钢箱梁斜拉桥主塔施工技术应用

冯 永 富

(山西路桥建设集团有限公司，山西 太原 030006)

主塔是钢箱梁斜拉桥的重要组成部分，其施工质量直接影响整个桥梁的稳定性和安全性，因此必须对此引起足够重视，根据桥梁特征和施工条件，采用合理可行的施工技术与方法。

1 工程概况

近几年，斜拉桥以其独特的优势在我国得到快速发展，相应的工艺水平也有了显著的提高，无论是设计还是施工，都成功进入国际前列。现以某钢箱梁斜拉桥工程作为研究对象，对其主塔施工方法进行深入分析。本桥主塔采用钢筋混凝土结构，承台顶面设置塔柱，主塔的高度为100.6 m。中塔柱和下塔柱的外形都有一定斜率变化，横、纵桥向上的塔柱底部宽分别为5.5 m和8.5 m；而上塔柱的外形保持不变，是拉索锚固区，横、纵桥向上的塔柱底部宽分别为4.5 m和6.0 m，主塔中设有横梁与牛腿；主塔壁厚在0.6 m～1.2 m范围内。左右两幅主塔柱共设置3道横梁，桥梁表面下方为钢筋混凝土横梁，上方为钢管横梁。

2 主塔施工技术

2.1 塔柱施工

混凝土泵送直接决定了塔柱施工质量。通过对主塔高度与现场施工需要的了解，将输出压力确定为15.7 MPa，在这种压力条件下，可实现近250 m的垂直输送。在塔吊塔身均匀布置泵管。施工中使用的混凝土必须具有较高性能，其坍落度应在18 cm～22 cm范围内，且损失不得超过2 cm。

1)加工并安装钢筋：加工场直接下料，按5 m控制下料长度，同时按照技术要求处理好错头。主筋的对接使用钢套管，按1.5 m～2.0 m的间距设置定位框，然后通过定位框使钢筋在模板顶部实现定位[1]。

2)安装和拆除模板：模板使用塔吊直接提升，提升到指定位置后予以安装，装好后使用对拉螺杆与内支撑进行加固。模板拆除使用可调撑杆进行。

3)模板测量与调整：钢筋施工完毕后，通过可调撑杆对模板进行粗调，再用全站仪测出定位点，据此将模板精调到位。

4)浇筑入模：模板调整到位后开泵将混凝土浇筑入模，采用分层的方法进行布料，每层的厚度按照30 cm控制，此外浇筑的同时采用插入式振捣棒均匀振捣。

5)养护：对于外表面，可用养护剂直接养护，而顶部接缝需要洒水养护。

2.2 上塔柱施工

根据以上内容可知，上塔柱外形保持不变，是拉索锚固区，在塔壁中需要埋设索管，且塔内设有横梁及牛腿。可见，施工过程复杂，容易出现问题，应予以严格控制。

2.2.1索管安装

1)索管采用无缝钢管，按照现有设计参数经计算确定最终索管长度；

2)索管安装应在温度差保持稳定的时段进行，同时保证安装定位的准确性；

3)根据相对坐标先在劲性骨架对索管进行定位和试安装；

4)索管应与劲性骨架同时安装，在测量的过程中对骨架具体位置、标高与倾斜度进行严格控制，并检查索管所在三维位置；

5)利用全站仪对索管所在三维位置进行复测，再用逼近的方法促使索管两口靠近设计点，通过微调螺栓进行调节，待误差处于±10 mm范围内时焊接固定[2]。

2.2.2牛腿施工

牛腿承担塔柱大部分力，因其构造特殊，标高必须随锚固端位置变化同时形状也不规则，所以需要对内模系统进行多次改制。为避免不必要的改制，提前加工了各牛腿所在位置的异形模板。此外，牛腿所在位置的钢筋也较多，施工中需要尽可能的细化分层，做好振捣，使混凝土达到密实状态，以免出现蜂窝麻面。在对牛腿进行施工时，需要设置预留孔，顶部设有调平层，其平整度应处在±0.5 mm以内。在调平层的实际强度达到要求之后，在指定位置埋螺栓，注砂浆，设置承重钢板，上螺栓。

2.2.3横梁施工

横梁是整个索的传力与受力部件，承受拉索水平方向的分力，同时把竖直方向的分力传至牛腿。因塔柱空心断面并非无限制，并且牛腿还占据一部分空间；在对塔柱进行施工时，上方为内模，下方还存在横隔板，很难将横梁吊至柱内。因此，可采用以下方法：

1)塔柱完工后暂时不进行封顶，先对内模进行拆除，再对锚固横梁实施安装；

2)横梁由塔吊直接吊升，吊升到塔顶后进入柱内，使用千斤顶与手动葫芦进行调整，按从下到上的顺序依次安装；

3)一整根横梁可以分成两节进行安装，节与节之间使用螺栓连接；

4)横梁支撑在施工现场进行组拼和焊接[3]。

2.3 上横梁安装

上横梁采用钢管横撑构成，属受力构件，用于承受拉索水平方向上的压力。上横梁采用塔顶提升架进行提升，当吊装作业完毕后，该提升架可作为辅助设施。在对钢横撑进行安装时，应充分注意以下要点：

1)在进行上塔柱施工时需要在指定位置埋设钢板，其位置必须准确无误；

2)为正确掌握吊装温度及时间，应观测主塔在3 d～6 d时间段内的变形规律，从而选在相对稳定的状态下开展安装作业；

3)搭设提升架时，应严格确保焊接质量，且拼接安装过程中还要注重焊接质量；

4)在对短节钢管进行安装时，应复测对接点具体位置，若有偏移，应重新布置；

5)吊装时所有卷扬机都必须保持同步，否则将发生大倾斜，造成安全隐患；

6)内衬管是横撑连接位置上的加强构件，同样要严格确保焊接质量；

7)如果施工时需要搭设临时爬梯，则要在接触面加垫橡胶垫，从而防止造成损坏。

2.4 质量控制

1)做好对材料差异的有效控制，在生产混凝土时加强检查与控制，避免产生色差。

2)所有模板在使用以前都要进行彻底清理，并涂抹一层脱模剂。模板之间的接缝采用玻璃胶进行密封，以免发生漏浆；接缝高差及拼缝误差都要处在±2.0 mm以内。

3)将采用高强塑料制成的垫块作为钢筋保护层专用垫块，同时误差应处在±5.0 mm以内。

4)对于塔身施工放样，应使用三维坐标法与天顶法进行校核，在观测的过程中采用多人复核制，保证放样结果的准确性。

5)塔柱实际倾斜率不能超过塔高的1/2 500，同时要在30 mm以内；轴线最大误差为10 mm；断面尺寸的最大误差为20 mm；塔顶高程的最大误差为10 mm；据此在施工中进行严格检测、控制。

6)在分节浇筑的过程中，各节段间不能存在错台，接缝表面进行凿毛处理，确保新、旧混凝土可以良好结合。

7)塔身拆模之后，立即进行养护，养护方法为喷涂养护剂，同时用土工布进行围护，采取必要的保温及防风措施[4]。

8)主塔施工完成后，其外观必须达到以下要求：表面平整且线形整体顺直；蜂窝麻面处的总面积应小于该面面积5.0‰，且深度要在10 mm以上，否则应进行特殊处理(锚固区不允许存在蜂窝)。

3 结语

通过以上分析可知，斜拉桥主塔施工关键在于保证整个模板体系在受到风力作用后能够保持稳定，需要从正确选择模板与合理应用劲性骨架两方面着手。本次主塔施工顺利完成，技术可行，质量合格，具有良好的参考借鉴价值。

[1] 谢喜峰.洞庭湖特大桥斜拉桥主塔施工关键技术[J].科技创新与应用,2016(26):229-230.

[2] 蔡 武,饶 菁.大跨度三塔斜拉桥主塔施工测量技术研究[J].测绘,2016,39(4):151-154.

[3] 李 龙.关于钢箱梁斜拉桥主塔施工技术的探讨[J].科技风,2016(2):159-160.

[4] 曹卫平,樊春飞.浅谈斜拉桥主塔起步段施工[J].公路交通科技(应用技术版),2014,10(8):183-187.