浅谈斜拉桥钻石型索塔塔柱横梁施工

浅谈斜拉桥钻石型索塔塔柱横梁施工

温岳飞

中国葛洲坝集团路桥工程有限公司 湖北宜昌 443000

摘要：随着我国经济的高速发展，大型桥梁设计和施工技术不断刷新记录，桥梁跨度越来越大，索塔的高度也越来越高，索塔的结构形式也日趋多样化，其中钻石形索塔由于兼具良好的力学性能和优美的结构造型，已越来越多的应用于大型斜拉桥结构设计中，钻石形索塔主要由塔柱及横梁两大部分组成。

关键词：横梁；支撑系统；支架；混凝土；养护

1、工程背景

泸州长江六桥正桥工程段长1080m，跨度为（55+60+425+425+60+55m=1080m），设计采用“三塔斜拉桥”方案，即高塔MP4索塔，矮塔MP3、MP5索塔，高塔设中横梁和上横梁，矮塔设下横梁、中横梁和上横梁，索塔横梁处于高空中，通过预埋三角牛腿托架（或落地支架）不经济、安全风险高、施工周期长，施工中我们成功的运用了一种索塔中横梁施工支撑系统，并在主桥索塔横梁施工中多次周转使用，取得很好的社会效益和经济效益。一种索塔中横梁施工支撑系统安装拆除作业快速、安装操作简易，与传统三角牛腿支架相比避免作业人员长时间高空焊接作业、规避支架焊接质量缺陷带来结构安全风险，进而提高施工安全性。中横梁体量大，施工不当容易造成混凝土开裂，对塔柱整体结构影响大，按大体积混凝土施工工艺施工，采取温控措施对横梁混凝土进行通冷却水，并在混凝土外部包裹土工布等保温材料以减少横梁冬季施工内外温差的措施。为了降低施工难度、确保施工安全、提高施工效率、节约施工工期结合长六桥索塔结构设计特点，采取塔柱和横梁同步施工。

2、工艺原理

塔柱横梁施工采用和塔柱同步施工的工艺，即索塔塔柱和横梁同步进行钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑、养护。工艺流程如下：

施工准备→索塔横梁施工支撑系统安装→支架搭设→模板、钢筋及波纹管安装→混凝土浇筑养护→支架拆除

3、施工准备

横梁施工需提前预埋阴头支撑盒，阳阴头支撑盒数量、间距根据上部横梁（盖梁）重量设置；阴头支撑盒位置根据横梁（盖梁）底部设计高程分别扣除支架、模板等的高度；平面位置可根据主筋位置适当调整；在浇筑前一仓混凝土时提前制作索塔中横梁施工支撑系统并预埋。索塔中横梁施工支撑系统阴头支撑盒安装就位与模板之间空隙应使用泡沫胶填充饱满，避免混凝土浆液倒流阴头支撑盒内，影响横梁施工支撑系统安装。

4、索塔横梁施工支撑系统安装

索塔中横梁施工支撑系统需按照施工设计图加工制造。索塔横梁施工支撑系统应配套制作，制作完成后应试安装，检验是否配套。索塔横梁施工支撑系统安装前需对阴头支撑盒检查清理，确保索塔横梁施工支撑系统能顺利一次安装就位，索塔横梁施工支撑系统安装时需做好安全防护，利用塔柱旁塔吊进行吊装索塔横梁施工支撑系统。

5、支架搭设

在安装完毕的索塔横梁施工支撑系统上设置分配梁，分配梁上设置双层贝雷片，贝雷片上依次铺设工字钢，方木，厚竹胶板，在倒角处设置钢管支架支撑。

支架结构设计图

6、模板、钢筋及预应力筋安装

中横梁模板由底模、外侧模组成。外侧模由定型组合钢模组拼，便于拆卸和组装。倒角处使用木模，底模由工字钢、木方及竹胶板共同组成。模板安装及顺序：中横梁模板由塔吊组拼，安装之前作好除锈、涂脱模剂等准备工作，然后按照“底模→外侧模”的顺序安装。外侧模板底端准确定位并锁定于支架上；两侧模通过设置对拉杆固定。

中横梁（盖梁）设有冷却水管，冷却水管路采用回形布置，冷却水管接头处采用钢丝软管连接，并与冷却水管绑扎牢固，安装完成后通水检查其密封性，确保不漏水以免影响混凝土的性能。

索塔主筋为双排钢筋，横梁设有预应力，在前一仓提前对预应力管道位置测量放样，并提前微调主筋位置。钢筋施工顺序：主筋接长→箍筋安装→水平拉筋绑扎，主筋接长后定位在劲性骨架上。预应力施工顺序为：波纹管及锚垫板安装、固定（与钢筋绑扎同步）→波纹管预埋→混凝土浇注→钢绞线下料、人工穿束→锚具安装、千斤顶安装→预应力束张拉→孔道压浆→封锚。

7、混凝土浇筑、养护

混凝土浇筑前，对钢筋、预埋件、模板等进行检查;混凝土浇筑前还需要对砼浇筑工具、设备做严格的检查，要有必要的备用工具。混凝土浇筑采用水平分层连续浇筑方式进行；在泵管端部安装软管，以方便布料；混凝土振捣采用插入式振捣棒，振捣棒应插入下层混凝土内深度5～10cm；振捣时不得碰撞模板、钢筋和预埋件；对爬升锥、预埋件附近的混凝土，尤其加强振捣，确保混凝土密实。每个振捣点的振捣延续时间宜为20～30s，以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。浇筑时混凝土层厚度控制在30cm以内，沿圆周方向逐渐推进。各层间隔时间应尽可能短，必须在前层混凝土初凝前，将后一层混凝土浇筑完毕。混凝土浇筑期间，由专人检查预埋钢筋和预埋件的稳固情况以及模板是否牢固、是否漏浆，对模板及预埋件松动、移位等情况，及时将其复位并固定好，对漏浆部位及时堵漏。混凝土在浇筑过程中，注意保护测温元件，下料时不得直接冲击测温元件和引线。

混凝土浇筑完成后，在顶面采用土工布（或毛毡）覆盖养护，通过不断浇水保证其始终处于充分湿润状态，待混凝土浇筑完成后，持续通循环水对混凝土进行冷却，冷却水通过水泵直接从江中抽取，经过混凝土内部冷却循环后，将水引至塔柱表面，可作为养护用水。混凝土养护天数不少于14天。

8、支架拆除

拆模按立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土，并减少模板破损。人工抽出砂箱插销，让细砂流出砂箱，完成支架落架，砂箱拆除要求同步、均匀。贝雷片下落后，使得梁底板与贝雷片之间存有空隙，然后将梁底板与贝雷片间的工字钢、方木、底模拆除干净。待贝雷片上面的工字钢、方木、底模拆除完毕，然后将贝雷片逐片用手拉葫芦移至横梁外，利用塔旁塔吊拆卸至地面，拆除贝雷片时，应对称施工，待贝雷片拆除完毕，然后利用塔身预埋的操作平台拆除索塔横梁施工支撑系统。

结束语

采用索塔横梁支撑系统及塔梁（索塔横梁）同步施工工艺，有效简化支架搭设、横梁施工的难度，支架结构受力和变形始终处于安全的范围内，且索塔线形符合设计要求，提高了横梁与塔柱的整体性，所使用的材料重复周转使用次数高，达到了安全施工、节约工期、节省资源投入的预期目标，使用效果突出，经济效果明显。

参考文献:

［1］泸州长江六桥项目部施工设计图

［2］泸州长江六桥项目部《正桥工程索塔专项施工方案》

［3］泸州长江六桥项目部临时结构施工设计图