矮塔斜拉桥施工关键技术研究
【关键词】矮塔斜拉桥；关键技术
引言：随着近年来我国桥梁工程建筑项目的不断增多，桥梁施工技术得到创新发展，施工水平得到大幅度提升。在此背景下，矮塔斜拉桥以其功能齐全性、与环境和谐性等优势得到迅速发展，在桥梁建设领域占据重要地位。但是由于矮塔斜拉桥跨度大、结构复杂、施工难度系数高，因此全面掌握矮塔斜拉桥施工技术，保证施工质量的同时，提升施工安全性势在必行。关于矮塔斜拉桥施工关键技术的研究成为理论界与实务界关注的重点，具有重要研究价值与现实意义。
1.工程概述
灵江大桥是台缙高速公路东延段控制性工程，位于灵江流域，大桥桥位位于灵江感潮河段，通常情况下涨潮流速1.3~2.0m/s，落潮流速1.2~1.5m/s；平均高潮位为2.57m，平均低潮位-0.34m。由于工程路线位于东南沿海地区，易受亚热带季风影响。灵江大桥主桥设计为92+3×152+92m的预应力混凝土箱梁单索面矮塔斜拉桥，主塔高23.88m，行车道宽度为2×2×3.75m，设计主桥最高通航水位为5.75m。灵江大桥主梁采用单箱三室大悬臂变高度箱形截面，支点出的梁高为5.5m，跨中等高直线段处的梁高为3.0m，两者之间形成的壳体曲线按照1.6次抛物线变化。箱梁顶宽为27.0m，单侧悬臂长为5.0m，跨中等高直线段的箱梁底宽为15.8m~14.27m，箱梁内侧设置直腹板，直腹板厚度为45cm，外侧腹板斜置，斜腹板厚度教直腹板厚度多5cm，斜率不变。斜拉索利用填充型环氧树一脂涂层钢绞线，喷涂环氧之后，直径不低于16mm，悬臂浇注梁段最大控制重量约为3150kN，共设置20个节段，其中0号段的长度为12m，1~5号段的长度为3.0m，6~19号段的长度为4.0m。
灵江大桥桥梁设计新颖，缓解了临海市区与第一重镇杜桥镇的交通压力，完善临海市城市建设具有重要意义。全桥结构总体布置如图1所示。
图1 灵江大桥主桥桥型布置图2.矮塔斜拉桥施工关键技术
2.1分丝管安装技术
分丝管是矮塔斜拉桥索塔鞍座的一种重要表现形式，起着固定拉索中钢绞线的作用。灵江大桥每个索塔内设置了22个斜拉索鞍座，每个斜拉索鞍座对应一个分丝管。因此，为保证鞍座位置安全的准确性，应对分丝管的定位进行有效控制。对此，可采用试拼法确定分丝管和索塔模板的位置。首先，进行索鞍段模板组装，水平放置索塔侧面模板，利用水准仪进行找平后将索塔前、后面模板相连接，并借助临时组件进行顶面固定，依据相关规定进行模板位置调整[1]。其次，在所组装的模板上进行钻研，固定锚垫板，从而安装第一排分丝管，实现分丝管安装的找平与固定。此外，确定分丝管所在位置后，将其与锚垫板进行焊接。并重复上述操作完成后续工作。
2.2索塔浇筑技术
索塔位于矮塔斜拉桥中央分隔带上，为钢筋混凝土实心矩形截面，横桥向宽2.0m，顺桥向长4~5m，塔身上布设了一定的鞍座，用以实现斜拉索的有效通过。由于索塔整体结构受力复杂，钢筋布置数量较大，加之各种预埋件、分丝管较多，因此在实践施工中索塔浇筑为索塔施工关键技术。在此过程中，需严格依据“清除梁顶表面浮浆、杂物→底部段钢筋安装→底部段模板安装→测量放样→底部段混凝土浇筑→分丝管安装（需测量放样）→索鞍段钢筋安装→索鞍段模板安装→索鞍段混凝土浇筑（需测量放样）→顶部段钢筋安装→顶部段模板安装→底顶部混凝土浇筑（需测量放样）→混凝土养护、拆除模板”工艺流程进行操作。在此实践操作过程中，应科学设计混凝土配合比（表1），用以从根本上保证索塔浇筑质量。与此同时，也需注意以下几点要求：第一，对索塔钢筋进行编号管理，依据编号顺序进行实践规范性操作；第二，为降低分丝管、预埋部件等对索塔建筑的影响，在钢筋安装过程中需预留混凝土振捣空间；第三，在吊装过程中需控制好模板安装的精确度，保证浇筑过程中不会出现模板跑偏问题；第四，在钢筋混凝土工程中，需依据工程建设要求与相关规定，合理选择混凝土原材料，通过配比试验，确定混凝土配合比，在养护工作中需根据当地气候条件科学选择养护方法，如夏季施工时，在拆模前应采用蓄水养护法进行处理，在拆摸后利用性能较好的养生液进行养护[2]。
2.3主梁混凝土浇筑技术
由主梁的设计结构可知，主梁结构的混凝土施工与一般连续箱梁混凝土施工存在一定的差异性，对此需根据矮塔斜拉桥主梁结构特征，加强主梁混凝土浇筑技术的研究。研究与实践经验总结发现主梁挂篮技术是主梁混凝土浇筑施工的关键技术。根据灵江大桥连续梁段设计的分段长度、外形尺寸与断面方式，设计挂篮形式为菱形三角挂篮，由走行系统、承重系统、锚固与悬吊系统、模板系统共同组成，设计挂篮使用最重梁段3150KN，挂篮自重约83t[3]。在挂篮悬臂混凝土施工过程中需遵循“挂篮设计、制作→挂篮拼装、试压→挂篮移动、调校、锚固→底板及腹板钢筋绑扎→预应力管道施工→安装内外模板（螺杆）施工及腹板堵头模板→顶板钢筋绑扎→安装顶板堵头模板→安装预应力管道、模板，纵、竖向预应力管道→混凝土浇筑、养护→预应力张拉、真空压浆”施工流程进行具有操作。其中在进行塔吊安装时，需做好测量放样工作，利用沙袋分级加载法，进行预压，用以验证挂篮系统的稳定性与整体强度。此外，施工过程中需采用一定的安全保障技术，如设置安全网、上下走行梯等，提升施工安全性。
结论
本文以灵江大桥为例，依据矮塔斜拉桥结构特征，结合灵江大桥水文条件、工程条件、施工条件，制定了相适宜的施工方案，并采用科学施工技术进行了实践，在一定程度上为同类桥梁施工提供了参考依据。
参考文献：
[1]覃巍巍,石伟,雷欢.京杭运河矮塔斜拉桥主塔及斜拉索施工方案[J].预应力技术,2017(06):10-14.
[2]伍德华.OVMAT矮塔斜拉索体系施工关键技术的初步研究[J].低碳世界,2017(03):203-204.
[3]李春元.大型跨海矮塔斜拉桥施工关键技术[J].公路交通科技(应用技术版),2016,12(06):273-276.
作者简介：李春生，潘江波，浙江交工集团股份有限公司大桥分公司 浙江省杭州市 310052