淺談斜拉橋施工技術
2018-04-02
目前我國斜拉橋的建設已經(jīng)有獨塔、雙塔和多塔式等所有的結構形式，其施工的難點和重點就在于塔索和主梁上，具體施工方法要根據(jù)不同的橋梁工程中各自不同的材質選擇而決定。
一、工程設計概況和設計特點
1.工程設計概況
南京市六合新城龍池路跨滁河大橋及連接線工程位于南京市六合區(qū)，交通便利，為方便業(yè)主出行，遂在已建橋梁兩側再各修建一條臨時便道與主變道連接。該橋梁西起金穗大道，東至規(guī)劃西陳路，工程道路全長為1100米（其中龍池路跨滁河大橋橋梁長度為661米、毛營河橋梁長度為20米、其余為連接線），道路寬度為40米。
其主橋采用獨拱塔雙索面斜拉橋，主跨跨度100m、塔高自橋面以上為66m，采用橢圓型鋼箱混凝土塔柱空間雙索面斜拉橋，墩塔梁固結體系。100m跨索距采用5m，85m跨索距采用4m。單個截面橫橋向寬度為3m，縱橋向寬度塔頂為4.5m、橋面處為6.5m、承臺頂為7m。
2.設計特點
由于斜拉橋的中塔、梁、索等方面在結構設計上的變化和組合形式都是多樣的，基于通航、美觀和地域象征上的考慮，六合新城龍池路跨滁河大橋采用了斜拉橋方案，設計在構件尺寸、形式選擇和組合上包含下述特征：第一，采用大直徑鉆孔樁和大體積承臺；第二，全預應力混凝土結構；第三，斷面主梁和寬跨比較大致塔柱橫梁斜度較大等。
上述設計特點對施工技術提出了較高的要求，與國內(nèi)已建成的斜拉橋相比，由于該工程的混凝土主梁寬度和塔柱斜度都很大，我們在施工中除了合理應用高性能混凝土和預應力施工技術外，還主要應用了牽索掛籃懸澆等施工技術，在基礎施工中擁有了有效控制成本和施工速度的特有施工方法。
二、施工場地、主要生產(chǎn)設施布置及施工的重點、難點
1.施工場地及主要生產(chǎn)設施的布置
本工程大橋為東西走向。為了方便施工、集中管理，共設2處集中施工場地，即河道兩側各一處，即項目經(jīng)理部建在河道西側，寺廟南側，內(nèi)設辦公室，會議室，試驗室，管理人員宿舍等。另一側為生產(chǎn)區(qū)，該區(qū)還依次布置了零星材料和工具倉庫、交通碼頭、起重運輸碼頭、鋼結構加工車間、砂及碎石堆場、水泥倉庫、混凝土攪拌站，為施工做好了提前準備。施工用水通過接入自來水管網(wǎng)解決。
2.施工中的重點和難點
2. 1鉆孔樁施工
主墩樁基直徑2m，孔深約70m，屬大直徑深孔樁基;根據(jù)地勘報告顯示，樁底附近層有中風化巖層，增加成孔難度。且在河道內(nèi)，根據(jù)整體工期安排，樁基施工處在汛期，河內(nèi)水位高，對圍堰要求也高。
2. 2承臺開挖施工
9#、10#橋墩承臺開挖在河中，且開挖深度深，10#墩開挖深度達到13m。10#主墩承臺為大體積混凝土施工，其施工組織和溫度、變形裂縫控制難度大。
2. 3現(xiàn)澆施工
主橋主跨采用懸澆施工，全斷面掛籃模板的設計難度大。副跨在魚塘正上方，采用現(xiàn)澆施工需對支架體系進行單獨設計。
2.4施工監(jiān)控
由于本橋采用橢圓形鋼箱混凝土塔柱空間雙索面斜拉橋體系，結構自重對橋梁內(nèi)力影響極大，因此，梁體混凝土澆筑方量需進行嚴格的控制。
三、施工技術措施
1.樁基施工
本橋樁基總數(shù)為184顆，所有樁基混凝土設計強度均為C30。該區(qū)圖紙以粉質粘土和砂石層為主，給鉆孔樁施工帶來一定的難度，結合工期考慮，選用成孔快、護壁好的環(huán)保型旋挖鉆機作業(yè)。嚴格按照施工工藝流程進行護筒埋設和泥漿拌制，隨時觀察土層的變化以及天氣變化，并保持鉆孔施工中的連續(xù)性，不得中途停頓，交接班時也要做好相應的施工狀況和進度記錄。一旦施工中出現(xiàn)斷樁，要及時采取有效可行且經(jīng)濟實用的方法進行基樁增加或用沖擊鉆進行復原處理等措施。
2.橋臺、承臺施工
全橋橋臺共2個，承臺32個，均采用C30混凝土澆筑，共計8238m³。為了更好的止水，采用的是拉森鋼板樁沿河從上到下依次打樁的施工方法，降水之后采用三道鋼支撐的垂直開挖法進行坑基開挖。其中該工程中的承臺鋼筋一定要確保在現(xiàn)場加工并檢查合格完畢后，再由汽車吊配合進行綁扎安裝，期間要保證預埋鋼筋的位置符合設計圖紙的準確要求。
在承臺模板支護的施工中，為了降低水泥活性，混凝土塌落度須控制在160±20cm，水泥用量控制在300kg/m3以內(nèi)，為延緩水化熱的時間，混凝土初凝時間不小于12小時，其具體的配比由試驗室確定。同時為了不引發(fā)大體積承臺混凝土出現(xiàn)裂縫，混凝土施工的溫度也要嚴格控制。其本身的內(nèi)外溫差不得大于25℃，混凝土的表面與外部環(huán)境的溫差值也控制在這一范圍內(nèi)，最后的養(yǎng)護階段，溫度不得低于10℃。對不符合施工要求的溫差范圍，一定要采取有效措施進行處理，否則不予進行施工。
3.主梁主塔和施工
本工程橋梁段661m，主橋主跨采用掛籃懸澆施工方法，澆注節(jié)段長5m，節(jié)段數(shù)量15節(jié)。設計建議方案為采用前支點牽索掛籃施工，且單側掛籃重量不得超過800KN。副跨進行現(xiàn)澆施工，施工順序為先塔柱施工到梁底時進行0#塊施工。主梁0#塊采用鋼管、貝雷架作支撐立?，F(xiàn)澆。外模采用鋼模，為了減少模板的耗損，其鋼模設計最好便于拆除，最好能與1#塊及標準號塊模板通用。同時，主梁在懸臂施工過程中，節(jié)段線型控制通過監(jiān)測手段來實施及調整。
主塔為橢圓形鋼箱混凝土結構，橋面往下部分分為上下兩層，上層共66m分14節(jié)進行澆筑，應用的施工的主要機械設備有塔吊、汽車泵、拖泵等。塔吊最大吊重為16t。塔柱施工采用分層形式進行，下塔柱水平分層一次澆筑成型。需要特別注意的是，在主塔的混凝土澆筑過程中，一旦出現(xiàn)大風和雷雨等的極端天氣，要立刻停工，如實在工期緊張，則應采取必要的安全措施。
4.斜拉鎖施工
斜拉索施工主要包括施工前準備工作、斜拉索運輸、斜拉索吊裝上橋、橋面展索、掛索、張拉、索力檢測、索力調整及減振裝置安裝等工序。本橋拉索安裝利用塔吊、卷揚機、探桿、軟牽引設備、千斤頂和橋面汽車吊等完成。由于其施工作業(yè)面長、危險性大等特點，施工人員一定要掌握相應的技術規(guī)范要求，做到文明施工。
5.墩柱施工
墩柱采用常規(guī)支架模板法施工。墩身砼一次灌注成型，砼施工采用商品拌合站集中生產(chǎn)，砼輸送泵施工的方法，模板用吊車安裝。
結束語
眾所周知，斜拉橋亦稱牽索橋、斜纜橋或斜張橋等，在我國的橋梁建設中較為常見，已經(jīng)成為當代橋梁世界里的一顆新星，能夠有效地利用結構材料和較好的適應大跨徑橋梁的一種新型橋梁。通過本工程建設案例的分析及施工技術的嘗試摸索，希望為同類橋梁結構的設計和施工技術水平的提高，以及安全施工和結構改進提供科學依據(jù)和可供實踐的有益參考，如有不到之處，還請同行們加以指正。
參考文獻：
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