京杭大桥主桥施工技术探究

陈晓，覃巍巍，宋强，邹全（柳州欧维姆机械股份有限公司，广西柳州，545006）



京杭大桥主桥施工技术探究

陈晓，覃巍巍，宋强，邹全
（柳州欧维姆机械股份有限公司，广西柳州，545006）

矮塔斜拉桥是两端承受拉力的斜拉索作为主要结构的桥梁形式。本文结合京杭大桥双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥为工程背景，针对主桥的施工工艺，介绍了矮塔斜拉桥主桥在施工过程中的施工流程，梳理了主桥施工中关键步骤；重点阐述了主塔斜拉索挂索的具体施工流程和施工关键技术；最后论述了施工特点及斜拉索施工技术的优势。为今后该技术推广应用以及同类型桥梁施工提供了借鉴和经验。

矮塔斜拉桥；总体施工工艺；主塔施工；挂索工艺

引言

在桥梁技术创新发展中，伴随着建桥工程的实施，对100m～200m跨度的桥梁采用介于预应力箱梁桥和一般斜拉桥之间桥梁形式比较合适，从而导入了兼有梁桥和斜拉桥优点的矮塔斜拉桥形式，该桥型既有连续梁桥的刚度，又有斜拉桥的柔性美，其技术创新特点是:塔矮、梁刚、索集中［1，2］。该桥型需将斜拉索贯穿桥塔顶端索鞍，拉索两头分别锚固在主梁两端，如何精确进行斜拉索的施工安装是该桥在施工中关键技术。本文针对京杭大桥为研究背景，针对该桥的结构特点，对主塔施工、预应力混凝土箱梁悬臂现浇施工及斜拉索施工关键技术进行综合分析，结合塔、梁、索的结构受力特点探讨矮塔斜拉桥的合理施工方法［3，4］，本文为该类桥型的施工提供参考。

1　工程概况

矮塔斜拉桥是近十多年来出现的一种新型桥梁结构形式。这种桥型是介于常规斜拉桥与梁桥之间的一种组合体式桥梁，京杭大桥为矮塔斜拉桥，桥跨布置为100+175+100m，桥宽28m，桥梁全长1207.53m。斜拉索锚固点布置在箱梁中室内，对称布置。主桥为双塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥，采用塔梁固结、塔墩分离的体系，墩顶设支座。主塔高32m，为混凝土独柱实心矩形截面，顺桥向长4m，横桥向宽2.5m。设分丝管式鞍座；斜拉索为14对28根单索面斜拉索，每根索由37根Φ15钢绞线，外包单层PE，整索外包HDPE套管［5］。

2　总体施工工艺

根据京杭大桥的结构形式和特点，主梁、斜拉索和主塔采用施工步骤如图1所示，其具体步骤为：

（1）主梁拟采用0#块、边跨23#块采用支架现浇施工，1#～21#块采用挂篮施工，斜拉索挂索前先把挂篮向前跑，后挂斜拉索；挂篮采用后支点挂篮，每付设四片桁架；

（2）斜拉索采用单根走丝、分次张拉调整至设计索力后，按设计要求进行后期锚索；

（3）主塔采用施工翻模法施工，每次浇筑4m高，塔吊配合脚手架逐渐上翻，在分丝管处适当调整分节位置，确保施工质量［1］。

图1　主塔施工步骤图

3　主桥主塔施工

主塔模板采用四块组成，分块吊装，现场拼装成型。每节模板由两块2m高模板按平口缝拼接，每个主塔进场6m高模板。第一次支立4m高；第二次拆除最下面2m高模板、接在第一次余下模板上，另外拼接2m高模板，形成4m高；第三次拆除下面4m高模板，接在第二次浇筑上，形成4m高，余次类推。

为满足塔柱钢筋和分丝管定位的需要，同时方便测量放样，塔柱施工时设置劲性骨架。主筋采用套筒挤压连接接头连接，用劲性骨架辅助定位。索鞍区施工，安装加工好的索鞍时，在钢筋骨架上对劲性骨架进行固定，确保索鞍准确就位。混凝土浇筑时，加强振捣，确保分丝器下混凝土密实且不移位。

4　主塔挂索施工

主塔挂索施工工艺流程如下：锚具调整→钢绞线下料、编索→HDPE套管焊接、穿管→牵引、挂索→紧索→整索张拉→调索→安装减振器、索夹等附属装置→安装防护装置→防护、锚固→检查、成索［2］。

4.1下料

根据施工设计尺寸按下列方法确定斜拉索长度：

下料长度计算：L=L0+2L1+2A1+L3+L4+10cm

式中：

L——下料长度（cm）

L0——边、中跨锚固端垫板底面之间中心线弧长（cm）

L1——锚固端张拉工作长度（cm）

A1——锚固端锚具长度（cm）

L3——有圆管限制的垂度影响长度（cm）

L4——塔梁施工误差影响长度（cm）

锚固端及鞍座抗滑处理PE层剥除长度如下：

锚固端：L固=L1+A1+ΔL-L5+10cm

式中：

ΔL——该索张拉后伸长量（cm）

L5——钢绞线PE层进入锚具内长度（cm）

鞍座抗滑处理PE层剥除长度满足锚固要求即可。

4.2HDPE套管焊接

按HDPE套管设计长度每端加5cm下料、焊接，每索两根。先穿一根于拉索上，另一根穿好牵引钢丝绳，在挂索时牵引斜拉索穿入。HDPE套管采用发热式专用工具对接，在压力作用下用平行机动旋刀两管材被焊面，确保两个端面相互接触时满足规范要求。

4.3施工平台建设

施工中建立两处施工平台。一处利用塔身施工时的支架，在主塔两侧每束索距鞍座端中心低1m处，用木材料和钢管、扣件、铅丝组成带1.5m高栏杆的施工平台，施工平台加挂安全网、防坠网；另一处设置在主梁中室斜拉索锚固端，利用已完成主梁段、挂篮模板等构成，拟安装液压升降平台，方便挂索、张拉作业［3］。

4.4锚固端锚具安装

梁内锚固端锚具安装吊装采用吊装带等专用工具。安装锚具前，按设计位置，对每一锚孔进行编号，并醒目标示。安装锚具时，分丝管、锚具相应孔号位置对应，不得扭转，同时，使压浆孔在下、排气孔在上。

4.5斜拉索挂索

将卷扬机钢丝绳绕过保护管旁的转向滑轮，与穿索板两端用卸扣连接，穿入HDPE管内，使其成为闭环回路，通过控制卷扬机正反循环转动，牵引钢丝绳及穿索板上下行，牵引两侧钢绞线向主梁锚孔行进并就位。

人工放钢绞线并把端部装入固定在牵引钢丝绳的专用夹具上，上行至分丝管处，穿入对应分丝管并推至另一侧，装上相应附件后，装上另一侧的穿索板，拆除本侧牵引，经另一台卷扬机牵引至梁上锚索护管处，拆除牵引，人工穿入锚具内，计算长度，砂轮切割机切断PE钢绞线，剥断端部PE，装入锚具，进行初张拉［4］。预紧索采用单束顶两端逐根对称进行张拉。为使斜拉中每根索力均匀，采用等值法进行张拉，即每根钢绞线的拉力以控制压力表读数为准，传感器读数进行监测。

4.6整索张拉

整索张拉采用450T穿心式油顶及其配套油泵进行张拉。张拉时，借助辅助工具安装撑脚、油顶、油泵、工具锚，确保工具锚、油顶、斜拉索三个力心重合。张拉时，根据监控单位提供的数据，一次张拉索力到位，一般不进行二次索力调整［5］。

5　结束语

在京杭大桥主桥施工实践证明：主塔施工和挂索施工工艺的关键工序均经过现场的实际施工验证，其工艺合理，安全可靠，可操作性强，即保证安装精度，提又高施工效率。主体结构完工后其质量检测各项指标均符合设计要求和施工规范，其施工工艺方法为同类型桥梁的建设提供了有益的经验。

［1］李晓磊，赵艳 .淮安通甫路大运河桥斜拉索施工技术 ［J］. 预应力技术，2012，92（3）:35-39.

［2］李文献，徐栋，肖军，等.拉萨市纳金大桥桥塔节段尺寸模型试验研究［J］. 世界桥梁，2012，40（5）:63-68.

［3］李文献，宋强等. 矮塔斜拉桥中交叉抗滑键的研究及应用［J］.桥梁建设，2012，42（6）:92-96.

［4］闫云友，庞维林等. OVM250平行钢绞线拉索单根换索试验研究［J］. 预应力技术，2005，52（5）:9-23.

［5］叶生.谈某斜拉桥环氧涂层钢绞线斜拉索施工工艺［J］. 山西建筑，2009，35（5）:310-311.

Construction Technology of Beijing - Hangzhou Bridge

Xiao Chen， Weiwei Qin， Qiang Song， Quan Zou
（LIU ZHOU OVM MACHINERY CO.， LTD， Liuzhou， Guangxi， 545006， China）

Extradossed Bridge is subjected to tension at both ends as the main cable-stayed bridge to withstand built form， this paper towers Prestressed Concrete Bridge over Beijing - Hangzhou Extradossed Bridge engineering background， from the construction of the main bridge technological aspects briefly Extradossed Bridge of main bridge in the construction process of the construction process， the main bridge construction details of key construction steps， focusing on the specific construction process and construction of key technologies main tower cable-stayed hanging cord， Finally， it discusses the construction characteristics Extradossed Bridge main cable-stayed bridge construction and advantages of technology， obtained the technology can be generalized conclusions for the future of the same type of bridge construction to provide a reference and experience.

Extradossed Bridge； Overall Construction Technology； Tower Construction； Hang Cable Technology

E-mail: 342596579@qq.com

U448.27；U445

A

2095-8412 （2016） 03-344-04

陈晓（1984-），男，助理工程师，工学学士。研究方向：桥梁拉索施工研究。