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矮塔斜拉桥索塔施工关键技术
摘 要：矮塔斜拉桥是一种常见的组合结构体系,由于索塔高度比较低,而且斜拉索长度比较短,因此施工便捷.文中首先介绍了矮塔斜拉桥索塔结构形式,再结合工程实例,对矮塔斜拉桥索塔施工技术要点进行分析,以期为类似工程提供借鉴.
关键词：斜拉桥 索塔 劲性骨架 预应力管道矮塔斜拉桥是一种常见的桥梁形式,是一种介于柔性斜拉桥和刚性连续梁桥的桥梁结构,主梁刚度大、施工便捷,可以采用混凝土箱梁模式,斜拉索可以与主梁共同承担荷载的作用,现如今,已经被广泛应用于桥梁工程施工当中,因此,对矮塔斜拉桥索塔施工技术及其应用要点进行详细探究具有十分重要的现实意义.
1.矮塔斜拉桥索塔结构形式
在对斜拉桥索塔进行设计时,应该综合考虑桥梁自身与周边环境的协调性,现如今,矮塔斜拉桥的索塔形式有很多种,在横桥方面,主要有双柱型、H型、单柱型,如图1所示,在纵桥方面,主要有柱型、倒V型,如图2所示.
2.工程概况
该桥采用钢筋混凝土三立柱“I I I”型塔,桥面以上塔高2 8m.索塔尺寸：中索塔为4.8m（纵向）×3.3m（横向）,边索塔为4 . 8 m（纵向）×2.7m（横向）.塔上转向设鞍座,以便斜拉索通过,每根斜拉索对应一个鞍座,中索塔斜拉索横桥向呈两排布置,鞍座亦两排.鞍座采用分丝管形式,分丝管采用φ28×3mm厚的无缝钢管,分丝管采用圆弧形.桥塔内设置预应力钢束,钢束采用9φs15.2高强度低松弛钢绞线,顶端张拉.主塔计划分6次浇筑,其中最大施工节段为6m,采用翻模施工,内设劲性骨架,模板采用定型钢模.
3.矮塔斜拉桥索塔施工
3.1支架搭设
索塔的施工支架采用门式支架,由于模板采用桁架结构固定,操作平台则固定在桁架上.由于左右肢索塔外侧为悬空,无法搭设支架,需设置悬挑支架.1#块施工时,在箱梁顶面索塔两端预埋钢板,浇筑完成后,焊接双拼45工字钢作为支架的悬挑梁,在上面铺设I12.6工字钢作为分配梁,间距3 0 cm,在分配梁上铺设8mm厚钢板,再搭设门式支架.
3.2劲性骨架安装
劲性骨架由塔吊直接从主墩平台上起吊安装.为保证骨架运输吊装过程中不变形,起吊时,采用四点起吊的施工方式.在进行劲性骨架安装施工过程中,在进行无索区安装施工过程中,需要整体吊起骨架,然后再进行整体安装.在进行有索区安装施工过程中,先焊接竖杆及纵桥向横联,精确定位锚管后,焊接横桥向横联及定位加强框.劲性骨架节段之间采用焊接,骨架安装接长根据索塔钢筋的安装节段长度进行,以方便钢筋安装定位.劲性骨架安装好后测量各点平面位置最大偏差不得超过2.5cm.
3.3钢筋安装施工
在钢筋材料制作方面,需要在指定的钢筋棚中进行统一加工,在钢筋材料加工过程中,应该综合考虑钢筋材料的实际形状以及设计长度,分为多节进行成型加工,然后再利用塔吊装置吊装到主塔上,并绑扎成型,当钢筋骨架安装完成后,即可进行钢筋材料的绑扎和焊接施工,在钢筋绑扎中,需要应用辅助楼梯.钢筋检查合格后方可安装模板.
3.4预应力管道安装
预应力钢束在箱梁施工时已锚固在0#块内,索塔施工时需用波纹管固定并调节线性,在劲性骨架安装施工过程中,需要对波纹管进行准确定位.在本工程施工中,波纹管定位采用φ10“#”型钢筋材料,并将其焊接至墩身钢筋材料上,在进行钢筋材料的安装和焊接施工过程中,需要注意采用硬纸板进行遮挡,避免在焊接施工中,电焊渣对波纹管造成损坏.管道预埋同时,要注意预留压浆管,压浆管必须采用高压胶管.混凝土浇筑完成后,立即用空压机试通压浆孔,防止压浆孔堵塞.每个节段墩身浇筑完成后同样要试通.
3.5模板安装
首先测量组在0 #块上放样出主塔的轮廓线.第一次安装模板时,必须根据测量组测得的0 #块标高和塔顶设计标高,预先计算好第一节段模板的底标高.模板安装好后用水泥砂浆把模板四周封住,保证内不漏浆,外不渗水.主塔模板共分两层拆除,分两层拆除时第一层拆除3m,第二层拆除1. 5m,每一层模板分四块整体拆除,拆除模板时,作业人员先拆除模板最下面块短边呈八字口的模板,将被拆模板上的吊点采用手拉葫芦挂于上一块模板的桁架上,收紧手拉葫芦,再用塔吊吊住该模板,先拆除桁架法兰螺丝,再拆除模板上横向拼装螺栓,之后再拆除竖向法兰连接螺栓.每节顶的模板上预埋四个H螺母,在翻模施工时,在每节顶端混凝土内预埋Φ25H R B335螺纹钢筋,和模板连接.
3.6锚管施工
在本工程施工中,将锚管与劲性骨架进行统一定位和安装,这样不仅施工便捷,而且还能够有效提升施工精度.在有索区先焊接竖杆及纵桥向横联,精确定位锚管后,焊接横桥向横联及定位加强框,保证锚管与劲性骨架的相对位置满足规范和设计要求.
3.7混凝土浇注
索塔混凝土浇筑施工过程中,采用8 条插入式振捣器,振捣器与侧模之间的间距应该控制在50m m~10 0m m之间,在进行水平移动过程中,应该将间距控制在振动棒半径的1.5倍左右,在本工程施工中,应该控制在5 0 cm以内.在进行混凝土振捣施工过程中,需要采用梅花式振捣方式,需要注意的是,在混凝土浇筑施工完成后,必须即刻进行混凝土振捣施工,在本工程施工中,振捣时间应该控制在3 0 s ~ 4 0 s以内.当混凝土表面停止沉落,同时在混凝土振捣施工过程中不会产生明显气泡 ,混凝土表面平整,并且已经将模板的边角位置填实后,说明混凝土振捣密实完成.在本工程混凝土浇筑施工过程中,木工班应安排至少两个人在现场值班,对模板、支架、钢筋等材料的稳固情况进行及时检查,如果发现出现松动、变形等问题,则应该及时采取有效的处理措施.除此以外,在混凝土浇注过程中,控制好混凝土初凝时间,浇注上层时,下层不初凝.
3.8预应力施工
待混凝土浇筑完后5 d且砼强度大于95%时,方可进行预应力施工.索塔预应力采用单端张拉,一端固定于承台内,在0#块施工时预埋好,张拉端分别位于距离箱梁顶面8m及16 m的位置.当混凝土初凝后,需要对锚垫板顶面的杂物进行仔细清理,然后再进行连接体和夹片的安装施工.当墩身混凝土施工完成,并且强度达到设计强度的95%以上时,即可进行竖向钢筋束张拉施工.首先,采用张拉千斤顶进行单根张拉,确保张拉均匀,并拉至10%σk,然后再采用200t千斤顶张拉至20%σk,对垫板与标记线之间的垂直记录进行记录,记为L1,然后再张拉至40%σk,对垫板与标记线之间的垂直记录进行记录,记为L2,继续张拉至100%σk,对垫板与标记线之间的垂直记录进行记录,记为L3,最后,回油锚固,对垫板与标记线之间的垂直记录进行记录,记为L4,如果（L3-L4）>8mm,则说明在锚固施工过程中,出现滑丝问题,对此,还需要单根张拉千斤顶逐根退出钢束夹片,重新更换夹片后继续进行张拉施工.
4.结论
综上所述,在桥梁工程施工中,斜拉索是十分重要的构件,在提高桥梁工程稳定性方面发挥着十分重要的作用,在实际施工过程中,必须结合工程建设需要选择斜拉索型式,并加强各施工细节施工及管理,提高施工质量和施工效率,促进桥梁工程可持续发展.
参考文献：
[1]王立峰,肖子旺,王子强.矮塔斜拉桥索塔及索鞍区域空间应力分析[J].中外公路,2012,32（6）:188-191.
[2]张文斌.某索塔施工控制关键技术探讨[J].筑路机械与施工机械化,2010,27(12):70-72.
[3]罗承斌,游新鹏,张永涛.超大跨斜拉桥索塔施工误差影响研究[J ] . 公路交通科技,2009,26(7):69-74.
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