矮塔斜拉桥转体施工工艺

周富

摘要：本文结合笔者参加的南宁市玉洞大道八尺江大桥施工为例，对矮塔斜拉桥转体施工的工艺进了全面的分析，为以后的矮塔斜拉桥转体施工提供了宝贵的参考实例。

关键词：矮塔斜拉桥 转体 施工工艺

1 工程概述

南宁市玉洞大道八尺江大桥连接八尺江东西两岸，为新建城市桥梁，处于五象新区中部、五象大道南侧，为玉洞大道工程（银海大道～八鯉工业园）的中段。该工程全长1090m，其中桥梁全长919.76m，主桥长210m，桥型为55m+100m+55m矮塔斜拉桥，桥面宽54.5m，主梁为单箱三室结构，左右各设置一个箱体，中间为T型梁肋接桥面板形式，支点梁高5.5m，跨中梁高为2.5m，梁高按二次抛物线变化，主塔为外包钢结构形式，塔高17.5m。综合考虑工程施工方案，该工程主要采取支架现浇施工。

2 矮塔斜拉桥转体施工工艺

2.1 转体结构设计 在施工过程中采取现场浇筑的方法，对桥梁进行水平浇筑然后转体施工。首先，应设计出符合该工程桥梁转体所需的水平转铰，水平转铰的关键是转盘设计、转体结构润滑介质的选择。首先转盘的设计要严格区分承重盘与平衡盘以及牵引系统，从而使得转体时更加准确地承受桥梁的重量。水平转铰的承重盘是桥梁转体过程的核心，因此采用50mm厚的钢板加工，以此承受所有转体结构物的重量。为了保证在转体过程中，降低转盘的摩擦系数，降低转体的牵引动力，需要增加转体的润滑度，一般采取聚四氟乙烯板与不锈钢板作为转体结构的润滑介质：其次，对水平转盘进行预制加工安装。在进行转盘加工安装时一定要按照规范的安装工序进行，并且要准确地计算安装的精度。

2.2 转体支座安装施工工艺 该工程的转体施工主要是依靠机械设备对矮塔斜拉桥进行现场浇筑施工，因此在进行支座的安装前一定要保障施工人员熟悉支座安装施工工艺，首先，根据相应的设计图纸对每个支座的安装位置进行准备的确定，并且计算出支座锚栓孔及支座下板的交点坐标；其次，要准确对支座的位置等进行放样测量，保证支座底板的平面位置偏差不超2mm；最后，在支座进行混凝土浇筑之后进行垫石凿毛，在进行垫石凿毛工序时要采取手动砂轮机沿支座下板轮廓线进行切缝，切缝深度要求2-3cm。在支座底板轮廓线范围内，采用小型手动冲击钻沿轮廓的外环向内逐环凿除砼表面的浮浆，直至露出新鲜的碎石骨料，保证接茬面粗糙。砼表面浮浆凿除完成后先用空压机高压风将表面的浮渣和灰尘吹扫干净，对局部未凿除彻底的部位进行补凿，直至露出新鲜的碎石骨料为止。在完成上述工序后再利用起吊机对支座的上下板进行拆分起吊，并且及时地对支座进行调整，保证支座下板与垫石间的间隙，最后进行锚栓孔灌浆。

2.3 斜拉索施工工艺 斜拉索采用扇形布置，主梁上顺桥向间距8m，塔上间距1.45～1.72m不等，斜拉索采用按《斜拉桥热挤聚乙烯高强度钢丝拉索技术条件环氧涂层钢绞线》（GB/T 18265-2001）标准生产的高强度低松弛环氧喷涂钢绞线。斜拉索穿过主塔索鞍内管，两端分别锚固于箱梁隔板处。当成盘单根成品索吊运至桥面后，将斜拉索从卷盘中抽出，使用塔吊牵引，将单根斜拉索从一端梁上沿HDPE管内壁往上抬至塔顶，穿过主塔索鞍钢套管内管，再从另一端梁上HDPE管引出，两端分别在梁上锚固、初张拉，待一束拉索全部穿完锚固后，使用千斤顶按监控方提供数据整束张拉、调整索力。拉索安装步骤：放索（拉索展开）→水平牵引→起吊→梁上安装的张拉端。一是放索。拉索运至现场时是采用包圈包装的，拉索安装时，将放索盘放置在已完成的桥面上，然后将成圈索放置在放索盘中，用卷扬机牵引使拉索展开；二是拉索水平牵引使用卷扬机。为保护索的外套，在牵引过程中，每5m放置一个托辊，避免拉索与桥面摩擦损坏；三是拉索起吊。拉索的起吊采用塔吊为主、卷扬机配合的起吊形式。当拉索总重低于塔吊起重能力时，可以直接用塔吊一次安装到位；四是拉索穿过塔上的索鞍导管，由卷扬机与塔吊配合完成，塔吊或卷扬机与索的连接吊点使用专用的吊装索夹，它能有效地保证索外护套不受损坏；五是梁上安装拉索的张拉端，当拉索的梁端锚头脱离放索盘时，将拉索的张拉端锚头穿入拉索梁上套管并穿出锚固承压面，然后安装锚固螺母。张拉端的安装是斜拉索安装中最关键、同时也是难度最大的一步。首先要进行安装索力计算，即根据张拉端锚头露出拉索锚固面达100mm，可以旋上锚固螺母时的索力。根据计算结果选择合适的安装方式。

2.4 转体过程的施工工艺

2.4.1 转体准备 一是要计算张拉预应力。在进行转体的过程中一定要准确计算预应力的压力，并且准备转铰。转体施工前，需要根据转体施工的要求对预埋钢筋进行弯折调整，保证在桥梁转体时不与梁体发生接触，避免对转体工作构成影响；二是对环道进行清理。转体之前对转体的环道进行清洁处理，尤其是对环道钢筋进行除锈处理，并且利用高压风枪对环道与保险支架之间的空隙内杂物进行清理。同时也要对所有的环道路径进行检查；三是对钢绞线的质量进行检查。在钢绞线进场之前需要对其进行抽样检查，即在每批钢绞线中随机抽取3盘，并从每盘中随机抽取两根钢绞线进行检验，检验的内容主要包括表面质量、直径偏差和力学性能。完成对钢绞线的质量检验之后再进行下料。预应力筋的下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。同一编号的钢绞线束可集中下料。钢绞线下料长度可按每个孔道的实际长度+油顶长度×2+工具锚厚度×2+限位板的有效厚度×2+200mm之和下料，其误差为±30mm。

2.4.2 试转 在矮塔斜拉桥进行转体之前，要对转体设备进行全面的检测和分析，尤其是对转盘的关键部位、平衡配重等环节进行检测，以此保证在转体过程中不能因为设备的故障而导致转体失败。为保证转体工程的顺利实施，首先，利用千斤顶将刚绞线进行预紧处理，保证每根钢绞线都能承受相应的压力；其次，启动泵站，利用主控台控制千斤顶进行施力测试，以此提前克服超常静摩阻力；再次，在试转过程中要做好主桥的角度及悬臂端所转动的水平弦线距离以及测试悬臂端转动水平弦线距离的数据；最后在试转过程中要注意观察每个环节的运行是否平稳。

2.4.3 正式转体 在试转工序完成后，需要针对试转过程中发现的问题，及时做出调整，在完善工序调整之后，就开始进行正式运转阶段：首先，要启动转体启动器，同时同步张拉牵引索保持匀速平转，在主桥进入设计轴线100cm时，为保证与设计轴线的紧密结合，此时需要采取手动状态下的点动功能，以此实测偏差进行微调；其次，在主桥进入设计预定位置后，需要对转铰进行临时固定。

2.4.4 转体监控 在转体过程中需要对转体的全过程进行监控，具体监控测试点的布局见图1。根据主梁转体施工要求，一般监测点主要分为以下几个方面：一是测站点，一般将D2、D4作为测站点，用D5作为后视点；二是在主梁上设立测点。该位置主要处于距主梁中心两侧50m、97m的梁边，其中梁边位置设立8个高程点，主桥中心设立4个；三是在主塔位置设立测试点。

在完成测试点的布局之后，就需要根据转体过程进行相应的测量，一是桥梁整体平衡度测量。在转体过程中进行不间断的观测，如发现测出的高程和转体前相差较大时（超出5cm误差），及时通知指挥组，采取措施，使桥的整体平衡在旋转过程中得到有效控制；二是垂直度控制：D2和D4上的两台全站仪，在测高程的间隙时间观测主塔上的直尺，以便观测主塔垂直度在转体过程中是否保持一致；三是桥轴线的定位：当转体快接近设计轴线时，D2站上的全站仪测Sl、S2坐标点，D4站上全站仪测S3、S4坐标点，通过坐标反算，算出桥的方位角及其与桥的设计方位角的差值。当方位角差值在规定允许的误差范围内时，即轴线误差在10Hun之内时，通知指挥组停止转体。

参考文献：

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