学习情境五 斜拉桥施工

学习情境五斜拉桥施工

能力目标

◆能看懂斜拉桥的施工图纸。

◆能结合规范、图纸及相关文件资料，制订出斜拉桥的施工方案。

◆能解决斜拉桥施工过程中的一般质量问题。

◆能掌握索塔、主梁、斜拉索各阶段施工的质量控制点。

知识目标

◆了解斜拉桥的构造。

◆掌握索塔、主梁、斜拉索等主要工程的施工方法。

◆掌握悬臂施工法，了解顶推施工法。

◆掌握挂索和张拉的施工技术要点。

学习要求

◆预习斜拉桥施工的相关内容，了解桥涵施工的相关规范。

◆结合项目六，结合典型斜拉桥施工案例，有针对性地学习各项目中的知识。

◆能在充分预习、听讲、讨论的基础上，独立完成课后思考题。

项目一施工概述

斜拉桥是一种桥面体系受压，支承体系受拉的桥梁。斜拉桥桥面体系用加劲梁构成，支承体系由钢索组成。

近代第一座斜拉桥是1955年建造的瑞典斯特姆松特桥，它是一座稀索辐射式的斜

拉桥，中孔跨度185.5752m，边孔74．676m。我国1975年建成的四川阳桥，是国内斜拉桥的第一个代表作。从20世纪80年代开始，斜拉桥以其独特优美的造型及优越的跨越能力在中国迅速推广，特别在城市桥梁和公路桥梁中被广泛采用。其材料结构多以预应力混凝土即PC结构为主，部分为钢叠合梁、混合粱或钢梁形式；桥型有双塔与独塔、双索面与单索面、固结与漂浮等。主跨跨径双塔形式已达400m以上，其中上海杨浦大桥为叠合梁形式，主跨跨径达602m，预应力混凝土(PC)梁结构的重庆长江二桥达444m；独塔形式的主跨路径单幅已达160m以上，其中安徽黄山太平湖桥单索固单幅路径(PC梁)达190m，武汉汉江月湖桥(非对称性PC梁)单幅跨径达232m。

由于设计能力与施工技术的迅速进步，国内目前已有十几座特别引入瞩目的大跨径斜拉桥正在施工或已经完成设计。其中湖北荆沙江长江大桥为主跨跨径540m和塔单幅达130m 的PC结构的斜拉桥，南京长江二桥为主跨跨径达628m的钢箱梁结构斜拉桥，湖南岳阳洞庭湖大桥为130m+2x310m+130m三塔斜拉桥，这些工程均已完工且较具代表性。另外，广东900m 特大跨径的伶汀洋大桥、广东湛江至跨南岛跨越琼州海峡的]1000m跨径斜拉桥与3000m跨径悬索桥进行多跨组合。上跨浦江上又一座主跨590m的叠合梁斜拉桥杨浦大桥已经建成，主跨312m的安徽芜湖长江公铁两用斜拉桥也已建成通车。至今，全国已修建了大跨径斜拉桥110多座，斜拉桥的设计与施工都跨进了世界先进行列，并取得了以下几个方面的成就。1．斜拉索防护技术的不断完善及制索工艺逐步实现专业化和工厂化；

2．斜拉桥主梁的施工工艺日趋成熟；

3．塔柱锚固区采用箱型断面；

4．大吨位张拉、牵引设备的研制成功，为大跨度、大吨位拉索的斜拉桥提供了必要的施工手段；

5．高强度低松弛钢绞线在拉索中的应用

6．施工过程控制；

7．拉素可在运行状态下进行调整和更换。

斜拉桥的施工，一般可分为基础、墩塔、梁、索等四部分。其中基础施工与其他类型的桥梁的施工方法相同，墩塔和梁的施工已在前面章节介绍。经过20年来的发展、探索、实践与总结，目前中国斜拉桥的施工技术已日趋成熟，且具有其独特性和先进性。无论梁、塔、索或基础，仍将不断被注入新的方法、采用新的工艺，使建造斜拉桥的施工技术越来越完善。

项目二索塔施工

索塔的材料常用金阁、钢筋混凝土或预应力混凝土。索塔的构造远比一般桥墩复杂，塔柱可以是倾斜的，塔柱之间可能有横梁，塔内须设置前后交叉的管道以备斜拉索穿过锚固，塔顶有塔冠，并须设置航空标志灯及避雷器，沿塔壁须设置检修攀登步梯，塔内还可建设观光电梯。因此塔的施工必须根据设计、构造要求统筹兼顾。

任务一：主塔施工测量控制

斜拉桥主塔一般由基础、承台塔座、下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱(拉索锚固区)、塔顶建筑等八大部分或其中几部分组成。由于主塔的建筑造型干姿百态，断面型式各异，在主塔各部位的施工全过程中，除了应保证各部位的几何尺寸正确之外，更重要的是应该进行主塔局部测量系该的控制，并与全桥总体测量系统接轨。

主塔局部测量系统的控制基准点，应建立在相对稳定的基准点上，如选择在主塔的承台基础上，进行主塔各部位的空间三维测量定位控制。测量控制的时间，一般应选择夜晚22：00——早上7：00日照之前的时段内，以减少日照对主塔造成的变形影响。此外，随着主塔高度不断地升高，也应选择风力较小的时机进行测量，并对日照和风力影响予以修正。

在主塔八大部位的相关转换点上的测量控制极为重要，以便根据实际施工情况及时进行调整，避免误差的累汁。主塔局部团量系统的量测，一般常采用三维坐标法或天顶法。

若主塔局部测量系统的基点，选择在相对稳定的承台基础上，随着主塔的高度增高及混凝士收缩、徐变、沉降、风荷载、温度等因素的影响，基准点必然会有少量的变化。为此，应该在上述八大部位的相关转换点上，与全桥总体测量坐标系统“接轨”，以便进行总体坐标的修正，进行测量的系统控制。

任务二：钢主塔施工要点

钢主塔施工，应对垂直运输、吊装高度、起吊吨位等施工方法作充分的考虑。钢主塔应在工厂分段立体试拼装合格后方可出厂。主塔在现场安装，常常采用现场焊接接头，高强度螺栓连接，焊接和螺栓混合连接的方式。经过工厂加工制造和立体试拼装的钢塔，在正式安装时，应予以测量控制，并及时用填板或对螺栓孔进行扩孔来调整轴线和方位，防止加工误差、受力误差、安装误差、温度误差、测量误差的积累。

该主塔的防锈措施，可用耐火钢材，或采用喷锌层。但绝大部分钢塔都采用油漆材料，一般可保持的使用年限为10年。油漆材料常采用二层底漆，二层面漆，其中三层由加工厂涂装，最后一道面漆由施工安装单位最终完成。

任务三：混凝土主塔施工要点

典型的混凝土主塔施工，可参照图5-2-1工艺流程实施。

图5-2-1 主塔施工流程图

1．下塔柱、中塔柱、上塔柱的施工

混凝土下塔柱、中塔柱、上塔柱一般可采用支支架法、滑模法、爬模法施工。在塔柱内，在塔柱中间常常设有劲性骨架，劲性骨架在工厂加工，现场分段超前拼装，精确定位。劲性骨架安装定位后，可供测量放样、立模、扎筋拉索钢套管定位用，也可供施工受力用。劲性骨架在倾斜塔柱中，其功能作用很大，应结合构件受力需要而设置。当塔柱为倾斜的内倾或外倾布置时，应考虑每隔一定的高度设置受压支架(塔柱内倾)或受拉拉条(塔柱外倾)来保证斜塔柱的受力、变形和稳定性。塔柱的混凝土浇筑可采用提升法输送混凝土．有条件时应考虑商品泵送混凝土工艺。

2．下横梁、上横梁的施工

在高空中进行大跨度、大断面现浇高强度等级预应力混凝土横梁，其难度很大。施工时要考虑到模板支撑系统和防止支撑系统的连接间隙变形、弹性变形、支承不均匀沉降变形，混凝土梁、柱与钢支撑不同的线膨胀系数影响，日照温差对混凝土的不同时间差效应等产生的不均匀变形的影响，以及相应的变形调节措施。每次浇筑混凝土的供应量应保证在混凝土