左翼 王昌喜

摘要：大跨斜拉橋塔柱的施工精度要求高，施工測量控制難度大。以嘉魚長江公路大橋為案例，對255.41m超高斜拉橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)展開了研究。首先根據(jù)索塔的結(jié)構(gòu)型式及施工需要，選擇了合理的施工工藝：塔柱除下塔柱起步段采用鋼模板翻模施工外，其它節(jié)段均采用液壓自爬模系統(tǒng)進行施工。對施工過程中的若干環(huán)節(jié)包括模板工程、混凝土工程和預(yù)應(yīng)力張拉進行了詳細闡述，索塔施工過程中綜合應(yīng)用了多種監(jiān)測手段，確保了索塔施工精度要求。

關(guān)鍵詞：斜拉橋;液壓自爬模;塔柱混凝土;環(huán)向預(yù)應(yīng)力

1 工程概況及難點

大跨斜拉橋塔柱的施工精度要求高，施工測量控制難度大。以嘉魚長江公路大橋為案例，對255.41m超高斜拉橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)展開了研究。嘉魚長江公路大橋索塔的施工精度要求較高，對索塔的施工控制和混凝土耐久性要求較高、混凝土的泵送施工、鋼錨梁的加工與安裝精度以及下橫梁施工質(zhì)量等是索塔施工的關(guān)鍵問題。塔身傾斜，施工難度較大，主塔施工的重點是線形控制和安全控制[1-6]。

塔梁同步施工是在主塔施工沒有完成之前就開始進行梁體的施工，塔梁施工相互交融同步，并且在此過程中還同時進行斜拉索的掛索及張拉[7-9]。因此，在索塔施工中，重型起重設(shè)備和混凝土泵送設(shè)備的選擇和布置尤為重要。索塔施工重點、難點監(jiān)控如下：索塔線形監(jiān)控，包括高程、平面位置測量和控制;鋼錨梁安裝的精確定位測量與控制;索塔的應(yīng)力和變形監(jiān)測技術(shù)包括索塔的應(yīng)力狀態(tài)和變形在各種工作條件下，日照溫差、風荷載等因素。需要全面使用各種測量方法，運用高效的施工監(jiān)測技術(shù)，加強施工監(jiān)測。索塔和混凝土泵送施工對混凝土耐久性提出了更高的要求。高等級高性能混凝土配合比設(shè)計是一個難點;其保證超高程砼的泵送要求，保證索塔混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵是滿足混凝土外觀質(zhì)量要求和確定混凝土澆筑工藝。特別是上柱鋼混凝土截面的混凝土施工難度大。

2 塔柱施工分節(jié)

整個索塔總高度是255.41米，共劃分為58個節(jié)段，具體劃分情況如下：下橫梁以下部分因截面變化較大，下塔柱高度34.2m，其中實心段為2m，節(jié)段劃分為8×4.275m;下橫梁為4.0m一節(jié)，中、上塔柱標準節(jié)段均為4.5m;塔冠高度為1.71m，一次澆筑施工。根據(jù)索塔結(jié)構(gòu)類型及施工需要，擬選擇以下主要施工工藝：下塔起始段除采用鋼模板外，其余施工采用液壓自爬模板系統(tǒng)，每節(jié)高度4.5m。

3 爬模及翻模系統(tǒng)

3.1翻模系統(tǒng)

塔柱除下塔柱起步段采用鋼模板翻模施工。澆筑的模板是工廠自行新制成的鋼模。鋼板需要橫向加勁肋，并在鋼板上連接14mm厚度的鋼帶，豎向肋為 [10槽鋼，背枋則為[12槽鋼。在制作時需要加工廠必須嚴格控制產(chǎn)品加工的質(zhì)量和精度， 產(chǎn)品表面必須能達到光滑，并且還得具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性，還要具備拆裝時方便的特點，接縫需采用契口縫以確保模板之間密實不會存在漏漿風險。按2.25m一節(jié)高度設(shè)計，共加工3節(jié)，每次澆筑高度4.5m。

3.2 液壓自爬模系統(tǒng)

塔的外部模具系統(tǒng)采用液壓爬模系統(tǒng)，這是容易組裝，可組裝成各種尺寸的模板。液壓爬模依靠自己獨立的液壓自升式系統(tǒng)提供攀登動力，包括液壓自升式系統(tǒng)配備了液壓油缸和換向盒，換向盒模板框架體可以直接用于控制高架鐵路或框架的架體，采用液壓系統(tǒng)，使框架體和導板模板形式同步爬升，從而使液壓爬升形式在爬升過程中平穩(wěn)。

3.3模板系統(tǒng)

模板體系自重輕，剛度大，在工廠進行組合拼裝，運到現(xiàn)場后再進行安裝，然后將模板設(shè)置在爬架上。模板體系主要由板、豎筋和橫筋三部分組成。模板的特點是高標準化。在一個模板，面板和縱向肋骨相連，利用螺絲和地板釘，縱向和橫向肋骨連接通過連接爪子，和兩個起重鉤是兩邊對稱布置的垂直的肋骨。兩個模板連接的核心地帶，由核心帶銷固定，以確保模板的完整性，使模板的力量更加合理、可靠。

3.4支架系統(tǒng)

支架結(jié)構(gòu)體系中主要包括上體吊平臺、下體上支架和主體吊架下平臺、主體下支架和吊平臺、承載傾斜背楞支撐桁架、承載傾斜受力支撐三角架、斜坡支撐、后移受力支架等裝置、液壓系統(tǒng)及各種連接部件。在工廠中加工出架體的各個結(jié)構(gòu)材料并運輸至施工現(xiàn)場進行拼裝;按照國家標準建筑工程、規(guī)范質(zhì)檢、安全管理部門的技術(shù)設(shè)計要求對支架焊縫、外型尺寸等零部件逐個地進行檢查及驗收;檢查時應(yīng)特別注意吊環(huán)與焊接處的位置是否合格。模板四周平臺可自由拆裝。

4 塔柱混凝土及預(yù)應(yīng)力施工

4.1塔柱混凝土澆筑與養(yǎng)生

混凝土在澆筑之前需要事先用水將混凝土模板的表面潤濕，但不能有水。混凝土沿水平方向逐步推進。振動篩振動篩在使用插件，需要快速插頭和緩慢拉振動篩的混凝土，與此同時，混凝土布料，振動器和振動桿的移動距離必須有效振動半徑的1.5倍之內(nèi)。塔柱節(jié)段處鑿毛以混凝土表面裸露新鮮均勻的大石子為宜。

混凝土澆筑完成后，應(yīng)該覆蓋和灑制漿后盡快養(yǎng)護，覆蓋時注意不可以污染混凝土結(jié)構(gòu)的外表面。養(yǎng)護大體積混凝土時，應(yīng)根據(jù)氣候條件采取溫度控制措施，根據(jù)需要確定混凝土澆筑表面和內(nèi)部溫度，應(yīng)在設(shè)計要求的范圍內(nèi)控制溫差?；炷翝仓瓿珊髲姸鹊燃夁_到2.5 MPa之前，應(yīng)當不受加載人員、工具、模板等。

4.2環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工

為有效地平衡斜拉索的橋梁水平分力的同時加強鋼筋混凝土錨固塔柱和不銹鋼錨固橋梁之間的無縫連接，在上下層塔柱斜拉索錨固施工地段內(nèi)配置了預(yù)應(yīng)力鋼筋，并分別采用了真空塑料雙層波紋管和雙層真空塑料壓漿等多種施工工藝。預(yù)應(yīng)力鋼絞線選擇1860MPa高強型不銹鋼絞線。其中所選用設(shè)計的張拉控制器的應(yīng)力測量系數(shù)的值為1395MPa。

（1）塑料波紋管安裝

為了提高孔安裝精度，節(jié)省現(xiàn)場安裝時間，減少塑料波紋管安裝對塔體施工速度的影響，在剛架加工成型時進行塑料波紋管安裝定位。為使波紋管U型彎曲位置能夠順利彎曲成圓弧段，波紋管彎曲時，采用噴燈明火熱彎后，再預(yù)安裝入勁性骨架。接頭采用套接頭，兩個波紋管用兩個半圓形接頭管連接在一起。為了防止?jié){液泄漏，采用另一個密封圈對套筒接頭進行密封。

（2）環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工控制

混凝土強度達到設(shè)計強度后，可拉伸，拉伸兩端的張力。鋼束張拉后，禁止沖擊錨頭。加固應(yīng)嚴格按設(shè)計要求安排;混凝土澆注時應(yīng)嚴格控制混凝土的和易性及其垮塌程度，首先澆注在振動錨頭位置。檢查張緊設(shè)備，繪制壓力表讀數(shù)和張緊曲線，根據(jù)預(yù)張緊階段確定壓力表讀數(shù)和張緊曲線，根據(jù)預(yù)張緊階段確定壓力表的等級讀數(shù)，在錨定和安裝張緊之前，要認真檢查預(yù)應(yīng)力張緊順序?；炷潦┕r，為防止預(yù)應(yīng)力束位置模板孔漏漿，應(yīng)采用有效措施進行封堵，混凝土施工完畢后清除。

（3）真空輔助灌漿

預(yù)應(yīng)力管采用真空輔助注漿技術(shù)。真空注漿的工作原理是：首先，使用真空泵的管道真空通道，通道真空負壓0.1MPa，然后在隧道的另一端灌漿機≥0.7MPa正壓壓漿進入通道;提高豐滿和導管注漿密實度，減少預(yù)應(yīng)力鋼筋中氣泡和水分的影響。漿泵，從注漿泵高壓膠管出口打入水泥漿。當漿體濃度與泵內(nèi)漿體濃度相同時，關(guān)閉注漿泵，將高壓膠管這一端與預(yù)應(yīng)力管的注漿管連接，并扎牢。關(guān)閉灌裝閥，啟動真空閥開始灌漿泵。在不大于0.7 MPa的壓力下，注漿泵保壓1min，使管道中有一定壓力。最后關(guān)閉注漿閥，完成注漿。

5 結(jié)語

以嘉魚長江公路大橋為案例，對255.41m超高斜拉橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)展開了研究。嘉魚長江公路大橋索塔施工精度要求高，高塔施工控制、索塔混凝土耐久性、混凝土的泵送施工，鋼錨梁的加工與安裝精度以及下橫梁施工質(zhì)量等是索塔施工的關(guān)鍵問題。塔身傾斜，施工難度較大，主塔施工的重點是線形控制和安全控制。根據(jù)索塔的結(jié)構(gòu)型式及施工需要，選擇了合理的施工工藝：塔柱除下塔柱起步段采用鋼模板翻模施工外，其它節(jié)段均采用液壓自爬模系統(tǒng)進行施工。對施工過程中的若干環(huán)節(jié)包括模板工程、混凝土工程和預(yù)應(yīng)力張拉進行了詳細闡述，索塔施工過程中綜合應(yīng)用多種監(jiān)測手段，確保了索塔施工精度要求。

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