笋溪河特大桥主塔与横梁异步施工技术

范金友

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550000)



笋溪河特大桥主塔与横梁异步施工技术

范金友

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

笋溪河特大桥的主桥为660 m跨径的双塔单跨悬索桥，以主塔施工为例，对门式框架结构索塔中的塔梁异步施工方法进行介绍，与塔梁同步施工相比，能有效缩短工期。

悬索桥；索塔；横梁；异步施工

1 工程概述

笋溪河特大桥桥梁总长度为1 578 m，主跨为660 m两塔单跨悬索桥，如图1所示。索塔是由塔柱、横梁组成的门式框架结构。塔柱为普通钢筋混凝土结构，横梁为预应力混凝土结构。塔柱高度为190.65 m，上塔柱高76.15 m、中塔柱高60 m、下塔主高54.5 m，横桥向尺寸为5.6 m，顺桥向尺寸由塔顶的7.0 m按照1/155的坡率线性增大到塔柱底的9.5 m。上横梁的高度为6.0 m，宽度6.0 m；中、下横梁的高度为6.0 m，宽度7.0 m。横梁均为箱形截面并设置横隔板。

2 施工总体方案

索塔塔柱采用液压自爬模系统施工，每6 m一个节段。主塔横梁采用落地钢管柱支架，支架由钢管、型钢架、贝雷梁组成。中、下横梁与塔柱异步施工，分两次浇筑，第一次浇筑高度3.6 m及两侧倒角，第二次浇筑高度2.4 m；上横梁与塔柱同步施工，分三次浇筑，第一次浇筑两侧倒角，第二次浇筑高度3.6 m，第三次浇筑2.4 m。横梁下半部分浇筑后，待混凝土强度及龄期达到设计要求，张拉底板预应力束30%后，进行上半部分混凝土浇筑施工。

3 横梁与塔柱异步施工方法

3.1 塔梁异步施工流程

以塔柱及下横梁施工为例，塔梁异步施工流程：塔柱首节段施工→爬模拼装→塔柱施工至第7节段→拼装现浇支架→支架静载预压→底模安装(此时塔柱施工第12节段，爬模系统超出横梁范围)→绑扎第一层钢筋→安装外侧模及内模→浇筑第一次混凝土→养生→张拉底板束预应力→安装内箱支架及模板→绑扎第二层钢筋→浇筑第二次混凝土→养生→预应力施工→拆除横梁支架(翻升下横梁上施工中横梁)。

3.2 塔柱施工方法

(1)液压爬模

塔柱使用采用PM-100型液压自动爬模系统，由埋件总成、架体系统、液压爬升系统、模板及施工平台组成。

(2)劲性骨架及钢筋安装

塔身内布置型钢劲性骨架，主要起到作为钢筋安装定位骨架的作用，可以防止钢筋骨架整体歪斜，工人接长主筋操作时可以利用劲性骨架作为施工操作平台，对操作工工人起到安全保护作用。

劲性骨架接高前检查前一节劲性骨架顶面柱脚标高和轴线位置。对接时合理选择吊点位置，避免与其他结构碰撞，减小吊装变形。施工过程中采用塔吊进行安装，先焊接对接钢板的一端于前劲性骨架支腿杆件上，抄垫本节劲性骨架支腿高度，使用全站仪三角精密测量其顶面四个角三维坐标位置，使得调整后劲性骨架顶面四个角的位置、顶面轴线位置、倾角偏差符合规范要求，测量复核后按设计要求再予以焊接固定。各柱脚支腿焊接接长要保证连接板、加强钢板长度、厚度、数量、焊缝长度、焊缝高度等均满足等强焊接的要求。劲性骨架是钢筋骨架的依托支架，一般施工过程中都要求其拼装后高度要比钢筋顶面稍高。

塔身主筋为Φ32螺纹钢筋，采用直螺纹套筒连接。主筋长度每次接长长度为9 m，通过劲性骨架固定定位。

(3)塔身混凝土浇筑

混凝土在拌合站拌合后由混凝土运输车运送至主塔位置，通过8018型输送泵泵送到塔身浇筑段，理论最大垂直输送距离200 m、水平输送距离700 m(125 mm输送管)。输送管附着在塔柱上随塔柱施工节段升高而接长，工作面上用外接软管对称布料，人工振捣密实。

(4)塔身与横梁结合面的处理

横梁与主塔塔柱采用异步施工工艺，在塔柱施工过程中同步进行横梁支架搭设施工，塔柱施工至横梁位置时预埋好横梁钢筋及预应力管道。为保证预埋钢筋接头连接满足规范要求，塔身施工至横梁位置时，横梁预埋钢筋部位预留槽口，将直螺纹接头错开90 cm布置。

横梁与塔柱结合面在爬模模板爬升后及时进行凿毛，横梁浇筑前洒水淋湿结合面。

3.3 下横梁施工方法

(1)支架搭设

支架材料进场后，检查材料材质证明书及规格型号符合方案设计后方可进行支架搭设。钢管立柱钢管立柱采用直径Φ630×14 mm螺旋钢管，设置8根立柱，钢管立柱与基础预埋板进行焊接，立柱接长端设法兰盘，通过Φ27的高强螺栓进行连接。支架按竖向间距16 m布置I32a工字钢水平支撑平联，平联通过抱箍与立柱销接。根据立柱顶受力大小，采用双拼I56a工字钢及三拼I63a工字钢作为横梁，支撑上部7组贝雷梁支架。支架搭设完成后，组织人员进行验收，验收合格后方可进行支架预压。

(2)支架预压

为了减少或消除地基的不均匀沉降、支架的非弹性变形及取得弹性变形值，便于准确控制梁底标高，并检验支架稳定性。支架预压采用砂袋进行预压，按横梁混凝土及模板自重总和的60%、80%、100%、110%分级加载及卸载，每级加载或卸载完成后，测量支架沉降变形，待变形稳定后再进行下一级加载或卸载。支架预压完成后，根据实测得到的支架弹性变形值对横梁底模进行预抛高设置。

(3)混凝土浇筑

下横梁浇筑混凝土共765 m3，第一次浇筑约460 m3，第二次浇筑305 m3。由于支架钢管立柱高度较高，支架顶抵抗水平推力能力较弱，为防止混凝土浇筑过程中钢管立柱水平偏位过大导致立柱垂直度超过安全要求，产生安全隐患，横梁左右侧轮流浇筑混凝土偏差不得大于4方，并加强观测，如支架顶水平位移超过10 mm立即转移至另一侧投放混凝土以平衡支架荷载。根据实测结果，在第一次混凝土浇筑过程中支架会产生水平位移及沉降，第二次混凝土浇筑时支架基本不产生位移及变形。

第一次浇筑完成后对混凝土进行养生，待强度及龄期达到设计规定时，底板预应力束张拉至控制应力的30%，然后浇筑第二次混凝土。

4 塔梁异步施工技术的优缺点

4.1 异步施工对比同步施工的优点

(1)减少了一次爬模系统的安拆工作，降低了安全风险。

(2)塔柱与横梁可以同时施工，有效缩短了施工工期，提高了机械设备、周转材料的利用率，节约了成本。

4.2 异步施工对比同步施工的缺点

塔梁异步施工时，塔柱施工平台在横梁上方，存在一定的交叉作业，施工时需采取防护措施：将爬模操作平台清理干净，杜绝存在落物的可能；并将爬模操作平台采用临边护栏、踢脚板等进行封闭；在爬模下方设置一个钢板防护平台，防止落物打击。

5 结 语

笋溪河特大桥索塔采用的塔身与横梁异步施工技术，其质量、安全均达到预期的理想效果，不影响桥梁整体结构，并有效缩短了施工工期，对类似桥塔施工具有一定的参考意义。

[1] 重庆市交通规划勘察设计院. 重庆江津至贵州习水高速公路笋溪河特大桥两阶段施工图设计[Z]. 重庆，2015.

[2] 公路桥涵施工技术规范(JTG./T F50 2011)[S].

2016-06-08

范金友(1982-)，男，工程师。

U445

C

1008-3383(2016)08-0116-02