１工程概述

五河口斜拉桥是一座双塔双索面预应力混凝

土斜拉桥，其宽度为３８．６ｍ，在目前国内同类型桥梁中位居首位，索塔采用“Ｈ”型结构，塔高为１３７．１ｍ，其中，上塔柱高７７ｍ，中塔柱高４７ｍ，下塔柱高１３．１ｍ。为了使塔柱与主梁、

斜拉索受力合理，斜拉索定位方便，降低工程造价，本设计选用了预应力钢筋混凝土索塔结构［１］

，其截面采用封闭的箱形空

心四边形截面，上塔柱外形尺寸为４．５ｍ×７ｍ，中塔柱到下塔柱横梁处外形尺寸由４．５ｍ×７ｍ加大到４．５ｍ×８ｍ，下塔柱底部尺寸为７ｍ×１１ｍ，上、下横梁分别为６ｍ×６ｍ和６ｍ×６．８ｍ的空心矩形预应力钢筋混凝土结构，四角设有Ｒ＝３０ｃｍ的圆弧倒角。在索塔内，顺桥向对称布置有３１对斜拉索套管和张拉齿板结构，塔上的斜拉索锚固间距由上至下分别为１６ｍ×１．５ｍ、１４ｍ×２．０ｍ，上塔柱内布有１４６束环向预应力筋［２］

。

每个塔肢共分３１次浇筑完成，下塔柱分３次，中塔柱分１０次，上塔柱分１６次，上、下横梁与相连塔柱同步浇筑。中、下塔柱外模设计为大块变尺寸的翻模，上塔柱模板设计为等尺寸的大块矩形翻

模，翻模单节高度均为２．２５ｍ。

２测量与施工平台及支架的搭设

２．１测量控制

２．１．１高程测量

在施工过程中，高程的控制以三角高程为主，通过钢尺传递，将钢尺悬挂在固定支架上，钢尺零点端在下，假设下水准仪在水准尺上的读数为ａ，在钢尺上读为ｒ１，上水准仪在钢尺上的读数为ｒ２，待定水准点在水准尺上的读数为ｂ，测定时气温为ｔ，则待定点的高程按下式计算：

ＨＢ＝ＨＡ＋ａ＋［（ｒ２－ｒ１）＋Δｌｔ＋Δｌ］－ｂ

式中，Δｌｔ为温度修正数，Δｌ为钢尺的检定修正数。

因钢尺一般是水平悬挂检定，在传递高程时钢尺垂挂，故此时除尺长改正Δｌ′外，还需加入垂曲修正Δｌ１和由钢尺的自重而产生的伸长修正Δｌ２。

Δｌ＝Δｌ′＋Δｌ１＋Δｌ２

Δｌ１＝Ｑ２Ｌ／（２４Ｐ２）Δｌ２＝γｌ２／（２Ｅ）

式中，Ｌ为钢尺总长；Ｑ为钢尺总重；Ｐ为钢尺检定时的拉力；γ为钢尺的比重；Ｅ为钢的弹性模量。２．１．２塔柱各节段位置复核

五河口斜拉桥索塔施工关键技术

丁如珍

（江苏省淮安市高速公路建设指挥部，江苏淮安２２３００１）

摘

要：五河口斜拉桥是座双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，其索塔采用封闭的箱形空心四边形截面结构，塔高

１３７．１ｍ。本文重点介绍塔身的翻模、环向预应力筋、真空辅助压浆等施工工艺及其相应措施，供同类型工程借鉴参考。关键词：斜拉桥；索塔；施工；技术中图分类号：Ｕ４４８．２７

文献标识码：Ｂ

ＴｈｅＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＷｕｈｅｋｏｕＣａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄＢｒｉｄｇｅＣａｂｌｅＴｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ

ＤｉｎｇＲｕｚｈｅｎ

（Ｈｕａｉ′ａｎＨｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓｏｆＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｈｕａｉ′ａｎ２２３００１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｕｈｅｋｏｕｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｉｓａｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｔｗｉｎｐｙｌｏｎｓａｎｄｃａｂｌｅｐｌａｎｅｓ．Ｔｈｅｃａｂｌｅｔｏｗｅｒｉｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｈｏｌｌｏｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｈｅｉｇｈｔｉｓ１３７．１ｍ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｔｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｂａｒａｎｄｔｈｅｖａｃｕｕｍｐｒｅｓｓ－ｓｔａｒｃｈ．Ｉｔｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｂｅｈｅｌｐｆｕｌｔｏｔｈｅｏｔｈｅｒｓｉｍｉｌａｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅ；ｃａｂｌｅｓｕｐｐｏｒｔｔｏｗｅｒ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

文章编号：１６７２－９８８９（２００６）０４－００２６－０３

桥隧工程

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塔柱每节段施工完毕后，采用全站仪三维坐标法，对塔柱边线和四个角点位置进行复核。２．１．３索道管定位

索道管定位采用先在后场加工台座上与劲性骨架初定位，然后现场进行标高调整，采用反复移动、调整、量测逐渐趋近的方法，使顶口、底口中心的三维空间坐标达到设计要求，满足索道管安装精度要求，标高允许误差＋５ｍｍ；索道管中心线误差＋２ｍｍ。２．２塔柱施工平台搭设

２．２．１塔柱外平台搭设

塔柱外平台采用脚手管塔设，环绕塔柱四周搭设成环状，以形成封闭的操作平台。下塔柱脚手架直接坐落在地面和承台上，中、上塔柱脚手架埋设牛腿，Ｉ２５工字钢作支撑，脚手管排距为１２０ｃｍ，层距１５０ｃｍ。脚手平台随塔柱升高，整个平台附着于塔柱上，其搭设要点为：

（１）脚手架包围塔柱成环状，形成整体稳定结构；

（２）脚手架距塔柱边缘留８０ｃｍ间隙，以保证拆模翻模操作空间；

（３）竖向每隔６ｍ设置拉杆，将脚手架与塔柱砼壁上的预埋钢板焊接，以保证脚手架的稳定性，脚手架上设爬梯，铺木板供人员行走；

（４）脚手架外侧设置剪刀撑加固。

２．２．２塔柱内平台搭设

塔柱内腔平台是采用上节螺栓杆作牛腿，［１４槽钢作为承重支撑架，上铺一层４ｍｍ钢板或木板作平台。

２．３索塔横梁支架搭设

上、下横梁分别分为２个腔室，与塔柱同步施工，下横梁的支架采用７排２列共１４根Φ６３０×６ｍｍ的钢管，其长度为８．０ｍ，焊接于承台预埋件上；上横梁采用５排２列共１０根Φ６３０×６ｍｍ钢管支撑，其长度为４２．０ｍ，焊接于下横梁预埋件上，支撑平联采用Φ４００×５ｍｍ钢管，设４道，间距１０ｍ。

横梁底模系统由纵、横向的型钢及底模组成，承重主梁为焊接钢箱梁（８０ｃｍ×５０ｃｍ），沿横桥向布设，分配梁Ｉ２５ａ顺桥向铺设，间距为３０ｃｍ，在Ｉ２５ａ上铺设底模，每根立柱和承重主梁间设卸荷块。

３塔柱劲性骨架及索道管的施工

３．１劲性骨架定位

为保证索塔骨架位置的准确，需控制每节骨架顶部外侧到桥轴线及塔轴线的距离，第一节劲性骨架安装前，其高程基准要严格控制，劲性骨架四角的平面位置经全站仪放样后，用角铁作为限位块，保证安装时底口平面＜５ｍｍ，避免骨架扭转。３．２劲性骨架制作与安装

劲性骨架竖向采用∠１００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍ角钢，其余采用∠７５ｍｍ×７５ｍｍ×７ｍｍ角钢制作，分节加工与安装。劲性骨架制作方法是：先测量放样，然后将角点桁片定位在台座上，再放样角点桁片间连接角钢位置，烧焊连接；两节劲性骨架的连接脚板必须同槽进行加工，便于现场连接。

劲性骨架采用吊车起吊、平板车装运，起吊时应采用４点起吊，运至现场后采用塔吊吊装；运输过程中，劲性骨架底部用型钢或道木垫平，并尽量避免劲性骨架变形。两节劲性骨架的对接用角钢进行限位及固定，必要时用楔形钢板微调，跟踪测量与校核。

３．３索塔模板的施工

塔柱外模采用大块定型组合钢模，面板采用δ＝６ｍｍ钢板，用［８槽钢作竖肋，∠８０ｍｍ×８０ｍｍ×６ｍｍ角钢作模板边框，用扁钢－８０×６×Ｌ作加劲板，模板接头采用Ｍ１６×３０螺栓连接。

塔柱内模采用定型组合钢模组拼，定型组合钢模接头采用Ｍ１２×３０螺丝连接，外用［１６槽钢竖向加劲，组拼单节高度为４．５０ｍ。转角、倒角采用木模。３．４斜拉索套筒和索塔预埋件安装

３．４．１索道管加工制作

上塔柱索道管为Ａ３钢管，其锚垫板厚５０ｍｍ，在专用台座上加工制作，索道管加工要满足以下要求：（１）索道管中心线与锚垫板中心线不能有偏角；

（２）钢管切割后两端必须磨光，出口端的内侧须磨成圆弧倒角；

（３）钢管与锚垫板焊接时，锚垫板圆孔边缘不得露出钢管内壁，否则必须打磨齐平；

（４）钢管焊接时必须用同材质的焊条，且须保证内表面光滑。

３．４．２索道管安装定位

索道管、劲性骨架加工好后，索道管按如下要求进行安装与定位：

（１）测量对台座进行放样，并将索道管位置在劲性骨架上做好标志；

（２）用吊车吊安索道管，测量人员用钢卷尺、测距仪反复校核，直到满足设计位置后用角钢固定。

４塔柱施工中的几个关键技术

４．１塔柱主筋采用镦粗直螺纹接头的施工

镦粗直螺纹接头的施工重点如下：

（１）钢筋下料时，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲。

桥隧工程

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・・《现代交通技术》２００６年第４期

（２）镦粗头不得存在横向裂纹，不合格的镦粗头，应切去后重新镦粗，不得对镦粗头进行二次镦粗。

（３）钢筋加工完成后，根据不同型号堆放，堆放时用枕木垫高并作好标识牌，存放的钢筋用彩条布覆盖，避免钢筋长时间日晒雨淋锈蚀和遭受污染。

（４）丝头用胶盖护住，避免损伤。

４．２塔柱水平支撑设置

根据设计要求，下塔柱之间不设临时顶撑，中塔柱之间设置两道临时顶撑。当塔柱施工到距下横梁中心２０ｍ时，在距下横梁中心１６ｍ处设置第１道临时顶撑，施加水平预顶力３０００ｋＮ；当塔柱施工距下横梁中心５０ｍ时，在距下横梁中心３６ｍ处设置第２道临时顶撑，施加水平预顶力２５００ｋＮ。施工时要先在塔柱预埋１００ｃｍ×１００ｃｍ×２ｃｍ钢板，每道支撑用２根Φ８００钢管进行支撑，采用千斤顶施加预顶力，预顶到设计值后，采用型钢焊接在钢管外壁，型钢在钢管周围均匀布置。

４．３塔柱环向预应力的施工

４．３．１张拉理论伸长值的计算

由于上塔柱采用大吨位小曲率半径的Ｕ型预应力混凝土箱型结构，预应力束分别为１９φｊ１５．２４和１２φｊ１５．２４两种钢绞线，按照规范规定，预应力束的张拉采用应力与伸长值双控，控制施工实际偏差在±６％以内，但规范中没有给出这种大吨位小曲率半径的环向预应力筋张拉伸长值理论计算公式，确定其伸长值较为困难，因此，在现场开展了索塔的足尺模型试验，总结出在Ｕ型预应力束的张拉作业中，钢绞线理论伸长值的计算公式：

Δｌ＝Δｌ１＋Δｌ２＋Δｌ３＋Δｌ４

式中：Δｌ

１为弹性伸长值，Δｌ

１

＝ＰＬ／（ＡＥ），其中，Ｐ＝

Ｐ１［１－ｅ（ｋｘ＋μθ）］／（ｋｘ＋μθ）

式中ｋ＝０．００１，摩擦系数取０．２，弹性模量Ｅ＝１．９×１０５ＭＰａ，经计算得：Δｌ１＝８０．１３ｍｍ；

Δｌ２为曲线孔道预应力束向内壁压紧所引起的几何伸长值，Δｌ

２

＝π×Ｓ，经试验，Ｓ＝６ｍｍ，则此部分几

何伸长值，Δｌ

２

＝１８．８４ｍｍ；

Δｌ３为工作长度的弹性伸长值，Δｌ３＝ＮＬ／（ＡＥ），两

端工作长度取６５０ｍｍ，Δｌ

３

＝５．９４ｍｍ；

Δｌ４为锚具内缩值，一端内缩值为４ｍｍ，Δｌ４＝８ｍｍ；

Δｌ＝８０．１３＋１８．８４＋５．９４＋８＝１１６．６５ｍｍ

将张拉伸长值控制在规范规定的±６％，则其伸长值范围：１０９．５～１２３．５ｍｍ。

对于大吨位、小曲率半径的Ｕ型预应力筋，同束的每根钢绞线长度不完全相同，在穿束过程中存在钢绞线的分布不均匀、缠绕、松紧不一以及塑料波纹管被压缩的现象，同时环向塑料波纹管在不同曲率处的摩擦系数不同，致使预应力束张拉时的伸长值很难确定。

４．３．２张拉准备及程序

张拉前应采用小千斤顶单根钢绞线预紧，预紧应两端同时进行，预紧力为１０％控制应力。应自下而上，两端同时对称张拉，张拉程序：

０→０．２５σｋ→０．５σｋ→１．０σｋ→（持荷３ｍｉｎ）→锚固

其实测推算伸长值Ｌ＝（Ｌ１．０－Ｌ０．２５）／０．７５４．３．３环向预应力筋的孔道压浆

为确保环向预应力筋的孔道压浆质量，选择采用真空压浆工艺，其目的主要是在真空状态下，孔道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除，减少孔隙、泌水现象，强化了浆液的惯性流动与冲击及对孔道的充盈，确保了孔道浆体的密实性和强度，以及预防和克服对预应力筋的腐蚀，从而最大限度地提高了结构的耐久性和安全性。

真空压浆的工艺流程［３］：开动真空泵抽真空→混合料搅拌成浆→压浆→清洗配件。在真空压浆之前，首先必须进行管道密封及封锚，从而保证管道的密封。

为进一步验证孔道的密封和通畅情况，在抽取真空达到要求后，将进浆端球阀少许开启，则可听到气流的尖锐啸声，同时真空表读数下降。

真空压浆的程序：清孔→抽真空→压浆→补压及稳压。

５结语

五河口斜拉桥索塔采用翻模施工技术，由于构造等特殊性，建设中采取了多项新施工技术，如索道管采取前场初定位与现场精确定位的快速安装、大吨位小曲率半径的环向预应力筋预张拉及张拉伸长值的计算、６ｍ高索塔横梁一次性浇筑、真空辅助压浆在环向预应力筋管道的运用技术等，通过这些创新技术的成功运用，使得索塔及索道管的轴线的偏差等得到有效控制，为下阶段主梁索力精确控制打下了良好的基础，也为今后同类型工程建设提供了宝贵经验。

参考文献

［１］刘士林，梁智涛，侯金龙．斜拉桥［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００２．

［２］丁如珍，张文贵，王薇．宿淮高速公路五河口斜拉桥设计及主要施工难点［Ｊ］．公路．２００３．（１１）．

［３］丁如珍．五河口斜拉桥主梁悬浇施工技术［Ｊ］．公路，２００５，（１１）．

（收稿日期：２００６－０３－０１）

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