余姚市斜拉桥施工工艺方案探讨

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摘 要：斜拉桥工程施工应遵循先下部后上部的原则进行，施工时应做好人力、物力调配、突出重点，统筹兼顾。本文对余姚市斜拉桥施工工艺方案做出了介绍与探讨， 希望对其它工程具有借鉴意义。关键词：斜拉桥；施工工艺；方案；探讨

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

一、主桥设计概况

（一）主梁

主梁采用预应力砼箱梁，单箱五室斜腹板截面，中线处高度2.5m，桥面横坡1.0%，底板底面为平坡。箱梁宽度26.5m，两侧悬臂均为2.05m。悬臂端部高15cm，根部45cm。箱梁顶板厚25cm，斜拉索锚固区加厚至50cm；底板厚25cm，墩顶附近加厚至1.1m；边腹板厚度50cm，中腹板厚度45cm。标准横隔板6m一道，并与斜拉索索距对应。

最良江侧人行道板搁置在箱梁外挑悬臂梁上。

箱梁节段划分：Z0号块节段长12m，G1～G11号块、Z1～Z11号块和Z11’号块每节段长6m，Z12和Z12’块每节段长3.95m（Z表示支架施工，G表示挂篮悬臂施工）。悬臂浇筑梁段最大控制质量约546t，标准梁段重约377t。

箱梁采用三向预应力体系，纵横向采用Фs15.2钢绞线，竖向采用JL32精轧螺纹钢筋。纵横向钢束采用塑料波纹管，管道采用PE管道真空辅助压浆技术。

（二）桥塔

主塔采用钢壁结构，内灌注补偿收缩混凝土。桥塔外轮廓采用椭圆形截面，承台以上塔高62.7m，桥面以上51.6m。在锚固区范围内，桥塔中心挖空，两个部分椭圆通过钢支撑连接。

（三）斜拉索

斜拉索采用单索面半扇形布置，利用中央分隔带作为拉索锚固区，在每个锚固点横桥向并排布置2根斜拉索，横向间距塔上为0.6m，梁上为1.0m。全桥拱设置斜拉索9对，主梁上标准间距6m，最长索约153m，最短索47.3m。

斜拉索采用环氧涂层高强钢绞线成品索，锚具采用15-27可调换索式群锚体系。斜拉索张拉端设在梁上，塔上斜拉索通过分丝管贯通。

（四）主墩

主墩身采用花瓶门式墩，截面采用曲线拟合。主墩承台平面为矩形，尺寸为：11.0m（纵向）*18.0m（横向）*3.0m（厚），采用12根直径1.8m钻孔桩基础。

二、总体施工方案

（一）下部结构施工

主桥墩3#、4#、5#墩钻孔桩均采用常规方法施工。

4#墩承台采用先钻孔桩围护后开挖施工。施工前在靠近最良江侧用草袋围堰筑岛进行反压，然后开挖，施工完成后对最良江堤进行恢复。

桥墩模板采用专业工厂加工、制作的优质钢模，以提高模板的强度、刚度、光洁度和密封性，一次整体浇筑施工。

（二）上部结构施工

主塔钢结构在厂内预制，现场拼装，内部混凝土通过泵送灌注。最良江南岸侧主梁采用支架现浇，最良江侧主梁采用挂篮悬臂浇筑方案。斜拉索及锚固体系采用工厂产品，斜拉索下料长度应考虑无应力长度加锚固长度及工作长度并进行温度修正，并保证安装位置的准确。斜拉索安装随着主梁的灌注自下而上的顺序逐根挂设，主梁浇筑一段，安装一对斜拉索。放索架、放索道放索，塔吊作为起吊设备，利用10t软吊带作起重绳，短索用卷扬机索引穿，长索利用卷扬机和千斤顶配合牵引穿索。

斜拉索张拉在梁上进行，分两步进行，第一步张拉采用小千斤顶单股张拉至95kN，第二步大吨位千斤顶张拉至设计索力。其中包括：

（1）模板安装

基础模板采用建筑钢模，四周用方木支撑加固。模板表面清理，涂脱模剂。模板安装就位后复核其中心位置并检查垂直度。

（2）承台混凝土浇筑

主桥边墩承台一次浇筑完成，主桥主墩4#墩承台一次性浇筑。

主墩施工时为了降低水化热，在承台内埋设冷却水管，以增加混凝土散热面积。每浇筑一层前，先按设计安装好冷却水管。冷却水管采用内径1英寸的输水钢管，冷却水管的出水口和进水口采取集中布置、统一管理，并标识清楚。水管由潜水泵供水。冷却水管安装后，通水试压，保证在0.5MPa压力下不渗漏。从畅通混凝土浇筑开始时同步通水，并连续通水12天。出水口流量10～20升/分，开始7天内温度和温差控制在5℃～10℃范围内，布置测温孔两个，通水过程中，对水管流量、进出口水温、测温孔内温度，每1～2h测量记录一次通水停止后，每12h通过测温孔测量砼温度一次。

（3）混凝土施工

混凝土浇筑采用连续浇筑完成。混凝土采用商品混凝土,混凝土运输车运送混凝土,混凝土垂直运输采用泵送，φ30插入式振动棒捣固密实。

（4）混凝土养护及降温措施

外露面混凝土浇筑完初凝后及时喷雾状水养护，及时覆盖无纺土工布并安装自动喷淋装置确保养护湿度，洒水养护不少于7d，随后用塑料薄膜覆盖28天。

其余部位混凝土带模养护7天，在混凝土带模养护期间，需特别注意对钢模接缝处的养护，采用窄条土工布将钢模接缝覆盖并使用钢夹固定，定时洒水以确保土工布在养护期间始终保持湿润。夏季养护时在钢模外定时喷水，以降低钢模表面温度，混凝土强度达到设计强度的80%后，适当松开钢模，向钢模内混凝土进行浇水养护直至拆模覆盖养护。

三、斜拉桥的施工检测与施工控制

（一）概述

斜拉桥属高次超静定结构，由于各种内外因素的直接或间接影响或干扰，使得实际桥梁在施工过程中每一状态不可能与设计状态完全一致。主要因素有：1）设计时实际参数与实际的不一致；2）温度、湿度等的环境影响；3）施工误差；4）设计结构模型简化和计算误差的影响；5）两测误差。上述影响因素几乎全部为非确定性因素，致使斜拉桥施工阶段的受力变形成为一种复杂的随机过程，若不在施工过程中进行有效的施工控制，就有可能由于误差积累造成成桥后结构的整体受力状态及线形严重偏离设计目标。因此施工控制是斜拉桥顺利修建不可缺少的必要条件。而施工检测是施工控制的基础。

（二）施工控制原理

施工控制是根据成桥后的期望值，计算反推出桥梁施工各阶段拉索张力、主梁扰度等控制参数的理论值。桥梁施工中监测各控制参数数据，如与理论值相差较大，就应分析原因，并在以后的施工中对立模标高等进行相应的调整，以使施工过程中斜拉桥的实际运行轨迹尽量沿着其理论参考轨迹平顺的进行并最终达到预定的成桥状态。因此斜拉桥的施工控制是一个分析监测比较调整的过程。

（三） 施工控制的实施

施工控制是斜拉桥设计的延续。因此，在施工过程中，我们将积极与业主指定的施工监测单位积极配合，适时准确的对各控制参数进行施工检测。同时在施工管理上达到以下要求：1）尽可能的减少施工误差。在施工荷载、主梁自重、立模标高、张拉设备等方面严格控制，采取有效的措施将误差减少到最低程度；2）严格按规定的施工程序施工，不得随意变更；3）与施工检测密切配合，保证最佳的测量时机。

（四）施工检测的内容

在每一梁段前移挂篮安装模板后的立模标高；

在每一施工阶段各工况下主梁各控制点的标高及变形情况；

在每一施工阶段各工况下斜拉索的索力及索力变化值；

在每一施工阶段各工况下各控制截面的应力或应变；

若干关键工况下的塔柱水平位移；

典型气候条件下，日照温差对斜拉索索力与主梁扰度的影响；

混凝土的材料特征如容重、弹性模量等。

（五）斜拉索的保护措施

斜拉索设计寿命为50年，并考虑其可更换性。索体采用多层防腐系统，包括钢丝镀锌、双层高密度聚乙烯护套保护层和护套表面缠包PVF氟化膜胶带，以保证斜拉索在其设计寿命期内免遭腐蚀；考虑到斜拉索在施工过程中护套会受到很多创伤，即便修复也会存在薄弱点，影响护套的耐久性，因此要求成桥后对拉索护套表面进行清洁、修补，现场以25%左右的重叠面螺旋缠包一层PVF氟化膜保护胶带。斜拉索锚头是受力关键，往往容易受水汽的侵蚀，严重的时候甚至出现积水情况；因此采用了以下防护措施，主要包括： 1、锚头镀锌防腐处理；斜拉索锚端设置不锈钢防护罩； 2、锚头顶面设置排水槽； 3、在桥面斜拉索出口处设置有防水罩，确保密封良好； 4、在梁风嘴内设置抽湿系统，将侵入锚固区的水气能排出箱外。

参考文献：

1 彭增刚;关于消除公路桥预制板(梁)支座脱空问题的探讨[J];安徽建筑工业学院学报 ;2006年06期

2刘三奇;胡成;姜天晓;PC梁桥预应力管道摩阻试验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年02期