望东长江公路大桥南岸主桥下塔柱及横梁施工技术

摘要：望东长江公路大桥主桥为主跨638m的钢混组合梁斜拉桥，其主墩索塔为钻石型桥塔，塔高216m，下塔柱为整体式断面，截面尺寸较大、结构刚度较大，下塔柱有小部分长年在水中，大部分长年外露，因此顺桥向塔柱外壁设置了较为美观的梯形内凹槽。下塔柱及下横梁采用定型钢模翻模施工，上塔柱采用爬模法施工。该塔柱施工工序复杂、施工难度较大。本文重点介绍下塔柱及下横梁施工技术，主要包括支架施工、钢筋施工、模板施工、混凝土及大体积混凝土施工、预应力施工等。

关键词：斜拉桥;下横梁;下塔柱;支架搭设;大体积混凝土温控

1.工程概况

望东长江公路大桥是国家高速公路网中“G35”济南至广州公路的重要组成部分，作为跨桥通道，使用斜拉桥结构形式，跨径布置为（78+228+638+228+78）m，主桥主梁为PK型分离式双箱钢混叠合组合梁，梁全宽35.2m，不设置风嘴，梁高3.5m。一共设置28对斜拉索，斜拉索在主梁端采用锚拉板构造形式锚固，在索塔上采用钢锚梁构造形式锚固。南岸索塔为高216m的钻石形桥塔，桥面以上为倒Y型，上塔柱为整体式单肢竖直塔柱，斜拉索全部分布在上塔柱上;中塔柱分开成两个向外倾的塔柱，在索塔下横梁处汇合成一个整体，下塔柱为整体矩形断面，截面尺寸较大、结构刚度较大，有较强的抗撞击能力。为增强索塔的景观效果，在下塔柱沿高度方向还设置了造型新颖、较为美观的梯形内凹景观槽。

下横梁截面为单箱双室结构形式，横桥向宽46.3m，顺桥向厚9.2m，高度为13.0m，为了保证中塔柱、桥面上梁的荷载顺利传递到承台，下横梁至下塔柱，横桥向壁厚由8.8m逐步过渡到3.0m;下横梁设置厚度为2.0m的上缘隔板和厚度为1.5m的下缘隔板;墙式断面中间设了一道厚0.8m的横隔墙，下塔柱与下横梁以半径8m的圆弧带过渡。下塔柱是单箱双室结构形式，横桥向宽为32.0m，顺桥向宽为9.2m，高度为24.2m。墙式断面在中间设了一道厚0.8m横隔墙;下塔柱箱室顺桥向壁厚1.5m，横桥向壁厚最薄3.0m。

2.施工方案

根据下塔柱和下横梁的结构尺寸，全新定做配套定型钢模，采用翻模法施工。单块标准模板高度2.2m，模板拼缝设置阴阳口形式，使用普通螺栓紧固连接。顺桥向和横桥向均设置对拉拉杆，在9m厚无箱室实心混凝土区直接采用通长拉杆对拉，在有箱室区设置外模与内模对拉形式。全部拉杆均是活拉杆，单节混凝土浇筑完成后抽出再重复使用。下横梁悬挑曲线段定做配套弧形曲线模板，另设置落地钢管支架作为支架结构，承托后续下横梁悬挑曲线段现浇混凝土重量。在下塔柱及下横梁四周搭设全断面脚手架操作平台。下横柱下塔柱和下横梁总共高46m，分为12个节段（不包括下塔柱起步段75㎝）进行施工。其中，下塔柱起步段75cm与承台顶层一同浇筑。下塔柱第1节～第4节每节高度均是4.4m，第5节高度5.65m。第6节～第12节属下横梁施工区，逐节高度依次是3.15m、2.2m、3.45m、2.2m、2.2m、4.4m、4.6m;其中第8节、第9节设置了临时预应力，以满足下横梁在施工阶段的受力需要。钢筋统一在加工厂制作，利用运输车将半成品运送塔柱施工平台，通过塔吊提吊和安装。混凝土在岸上拌合站拌和，罐车运送到施工平台，下塔柱混凝土利用汽车泵泵送浇筑，下横梁混凝土利用車载泵泵送浇筑。

3.下塔柱及下横梁施工技术

下塔柱及横梁施工技术主要包括支架施工、钢筋施工、模板施工、混凝土及大体积混凝土施工、预应力施工等。

3.1支架施工

⑴脚手架施工平台：支架采用φ48×3.5mm标准钢管搭设，架体宽度1.2m，立杆间距1.5m，横向水平杆在竖向层距0.6m。架体短边内侧设置在索塔塔柱外壁以外1.25m，长边外侧设置在索塔塔柱外壁以外1.4m。脚手架与塔柱设置附墙，在塔柱混凝土外壁侧预埋附墙件，用连墙件与架体相连。连墙件水平间距为4.5m，竖向间距为3.6m，连墙件按三跨两步设置。随着架体高度增加，为增加钢管脚手架的刚度和整体稳定性，需要增加剪刀撑和横向斜撑。在施工通道和平台上铺木板，便于操作人员施工作业。在支架外围全部挂安全绿网进行全封闭防护。

⑵下横梁圆弧段施工外支架：下横梁圆弧段外模施工支架如下图所示：支架由φ1000×10mm钢管做立柱，立柱之间平联采用φ630×10mm钢管，立柱和塔柱之间采用φ630×6mm钢管与塔柱上的预埋件铰接连接固定。上部为型钢支撑系统，主要由HM600×300和HM500×300型钢组成。下横梁圆弧段外模板安装之前支架搭设好，根据测量把上部型钢支撑标高测量好，标高低于设计标高3～5㎝，外模板直接支撑在型钢支架上，模板与支架之间的间隙采用钢板或型钢填塞焊接固定。

3.2模板及钢筋施工

（1）模板施工：下塔柱和下横梁施工模板根据设计要求加工完成并通过试拼验收后，在驻地监理工程师的确认下即可用于现场实际施工;在模板的安装过程当中，按照常规工序进行施工的同时，应将拼缝控制和大面平整度应作为重点控制指标。结合以往施工经验，每节段混凝土水平施工缝是否平直、美观一直是施工中比较头疼的问题，针对此情况，应该设置角钢压边，利用螺栓栓接在模板顶口，每节塔身混凝土均浇筑至高于塔身模板顶口3cm处。凿毛时角钢压条先不拆除，将角钢压条以内混凝土表面进行凿毛，基本上凿除3cm高度，使混凝土的施工缝处于同一个平面之上，提高接缝平顺度。

（2）钢筋施工：索塔钢筋设计较为复杂，特别在箱室倒角处、下横梁悬挑圆弧段、预应力端头处均设置了加强。施工前要仔细阅读图纸、熟悉图纸、讨论安装方案及先后顺序，并分工序交底到各班组工人。钢筋下料、半成品应严格按照施工技术规范要求进行验收。钢筋下料前要合理确定每种钢筋的分节长度和搭接长度，拟定好钢筋下料配料单;每种钢筋在钢筋加工棚下料加

工成半成品，运输至现场绑扎成型。绑扎过程当中应注意劲性骨架的放样准确、钢筋的定位、垫块的合理布置等重点控制指标。

3.3混凝土施工

下塔柱及下横梁混凝土施工关键在于下横梁实心段混凝土施工，该区域单次混凝土浇筑方量较大，属大体积混凝土。为保证大体积混凝土施工质量，主采取了包裹保暖养生、波纹管道降温和温度监控等措施。其中，波纹管降温是通过向管道内通汽化水雾，使管道温度下降，带出下横梁心部混凝土热量，最终达到控制心部混凝土绝热温升降低的目的，实现温控效果。

3.4预应力施工

索塔下橫梁内设置了预应力束，施工时预埋波纹管，混凝土浇筑完毕后进行穿束、张拉、压浆、封锚施工。波纹管进场后要严格验收其壁厚，覆盖保管避免太阳直晒。安装时定位钢筋不能少，防止浇筑过程中遇混凝土而上浮。浇筑前对已安装的波纹管完好性检查不能少。混凝土浇筑期间和浇筑完成后，及时抽拔波纹管内衬管，防止进浆堵死。

3.5想法和建议

索塔混凝土的外观质量直接体现大桥的整体施工水平，也是影响结构耐久性的重要因素，因此，索塔混凝土的外观质量控制是索塔施工的重点。由于在施工过程中存在着诸多的影响因素，混凝土表面难免出现气泡、蜂窝等缺陷，但只要分析清楚混凝土外观质量缺陷产生的原因，并在施工中采取可行的控制措施，混凝土表面质量水平会得到较大的提高。对于不同工程中的混凝土施工，由于混凝土结构复杂，构件部位、几何尺寸不同，不同的混凝土构件的外观质量缺陷有不同表现形式和不同处理措施，因此在实际施工中，应当采取有力的管理措施和明确的工艺控制措施。

4 结语

望东长江公路大桥南岸主墩索塔整体式下塔柱和下横梁总共高46m，主要采用搭设扣件式钢管脚手架并翻模法工艺施工下塔柱直线段，然后搭设下横梁下缘板施工支架和外侧横桥向圆弧过渡段施工支架，接着搭设下横梁内上缘板施工支架施工剩余节段，施工过程复杂、技术难度大;但是在采取有效地技术、安全措施后，工程在安全第一的前提下，在计划工期内保质保量地完成了下塔柱施工，许多施工技术具有很好的经济性和实效性，可为类似工程施工提供可借鉴经验。

参考文献

[1]杨 辉，云 芮，斜拉桥混凝土塔柱施工外观质量控制技术，中外建筑，1008-0422（2016）09-0155-03

[2]谢喜峰，洞庭湖特大桥斜拉桥主塔施工关键技术，路桥科技，2016

作者简介：覃鹏飞（1986.11-）男，汉族，广西贵港，本科，工程师，研究方向道路与桥梁施工。

（作者单位：中交路桥华南工程有限公司）