馬志遠(yuǎn) (安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

1 主塔的結(jié)構(gòu)

某大橋主塔施工擬采用爬模施工，主塔塔座底面高程5m，塔頂高程130.00m，主塔總高度125m。主塔主要構(gòu)件包括下塔柱、上塔柱、橫梁、塔頂裝飾塊、鋼錨梁及牛腿等。主塔上、下橫梁以及上塔柱斜拉索錨固區(qū)為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其它塔柱部分為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，索塔下（1～7節(jié)段）高26.93m，上塔柱（8～27節(jié)段）高86.07m。主塔構(gòu)造圖如圖1所示。

圖1 主塔構(gòu)造圖

2 主要施工材料

①C50混凝土：主要用于塔座、塔柱、橫梁及裝飾塊；

②C40混凝土：主要用于主塔承臺(tái)；

③C35水下混凝土：主要用于承臺(tái)封底及樁基；

④φ15.20預(yù)應(yīng)力鋼絞線：符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼鉸線》（GB/T 5224－2003）的標(biāo)準(zhǔn)，用于主塔上、下橫梁的橫縱向預(yù)應(yīng)力；

⑤HRB300、HRB400 普通鋼筋：質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2—2007）要求；

⑥Q235B鋼材：主要用于支架及橫撐。

3 施工流程

下橫梁分布在6、7號(hào)塔支節(jié)段位置，上橫梁在26、27號(hào)塔支節(jié)段位置與26、27號(hào)塔支節(jié)段同步施工。塔柱分節(jié)段施工，標(biāo)準(zhǔn)施工節(jié)段高度為4.5m，共27個(gè)節(jié)段；考慮上塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束的影響，上塔柱節(jié)段劃分尺寸不統(tǒng)一；內(nèi)側(cè)上塔柱r=269.021m的圓曲線與上橫梁底部隔板曲線交點(diǎn)位于環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束中間的位置，節(jié)段劃分時(shí)，考慮將該交點(diǎn)下降250mm作為節(jié)段的分段處。主塔總體施工工藝流程圖如圖2所示。

4 施工過程階段荷載分析

4.1 恒載

4.1.1 結(jié)構(gòu)自重（按結(jié)構(gòu)實(shí)際重量計(jì)算）

鋼錨梁質(zhì)量按8t考慮，鋼錨梁牛腿按6t考慮。

4.1.2 鋼筋混凝土（按容重26kN/m3考慮）

上橫梁在本計(jì)算過程中均按一次澆筑計(jì)算，下橫梁分兩層澆筑。

4.2 施工荷載

4.2.1 施工階段荷載

F1+F2=310.6+665=975.6kN；爬模系統(tǒng)F1=103kN+207.6kN=310.6；

施工機(jī)具與人群F2=665kN；

爬模節(jié)段模板質(zhì)量：首階段重11.7t，4.5m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段模板重10.3t。

平臺(tái)質(zhì)量：+3層平臺(tái)質(zhì)量3.56t，+2層平臺(tái)質(zhì)量 2.35t，+1層平臺(tái)質(zhì)量8.61t，0 層平臺(tái)質(zhì)量 3.07t，-1 層平臺(tái)質(zhì)量1.69t，-2層平臺(tái)質(zhì)量1.48t，平臺(tái)總質(zhì)量20.76t。

圖2 主塔總體施工工藝流程圖

施工機(jī)具與人群荷載：P=1.5kN/2（-1、0、+1、+2、+3 層平臺(tái)面積分別為55m2、90m2、104m2、61.5m2、96m2），P=1kN/m2（-2 層平臺(tái)面積：55m2），共665kN。

4.2.2 預(yù)應(yīng)力荷載

預(yù)應(yīng)力荷載按設(shè)計(jì)張拉數(shù)量及順序進(jìn)行加載。（環(huán)向預(yù)應(yīng)力未考慮）下橫梁第 1 層養(yǎng)護(hù)完成張拉（B1、B3、B4、B6，B1a、B3a、B4a、B6a），第 2 層養(yǎng)護(hù)完成后張拉（B2、B5、B7～B9，T1～T2，B2a、B5a、B7a～B9a，T1a～T2a）。

預(yù)應(yīng)力筋與管道的摩阻系數(shù)：μ=0.15；

預(yù)應(yīng)力管道的偏差系數(shù)：k=0.0015；

彈性模量：E=1.95×105MPa；

松弛率：≤2.5%；

一端錨具變形及鋼束回縮值：6mm；

4.2.3 下橫梁施工荷載產(chǎn)生的牛腿、扶墻反力

第4節(jié)段豎向荷載1161kN，第2節(jié)段豎向荷載95kN，水平反力由下橫梁支架上設(shè)的拉桿抵消（見下橫梁現(xiàn)澆支架計(jì)算書）。下橫梁第一層重1426t，第二層重1088.25t。分層澆筑施工荷載產(chǎn)生牛腿、扶墻反力按比例添加。

4.2.4 加載

新澆混凝土濕重，按節(jié)段混凝土重量進(jìn)行加載。

4.3 其他可變荷載

①風(fēng)荷載：施工階段設(shè)計(jì)基本風(fēng)速32.1m/s，施工階段采用20年重現(xiàn)期風(fēng)速考慮計(jì)算，主塔上的風(fēng)荷載及施工階段的風(fēng)荷載按《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定計(jì)算。公式FH=1/2 Vg2CHAn。根據(jù)公式計(jì)算出各節(jié)段的風(fēng)荷載大小。

②收縮徐變作用：計(jì)算時(shí)考慮徐變對(duì)混凝土應(yīng)力的影響，混凝土的徐變?nèi)≈蛋唇?jīng)驗(yàn)數(shù)值模型，如下式所示。

C(t，)C1(19.200.45)(1e0.30(t-))C2(11.700.45)(1e0.005(t-))

式中：C1＝0.23/E2，C2＝0.52/E2，E2為最終彈模。

③溫度荷載：自四月中旬至十一月上旬各旬均溫都在22℃以上，夏季長達(dá)7個(gè)月之久。在11月至翌年3月的低溫期內(nèi)，月平均氣溫都在12℃以上。鋼管橫撐安裝和拆除的時(shí)間在4月～12月之間，鋼管橫撐和上橫梁支架實(shí)際溫度與初始安裝溫度相比，升/降溫20℃（按主塔整體升降溫考慮）。

5 結(jié)語

本文作者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)某大橋主塔施工過程階段荷載進(jìn)行了分析，為橋梁主塔下一步施工做好準(zhǔn)備，并且期望通過上述分析，對(duì)同業(yè)人士分析橋梁主塔在施工過程階段載荷有所裨益。