～7.0 m，塔高51.5 m；下塔柱横桥向宽4.0 m～7.0 m，顺桥向宽7.0 m～8.0 m，下塔柱高为46.0 m。索塔上横梁为实心截面，高1.5 m～2.5 m；索塔下横梁为箱形截面，箱高2.5 m～4.0 m，箱宽6.5 m，顶底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m。交界墩设为3.0 m×3.0 m空心薄壁墩，壁厚为45 cm，墩高37 m。

2 主塔施工

2.1 总体施工工艺

施工中两塔柱同步进行。

下塔柱混凝土节段采用翻转大块钢模板法施工，每节施工6 m，翻模配置长度1.5 m+4.5 m+1.5 m。

上塔柱混凝土采用爬模施工，每节标准高度4.5 m，在下塔柱张拉后开始施工；下横梁采用支撑在承台上的支架，与对应的塔柱及0号块一起现浇；上横梁采用支撑在下横梁上的支架与对应的塔柱异步浇筑；配置电梯、塔吊各一台辅助施工。

2.2 主要施工设备的选型及布置

1)塔吊的选型及布置。根据苏村坝大桥设计构造形式、索塔施工分段及其结构特点，结合桥位所处的地理环境，在两塔各布置一台C6024塔吊，可满足施工要求。

C6024塔吊吊装性能如图1所示。

塔吊布置如图2所示。

2)主塔电梯选型及布置。拟采用的电梯为SCD200/200型，变频中速升降机采用齿轮、齿条驱动方式，额定载重量2 t，详见表表1，电梯在A形塔外侧各布置一台。

3)混凝土输送泵选型及泵管布置方案。混凝土的浇筑采用卧泵施工，采用3辆容量为6 m3的混凝土搅拌运输车运输混凝土，在“A”形塔柱两肢内侧各设置一套混凝土泵送管道，用U形卡固定在塔柱上，采用两台HBT60输送泵输送混凝土，保证混凝土浇筑连续、快速进行。

4)模板系统。下塔柱采用翻模施工，模板为大块钢模。上塔柱采用爬模系统施工。

a.翻转模板介绍。大块翻转钢模板由面板体系、围檩体系、支撑体系、工作平台体系组成。分3节段，两节1.5 m，一节4.5 m，施工中交替翻转使用。模板面板采用大块钢板，单块面积不小于2 m2，块间用螺栓连接。大肋及小肋采用型钢制作。模板在加工厂加工成块，并在现场利用塔吊、手动葫芦拼装。

表1 SCD200/200型施工电梯主要技术参数

b.爬模系统介绍。该模板由爬架和模板两部分组成，爬架为组拼空间桁架，塔柱四个面的爬架相互分离，在施工时通过跳板连通，形成环形操作平台。

2.3 塔柱施工

1)塔柱施工劲性骨架安装。劲性骨架在工厂制作，现场分段拼接。劲性骨架是测量放样、钢筋安装、模板安装施工定位的基础，其精度对施工质量和施工进度有很大影响，应高度重视安装质量。骨架之间连接采用焊接，接头焊接焊缝必须饱满，以保证骨架接头连接的可靠性。在劲性骨架安装过程中应进行测量跟踪控制。

2)钢筋工程。钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆放，不得混杂，且应设立物资标识牌。

钢筋安装应严格按设计图纸施工。主钢筋连接均采用镦粗直螺纹接头连接方式，同时其接头应错开布置，同一断面接头不得超过该断面接头数量的1/4，并应严格按施工规范操作。

3)模板安装。塔身起始段施工选用大块钢模板，下塔柱选用翻转钢模板，上塔柱选用液压爬模系统。为确保混凝土外观质量，单块钢模板面积不小于2 m2。

a.塔柱每节段浇筑高度为4.5 m，在浇筑塔柱时，内外侧模板采用对拉螺杆对拉，对拉螺杆在外模内表面处断开，并用连接螺母连接，该螺母即为爬架附墙高强抗剪螺栓的预埋螺母，其位置要和爬架附墙螺栓位置对应。

b.爬架提升时，爬架附墙段以上必须有三个节段塔柱已浇筑，此时，其最下方的一个节段模板已拆除。

c.为防止爬架在提升时发生纵向或侧向倾斜，需在爬架与爬架间、爬架与混凝土表面(或模板)间设置多组限位滑轮。

d.爬架提升到位后，即可翻转模板。上方使已浇筑混凝土节段的顶节模板不动，作为基准模板，底节模板拆除翻转到顶节模板之上。翻转模板时，利用爬架作支撑，用手拉葫芦将底节模板提升到位即可。

4)设置冷却管。由于下塔柱前三节段混凝土体积较大，为保证混凝土施工质量，防止出现温度应力、混凝土收缩等引起的裂缝，该部位混凝土按大体积混凝土组织施工。在施工时，埋设冷却水管，混凝土施工时通水降温。

5)塔柱预埋件及预应力筋管道的埋设。塔柱施工中，应注意预埋件的埋设，埋设精度应满足设计要求。受力小的预埋件均用螺栓预埋，受力大的预埋件采用埋入混凝土壁内3 cm左右，在使用过程中其表面涂刷环氧树脂，以防锈蚀污染塔柱。

6)混凝土的浇筑。在进行混凝土浇筑前，应对已浇筑混凝土面洒水湿润，但不能有积水。混凝土采用一级泵送法分层浇筑，分层厚度为30 cm，沿水平方向逐渐推进,前三节段施工中，在混凝土浇筑高度超过冷却水管后，立即通冷却水，以保证降低混凝土绝热温升，同时加强混凝土内部温度的监测，对通水速度进行控制。

7)混凝土养生。混凝土浇筑完成后，应在收浆后尽快覆盖和洒水养护。塔柱内外侧混凝土养生采用喷洒混凝土养护剂的方法进行养护。

2.4 下横梁施工

1)施工概述。高塔下横梁为箱形截面，箱高2.5 m～5.0 m，箱宽7.5 m，顶底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m；低塔下横梁为箱形截面，箱高2.5 m～4.0 m，箱宽6.5 m，顶底板厚0.6 m，腹板厚1.2 m。下横梁采用托架施工，模板采用大块钢模板，混凝土一次浇筑完成。

2)下横梁支架的设计和施工。下横梁支架与主梁0号、1号块段一并考虑设计和施工。

3)模板施工。下横梁底模采用δ16 mm竹胶板，外模板采用大块钢模板，为便于安装和拆除，内模采用万能组拼钢模,内外模板采用对拉螺杆对拉，在腹板内设置刚性支撑。

4)钢筋施工。首先安装底板钢筋，主筋接头采用镦粗直螺纹套筒接头；而后安装肋板钢筋，利用定位架调整位置，肋板钢筋安装完成后，安装预应力钢筋定位框，穿波纹管及钢绞线。侧模和内模安装完成后，安装顶板钢筋。

5)预应力管道埋设。在钢筋绑扎的同时，按照图纸要求进行预应力管道的埋设。

6)下横梁混凝土浇筑。下横梁分两次浇筑，每次各浇筑2.0 m。混凝土从两侧分层对称浇筑，分层厚度为30 cm，沿水平方向逐渐推进。其他与塔柱混凝土浇筑施工相同，此处不再赘述。

7)预应力工程施工。按照设计要求，当混凝土强度达到设计强度的90%以上、龄期4 d以上才可进行预应力张拉。先从腹板中部向上下缘依次进行，腹板两侧同一高度的预应力钢束应对称张拉，再从顶、底板中部向左右对称张拉。

2.5 上横梁施工

1)施工概述。高塔上横梁为实心截面，高1.5 m～2.5 m；低塔上横梁为实心截面，高1.5 m～2.5 m。上横梁采用支架法施工，模板采用大块钢模板，混凝土一次浇筑完成。

2)上横梁支架的设计和施工。上横梁支架立柱采用4根φ100 cm钢管,钢管下端锚固于下横梁顶面的预埋钢板上。立柱间布置了三道平联，平联与塔肢内侧预埋钢板锚固。

上横梁施工采用塔吊吊装，施工中采用全站仪精确定位。横梁支架搭设完毕后，采用1.2倍施工荷载的水箱进行预压，消除非线性变形，并测出线性变形，以便在混凝土浇筑前设预拱度。

3)塔柱内侧混凝土凿毛。为使下横梁混凝土与塔柱混凝土严密结合，需在下横梁浇筑前对塔柱内侧对应位置的混凝土进行凿毛，直至混凝土粗骨料外露，并将混凝土表面冲洗清理干净。

4)上横梁其他项目施工与下横梁类同，此处略。

2.6 塔柱及横梁预应力钢筋的张拉

下塔柱预应力在上塔柱开始施工前完成，锚固于承台，张拉端设置于下塔柱顶面。

上塔柱在中跨合龙后、塔尖安装前张拉，锚固于下塔柱，张拉端设置于上塔柱顶面。

横梁张拉包括水平钢绞线张拉和竖向精轧螺纹钢筋张拉。

3 结语

实践表明：该主塔施工方法应用可行性较高，针对性较强，主塔施工质量、安全、进度等方面均达到了预期效果，可为今后类似工程施工提供参考。

[1] JTG/T F50—2011，公路桥涵施工技术规范[S].

The construction method of cable-stayed bridge main tower

Wang Zhen

(ShandongLiaochengHighwayEngineeringCorporationSecondEngineeringDepartment,Liaocheng252000,China)

Combining with the construction practice of high and low tower cable-stayed bridge main tower, this paper introduced the overall construction technology of high and low tower cable-stayed bridge main tower, discussed the main construction equipment selection and arrangement, mainly researched the key points of tower pillar, upper and lower beam, tower pillar and beam pre-stressed reinforcement tensioning and other construction process, accumulated experience for future similar engineering construction.

bridge engineering, cable-stayed bridge, main tower, construction method

1009-6825(2015)28-0171-02

2015-07-29

王 振(1990- )，男，助理工程师

U445

A