大跨径斜拉桥索塔施工及控制技术研究

大跨径斜拉桥索塔施工及控制技术研究

汪冠伟

  安徽省中兴工程监理有限公司   安徽省合肥市  230011

摘要：索塔是斜拉桥中最重要的受力构件之一，其施工质量直接影响到斜拉桥整体受力性能，在施工过程中进行索塔施工质量控制是一项十分重要的工作。为了保证索塔塔高的精度和质量，对索塔施工过程中的每一道工序都要严格进行控制，及时发现并纠正各种问题，从而保证桥梁的整体质量。因此，必须对索塔塔高的精度和质量进行严格控制。 

关键词：大跨径斜拉；桥索塔施工；控制技术

引言：斜拉桥是一种主缆和桥塔共同承受拉力的梁式桥，因其具有跨越能力大、行车舒适、抗风性能好、造型美观等优点而被广泛应用于高速公路及城市桥梁建设中。索塔作为斜拉桥的关键受力部位，其施工质量的好坏直接关系到斜拉桥结构受力和行车安全。传统的斜拉桥索塔施工方法是将缆索吊机或挂篮安装在钢锚箱上，并根据其变形、混凝土收缩徐变等因素进行相应调整，然后通过张拉预应力或采用钢绞线张拉，以达到预定的施工目的。该方法对于塔身尺寸大、自重大、施工高度高的斜拉桥结构适应性差，而且在施工过程中塔身挠度难以控制。

一、加强大跨径斜拉桥索塔施工控制的必要性

  在大跨径斜拉桥的施工中，其索塔作为一个关键的节点，对其进行有效的施工控制，是保证桥梁建设质量的关键环节。由于大跨径斜拉桥索塔高度较高，其自身结构的重量较大，且施工过程中受外部环境因素影响较大，因此在实际施工过程中存在较大的误差。如果在桥梁建成之后出现较大的误差，将会对桥梁自身的结构稳定性造成不利影响。所以，在桥梁建设过程中，必须对索塔进行有效的施工控制，使其达到预定的设计目标，确保桥梁质量符合要求。[1]

二、大跨径斜拉桥索塔施工及控制技术研究

（一）索塔模板制作及安装

  模板制作要严格按照图纸设计要求进行，模板制作完成后应经检验合格后方可使用，模板安装要注意模板的安装和定位必须准确，并对其进行认真检验，检查模板的尺寸和位置是否符合设计要求。为了保证塔身的外观质量，应在模板的四角设置控制点，控制点的布置应合理。对索塔模板进行校正时，首先要采用全站仪对模板进行放样，然后再进行校正。在进行模板校正时，必须要注意在使用钢尺和全站仪对塔柱的标高和垂直度进行检查时，应使用全站仪将水平方向上的高程和垂直方向上的垂直度检查一遍。使用经纬仪对索塔进行标高和垂直度测量时，应使用两台经纬仪进行测量，并将数据进行对比，对于已完成测量工作的索塔，应采用全站仪将已完成测量工作的塔柱复测一遍，在索塔施工过程中应随时观察塔身的变化情况，发现问题应及时采取相应措施。

（二）钢筋绑扎

  钢筋的绑扎需要在模板安装完成后，要对钢筋进行检查，以保证其位置准确。如果出现偏差，需要及时对其进行调整。为了确保钢筋的位置准确，施工人员要严格按照图纸的要求来进行，以避免误差过大而影响到索塔的质量。在完成钢筋绑扎后，要对其进行检查，确保其尺寸符合设计要求。在此基础上，再对其进行加工制作。加工制作完成后要做好成品保护工作，不允许将其作为半成品来对待。在完成钢筋加工后，要进行验收，验收合格后，才能安装模板、预埋件等。[2]

（三）模板的支设

  索塔模板采用双层双向钢模板，内层为定型钢模板，外层为可调式钢模板。为了保证索塔的美观性，模板的外观形状由设计人员确定，以保证其与索塔外形相一致，模板支设时严格控制其垂直度。为保证混凝土顶面平整度，在模板支设前先进行顶面找平，然后根据施工图纸在模板内安装一个水平测量装置。为避免模板位置发生变化，每层混凝土浇筑完成后应及时调整下一层模板的标高，在完成一个塔节后，要及时将底部的定位标高调整到设计值，并用钢尺检查其位置是否符合设计要求。如果不符合要求，应及时调整下一节段的立模高度。在每个塔节的顶面板上安装一个水平测量装置，通过这个装置来确定各节间的垂直度，在安装完一个节段后，应及时对各节段进行检查，并用全站仪测量其高度是否符合设计要求。

（四）混凝土浇筑

  混凝土浇筑在施工过程中的重要性不言而喻，一旦浇筑出现问题就会导致索塔整体结构产生变化，影响到整个桥梁的整体质量。因此在进行混凝土浇筑过程中，必须做好混凝土的各项工作，从源头上对各种问题进行预防，从而保证混凝土的质量，在索塔施工过程中，首先要对塔柱钢筋绑扎情况进行检查，在绑扎完成后对索塔模板进行检查，对模板的平整度、标高、尺寸等进行检验，检查合格后对混凝土浇筑方案进行确定，并将浇筑计划通知相关部门。混凝土浇筑在施工过程中应采取有效措施，合理选择运输设备和运输路线，并且还应控制好混凝土浇筑过程中的温度、湿度以及风力等因素对施工质量的影响。当索塔塔顶面温度超过30℃时应采取降温措施，以确保混凝土的质量，在浇筑过程中还应对施工中存在的问题进行分析总结并提出相应的解决方案，从而保证整个施工过程中的质量。

（五）模板拆除

  塔柱施工完成后，在满足混凝土强度要求下，将塔柱内模及底模拆除，拆模时先从外侧向里侧拆，再从里向外侧拆。拆除顺序为先将内侧模板与外模分开后，再将内模与底模分开，再将底模与侧模分开，由外侧向内侧顺序进行拆除，由于塔柱侧面及顶面混凝土较厚，混凝土强度要求达到2.5 MPa以上才能进行模板拆除。为保证拆除过程中模板不变形、不损坏，应先将顶板固定好再拆除侧壁模板及底模，由于塔柱外侧采用挂篮施工，故在拆除时应注意挂篮的稳定性，避免因挂篮的晃动造成模板的损坏。根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ033-2000）第3.2.3条规定，桥梁的模板及支架拆除应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时方可进行。

[3]

（六）索塔支架拆除及支撑体系拆除

 索塔支架拆除及支撑体系拆除时，应根据塔柱施工方案，根据塔柱各节段的安装顺序，先进行塔柱模板和支架的拆除，当塔柱施工完成后，将下节塔柱模板和支架拆除，同时将上节塔柱模和支架拆除。在塔柱各节段安装完成后，即可进行塔柱模板和支架的拆除，由于塔柱安装时采用了部分临时支撑的方式，因此在塔柱节段安装完成后，即可将上节塔柱模和支架拆除。此时应注意必须先将塔柱节段顶面的临时支撑装置拆除，在上节塔柱模和支架拆除时，应注意安全，应尽量避免对上节塔柱模和支架进行碰撞，在拆除时应注意保护下节塔柱模板和支架。

（七）索塔线形控制

  索塔线形控制的目的是确保索塔线形满足设计要求，并使索塔受力合理。施工过程中，测量人员根据测量仪器所测数据和高程控制点坐标进行综合分析，确定施工中各阶段的索塔位置。在施工过程中，主梁及主塔的线形必须满足设计要求，且与施工控制模型相一致，两者之间的相对误差应小于1/2000。施工过程中应及时进行监控，掌握实际施工状态与理论设计状态之间的偏差，并及时调整，使其达到设计要求。如主梁及主塔在施工过程中出现超过设计容许偏差值的情况时，应及时调整。在测量过程中，应采取必要的措施减少测量误差的产生，如使用全站仪进行测量时，要对全站仪测设位置进行统一编号并挂设好标志等。

总结：索塔的施工控制是一个系统工程，应从测量、安装、应力、线形控制等多个方面进行，斜拉桥索塔施工控制的重点应放在加强各施工阶段的结构仿真计算，施工监控中进行必要的参数分析和应力测试工作，应根据桥位的地质条件和设计要求，选择合理的索塔位置，确定合理的施工顺序，结合现场实际条件，采取合理、有效的技术措施，确保斜拉桥成桥后结构受力合理、线形平顺，以确保施工质量。

参考文献：

[1]张兴全. 铁路工程大跨径桥梁工程施工技术解析 [J]. 运输经理世界, 2020, (12): 43-44.

[2]崔明超. 钢箱梁顶推施工控制技术研究[D]. 华北水利水电大学, 2020.

[3]郑飞. 探析大跨径叠合梁斜拉桥钢锚梁安装施工精度控制技术 [J]. 四川水泥, 2020, (02): 294.