关于矮塔斜拉桥的施工探讨
2018-04-16
一、工程概述
桥梁工程斜拉索采用环氧喷涂钢铰线，跨中梁高2 m，塔高33m，主梁采用单箱3室大悬臂变截面预应力砼连续箱梁，布置图见图1。
图1全桥布置（单位：cm）
二、桥梁施工
（1）支架搭设
进行临时固结及墩顶0-1#块施工后，0-1#块支架利用临时支撑立柱上预埋的牛腿和主墩墩身作为支架的主要承重结构，牛腿上安放贝雷托梁，并在托梁与牛腿之间安装双拼16#工字钢及双拼10#槽钢作为卸架垫块。由于承台横桥方向长度远小于箱梁顶板长度，为支撑0#块箱梁两侧突出的4.5 m翼缘板，利用原老桥外侧浆砌块石护坡混凝土基础以及主墩承台搭设贝雷支架，贝雷支架上方搭设双拼40a#工字钢作为盖梁，盖梁上方铺设20a#工字钢作为翼缘板模板支点。 0-1#块底模纵梁前端支撑在托梁上，后端支撑在主墩墩顶上，同时在墩顶和纵梁之间设卸架垫块。
考虑到本桥现浇支架的结构特点，0-1#块除翼缘部分重量外，其余全部作用在墩顶区域或通过底模纵梁作用在临时锚固立柱的牛腿和墩身上，受力基本通过钢性构件进行传递，支架经论证未进行预压处理。
（2）混凝土浇注
箱梁混凝土设计强度等级为C50，由于0-1#梁段预应力管道集中，钢筋密集，混凝土量大，施工难度较大，为保证施工质量，采取如下措施：
①严格按照设计配合比施工。
②混凝土水平分层浇注厚度为30cm左右，灌注时要前后左右基本对称进行，浇注时要确保在下层混凝土初凝前浇注上层混凝土。
③为保证混凝土从梁顶直接泵入底板和腹板下部时灌注和振捣质量，在腹板下部的内模向上沿高度每2m、水平每3m梅花形预留40cm×40cm的“天窗”，“天窗”处斜置一个簸箕以便于腹板下部混凝土的灌注，此口同时做捣器的进出口，当施工到“天窗”高度时关闭“天窗”。
④混凝土采用插入式振动器振捣。底板、隔墙等较厚部位采用70型，腹板部位采用50型，锚垫板后等钢筋较密部位采用30型。振捣器要“快插慢拔”，插入点要均匀排列，防止漏振；插入点间距不宜大于振动棒作用半径的1.5倍，最边沿的插入点距离模板应不大于10cm；每插入点的振捣时间应使砼表面呈现浮浆和不再下沉，一般为20～30s；上层振捣时插入下层5～10cm。
⑤顶板表面混凝土用平板式振捣器振捣拖平，人工用模盒压实抹平，并将表面的浮浆刮除，待顶板混凝土表面稍结硬后进行二次收面压实。
⑥混凝土要分散缓慢卸落；振捣混凝土时避免振动棒与波纹管接触；混凝土入模过程中注意对波纹管保护，防止波纹管碰撞变形。
（3）索塔施工
在0-1#块施工完毕后进行桥梁索塔的施工。大桥索塔高33m，为钢筋混凝土独柱实心矩形截面，顺桥向长3.1m，横桥向宽1.5m。
索塔施工分5个节段施工，每节段高约为5m，砼方量约为24m3。施工过程中每节段的模板不拆除，直至全部塔施工完成后拆除。每节段的主要施工顺序为：绑扎钢筋及安装劲性骨架→安装鞍座钢管（上部时）→安装调整模板→浇筑混凝土→拆模→养护。为有效控制钢筋骨架整体垂直度，便于施工质量控制，在主塔钢筋骨架内部设置劲性骨架，与钢筋骨架焊接成空间桁架结构。
斜拉索钢铰线通过分丝管穿过塔身，分丝管分别由31根Φ28mm（外）×3 mm的钢管焊接成整体，埋设于混凝土塔内。安装前先按预定位置将锚管安装于钢筋骨架上，预留一定调节空间，随钢筋骨架一块吊装就位。钢筋骨架焊接牢固后，在骨架上定出锚管附着点位置，用手拉葫芦辅助调整锚管精确就位，位置准确后用钢板将分丝管与钢筋骨架焊接牢固。分丝管安装完毕后用全站仪进行复测，保证斜拉索锚固中心点高程不超过±10mm，轴线偏差不超过±5mm，角度误差不得大于5″。
塔柱混凝土浇注施工时，混凝土由外侧向内侧对称、均匀布料，振捣采用插入式振捣棒进行振捣，为确保振捣密实，采用人工入腔内振捣。振捣时注意防止漏振和过振，尤其在分丝管锚管侧周边混凝土必须振捣到位，确保砼内实外光。
（4）挂篮悬浇施工
本桥所使用的后置式挂篮为菱形桁架式，由于本桥全宽27m，同一平面上采用平行式4片挂篮整体施工，挂篮总重量（包括内、外模板）为65 t，适应最大梁段长度为5m。挂篮在墩顶0-1#块件上进行安装，挂篮在安装前应注意检查各有关尺寸，如吊杆孔位置、底锚孔位置等。挂篮安装就位后必须保证承重架顶面水平，并根据所施工梁段的底板纵坡，调整后横梁的位置，以保证吊杆处于竖直状态。挂篮在2#块施工前进行预压，检验挂篮结构安全性，测定挂篮主承重架、吊杆在试压时的弹性下挠数值，绘制挠度曲线，作为修正施工立模标高的依据。
由于影响悬臂施工的因素较多，造成了设计状态和实际施工状态的差异，为了达到设计的理论线形，必须通过实际测量资料的积累和分析，找出各阶段的挠度变化规律，修正各项计算参数，使计算状态基本吻合实际。考虑施工过程的连续性，在实际施工中还采用相对标高和绝对标高立模相结合的方法指导现场施工，以减小温度等因素对主梁标高的影响，在相对标高计算时考虑挂篮自重的影响。施工中力求永久荷载和临时荷载的平衡施工，在长悬臂状态测量标高时，要注意临时荷载不平衡的影响。
施工注意事项：①梁段悬臂浇筑时，“T构”两端施工荷载要尽可能保持平衡，并注意左右偏载；②浇筑梁段混凝土时应水平分层，一次整体浇筑成型，当混凝土倾落高度大于2m时，采用导管输送，保证混凝土的浇筑质量；③为避免主墩产生过大的不平衡弯距，两端砼的浇筑必须尽量平衡，混凝土浇筑应按先浇筑梁段前端，后浇筑梁段后端，从两侧腹板向中间方法进行，采用水平分层法施工，分层厚度以30cm为宜；④混凝土表面标高控制由焊在桥面钢筋上的测量点用弦线找平；⑤对后锚钢筋施加预应力、控制下横梁的平整度等措施，可有效地降低块件的接头高差。
为确保主桥悬浇箱梁内（3-8#梁段）斜拉索预埋管安装精确，采用以下措施加强安装质量控制：①安装前要复核设计图纸提供的数据，利用数据计算出成桥后预埋管平面坐标位置及标高。根据立模标高以及各工况主梁曲线变化计算预埋管施工控制平面坐标位置及标高。②在挂篮立模标高调整到位以后根据预埋管与该块件特征部位的相对关系进行定位预埋管，并根据施工控制平面坐标位置及标高进行复核。 ③在挂篮上制作定位支架，支架上用2个3t葫芦吊起预埋管，使其锚板与模板上理论位置重合，测量锚点中心和高程后，对称点焊固定，后水准仪复核导管前点高程、后锚板上、下高程，无误后全站仪测量管口轴线及平面位置，直至导管上下口坐标无误后；最后采用钢筋与主梁钢筋骨架焊接固定，同时与底模点焊，以保证锚板中心孔的位置和高程及倾斜度。预埋管标高调整和固定见图2、图3。
