浅析斜拉桥超高塔柱施工关键技术

一、引言

随着现代施工技术的不断发展完善，桥梁结构的跨度也在不断增大，对于斜拉桥而言，跨度增大使得其塔柱结构的高度也随之增加。对于斜拉桥塔柱结构施工而言通常分为下塔柱施工、中塔柱施工以及上塔柱施工三个部分，各部分施工都有相应的施工技术，研究其施工关键技术有利于保证塔柱结构以及整个斜拉桥结构的安全性能及正常使用性能。

二、下塔柱施工关键技术分析 （一）下塔柱劲性骨架安装技术

（1）劲性骨架加工：塔柱施工过程中劲性骨架能够对塔柱的标高进行复核，劲性骨架通常采用具有一定强度的角钢、槽钢等型钢焊接而成，根据施工要求的不同可设定不同的节长[1]。劲性骨架加工过程应严格按照工程设计图纸进行，加工过程中应首先用型钢在加工场地上焊出定位框，这样有利于防止焊接过程中骨架发生变形。焊接过程中应保证劲性骨架竖向立筋的误差在2 mm之内。

（2）劲性骨架安装。劲性骨架安装位置的精准度对斜拉索预埋索管的安装精度会产生直接影响。在进行第一节骨架安装施工前，先将与骨架尺寸对应的柱脚埋设于其下混凝土中，埋设时应对其高程及位置进行准确测量，劲性骨架安装通常采用吊装施工，首先将劲性骨架吊装安置于定位框内，这一过程要对骨架的上部及下部进行精确定位，下部定位可用全站仪进行坐标定位，劲性骨架的上部定位应用两台经纬仪便可准确实现，实际定位过程中用两台经纬仪在塔柱的纵横两条轴线上穿线，通过对骨架进行不断调整使其上部横撑上的中点与塔柱的横向轴线点对齐，同时使劲性骨架的顶部角点与设计的纵向线对齐，这样便可对骨架进行精确定位，实现骨架定位后应将其下部焊牢[2]。

（二）下塔柱施工

根据实际工程中下塔柱的高度可将其分为几段进行浇筑施工，实际工程中下塔柱通常采用翻模工艺施工，施工过程中通过塔吊实现翻模模板的安装和提升作业，翻模安装过程应将已浇混凝土段的顶节模板作为嵌固段，利用其为翻模安装提供支撑。翻模安装过程中应对模板上口平面的位置进行精确的测量，严格控制模板的顶面高程及位置，这样做可以使塔柱的施工缝平顺、美观。

三、中塔柱施工技术 （一）合理设置水平支撑

对于超高塔柱而言，由于塔柱的斜度及高度对塔柱稳定性的影响，为了提高其稳定性能应在中塔柱施工过程中设置一定数量的横向水平支撑，通常情况下可用钢管等刚构件作为水平支撑，并按一定间距设置，水平支撑的两端可焊接在塔柱内侧的预埋钢板上。水平支撑的安装时间应充分考虑爬架尺寸的影响，通常情况下当混凝土浇筑到水平支撑以上一定高度后（5 m左右）便应安装下一道水平支撑。根据塔柱的实际情况，每道横支撑又可有不同数量的钢构件组成，为了提高稳定性能其之间可用型钢连接。

（二）中塔柱施工方法

现有的中塔柱施工方法中较为常用的是爬模施工方法，这种施工方法可实现塔柱结构分节浇注[3]。爬模施工中主要包括动力系统、模版系统以及爬架系统三个部分组成，施工过程中爬架系统以及模板系统以已浇筑的塔柱作为其固定支承体，通过逐段的浇筑、提升作业便可完成塔柱结构施工工作。爬模施工中的模板可以采用木模、钢模等形式，根据实际工程情况，对每层混凝土的浇筑厚度进行确定。

（1）爬架系统

实际施工过程中爬架通常采用型钢按照一定规格焊接而成，爬架提升的动力来自于劲性骨架上的导链，提升至规定高度后将其固定在预埋在塔柱钢筋混凝土内的锚杆上。爬架施工按照设定的程序循环进行，完整的爬架施工程序为：通过导链使爬架系统受力—解除爬架与塔柱之间的连接—架体与混凝土面脱离—爬架提升—爬架到位—收回脚轮—使爬架与混凝土面紧贴—爬架固定—松开导链—紧固保险绳—进入工作状态。爬架施工过程应严控预埋锚杆的位置，提成过程应使导链拉、松一致。

（2）爬模系统

爬模系统通常由架体系统、提升设备系统以及模板系统组成。现代塔柱施工采用的模板一般为刚模板、木模板等，模板高度根据实际施工情况而定。爬模施工过程中模板与爬架为彼此提供支撑，两者交替爬升，从而实现分层浇筑混凝土。施工中模板的提升利用爬架来完成，通过爬架悬臂端起重系统整体提升。

四、上塔柱施工技术

（一）定位骨架施工

上塔柱骨架的主要作用是使斜拉索索管可以精确定位，同时，其还用作竖向主筋的定位骨架。根据实际情况确定上塔柱骨架每节的高度，上塔柱骨架一般也在现场制造成形，可用角钢等焊接而成。上塔柱劲性骨架安装过程应力求精确，可在已安装节段的上口焊接导向角钢，为了防止就位过程发生变形，对每节段进行划分时应保持下口具有50 cm，上口具有1.0 m的自由段，这样可为对接调整带来极大的便利。劲性骨架对中时应先用测量仪器测出一条十字线，然后分别用大垂球来控制四个边的中线实现校正[4]。

（二）斜拉索索管定位

上塔柱斜拉索索管定位过程中应保证其误差在5 mm之内，实际定位施工可用坐标法定位，即通过控制斜拉索索管的出口点和锚固点来实现精确定位。具体定位过程可按以下步骤进行。

（1）初步定位。在劲性骨架上测定出主塔结构的纵横向中心线，并按照准确坐标在劲性骨架内外侧测定出两个控制点，由此控制索管初步定位。

（2）精确定位：精确定位可利用全站仪等设备实现，通过测量不断调整索管的锚固点和出口点位置，当其坐标值达到预定要求时便实现了精确定位，此时可对索管进行固定。

（3）复测：在混凝土澆筑前应对索管的出口点及锚固点位置进行全面检测，这样可检测索管位置是否受到其他施工工序的影响。

五、小结

塔柱施工质量对整个斜拉桥结构都有十分重要的影响，因此，实际施工过程中应扎实掌握有关塔柱施工的关键技术。近年来，随着斜拉桥跨度不断增大，其塔柱高度也在不断增加，本文研究了超高塔柱施工过程中的关键技术，望本文研究对高塔柱施工能起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]雷江洪. 斜拉桥超高塔柱施工关键技术研究[D].重庆交通大学，2010.