独塔不对称斜拉桥合拢方案的选择与优化

独塔不对称斜拉桥合拢方案的选择与优化
楚发强
【摘要】根据独塔单索面复合式牵索挂篮的结构特点及主跨合拢的施工特点,对原有合拢方案进行选择与优化,采取一种较为新颖的施工方案.介绍了这种合拢方案的施工工艺流程,为同类型斜拉桥的施工及合拢提供实践经验.
【期刊名称】《黑龙江交通科技》
【年(卷),期】2018(041)001
【总页数】2页(P90-91)
【关键词】独塔;斜拉桥;复合式挂篮;合拢方案
【作者】楚发强
【作者单位】河南中原高速公路股份有限公司,河南郑州 450052
【正文语种】中文
【中图分类】U446.1
1 工程概况
本桥的主桥长317 m，边跨设置辅助墩，跨径布置为175 m(主跨)+93 m(边跨)+49 m(边跨)，桥面宽27 m，单箱三室结构，一联三跨独塔单索面不对称预应力混凝土斜拉桥，桥型布置图见图1：施工节段划分为(7 m+2 m+7 m2×2+12 m+93 m+49 m)。

其中，边跨(93 m+49 m)及主跨0#块(12 m)采用满堂支架法施工，主跨1#～22#段为标准段(7 m×22)，23#段为合拢段(2 m)，24#段为支架
现浇段(7 m)。

其中，标准段长度为7 m，采用前支点复合式牵索挂篮施工；合拢段长度为2 m，支架现浇段长度为7 m，均采用满堂支架法施工。

全桥共分4个
阶段进行主梁施工：(1)施工主梁0#段；(2)施工边跨现浇段同时施工塔柱；(3)采
用牵索挂篮施工主跨标准段及主跨现浇段；(4)支架现浇法施工主跨合拢段。

2 复合式挂篮设计方案
目前前支点牵索挂篮大多应用于双索面、边主梁的斜拉桥中，而本桥属于独塔单索面斜拉桥，采用前支点挂篮时，前端横向稳定性就较差，采用C型挂钩型式又没
有合适的支撑点，若挂在顶板与斜腹板交汇处，则C型挂篮设计难度大，不易施
工且显得笨重。

图1 桥型布置图(单位：cm)
作为全线的控制性工程，工期紧任务重，经过与业主单位及设计单位沟通，主跨
1#段及2#段通过增加临时顶板预应力钢束，可以提前不挂索悬浇施工。

综合以上因素，本桥挂篮最终确定为短平台复合型前支点牵索挂篮。

既利用了普通后支点挂篮的横向稳定性又利用了前支点挂篮的轻盈性，经过建立整体有限元模型计算分析，以及现场施工，证明该挂篮的强度、刚度及整体稳定性满足设计和规范要求。

牵索挂篮的总体布置如图2所示。

图2 牵索挂篮布置图
3 合拢方案的选择与优化
原设计方案的主跨合拢施工顺序为：S24#块→S22#块→合拢段S23#块。

这种施
工顺序理论上是可行的，但由于本桥弧形首较大，纵桥向长3.8 m，再加上张拉千斤顶等施工设施，长度要达到4.5 m，远超过合拢段2 m的范围，将导致无法施
工22#段。

经过与业主单位及设计单位沟通，提出三种解决方案。

方案1、将主跨合拢段的施工顺序变更为：S22#块→S24#块→合拢段S23#块。

这种施工方案将比原定计划延长40 d。

方案2、将主跨现浇段长度变更为4 m，合拢段长度变更为5 m。

这种施工方案遭到设计单位及专家反对，认为会增加合拢风险，影响施工质量。

方案3、仍然先在支架上施工主跨S24#块，但预留与S22#挂篮弧形首相互冲突部分混凝土不浇筑，等待混凝土强度达到设计要求后，拆除S24#块现浇支架与
S22#挂篮弧形首相互冲突部分(支架的底模系统、碗扣支架)，挂篮走行至22#块施工；等待22#块施工完成后，拆除挂篮，同时施工S24#块预留与S22#挂篮弧形首相互冲突部分混凝土并养护，最后施工S23块合拢段。

合拢方案的立面示意图如图3所示。

图3 合拢方案立面示意图
4 优化后施工工艺流程
斜拉桥合拢段的施工可以说是整个施工工艺的技术关键,因而合理地制定出有效的施工程序以及对各关键工序的控制显得尤为重要, 该桥主跨现浇段及合拢段施工流程如图4所示。

图4 现浇段及合拢段施工流程图
在拆除挂篮的过程中，为避免挂篮弧形首碰触到已浇梁段，采用两台100 t的汽车吊配合，确保使挂篮底模板及弧形首整体垂直降落，降落后再迅速分解，托离施工现场。

合拢段施工完成后对全桥的索力、线形标高及监测截面应力进行了测量，控制结果符合施工控制精度要求，取得了良好的合拢效果。

5 结语
结合本桥施工特点及工期要求，合理选取主跨现浇段的分段浇筑区域，使施工得到顺利进行。

在施工中，采取优化后合拢方案，在工期和质量控制方面都比较理想 , 充分证明了优化后方案的可行性，取得了较好的经济效益和社会效益 , 得到了广泛的认可。

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