大跨径斜拉桥索塔钢锚梁安装施工及控制要点

乔　武

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中　030600)



大跨径斜拉桥索塔钢锚梁安装施工及控制要点

乔武

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中030600)

介绍了大跨径斜拉桥索塔钢锚梁的特点，从施工准备、钢锚梁安装、索导管安装定位等方面，阐述了钢锚梁的施工技术，并提出了其安装控制要点，有利于提高桥梁结构的整体安全性。

斜拉桥，钢锚梁，索导管，安装精度

0　引言

随着我国经济的迅猛发展，高速公路建设不断向中西部扩展。在我国中西部地区公路建设中，大跨度斜拉桥具有高墩、大跨径特点适合中西部地区沟深坡陡的地形地貌条件，被广泛应用到中西部公路工程建设中，在我省(山西)公路建设中的应用也越来越多。

索塔是斜拉桥结构中的关键组成部分，其中的拉索锚固段是非常重要的受力结构，该段的作用在于安全、均匀的将一根斜拉索的局部集中力传递到塔柱。在索塔上采用钢锚梁锚固结构，其安装质量对桥梁结构安全极其重要，是确保桥梁正常安全运行的关键。

1　概述

在大跨度斜拉桥建设中，索塔拉索锚固方式主要有三种类型，分别是环向预应力锚固、钢锚箱锚固和钢锚梁锚固。其中的钢锚梁锚固在湖南赤石特大桥、连盐高速灌河特大桥、上海南浦大桥等桥梁建设中得到了应用，取得了良好的效果。

在钢锚梁锚固构造中，钢横梁是独立构件，其作用在于保证两侧拉索大部分水平分力的平衡，支撑在塔柱内侧的牛腿上。通过横梁下支撑的摩阻力和水平限位装置将不平衡水平分力传递至塔壁，塔柱内侧牛腿承担拉索的竖直分力。

在钢锚梁锚固方式下，塔壁的拉应力小，各构件间受力明确，受力合理。在舟山金塘大桥建设中，索塔上塔柱锚固区采用的“钢锚梁+钢牛腿”全钢结构组合方式，各构件间受力明确，安装速度快、定位精确，为国内外首创。

2　钢锚梁施工

在斜拉桥施工中，工程造价高昂，施工周期长，确保优质高效完成施工尤为重要。在钢锚梁安装中，首节钢锚梁(基准节段)的精确调位及钢锚梁测量控制是施工中的关键，是确定安装精度及质量的重要环节。

本文以某大桥锚梁的安装为例介绍其安装工艺。在本例中，钢锚梁分批次进行安装施工，首节钢锚梁进行精确调位并固定后浇筑混凝土完成，再依次连续吊装后续批次钢锚梁，异步进行混凝土浇筑，依次循环直至完工。安装过程中的累积偏差分批次调整，通过对已装钢锚梁位置的监测，合理确定下批次钢锚梁的倾斜度及调整量。

钢锚梁(如图1所示)分为首节钢锚梁和其他节段的安装，钢牛腿由座板、托架、塔壁预埋的钢板等组成，如图2所示，是该锚固方式中最重要的支撑结构。

图1　钢锚梁结构图　　　　　　图2　钢牛腿结构图

2.1施工准备

施工准备主要包括：选择的吊装时段内风速应不高于10 m/s，无雨雾天气，且温差变化较小；对机具进行检查，特别是吊具的制动系统调整等；工作平台的安装及检查等。

钢锚梁为厂内加工成型后运至施工现场。在运输途中，采取有效措施将构件变形降至最低，见图3。经验收后进入施工现场，进行外观及尺寸、平整度、油漆涂刷等校核，节段间的匹配复查等，必须进行各构件的预拼调整，见图4。

　　图3　构件运输　　　　　　　　　图4　钢锚梁预拼

2.2首节钢锚梁安装

首节钢锚梁作为基准节段，需重点预控壁板高程、平面位置及壁板间的相对高差，安装流程如图5所示。

图5　首节钢锚梁安装流程

在安装支架前，对塔柱纵横向轴线及高程标定。安装后的支架顶面应尽量调平，通过在支架顶端设置可旋螺栓调整高程。

使用吊具采用软吊带将首节钢锚梁缓慢吊升，安排的专人观测到梁体底部与调整螺栓顶高差大致相当时，发出到达预定位置指令，再配合吊具操作手将钢锚梁缓慢落放至调整螺栓上即完成初步定位。

通过调整螺栓对梁体顶面高程进行调节。在施工中，为确保安装精度，保证梁体顶面高程及壁板四角相对高差满足设计要求，应通过反复多次的螺栓调节方可实现。

按设计要求将钢锚梁与劲性骨架的相应部位焊接固定即安装完成。

首节钢锚梁安装完毕后，随即进入混凝土浇筑作业环节。浇筑完毕的混凝土强度经测量，确保其达到设计要求后，方可将钢支架卸除，进入后续安装。

2.3索导管安装定位

索导筒采用无缝钢管，塔柱施工时预埋。索导管定位支架沿索导管上下端口坐标控制点，在前期完成安装的劲性骨架上进行焊接设置。

索导管安装在钢锚梁安装定位后进行，只需复测钢套筒下端口控制点的安装精度即可。在满足平顺度要求的前提下，通过钢锚梁壁板连接螺栓的松紧对下端口位置进行微调实现精度要求。

2.4其他节段钢锚梁安装

采取单节吊装方式将其他节段钢锚梁吊装到位，起吊方式与首节钢锚梁相同。

接高安装的钢锚梁节段按如下标准安装：当单节段混凝土需要安装2个连续节段时，则需不少于3节的钢锚梁连续预拼，其中底部的2个节段分别起吊整体安装，余下1节用于下一循环预拼的底节。当混凝土只需安装一节钢锚梁时，则两节预拼一次，只起吊底部一节用于塔柱上安装即可。首节钢锚梁壁板靠塔柱内腔侧设置对接牛腿装置，以利接高钢锚梁的顺利就位。

对接牛腿间均采取螺栓和销钉连接，以避免焊接壁板产生变形。同时为确保壁板的安装精度，对接牛腿均在制作厂家进行机加工。

在钢锚梁接高安装中，应采取有效措施避免落放时出现磕碰，避免梁体变形和防锈层损坏。在落放过程中，安排专人观测确定待安锚梁与已安锚梁的相应位置及高度基本对正后，应配合吊具操作手缓慢放松塔吊，将待安锚梁的全部重量逐渐转移至已安锚梁的壁板上，通过对接牛腿位置的微调提高安装精度。

在安装过程中，应对接高锚梁的顶口平面位置、高程及四角相对高差进行复测，满足设计要求后，将牛腿部位的对接螺栓紧固，则接高钢锚梁的安装完成，进入混凝土浇筑作业环节。

依次反复循环进行节段安装和混凝土浇筑，直至达到设计要求。

2.5安装精度控制

安装精度是施工质量控制的关键，本文仅对倾斜度控制进行介绍。在钢锚梁制作及安装过程中，一定偏差的倾斜度是难免的，但不断接高的累积偏差会逐渐加大，须将累计偏差控制在设计要求内，则做好倾斜度测量和纠偏就尤为重要。

在施工中，采用钢垫片进行纠偏最为常见。在一批锚梁安装定位前，应对其实际倾斜度进行测量后，合理确定调整值，将垫片加工后随下批钢锚梁安装，以保证垫片厚度与减小后钢锚梁高度之和同原设计钢锚梁高度相同。

3　安装控制要点

在运输过程中，构件间、构件与汽车之间须相互固定，避免因位移碰撞造成损伤。

钢锚梁堆放应严格管理，严禁露天，防止雨淋、油污和腐蚀。

起重人员要严格遵守安全操作规程，吊运杆件时要“轻、稳、准”，严禁碰撞和拖拽。

钢锚梁的吊装及定位是索塔施工的技术重点。在吊装过程中，为确保钢横梁下放中的稳定，吊点应对称设置。

安装精度会直接影响后续施工的质量。为将安装误差降到最低，进行测量时应将大雾等影响精度因素避开，还应重视和加强精度复测。

在安装首节钢锚梁前，通过对索塔的监测准确合理的确定首节钢锚梁安装位置及预抬高值。

精确安装预埋底座是保证首节钢锚梁实现精确安装的前提。

4　结语

在斜拉桥建设中，钢锚梁锚固方式对起吊设备要求小，接高安装采用螺栓，具有高效、精度易控制、施工简单的特点，可极大的提高施工进度，在安全上具有较大保障。在施工中，重视安装精度测量，严格执行安装工艺和质量控制措施，确保整个工程优质高效。

与传统混凝土作为斜拉索锚固段相比，在斜拉桥上采用钢锚梁锚固方式受力明确，且造型美观，具有显著的经济和社会效益，进行推广应用将有助于提高我国桥梁结构的整体安全。

[1]中交集团第二航务工程局有限公司.斜拉桥索塔钢锚梁安装施工工法[Z].

[2]杨辉.大跨斜拉桥钢锚梁安装施工要点及精确定位[J].北方交通，2015(12)：134-137.

[3]暴兴才.大跨度斜拉桥钢锚梁的安装及质量控制[J].交通世界，2015(9)：13-15.

The installation construction and control key points of long span cable stayed bridge cable bent tower steel anchor beam

Qiao Wu

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

This paper introduced the characteristics of long span cable stayed bridge cable bent tower steel anchor beam, from the construction preparation, steel anchor beam installation, cable conduit installation location and other aspects, elaborated the construction technology of steel anchor beam, and put forward its installation control key points, conducive to improve the overall safety of bridge structure.

cable stayed bridge, steel anchor beam, cable duct, installation precision

1009-6825(2016)21-0179-02

2016-05-18

乔武(1972- )，男，助理工程师

U448.27

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