無背索斜拉橋主要施工技術探討

摘要：文章結合某工程實例，探討了無背索斜拉橋的主要施工技術，包括沉井基礎的施工、主梁的施工、主塔的施工以及斜拉索的施工等等，旨在促進該類工程在施工技術方面獲得進一步的發展。

關鍵詞：無背索斜拉橋；配合比；沉井基礎；施工技術

中圖分類號：U448 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）33-0069-03

1 工程概況以及施工組織設計

2 獨塔無背索斜拉橋的力學特性

無背索斜拉橋的特別之處在于索塔的功能發生了改變。索作為懸臂梁主要用來承擔由斜拉索傳遞過來的梁面載荷。塔身的傾斜設計原理是利用自身的重量去平衡斜拉索的索力，這是一個較為科學的設計。主梁、索塔之間利用斜拉索形成了一個內部自我平衡的結構體系，在受力方面和常規的斜拉橋存在很大的區別。

無背索斜拉橋的橋塔僅僅在一側有索，如果只把橋塔當作受力分析的對象，那么可以將其看作是自身重力、斜拉索索力二者綜合作用下的懸梁臂。為了優化索塔的受力情況，將塔身置于傾斜狀態，利用其本身的重量所形成的力矩去平衡斜拉索的傾覆力矩，將是此類結構設計的一個整體性構思。

整體平衡概念較好地解決了索塔整體力矩平衡以及塔索根部的受力問題，除此之外，還要重視塔索結構中其他截面的受力情況。于索塔之上任意某處取一截面，截面上部塔柱自重力矩減去相關的斜拉索索力對其作用的力矩即可得到該截面所要承受的力矩，很明顯，這個力矩不能確定是否為0。換而言之，整體平衡并不代表局部平衡，結構本身將會承受因局部不平衡載荷而生成的力矩。為了盡可能地實現局部平衡，最好使所有梁、塔對應節段的載荷全都維持在一個平衡的狀態，這種情況下，相鄰塔索節段之間將不傳遞水平力，只傳遞豎向力。

3 主要施工技術探討

3.1 C30混凝土配合比控制

3.2 沉井基礎的施工

沉井基礎的施工工藝流程如下：第一步，沉井刃腳預制；第二步，接高沉井；第三步，開挖下沉；第四步，沉井就位；第五步，澆封底砼；第六步，沉井內填土壓實；第七步，封閉砼澆筑。

沉井基礎的施工過程中，通常采用墩位現場預制、接高的方法進行。基礎的開挖大多采用人工、小型機具相互配合的方式進行，利用自重以及壓重實現泥漿潤滑下沉的效果。用于封底的混凝土使用泵車進行澆筑，澆筑的過程中需要按規定扦插、振搗。沉井填土以及壓實施工要分層進行。沉井頂面封閉混凝土澆筑施工時，應按照設計要求，將橋墩鋼筋埋設在規定位置。

3.3 主梁的施工

主梁的施工工藝流程如下：第一步，處理橋位地基；第二步，布置滿堂腳手架；第三步，鋪設墊木；第四步，支模板；第五步，預壓；第六步，綁扎鋼筋；第七步，澆筑梁體混凝土。

橋位地基經分析確定為雜填土，因而適宜采用水泥攪拌樁。碗扣架布置滿堂腳手架，在頂托的上端鋪設墊木，將其用作分配梁以及支模板。預壓力取設計載荷的1.2倍。考慮支架非彈性變形的因素，應在實測彈性變形量的基礎之上預留一定的拱度，并對底模標高進行適當調整，然后綁扎鋼筋。按照橫向分層、縱向分段的原則，由下坡端到上坡端澆筑梁體混凝土，另外還要兼顧“底板→腹板→頂板”的順序。

3.4 主塔的施工

主塔的施工工藝流程如下：第一步，支架法施工配重箱梁；第二步，臨時支墩施工；第三步，安設勁性骨架；第四步，綁扎主塔底節鋼筋；第五步，支模澆筑主塔節混凝土；第六步，接高勁性骨架；第七步，綁扎鋼筋并翻模澆筑主塔混凝土。

配重箱梁底部分所承受的拉應力和主塔的高度成正比，當拉應力超出自身結構所能承受的范圍時，則要判斷是否需要加設支撐。在距離主墩（即109號墩）8m、18m、25.5m、30m等4個位置處進行擴大基礎支撐的施工，并采用旋噴樁對其進行加固處理。旋噴樁彼此間距為0.6m，深度為12m，且要保證加固處理后的地基具備200MPa的承載力。

主塔身澆筑混凝土時，翻模設計為3節，每一節的高度為2m。完成頂節模板混凝土的澆筑后，通過安設勁性骨架的方式，接長塔身鋼筋，然后把底節模板安置于第三節模板的上方。重復上述操作，直至主塔高度到達設計高度。澆筑混凝土后的模板通過兩種作用完成支撐，一是鋼筋拉桿，二是混凝土與模板之間的摩擦力。勁性骨架可以幫助翻升模板完成定位。模板翻升、鋼筋提升均需要塔吊從旁協助，另外，混凝土需要借助泵車送入模中。

長束真空壓漿技術被用作主塔預應力管道的注漿施工。冬季氣溫較低時，混凝土的拌制過程中要適當地加熱拌合用水的溫度，要摻加適量的防凍劑，條件許可的情況下，最好使用熱空氣對預應力孔道進行預熱。

3.5 斜拉索的施工

鋼索穿束應該按照由下到上的過程完成施工。將索架放置于主梁下方的臨時支架上，將軟牽引鋼索的一端穿過主梁預留孔并連接到塔頂牽引卷揚機上，接著利用塔吊完成提升、錨固以及梁側張拉。該工程中，采用冷鑄墩頭錨用作斜拉索的錨頭。掛索先后順序和預應力筋張拉需要對應操作，張拉應按照設計的初索力值進行控制。在成橋、成橋4個月、成橋12個月三個時間點，分三次張拉不斷調整索力直至符合設計值的要求。無論是初索力張拉，還是三次索力調整，都需要使用計算機對其進行仿真模擬，判斷斜拉索中應力的大小以及相應的變形情況，以此指導實際的施工。

4 實體檢測

為了較好地把握施工情況，保證整個工程穩步進行，施工過程中要做好必要的實體檢測，特別是混凝土澆筑過程中的結構內力以及位移部分。通過實體檢測能夠及時地收到反饋信息，方便施工的調整。實體檢測主要包括以下內容：主塔塔臂下緣控制截面應力、位移和臨時擴大基礎沉降；主塔側移、主梁軸線和標高；主塔和橋墩沉降監測；各個控制截面應力、位移和溫度監測；斜拉索索力

測試。

5 結語

無背索斜拉橋造型美觀且安全可靠，在近些年來獲得了廣泛的認可與應用。本文通過對該工程主要施工技術（沉井基礎的施工、主梁的施工、主塔的施工、斜拉索的施工等等）進行了詳細的探討，并簡單介紹了監控量測所包含的主要內容。對于類似工程而言，具有一定的參考價值。

參考文獻

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（責任編輯：周 瓊）