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1、浅析青田县中湖大桥主桥塔柱施工技术0 引言悬索桥主塔柱施工要求精度高，对于高度超过20m的高大塔柱来说，在施工前进行有针对性型的方案比选，在保证施工质量、确保施工安全以及节约 施工成本等方面尤为重要。文章主要结合三跨混凝土自锚式悬索桥主塔柱施工实例对施工工艺进行研究，为类似高大塔柱施工的质量控制及成本控制提供借鉴。1 工程概况中湖大桥主桥为青田县城市组团交通枢纽工程的重点控制工程。中湖大桥主桥处河床宽250m，主墩基础处水深约为1221m。主桥采用三跨混 凝土自锚式悬索桥，跨径组合为45m+120m+45m，桥梁全长214m，横断面宽30m，桥面设8cm的钢筋混凝土调平层、5cm的改性沥青混凝
2、土桥 面铺装。主桥P6、P7主塔为门;式混凝土框架结构，塔身总高42.275m，桥面以上塔高约22.5m。下塔柱塔身双向边坡，塔身截面尺寸由 450x300cm渐变至280x200cm；上塔柱为矩形实心断面，截面尺寸280x200cm。塔上共设两道横梁，上横梁设于索鞍一下，矩形截面，横 梁厚180cm，高250cm；下横梁设于主梁一下，矩形截面，横梁厚200cm，高250cm。2 施工方案比选2.1 翻模施工法配置2层或多层定型钢模，当本节模板灌注完毕，经过10h左右养护，拆除底节模板，把拆下的模板立在本节模板之上，再进行上节混凝土灌注；如 此循环作业，直至完成墩身混凝土施工。其优点是：施工操
3、作相对简单，工艺成熟，对提升设备要求不高，混凝土接口处处理效果较好。其缺点：2层或3层大型钢 模投入但利用率不高导致成本增加在高空反复拆装，施工安全较难保证和控制。2.2 爬模施工法爬模系统由支架系统、模板系统、限位系统、提升动力系统4部分组成。优点：实现了墩身节段施工流水作业，施工控制方便。缺点：爬升结构体系复杂，成本也较高；工序较繁琐，装拆时间较长。2.3 悬臂模板法悬臂模板由模板、主背楞桁架、斜撑、承重三角架、后移装置、施工平台、预埋件组成。优点：模板选材主要为木质故质地轻、施工方便、高空吊装安 全，其次不需要支架，可节约工程成本和支架搭设时间。缺点：模板系统固定均在墩身预埋的爬锥上，该
4、部位混凝土未达到设计所需强度不得进行模板的提升操作； 其次爬锥预埋定位必须准确。2.4 墩身方案确定根据现场实际情况进行反复比选，确定主墩采用塔式起重机配合悬臂模板进行施工。3 施工工艺根据塔身悬臂模板设计结构形式及主塔自身结构特点，将主塔塔身分为10个节段进行混凝土浇筑。主塔塔身钢筋采用机械套筒连接，钢筋在加工厂加 工成型后，利用塔吊将钢筋转运至现场，进行钢筋骨架绑扎，预埋件安装，利用塔吊将悬臂模板吊装就位并加固，然后进行混凝土浇筑施工。具体分节浇筑如图1所 示。4 施工测量由于主塔在施工和成桥状态均通过吊杆和主缆承担相当部分的荷载，在不平衡荷载和大气温差及照射下均会使主塔产生不同程度的变形
5、，为了不影响索 力调整，须掌握主塔在自然条件下的变化规律以及在索力影响下偏离位置的程度。主塔塔偏测量主要采用测距法，使用全自动安平水准仪和全站仪等仪器设备，对顺 桥向和横桥向两个方向变位值进行测量。测站点一般布置在桥梁轴线上适当位置，观测点的布置可随测试阶段作相应的适时调整，一般设置在塔桩侧壁或顶端部位。 主塔塔偏测量可以提供塔柱在索力调整过程中塔柱的变位以及在日照下随温度变化发生纵横桥向偏移的曲线。塔柱施工容许偏差：塔柱中心线的纵横向容许偏 差：5mm，塔柱角点的容许偏差：5mm，塔柱中心倾斜度：H/3000，塔柱断面尺寸偏差：20mm。5 施工控制5.1 模板施工根据本工程特点，现场采用L
6、G-240型悬臂模板，由专业模板设计加工厂家，根据本工程主塔塔身结构特点，专门进行模板结构设计加工，用于本工程主塔塔身混凝土浇筑施工。LG-240模板主要由以下部件组成：模板、上平台、主背楞、斜撑、后移装置、承重三角架、主平台、吊平台、埋件系统。两榀支架作为一个单元块。 利用塔吊，将模板吊放至主墩承台上，拼装面板。组装主背楞桁架，安装连接件，加固模板。安装预埋件，进行第一次浇筑砼。拆除模板，将三脚架及 后移装置安装在预埋件上，插好销子，安装平台立杆。安装三角架及模板，完成悬臂模板全部拼装工作，定位加固模板，安装预埋件，进行第二节混凝土浇筑。 拆模后移模板，拔出连接销子，利用塔吊将模板整体提升至
7、塔身下一节段混凝施工。5.2 钢筋施工承台钢筋混凝土浇筑前，预埋主塔塔身钢筋。塔身主筋为Φ32钢筋，采用机械套筒连接。在钢筋加工场内将主筋套丝，制作箍筋，运至现场，绑扎钢 筋骨架。为保证钢筋接头错开间距符合规范要求，预埋钢筋长度分别为3.2m和7m，埋入承台内2m，承台混凝土浇筑完成后，凿毛塔身与承台混凝土交界面， 并清洗干净，接长塔身预埋钢筋，绑扎箍筋。钢筋骨架绑扎时，为保证骨架安装精度，先将主筋与定位箍筋焊接牢固，然后将箍筋套入，用8#铅丝绑扎牢固，绑丝 采用十字形绑扎，禁止一字型绑扎，绑扎点梅花形布置，间隔1根钢筋，确保塔身钢筋骨架刚度，防止骨架倒塌，必要时设置揽风或劲性骨架加固
8、塔身钢筋。钢筋加 工安装严格安装设计图纸要求，由于主塔下部塔身双面收坡，箍筋加工时，应严格按顺序、分堆摆放，防止因箍筋尺寸选择错误，影响骨架结构尺寸。5.3 混凝土施工混凝土采用自拌混凝土，集中拌合，自动计量，罐车运输送至施工场地。塔身混凝土利用80型地泵将混凝土输送至模板内。每次混凝土浇筑前，应对 原有混凝土表面进行凿毛处理，清除表面浮浆、松弱虚渣，露出新鲜骨料为止，并清洗干净，下层混凝土浇筑前，将接缝表面洒水湿润，但不得有积水。混凝土浇注 过程中应设专人对预埋件及模板支架进行检查，尤其注意对承台内预应力波纹管管道进行检查，防止因振动棒碰触造成波纹管位移甚至进浆堵管现象的发生，发现支 架变形
9、或预埋件位置偏移应及时纠正加固，确保混凝土浇注顺利安全进行。5.4 横梁施工5.4.1 支架搭设主塔横梁的浇筑采用钢管支架法，钢管选用？准630x10钢管，横向两根，分别位于两个承台边50cm处，主梁采用双拼I56工字钢，工字钢 上面铺设15x15cm方木，方木间距不大于25cm。底模板采用2.44x1.22x0.02m竹胶板铺设，铺设时注意竹胶板的搭接要严密，缝隙采用胶 带密封，不得漏浆。墩柱上面的支撑采用预埋牛腿法，即在施工墩柱时预埋钢板，钢板上面焊接双拼I40工字钢。主塔横梁支架如图2所示。5.4.2 钢筋施工利用全站仪对横梁边线放样，按照测量放样位置，弹出钢筋的外围轮廓线，并用油漆标出
10、每根钢筋的平面位置。钢筋采用集中加工，板车转运至现场， 利用塔吊吊装至横梁底模上，现场进行绑扎。横梁钢筋施工时，同时施工塔柱钢筋，严格按照墩身尺寸进行钢筋放样预埋并加固，现场按照横梁顶面钢筋实际高程， 采用直径20钢筋弯制成箍筋焊接在横梁钢筋顶面上，将塔身钢筋与箍筋焊接牢固，同时设计箍筋绑扎高度不小于1m。5.4.3 预应力施工塔柱及横梁采用预应力结构，以增强整体稳定性，预应力管道采用塑料波纹管。在底板钢筋绑扎成型后，应按预应力钢束坐标定位预应力管道，波纹管 连接采用套管旋紧，以免漏浆。网架顶与钢筋骨架焊接牢固，防止管道上、下、左、右移动而改变预加应力的效果。钢绞线采用后穿法，混凝土浇注以前在
11、波纹管中 穿入塑料衬管并在浇注时不断抽插，防止波纹管变形。浇注完成后抽出内衬管，穿入钢绞线。每束钢绞线头用绞带包缠，以防扎破波纹管。待混凝土强度达到设计要求后进行预应力张拉施工。5.4.4 混凝土施工横梁混凝土属于大体积混凝土，混凝土应按照大体积混凝土进行配合比设计，选择低水化热和凝结时间较长的水泥，粗集料采用连续继配，细集料采用 中砂，并参加降低混凝土早期水化热的外加剂，并掺加粉煤灰，合理选择施工配合比，提高掺合料和粗集料的含量，降低水胶比，保证强度的前提下，减少水泥用 量。6 结论实践证明，选择悬臂模板进行塔柱施工可行有效，施工成本得到了有效控制，节约了近50万元。目前该桥已顺利完工并通车运营，可为以后同类桥梁的建设提供借鉴。中湖大桥主桥三跨混凝土自锚式悬索桥主塔柱采用悬臂模板分节段进行施工，同时在施工过程中全程控制，线形、质量得到了很好的控制，顺利地完 成了塔柱施工。选择悬臂模板进行塔柱施工可行有效，施工的安全性和施工成本得到了有效控制。在高大塔柱施工过程中，只有对塔柱结构充分了解后，研究适 用的模板及支架方式和类型，综合考虑操作人员的施工能力和技术水平，才能保证施工顺利进行。参考文献：【1】GB50017-2003，钢结构设计规范.【2】JTGTF50-2011，公路桥涵施工技术规范.