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浅谈斜拉桥施工技术
2018-04-02  中国桥梁网 分享到:
关键词:道路桥梁 斜拉桥 施工技术 

   目前我国斜拉桥的建设已经有独塔、双塔和多塔式等所有的结构形式,其施工的难点和重点就在于塔索和主梁上,具体施工方法要根据不同的桥梁工程中各自不同的材质选择而决定。

   一、工程设计概况和设计特点

   1.工程设计概况

   南京市六合新城龙池路跨滁河大桥及连接线工程位于南京市六合区,交通便利,为方便业主出行,遂在已建桥梁两侧再各修建一条临时便道与主变道连接。该桥梁西起金穗大道,东至规划西陈路,工程道路全长为1100米(其中龙池路跨滁河大桥桥梁长度为661米、毛营河桥梁长度为20米、其余为连接线),道路宽度为40米。

   其主桥采用独拱塔双索面斜拉桥,主跨跨度100m、塔高自桥面以上为66m,采用椭圆型钢箱混凝土塔柱空间双索面斜拉桥,墩塔梁固结体系。100m跨索距采用5m,85m跨索距采用4m。单个截面横桥向宽度为3m,纵桥向宽度塔顶为4.5m、桥面处为6.5m、承台顶为7m。

   2.设计特点

   由于斜拉桥的中塔、梁、索等方面在结构设计上的变化和组合形式都是多样的,基于通航、美观和地域象征上的考虑,六合新城龙池路跨滁河大桥采用了斜拉桥方案,设计在构件尺寸、形式选择和组合上包含下述特征:第一,采用大直径钻孔桩和大体积承台;第二,全预应力混凝土结构;第三,断面主梁和宽跨比较大致塔柱横梁斜度较大等。

   上述设计特点对施工技术提出了较高的要求,与国内已建成的斜拉桥相比,由于该工程的混凝土主梁宽度和塔柱斜度都很大,我们在施工中除了合理应用高性能混凝土和预应力施工技术外,还主要应用了牵索挂篮悬浇等施工技术,在基础施工中拥有了有效控制成本和施工速度的特有施工方法。

   二、施工场地、主要生产设施布置及施工的重点、难点

   1.施工场地及主要生产设施的布置

   本工程大桥为东西走向。为了方便施工、集中管理,共设2处集中施工场地,即河道两侧各一处,即项目经理部建在河道西侧,寺庙南侧,内设办公室,会议室,试验室,管理人员宿舍等。另一侧为生产区,该区还依次布置了零星材料和工具仓库、交通码头、起重运输码头、钢结构加工车间、砂及碎石堆场、水泥仓库、混凝土搅拌站,为施工做好了提前准备。施工用水通过接入自来水管网解决。

   2.施工中的重点和难点

   2. 1钻孔桩施工

   主墩桩基直径2m,孔深约70m,属大直径深孔桩基;根据地勘报告显示,桩底附近层有中风化岩层,增加成孔难度。且在河道内,根据整体工期安排,桩基施工处在汛期,河内水位高,对围堰要求也高。

   2. 2承台开挖施工

    9#、10#桥墩承台开挖在河中,且开挖深度深,10#墩开挖深度达到13m。10#主墩承台为大体积混凝土施工,其施工组织和温度、变形裂缝控制难度大。

   2. 3现浇施工

   主桥主跨采用悬浇施工,全断面挂篮模板的设计难度大。副跨在鱼塘正上方,采用现浇施工需对支架体系进行单独设计。

   2.4施工监控

   由于本桥采用椭圆形钢箱混凝土塔柱空间双索面斜拉桥体系,结构自重对桥梁内力影响极大,因此,梁体混凝土浇筑方量需进行严格的控制。

   三、施工技术措施

   1.桩基施工

   本桥桩基总数为184颗,所有桩基混凝土设计强度均为C30。该区图纸以粉质粘土和砂石层为主,给钻孔桩施工带来一定的难度,结合工期考虑,选用成孔快、护壁好的环保型旋挖钻机作业。严格按照施工工艺流程进行护筒埋设和泥浆拌制,随时观察土层的变化以及天气变化,并保持钻孔施工中的连续性,不得中途停顿,交接班时也要做好相应的施工状况和进度记录。一旦施工中出现断桩,要及时采取有效可行且经济实用的方法进行基桩增加或用冲击钻进行复原处理等措施。

   2.桥台、承台施工

   全桥桥台共2个,承台32个,均采用C30混凝土浇筑,共计8238m³。为了更好的止水,采用的是拉森钢板桩沿河从上到下依次打桩的施工方法,降水之后采用三道钢支撑的垂直开挖法进行坑基开挖。其中该工程中的承台钢筋一定要确保在现场加工并检查合格完毕后,再由汽车吊配合进行绑扎安装,期间要保证预埋钢筋的位置符合设计图纸的准确要求。

   在承台模板支护的施工中,为了降低水泥活性,混凝土塌落度须控制在160±20cm,水泥用量控制在300kg/m3以内,为延缓水化热的时间,混凝土初凝时间不小于12小时,其具体的配比由试验室确定。同时为了不引发大体积承台混凝土出现裂缝,混凝土施工的温度也要严格控制。其本身的内外温差不得大于25℃,混凝土的表面与外部环境的温差值也控制在这一范围内,最后的养护阶段,温度不得低于10℃。对不符合施工要求的温差范围,一定要采取有效措施进行处理,否则不予进行施工。

   3.主梁主塔和施工

   本工程桥梁段661m,主桥主跨采用挂篮悬浇施工方法,浇注节段长5m,节段数量15节。设计建议方案为采用前支点牵索挂篮施工,且单侧挂篮重量不得超过800KN。副跨进行现浇施工,施工顺序为先塔柱施工到梁底时进行0#块施工。主梁0#块采用钢管、贝雷架作支撑立模现浇。外模采用钢模,为了减少模板的耗损,其钢模设计最好便于拆除,最好能与1#块及标准号块模板通用。同时,主梁在悬臂施工过程中,节段线型控制通过监测手段来实施及调整。

   主塔为椭圆形钢箱混凝土结构,桥面往下部分分为上下两层,上层共66m分14节进行浇筑,应用的施工的主要机械设备有塔吊、汽车泵、拖泵等。塔吊最大吊重为16t。塔柱施工采用分层形式进行,下塔柱水平分层一次浇筑成型。需要特别注意的是,在主塔的混凝土浇筑过程中,一旦出现大风和雷雨等的极端天气,要立刻停工,如实在工期紧张,则应采取必要的安全措施。

   4.斜拉锁施工

   斜拉索施工主要包括施工前准备工作、斜拉索运输、斜拉索吊装上桥、桥面展索、挂索、张拉、索力检测、索力调整及减振装置安装等工序。本桥拉索安装利用塔吊、卷扬机、探杆、软牵引设备、千斤顶和桥面汽车吊等完成。由于其施工作业面长、危险性大等特点,施工人员一定要掌握相应的技术规范要求,做到文明施工。

   5.墩柱施工

   墩柱采用常规支架模板法施工。墩身砼一次灌注成型,砼施工采用商品拌合站集中生产,砼输送泵施工的方法,模板用吊车安装。

   结束语

   众所周知,斜拉桥亦称牵索桥、斜缆桥或斜张桥等,在我国的桥梁建设中较为常见,已经成为当代桥梁世界里的一颗新星,能够有效地利用结构材料和较好的适应大跨径桥梁的一种新型桥梁。通过本工程建设案例的分析及施工技术的尝试摸索,希望为同类桥梁结构的设计和施工技术水平的提高,以及安全施工和结构改进提供科学依据和可供实践的有益参考,如有不到之处,还请同行们加以指正。

   参考文献:

   【1】胡兴权 穆英洁;;斜拉桥施工技术探讨[M];华章 2011年27期

   【2】高荣雄;;混合梁斜拉桥施工控制技术研究[M];武汉理工大学;2005年

   【3】时相生;陈凯声;;浅谈斜拉桥施工[J];技术与市场;2011年08期
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