斜拉橋主塔施工工藝探析
——以烏江特大橋索塔施工為例

管亮中交路橋華南工程有限公司

斜拉橋主塔施工工藝探析
——以烏江特大橋索塔施工為例

管亮
中交路橋華南工程有限公司

斜拉橋由塔、梁、索三個基本構件組成，作為橋梁基礎的主塔，其穩定性、牢固性十分重要，文章以烏江特大橋索塔施工為例，簡單介紹斜拉橋的主塔施工技術，以期為斜拉橋建設提供有價值的參考。

斜拉橋；主塔；施工

斜拉橋是由塔、梁、索組成，形成三角形的、穩定的幾何形態，支承體系以斜拉索受拉及橋塔受壓為主。其中索塔是指斜拉橋支承主索的塔型構造物，索塔的結構有多種類型，根據拉索的布置要求、橋面寬度以及主梁跨度而有所變化，常用的索塔形式沿橋縱向布置有單柱形、A形和倒Y形，沿橋橫向布置有單柱形、雙柱形、門式、斜腿門式、倒V形、倒Y形、A形等。

1.烏江特大橋索塔概況

烏江特大橋位于重慶涪陵城區上游，跨越烏江，全長918米，主橋長630米，為半漂浮雙塔雙索面預應力混凝土斜拉橋，索塔下部采用獨柱形構造，獨柱墩采用單箱雙室矩形斷面，下塔柱上半部分為外傾結構，中塔柱為內傾結構，上塔柱是斜拉索錨固區，高57.5m，為直立段，采用H型構造，斜拉索通過鋼錨梁錨固與塔壁內側，斜拉索錨固區設有預應力粗鋼筋，以保證索塔受力。（如圖1）

圖1　索塔整體圖

2.索塔施工工藝

索塔采用液壓爬模施工工藝，塔底5m高實心段進行1次澆筑，按大體積混凝土施工；其他按6m高度分節施工，共分36節施工，其中凡是尺寸大于2m的實心部分，均按大體積混凝土工藝施工。

2.1索塔施工流程

下塔柱1#塔節段（實心段，大體積砼施工）。

下塔柱2#塔節段（安裝液壓模板爬架）。

下塔柱3#塔節段（安裝液壓模板修飾平臺）。

下塔柱4#～8#塔節段（8#段進行9#段托架預埋）。

下塔柱9#塔節段（內模托架施工）。

下塔柱10#塔節段（實心段，大體積砼施工）。

下塔柱11#塔節段（下塔柱分叉，模板爬架重新安裝）。

下塔柱12#～17#塔節段施工，對拉系統安裝，下橫梁支架安裝。

下塔柱18#～19#階段和下橫梁同步施工，下橫梁施工（分兩次進行澆筑）。

中塔柱20#塔節段（傾斜方向改變，爬架重新安裝）。

中塔柱21#～26#塔節段（26#進行27#內模托架及中橫梁托架預埋）。

中橫梁托架搭設、27#節段內模托架搭設、27#節段與中橫梁同步施工。

上塔柱28#～31#節段（變為豎直段爬架重新安裝）。

上塔柱32#節段施工、主梁開始施工，塔梁同步。

上塔柱33#～34#塔節段（和上橫梁同步施工）。

施工上塔柱35#～36#塔節段，封頂。

2.2索塔施工要點、難點

（1）下塔柱實心段溫控

下塔柱分叉段根部實心段厚度為8m，計劃分為2m（8#節段）和6m（9#節段）兩次澆筑，均按大體積混凝土施工進行溫度控制，在索塔節段內設置冷卻管。

（2）塔柱分叉段施工

塔柱施工設勁性骨架以定位、支撐鋼筋，勁性骨架采用矩形小斷面桁架結構，現場連接加固。下塔柱上半部分為外傾結構，施工時為抵消索塔重力作用下的傾斜變形和彎曲應力，通過在塔身上左右設置橫向臨時對拉系統，通過對拉平衡索塔的外傾力，初定設置4對拉桿+一組鋼絞線對拉系統；中塔柱為內傾結構，施工時為抵消索塔重力作用下的傾斜變形和彎曲應力，通過在塔身上每隔8m左右設置橫向臨時支撐系統，同時橫撐與橫梁支撐鋼管焊接成整體，通過支撐平衡索塔的內傾斜力。臨時支撐采用鋼管，兩端焊接在索塔內側預埋鋼板，同時可作為人行通道。初定設置4對撐桿；上塔柱雖為直立段，但由于主橋主梁施工采用塔梁同步施工，在上橫梁施工完畢并形成強度前，需設置橫向臨時拉桿，抵消斜拉索的外張水平分力對索塔根部造成不利影響。設置3對撐桿，間距約為10m一道，對撐桿采用φ630×10mm鋼管。

（3）橫梁施工

索塔橫梁支撐采用鋼管樁＋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、I56工鋼橫梁，貝雷桁架片、工鋼分配梁組成。橫梁施工時，按模板和橫梁的砼全重進行加載。各橫梁支點除鋼管樁外，在塔柱內壁上均設置牛腿。

（4）上塔柱施工

上塔柱施工時要嚴格按照工藝要求，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；在拉索錨固區的塔內壁和錨塊區增設δ=10mm的保護鋼板，以便作為內模施工。

（5）鋼錨梁施工

本橋斜拉索在塔內的錨固方式采用鋼錨梁結構，設置于上塔柱中，鋼錨梁兩端通過鋼牛腿支承錨固在混凝土底座上，鋼牛腿與勁性骨架連接鋼板須與勁性骨架現場焊接，且在板件高度范圍內均需與勁性骨架現場焊接。鋼錨梁與鋼牛腿之間均采用高強度螺栓連接，鋼錨梁與鋼牛腿上承板之間的接觸面之間采用不銹鋼板和四氟版組成鋼牛腿滑動副，鋼錨梁沿其縱軸向可作為小移動。為了控制吊裝重量，鋼錨梁和鋼牛腿之間分開吊裝，橋上高強螺栓連接成整體。

（6）塔梁同步施工

塔梁同步施工要滿足主體結構受力的需求；解決雙層作業的安全問題；能夠進行斜拉索安裝作業；主塔兩側張拉索力控制盡量一致，兩側索力之差在控制5%之內，以便可能威脅到主塔的安全；在進行混凝土澆筑過程中，盡量保證兩側混凝土偏差在10t之內。

3.結語

隨著我國橋梁事業的飛速發展，斜拉橋以其跨越能力卓著而廣泛應用于橋梁建設，并且斜拉橋的跨度越來越大，橋體形式也變化多樣，以滿足不同地形建設的需要，主塔作為斜拉橋的根基，要因地制宜選取合適的建造形式，控制好施工質量，才能保證橋梁的穩定耐用。