某双塔单索面斜拉桥施工技术及要点

黄文正

（保利长大工程有限公司，广州510620）

1 工程概况

某公路特大桥起讫桩号K1+760.000～K3+632.262，总长1 872.262 m，采取三级通航标准，主要建设内容包含江上桥梁段和两边引道接地段，为一级公路兼城市主干道的建设标准。桥梁主跨采取100 m+218 m+100 m 的布设形式，为双塔单索面斜拉桥。

2 总体设计方案概述

主桥长度418 m，主塔与主墩形成稳定连接关系。以桥面为基准，以下塔墩高度约21 m，以上塔柱高度约63 m。主梁结构采用的是钢箱梁形式，梁高4.0 m，各节段长度8 m；配置48 根斜拉索，统一采取中央索面扇形的布设方式。

3 斜拉索施工技术

3.1 施工工艺

单根挂索施工工艺流程为：钢绞线索盘放线架置于塔柱与下端锚固定点之间→穿上端及下端锚具牵引索→张拉端通过循环索牵引到塔外平台与上端牵引索连接→下端钢绞线与固定端牵引索连接→将钢绞线牵引出下端锚具一定长度，安装夹片锚固→上端塔内牵引索继续牵引→钢绞线穿出张拉端锚具到满足工作长度→安装临时夹片、锚固、拆下牵引索，下放，牵引另一根→预紧张拉。

斜拉索在各处的间距具有差异性[1]，在主梁上索距为8 m，塔上加密至2 m。斜拉索挂设的核心要点在于以何种方式将其两端锚头有效引至锚固板外；同时，在斜拉索长度、质量等因素的共同作用下，所需配置的挂索牵引力存在差异，此方面也应当是设计和施工阶段的重点考虑对象。根据斜拉索的现场施工条件，采取先挂塔上后挂梁下的方式，塔吊和手拉葫芦联合作用，保证斜拉索有效穿孔后再采取固定措施[2]，以维持稳定性；在塔上张拉端设置好临时锚固装置后，需利用卷扬机牵引，但锚头依然难以达到设计点位，因此，需在千斤顶的辅助下张拉，保证锚头被有效拉入索管口，若无误则采取锚固处理措施。

斜拉索安装时，需先锚固梁上，再挂塔上，通过软牵引的方式将斜拉索精准拉入塔内。千斤顶配置方案为每塔4 台，遵循同步张拉的原则。塔内、塔外均配置有活动平台，桥面和塔顶2 处安装有卷扬机，利用该设备可执行升降作业，塔内人梯和塔外电梯可供施工人员上下通行。

塔外挂索平台的布设需考虑到塔型和施工电梯2 方面的具体情况，顺桥向两侧各布设一套，平面呈“L”形，包含施工平台和通道2 部分。通道的横桥向水平杆采取的是套杆结构形式（应具有可伸缩的特点，以便有效适应塔身断面的收缩），临近电梯端设活动门和活动板，构成与电梯和平台的联通渠道，便于施工人员进出。平台结构以10#槽钢和φ48 mm 钢管为主，共同组成完整的结构体系。

塔内平台采取2 层结构型式，上层设置油泵，下层设置千斤顶，活动门和活动板统一布设在下层靠索侧。根据实际施工情况适时改变活动门和活动板的姿态，索张拉环节则开启活动门，将预先设置好的活动板下放，作为张拉作业平台而使用；提升时，则及时将活动板和活动门收起，同时提升平台。

3.2 挂索工艺

挂索工艺流程如下：

1）索盘精准就位，放索；

2）设置梁面固定端；

3）检查牵引钢丝绳的安装情况，将其与斜拉索张拉端锚头的夹具稳定连接；

4）钢箱梁固定端安装到位后，运行卷扬机，以便顺利提升塔端锚头，经牵引后使其到达锚管下端口处，再借助手拉葫芦完成软牵引转换作业；

5）送进锚管，张拉软牵引，以保证锚头能够被有效牵引出锚管上端口；

6）检查锚头露出锚管上端口的情况，当露出4 个丝或更多时，及时将软牵引转为硬牵引，从而完成第一次张拉作业；若无误则起吊下一节梁段，并第二次张拉。

3.3 斜拉索安装期间的注意事项

斜拉索安装期间的注意事项包括：

1）遵循同时挂索与张拉的原则，最大限度地降低主塔内力对斜拉索安装所造成的不良影响[3]；

2）优化斜拉索张拉千斤顶装置，需配置测力传感器，利用该装置检测并精准控制张拉力；为保证作业精度，每完成4 对拉索后均标定1 次；

3）设置阻尼橡胶减振圈和减振装置，减小冲击作用；

4）索体必须紧贴滚轮，在满足此条件后方可拖拉，密切关注索盘的转速，根据实际情况合理控制，以免出现转速突变等异常状况；

5）做好索体安装前的检查工作，应保证孔道各方面均可满足要求。锚头和索体穿入索管时，需有效避免偏位现象；

6）中跨顺利合龙后，适时调整各索力，检测塔和梁段的位移情况；

7）挂索施工属高空作业，因此，需加强安全防护措施；

8）各阶段斜拉索的索力张拉误差需得到合理的控制，不宜超过张拉值的±2.5%。此外，还需加强对横向2 根斜拉索的检测，应保证其张拉误差≤2%。

4 索塔施工技术要点

4.1 索塔测量

索塔施工期间应加强检测和控制，例如，塔柱、钢锚梁等相关构件在倾斜度、尺寸、形状等方面的具体表现。索塔施工易受到现场环境（温度、风力等级等）因素的影响，因此，需加强检测与控制的力度，保证在劲性骨架定位、横梁定位、预埋件安装定位等方面均可满足要求。

4.2 索塔高程基准传递控制

承台的高程基准需有序向上传递，依次到达塔身、横梁、桥面及塔顶处。根据结构特点选用传递方法，具体可选择的是全站仪EDM 三角高程对向观测法，与此同时引入钢尺量距法，以便有效校核，全面保证高程基准传递的准确性。正倒镜观测，应保证目标影像在竖丝两侧对称的位置，在此基础上测定高差，分别获得各次测量所得结果，求取平均值后，明确待定高程水准点高程的具体情况。

4.3 主要误差控制标准

1）以塔高的1/3 000 为基准，应保证塔柱倾斜度误差不超过该值，同时需满足误差≤30 mm 的要求；

2）塔柱轴线偏差±30 mm，断面尺寸偏差±20 mm；

3）塔顶高程偏差±10 mm；

4）斜拉索锚固点高程偏差±10 mm，锚具轴线偏差±5 mm；

5）横梁顶面高程偏差±10 mm；

6）锚垫板和索套管定位偏差均为±2 mm。

4.4 索塔施工要点

1）斜拉桥结构体系中，上、下塔柱均采取的是单箱单室截面形式，施工所用材料为C55 混凝土。

2）主塔结构体系中，主要包含下塔柱、中塔柱及塔冠等部分。桥塔断面以矩形空心断面的形式为宜，下塔柱采取的是双肢构造，上下塔柱均为弧线行渐变结构。

3）斜拉索需稳定锚固至锯齿块（此装置设置在主塔锚固区塔柱内壁）处，锚固区布设适量环向预应力钢绞线，采取二次张拉方法，其能够有效削减塔柱截面的拉应力。

4）考虑到索塔的景观要求，对塔柱的四周采取优化措施，设置半径R=0.2 m 的圆角，同时在塔壁两侧设装饰槽，于该处涂装颜色，以形成具有观赏价值的造型结构。

5）上塔柱施工中，横桥向按竖向5 m 的间距标准依次设置φ10 cm 通气孔，施工期间需通过软土塞将其塞紧，待各项施工均完成后，将其捅开。

6）塔柱不可形成受力裂缝，为满足此方面的要求，需在下塔柱两肢塔腿沿横桥向在塔壁内依次设置适量的永久竖向预应力钢束，所用材料为12 m 长φ15.2 mm 钢绞线。

7）塔梁固结区为全桥施工中的重难点，塔柱设在实心段较为合适，需确保中、下塔柱可形成无阻碍的传力路径。下塔柱实心段与主梁混凝土0#块需稳定连接，采取的是设置竖向预应力束的方式。

5 结语

现代桥梁建设中，斜拉桥为主流的桥型，其具有安全可靠、功能多样、环境效益显著等多重特点。鉴于斜拉桥设计及施工要点较多的情况，本文结合工程实例展开探讨，希望可为类似工程的参考。