试论库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术

【前言】试论库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。二、库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工的概述 斜拉桥以其简洁优美的外形及良好的跨越能力而被广泛采用。近年来，随着交通量的剧增，桥面宽度及桥梁跨径均呈上升趋势，传统的混凝土斜拉桥已难以满足实用要求，大跨径钢箱梁斜拉桥因此应运而生。但...

【摘要】本文首先对库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工的概述进行了说明，然后分析了库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁的建设条件，最后论文详细阐述了库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术。

【关键词】深水峡谷，双塔双索面，箱梁施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、前言

随着当今社会的不断发展和桥梁施工水平的不断提高，对预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的施工技术，对预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术的分析就应该引起施工管理者的重视。

二、库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工的概述

斜拉桥以其简洁优美的外形及良好的跨越能力而被广泛采用。近年来，随着交通量的剧增，桥面宽度及桥梁跨径均呈上升趋势，传统的混凝土斜拉桥已难以满足实用要求，大跨径钢箱梁斜拉桥因此应运而生。但该类桥的施工控制与以往的混凝土斜拉桥的施工控制存在着较大差异，故而施工控制必须因桥而异，采取有针对性的措施。

国内外学者及工程技术人员对斜拉桥的施工控制进行了许多研究，提出了诸如卡尔曼滤波法、最小二乘误差控制法、无应力状态控制法、自适应控制法等许多实用控制方法[1，2]。这些方法的实质都是基于对施工反馈数据的误差分析，通过计算和施工手段，对结构的目标状态和施工的实施状态进行控制调整，达到对施工误差进行控制的目的。施工控制方法必须与各类斜拉桥设计施工的特点相结合，才能在确保结构安全及施工便捷的前提下，切实可靠地实现控制目标。目前国内大多数斜拉桥的施工控制文献都是针对混凝土斜拉桥进行的，其相应的控制方法也是针对混凝土梁的施工特点提出来的，对于大跨径的焊接钢箱梁斜拉桥施工控制积累的经验还比较少。虽然预应力混凝土斜拉桥和钢箱梁斜拉桥施工控制的主要内容并无太大差异，但由于结构自身特点以及施工工艺的不同，所以在施工监控工作中的侧重点也有所不同。

三、库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁的建设条件

1、地形

桥址所处地貌属于构造侵蚀剥蚀斜坡及峡谷区。桥梁垂直跨越神农溪，桥梁走向约为东西向，神农溪为南北向。神农溪东侧桥址区为斜坡山脊地貌，桥梁平行于山脊而行，桥台斜坡坡向298。，坡度角约32。左右，渐往神农溪渐陡。神农溪为“U”形峡谷，两侧坡度较陡，达30~45。，最大切割深度100m左右，神农溪西侧桥址区为斜坡地貌，坡向109。，坡度角32。。

2、水文条件

桥位处地形为U形峡谷地形，跨越神农溪，地表水发育。神农溪为是长江左岸一级支流，坡陡流急，以峡谷为主。桥址区其它地表水为冲沟的间歇性水流。由于受三峡大坝蓄水影响，桥位处的最高水位标高达到+175.0m。

桥址处地下水位类型为孔隙潜水和基岩裂隙水两种。由于覆盖层较薄，孔隙潜水贫乏，且随大气降雨的情况而变化。

3、气象条件

桥位处属于亚热带季风气候，温暖多雨，湿润多雾，四季分明，日照充足，雨量充沛。年平均气温13.8~17.4。，最高极端温度可达41.6℃，最低气温可达-9.4°，无霜期230~310天。全年多为东南风，最大风速以偏北风居多，瞬间风速为26.9m/s（2001年8月7日）。

主要灾害天气有春季低温阴雨、夏季干旱与洪灾、冰雹及大风、秋季连阴雨、冬季低温冻害等。

四、库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术

1、工程概况

宜昌至巴东高速公路是《国家高速公路网规划》（7918网）中上海至成都公路上最后一段开工建设的项目，也是六百里川江三峡库区北岸唯一的陆上快速通道。它的建设对于进一步完善国家高速公路网，沟通东中西部联系，加快三峡库区乃至西部资源开发，促进鄂西生态文化旅游圈建设，支援国家西部战略的实施具有重大意义。神农溪特大桥跨越神农溪风景区，路线与河谷高差100m以上的区域达385米，呈较陡峻的V形峡谷。本桥主桥为（140+320+140）米PC双塔斜拉桥，是全线最重要的桥梁工程。

2、箱梁0#块及1#块现浇施工

主桥箱梁0#块及1#块箱梁采取支架一次性现浇施工。在塔柱下横梁上安装临时固结装置，进行箱梁的临时固结。

现浇支架以钢管支架为主要支撑结构，采用塔吊进行安装；为节约工期，在钢管支架顶安装挂篮主桁架系统，作为现浇支架的承重梁体系，挂篮采用龙门桁吊进行安装。

3、箱梁0#块及1#块现浇支架的设计

0#块及1#块箱梁现浇支架以支撑于墩身上的钢管支架为主要支撑结构，以挂篮主桁架结构为钢管支架顶的承重结构。

其中，钢管立柱采用Φ1020×10mm钢管；平联钢管采用Φ426×8mm；剪刀撑钢管采用Φ426×8mm钢管。钢管立柱每根需分段，分段长度经理部可根据现场塔吊的吊装能力自行分段，钢管桩接长采用法兰的方式，亦可采用等强连接的形式接长钢管桩；平联斜撑与钢管立柱进行现场焊接；2I32a型钢平联顶支撑钢管桩采用Φ630×10mm钢管，钢管桩内灌注C50混凝土，支撑钢管桩与2I32型钢平联焊接固定。单个索塔共布置2排支撑钢管桩；横桥向布置4排钢管立柱，间距为8.43、9.24、8.43m，共16根钢管桩。

挂篮在加工厂加工完成后，需进行试拼。满足要求后，利用驳船运输至桥位处的码头，再通过运输车辆转运至塔身下侧。在钢管支架顶面进行挂篮主桁架的拼装。在钢管桩支架拼装的过程中，同步搭设挂篮拼装作业平台，并在钢管支架顶面安装砂筒结构。

挂蓝主桁架体系采取龙门桁吊从地面进行起吊；挂蓝主桁架结构从前端开始进行起吊，然后进行纵向移动及横向移动，部分节段在塔柱下横梁上进行90度转向后，采用两台桁吊系统进行纵向及横向移动。

施工过程中，在钢管支架顶面铺设挂篮横移通道，利用龙门桁吊将挂蓝主桁架吊装至支架上后，再利用平车通过轨道将其横移至设计位置进行固定安装。

为保证挂篮的拼装精度，需对挂篮各构件进行精确调整。精确调位采用多向千斤顶，该千斤顶具有顶升后、通过纵横轴线方向布置的水平油缸的驱动、在自身带有的、带动所顶构件作纵向或横向移位。

4、支架的预压

在挂篮主桁架拼装完成后，在挂篮主桁架顶面铺设分配梁及0#块和1#块的底模系统，再对支架实行预压。

由于0#块及1#块箱梁荷载部分作用于钢管支架之上，部分作用于塔柱横梁之上。预压的目的主要为消除钢管支架的非弹性变形，检验钢管支架的强度及稳定性，并依据观测的非弹性变形设计支架的预拱度。而塔柱横梁上支架的弹性变形较小，可忽略不计。因而仅对钢管支架顶部承受的箱梁结构位置进行预压。该部分支架预压的理论重量为254.02x2.6x2=1320.9t。

若采用常规的堆载预压法对支架进行预压，所需时间较长。为节约工期，考虑采用反支点预压法进行支架预压。

5、模板工程施工

0#块及1#块箱梁现浇模板底模采用挂篮底模系统。为保证主梁外观质量，外模设计均采用大块钢模配置固定式桁片组成，模板按刚度要求进行控制设计。边箱内模采用组合钢模，采用型钢做棱，按照刚度要求进行设计控制，采用钢管脚手架支撑，模板间采用螺栓连接，施工过程中，内模底平台应用木板满铺，以保证施工安全。成品模板应接缝平整、顺直、无缝隙，整块模板表面应平整光洁。模板加工完毕应在加工厂进行试拼，经验收合格后方可投入使用。

6、钢筋工程施工

（一）、钢筋的进场检验、储存

钢筋进场前应先检验钢筋的厂家和产品合格证书，表面无绣蚀、无污染。再通过试验室做相应物理试验，合格后钢筋存放在钢筋加工棚内，不合格的杜绝进场。检查频率为不同批号100%抽检，同一批号的钢筋每60t抽检一次。

钢筋应堆置在钢筋棚内，放置在垫木或其他支承上，按不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批分别存储。露天堆放时，应避免放在易受机械损伤及易使钢筋生锈的地方，以免引起钢筋表面锈蚀和破损，且应放置在高于地面0.5米的平台或其他支承上，并加严密的防雨遮盖。钢筋存放都应设立识别标志，明确标示钢种、等级、牌号、规格、生产厂家及出厂质量证明书和实验报告单。

存贮时应远离油脂、油漆、灰尘或其它杂物，以免钢筋受到污染。

（二）、钢筋的加工

箱梁钢筋由后场加工厂进行加工，采用塔吊吊装至箱梁顶面进行安装。箱梁钢筋主要有直径12mm、16mm、20mm的二级钢筋三种规格，施工过程中采用搭接焊。钢筋需依据设计长度进行下料。钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。采用搭接电弧焊的钢筋，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。受力钢筋顺长度方向加工的全长允许偏差±10mm，弯起钢筋各部分尺寸允许偏差±20mm，箍筋、螺旋筋各部分尺寸允许偏差±5mm。

成品钢筋的存放应按照一定顺序分堆堆放，做到下垫上覆盖，并用标牌标识钢筋型号。

（三）、钢筋的安装

钢筋按照先底层钢筋、架立钢筋及水平钢筋、顶层钢筋的顺序进行绑扎。钢筋加工完成后，采用塔吊吊装至桥面上进行安装。钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊。

五、结束语

库区深水峡谷预应力混凝土双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术的主要任务是运用科学的方法，促进技术工作的开展，我们必须将双塔双索面斜拉桥主桥箱梁施工技术融合到施工管理工作中。

参考文献

[1]张为，赵星，刘明高，等.斜拉桥有限元建模和动力特性分析[J].铁道建筑，2011(3).

[2]张启伟，周艳.桥梁健康监测技术的适用性[J].中国公路学报，2011(6).

[3]宋雨，陈东霞.斜拉桥动力特性分析[J].厦门大学学报：自然科学版，2011(1).