橋梁工程索塔塔柱施工技術實例分析

翟全磊

中交路橋華北工程有限公司,北京 通州 101100

橋梁工程索塔塔柱施工技術實例分析

翟全磊

中交路橋華北工程有限公司,北京 通州 101100

結合實際工程案例，筆者較為詳細地介紹了某斜拉橋塔柱的施工技術，塔柱采用液壓爬模施工，塔柱的橫梁采取鋼管樁加貝雷片支承的方式進行施工。實踐證明，工程施工質量良好，取得了較好的社會經濟效益。

斜拉橋;塔柱;橫梁;施工技術

1 工程概況

某大橋主橋為雙塔五跨的雙索面半漂浮體系斜拉橋，主塔采用等高的鉆石A型空間索塔，由塔座、下塔柱、上塔柱、塔冠和兩道橫梁組成。塔高98m，橋面以上高度約為79m，采用C55砼，塔內設有勁性骨架。塔柱采用單室箱形斷面，錨固區采用等截面形式橫橋向寬度4m，壁厚1.2m，順橋向寬度6.8m，壁厚0.7m；中、下塔柱采用變截面，尺寸從4.0m×6.8m變化至塔底5.0m×8.5m，壁厚從0.7m×1.2m變化到1.2m×2.2m。主塔下橫梁采用箱形斷面，高度4.0m，寬度6.0m，頂板、底板厚度為0.5m，腹板厚度0.55m～1.0m。主塔上橫梁采用箱形斷面，高度4.0m，寬度5.1m，兩側各比塔柱小0.85m，頂板、底板和腹板厚度均為0.5m。

主塔兩塔肢在標高93.9m處合攏，交會段頂標高為98.5m，交會段高度為4.6m。交會段結構受力較為復雜，且交會段鋼筋較多。因此，在施工中應注意混凝土澆筑質量，加強養護、控制拆模時間，盡量減少混凝土收縮的發生。

圖1 主橋橋型布置圖

2 主要施工工藝

2.1 索塔塔柱施工

主塔為鉆石A型空間索塔，由塔座、下塔柱、上塔柱、塔冠和兩道橫梁組成。主塔采用C55砼，塔內設有勁性骨架，以便于施工定位。塔柱內設有爬梯和人孔，方便養護檢修。

⑴塔座砼施工

塔座為大體積砼，施工時需按要求布設冷卻水管，采取溫控措施，其施工工藝與承臺大體積砼施工相同。

⑵塔柱模板及塔身分節

塔柱模板施工采用爬模工藝。

圖2 索塔爬架翻模施工示意圖

塔柱模板由外模板和內模板組成。外模板均為大塊鋼模，內模板以大塊鋼模為主，部分內模用組合鋼模板和定型鋼模板，人孔采用組合鋼模板，隔板底模采用組合小鋼模。

塔柱鋼模板根據索塔截面變化進行制作，塔柱外壁采用定型鋼模板，內模板采用鋼木組合模板。根據塔柱設計圖，索塔塔柱部分共分為22個節段進行施工；每次澆注高度為4.5m。模板安裝過程中注意預留塔柱支撐位置。

⑶塔柱勁性骨架制作與安裝

為保證塔柱鋼筋定位的準確，同時方便測量，在塔柱內設置勁性骨架，勁性骨架必須根據塔身傾斜角度進行施工設計，勁性骨架尺寸隨塔柱的壁厚變化而變化。

先在加工場地內逐片進行焊接，每段骨架分為2～3片，然后平板車運輸至現場逐節采用塔吊進行安裝，減少現場安裝時間。

⑷塔柱鋼筋制作與安裝

索塔鋼筋在鋼筋棚加工制作，平車運輸到現場，塔吊提升進行安裝。塔柱鋼筋主筋采用墩粗直螺紋接頭，其它幾種規格鋼筋接長采用焊接接頭。

上塔柱為斜拉索錨固區，預應力較為密集，是全橋施工的關鍵部位。施工時嚴格按照工藝要求，確保斜拉索導管、錨板、環向預應力管道、鋼筋的精確定位。上塔柱砼澆筑時，鋼筋密集部位應采用小石子砼，采用小型振動棒、鋼釬振搗密實。

⑸塔柱砼施工

砼由拌和站集中拌制，通過布置在塔柱一側混凝土泵管送料，采用水平管外接軟管布料。由于塔柱澆注節段高度為4.5m，為防止砼的離析，在砼管口設置串筒，保證砼自由下落高度不超過2m。砼應分層進行攤鋪，攤鋪厚度30cm～40cm，采用插入式振搗棒進行振搗。

⑹塔柱支撐

下塔柱為外傾結構，采用滿堂支架進行，施工時為保證塔柱的傾斜度，通過在塔身上預留孔，設置拉桿，通過對拉平衡塔柱的外傾力。在每節3.5m高度施工過程中，鋼筋、砼、風力、人員等產生的荷載通過勁性骨架和外模板的支撐完成。

上塔柱為傾斜式塔柱，施工時每隔9 m設置臨時支撐，臨時支撐采用120cm×120cm桁架片，采用L75和L65角鋼焊接而成。桁架片與上橫梁支撐鋼管焊接形成整體結構，桁架與側壁預埋鋼板間的間隙采用鋼板填塞，并焊接牢固，形成主動支撐結構。

臨時支撐結構也可根據現有鋼管、型鋼材料選用。

2.2 索塔橫梁施工

索塔橫梁采取與塔柱同步施工的方法進行施工。橫梁采取鋼管樁＋貝雷片支承的方式進行施工，上、下橫梁各分二次等高度立模，二次澆筑混凝土、一次張拉預應力束工藝進行施工。

⑴橫梁支架施工

根據本橋索塔工程特點，索塔橫梁支撐采用鋼管樁支架＋貝雷桁架體系支撐。主要由鋼管立柱、柱間水平橫撐、支撐牛腿、卸載砂箱、型鋼橫梁，貝雷桁架片、工鋼分配梁組成。塔柱施工至橫梁位置后，拆除塔柱內側壁爬架及模板，搭設橫梁支架，安裝橫梁模板，進行橫梁的施工。

橫梁施工支架設計詳見圖3所示。

圖3 索塔橫梁支架布置圖

⑵模板、鋼筋、預應力管道安裝

塔柱施工至橫梁位置后，拆除塔柱內側壁模板，塔柱模板與橫梁模板聯結，形成整體結構。橫梁底模采用鋼板，側模采用大塊鋼模板，采用塔吊提升進行安裝。橫梁鋼筋在鋼筋棚內下料加工后，運輸到現場，塔吊提升進行安裝。橫梁預應力管道按要求進行安裝，采用“＃”字鋼筋進行定位。

⑶砼工藝

橫梁混凝土澆筑采用斜層法澆筑，豎向分層澆筑厚度控制在30cm～40cm。底板、腹板和頂板的澆筑呈階梯狀推進，當將近另一端時，改從另一端向相反方向投料，在距該端2m～3m處合攏。橫梁砼一次性澆筑完畢。

⑷預應力張拉、壓漿、封錨

砼強度滿足要求后，進行預應力張拉，張拉采取張拉噸位和張拉伸長量雙控，以張拉噸位為主，伸長量校核，伸長量控制在計算值的±6%以內。橫梁預應力壓漿前，應先用空壓機把管道吹凈，壓漿過程應緩慢、均勻地進行，壓力控制在0.7MPa左右，壓漿過程必須連續進行。孔道壓漿后將水泥漿沖洗干凈，同時清除支承墊板，錨具及端面混凝土表面的污垢，并將端面混凝土鑿毛，灌注封端混凝土。

3 結語

本橋塔柱施工考慮塔柱高度大，施工質量要求高，施工工期緊，施工安全問題突出采用了液壓自爬模施工，考慮塔柱是傾斜的，利用上下游塔柱之間的相互對拉和對撐的方法來防止塔柱混凝土受拉區拉應力過大，對于上下橫梁的施工則在塔柱上安裝預埋件和利用貝雷梁施工，值得類似塔柱施工借鑒。

[1]公路橋涵施工技術規范（JTG/T F50-2011），[S].

[2]賈世杰.斜拉橋液壓爬模施工塔柱技術[J].山西建筑，2011/23.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.018

翟全磊（1977—），男，江蘇徐州人，本科學歷，工程師，項目經理，主要從事路橋工程施工管理工作。