无背索斜拉桥曲形线斜塔施工关键技术

无背索斜拉桥曲形线斜塔施工关键技术

三航厦门分公司张光亮 三航宁波分公司林东

［摘 要］双鱼岛内环北路桥为曲线型独塔、混合梁无背索斜拉桥,釆用塔、梁、墩固结体系，结构体系复杂、 施工难度高。施工釆用“先梁后塔、塔索同步”的方法，通过索力平衡塔柱重力;采用“预埋爬锥+型钢+模板”的钢 木结合轻型翻模模板，以适应主塔的曲线线形;釆用加强型劲性骨架承担凝固前塔柱节段混凝土的重量和侧压

力;釆用大钢管支架做斜拉索安装和操作平台,支架与塔柱附墙提高了台风地区超高支架的安全性。

［关键词］斜拉桥 曲线型斜塔 施工措施

1工程概况

内环北路桥位于福建省漳州双鱼岛内河 湾上,为曲线形塔柱无背索斜拉桥,采用塔梁

墩固结体系。跨径布置为110m+25m=135m 。 主梁为钢-混凝土混合梁结构,10对斜拉索布

置在主跨的中央分隔带。主塔塔高72 m,为

钢筋混凝土实心结构，纵向最大倾角约50。,

釆用样条曲线拟合。主塔横桥向宽度不变，为

300 cm,纵向尺寸随高度渐变，塔底1 175 cm

至塔顶325 cm",如图1所示。

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2特点与难点

本工程曲线形斜塔施工的主要特点与难 点是：

（1）无背索斜拉桥拉索不平衡，其力学

行为、施工方法与常规的直塔斜拉桥差别很

大。斜塔在向上浇筑过程中，需要斜拉索力 来平衡斜塔重力叫塔柱内力在施工过程中不

断变化、调整，关系到桥梁结构的安全。因 此，斜塔的施工方法和过程控制非常关键叫

（2） 主塔节段施工如采用搭设整体支架

工艺，支架高近70 m,搭设难度大，且处于台 风高发区、安全风险大。

（3） 主塔为曲线形，普通的爬模、翻模等

模板工艺不适合;塔顶浪花造型独特、模板复

杂，高空浇筑、施工方案难度大。

（4） 索塔、主梁的应力和线形以及斜拉

索索力的控制难度大。

针对上述难点,采取了以下针对性措施:

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期

(1)采取“先梁后塔、塔索同步”的施工程序，以斜拉索索力平衡主塔的重力,确保应力和线形在容许范围内。

(2)加强主塔劲性骨架，主塔节段混凝土凝固前的重量通过模板传递到劲性骨架,再传递到已施工完成的塔柱。支架不参与主塔节段的支撑加固，仅作为操作平台。

(3)根据主塔曲线线形，专门设计钢木结合模板；预埋牛腿,搭设塔顶支架。

(4)开展课题研究，确定科学、经济、安全的施工工艺；建立大型有限元模型，对全桥施工进行仿真分析,精确进行施工控制。

3关键工艺

3.1施工流程

塔柱共分19节施工，其中下塔墩3节，编号为XT-01-03,上塔柱16节，编号为ST-01~16。其施工流程见图2。

图2主塔施工流程图

3.2大钢管支架设计与施工

主塔采用大钢管支架，支架仅作为主塔施工用的操作平台,承受自重荷载、施工临时荷载&风荷载。支架内搭设爬梯作为人员通道。

支架立柱采用0630mmx8mm钢管，连接系为0273mmx6mm钢管。钢管立柱横桥向4排、顺桥向9列，见图3。支架立面共设置5道附墙、9层封闭式操作平台，采用［10槽钢和3cm花纹钢板焊接组成。

根据支架构造,用Midas软件建立模型,见图4,并在模型中建立了主塔附墙、柱脚的边界条件。临时施工荷载取值3.5kN/nf；风

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主塔支架示意图

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图3

图4主塔支架Midas 模型示意图

荷载取20 a-遇的重现期，根据历年的风观 测统计资料，按规范的方法进行计算。

3.3模板设计与施工

主塔模板是一种曲线模板，在木梁与背 楞之间设置可调节螺杆，通过该调节螺杆来

设置不同节段的面板曲率，见图5。

该曲线模板包括2块侧模、迎索面模板、

背索面模板及4个角模。侧模为平面模板。 迎索面模板和背索面模板为曲率变化的弧面 模板,且相对地夹在两块侧面模板之间，如图

6和图7所示。

侧面直线模板采用对拉螺杆加固，承受 混凝土浇筑产生的侧压力。迎索面、背索面 曲线模板釆用同定拉杆，一端焊接固定在劲 性骨架上，另一端通过蝶形螺母固定在曲线

模板背楞上，利用劲性骨架承受混凝土自重 和侧向压力，如图8所示。

由于主塔为变截面曲线形，每个节段均

需要对模板进行细微的修改，因此施工中加

工了 2套模板，一套浇筑施工，一套调整、改 模。

3.4劲性骨架设计与施工

为满足主塔钢筋和斜拉索索导管的定

位，以及承受倾斜工况下主塔混凝土的自重 和侧向压力，设计了加强型劲性骨架。劲性 骨架为矩形空间桁架结构，分节段整体加工

预制、现场整体吊装焊接固定。劲性骨架立 杆釆用厶125x10、斜杆及平联采用厶75x8等

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