澳�三橋斜拉橋主塔施工技術(shù)
2017-04-10
1.工程概況
澳�三橋?yàn)槔^澳門(mén)至�仔島間的第三條連接線(xiàn)，北起澳門(mén)融和門(mén)，南止�仔碼頭，全線(xiàn)總長(zhǎng)為2119.712m。正橋?yàn)?10+180+110=400m預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋。
澳�三橋斜拉橋采用雙主塔，2、3號(hào)墩為主塔墩，塔高84.883米（承臺(tái)以上），橫橋向呈“m”造型，每個(gè)主塔墩三個(gè)塔柱，兩個(gè)邊塔柱位于主梁外側(cè)，中塔柱位于兩主梁之間，兩個(gè)邊塔柱與中塔柱之間設(shè)下橫梁和上橫梁。塔柱按照其部位分為三個(gè)區(qū)域：下塔柱區(qū)、中塔柱區(qū)、斜索錨固區(qū)。
2.主塔施工
2.1 主塔施工臨時(shí)支架和起重設(shè)備
主塔施工臨時(shí)支架采用雙排封閉式鋼管腳手架，鋼管腳手架搭設(shè)高度為85.5m。鋼管腳手架均繞塔身整體相連，在塔身四面設(shè)置鋼管附壁代替連墻桿。
主塔施工起重設(shè)備采用附著式自升塔吊配合施工，型號(hào)為H3/36B。塔吊最大工作幅度60m，最大工作幅度時(shí)起重量為3.6t。
2.2 塔柱施工
塔柱的外形尺寸為等截面空心和實(shí)心矩形：外形順橋向長(zhǎng)5.5米，橫橋向?qū)?.0米。下塔柱和中塔柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土采用分節(jié)澆筑，除第1節(jié)為3m外，從第2節(jié)開(kāi)始均為6m。
塔柱施工外側(cè)采用整體式鋼模板，平面上模板分為四塊，圓角（倒角）模板連接在短邊模板上，豎向模板分為三節(jié)，每節(jié)模板高度為3m，施工時(shí)以下面的一節(jié)模板為支撐，澆筑混凝土后，位于上面的模板不拆除，下面的兩節(jié)模板倒到上面，繼續(xù)施工上節(jié)塔柱，每次澆筑塔柱混凝土高度為6m。內(nèi)側(cè)模板為木模板，施工塔柱混凝土?xí)r在內(nèi)壁上預(yù)留安裝水平橫梁的凹槽，內(nèi)模支撐在橫梁上。
2.3 下橫梁施工
下橫梁截面尺寸為4米×4米空心正方形，橫梁靠中間塔柱側(cè)為實(shí)心段，邊塔柱側(cè)設(shè)有橫隔板，橫梁跨中設(shè)有一進(jìn)人洞。
下橫梁采用支架法一次現(xiàn)澆完成，支架的基礎(chǔ)為支撐于承臺(tái)上的四根Φ80cm鋼管樁，在樁頂設(shè)置縱橫向分配梁。底模板采用兩塊寬度為4138mm，長(zhǎng)度為6950mm的6mm鋼板，底?？v向脅條為間距400mm的[8槽鋼；側(cè)模板為6mm鋼板，水平方向脅條為[6.3槽鋼，間距為45cm，豎向?yàn)榇竺{為[16槽鋼，間距為1.0米，側(cè)模板拉桿排距為1.0米，豎向大脅條下端用L75角鋼作拉桿，上端用雙根L75角鋼作為拉桿同時(shí)兼作澆筑混凝土的施工平臺(tái)，下橫梁側(cè)模板與底模采用螺栓相連（底模包住側(cè)模板）。橫梁空心部分采用木模板，并與外側(cè)模板對(duì)拉起來(lái)。
2.4 斜索錨固區(qū)施工
錨固區(qū)與下、中塔柱相比，增加了預(yù)應(yīng)力及索導(dǎo)管的安裝。
1、預(yù)應(yīng)力蹬筋的安裝
錨固區(qū)的預(yù)應(yīng)力筋為水平蹬筋，四個(gè)腹板均有，豎向間距為15cm～40cm。普通鋼筋的綁扎與蹬筋安裝同步進(jìn)行，即從下到上一層一層往上安裝。
2、索導(dǎo)管安裝
索導(dǎo)管安裝在安裝鋼筋及蹬筋前進(jìn)行。索導(dǎo)管用勁性骨架固定，勁性骨架用[120制作，預(yù)埋在前一節(jié)混凝土，每次安裝索導(dǎo)管前接高6m勁性骨架。
2.5 上橫梁施工
主塔上橫梁連接三個(gè)塔柱呈“m”形，上橫梁底板在橫橋方向線(xiàn)形為半個(gè)橢圓（長(zhǎng)半軸為16m，短半軸長(zhǎng)度為6.617m），橫梁底板與塔柱相接線(xiàn)距塔柱頂21.443m，底板底面最高點(diǎn)距塔柱頂8.443m。
主塔塔柱采用3節(jié)3m高模板翻升模板施工，每次施工高度為6m或3m，從12號(hào)節(jié)段開(kāi)始進(jìn)行弧形部分隨塔柱一起澆注，中間為16號(hào)節(jié)段寬7米，16號(hào)節(jié)段澆注合攏后，整體澆注頂部17號(hào)塊。
施工第11節(jié)塔身時(shí)，在第11節(jié)塔身內(nèi)埋設(shè)預(yù)埋鋼板，用于安裝上橫梁支架的主梁，在上橫梁支架主梁上按間距為60cm布置長(zhǎng)度為10.5m的2[22槽鋼，2[22槽鋼上搭設(shè)鋼管支架，用作支架和腳手。
12、13、14、15號(hào)節(jié)段施工方法：
節(jié)段內(nèi)側(cè)弧形面采用改制鋼模，其它三個(gè)面用以前的鋼模，加寬的側(cè)板部分用下橫梁模板補(bǔ)齊。施工15號(hào)塊時(shí)，要在橫梁的側(cè)墻內(nèi)壁上埋設(shè)預(yù)埋鋼板，用于安裝橫梁頂板的模板的支架。并在15號(hào)塊側(cè)墻內(nèi)外壁靠近合攏段的地方埋設(shè)預(yù)埋鋼板，用于焊接塔柱之間的臨時(shí)連接。
16號(hào)塊（合攏段）施工方法：
16號(hào)塊作為三個(gè)塔柱的合攏段施工，其荷載由鋼管支架承受，在澆注16號(hào)塊砼之前，用[40槽鋼在15號(hào)塊上緣將三個(gè)塔柱連接（每個(gè)側(cè)板兩根）。焊接臨時(shí)連接前應(yīng)觀(guān)測(cè)三個(gè)塔柱的平面位置是否有偏差 ，必要時(shí)應(yīng)糾正偏位后再焊臨時(shí)連接。
2.6 混凝土施工
2.6.1混凝土澆筑
分節(jié)澆筑塔身時(shí)，混凝土下落高度開(kāi)始為6m，為減小混凝土自由下落高度，在塔身的兩層鋼筋之間設(shè)置漏斗和串筒下料，混凝土澆筑分層進(jìn)行，采用插入式振搗器進(jìn)行混凝土振搗，在澆筑過(guò)程中控制每層混凝土的厚度不超過(guò)30cm，混凝土循環(huán)澆筑，保證下層混凝土末初凝前澆筑上層混凝土。
2.6.2混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑至離模板頂面10cm（方便養(yǎng)護(hù)及施工縫處理），養(yǎng)護(hù)采用淡水，頂面直接灑水養(yǎng)護(hù)，側(cè)面則在鋼管腳手上灑水養(yǎng)護(hù)。
2.6.3施工縫處理
一節(jié)塔柱混凝土澆筑完，于初凝后及時(shí)進(jìn)行人工鑿面（混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa），并將松散的碎塊清理干凈，在澆注上節(jié)混凝土?xí)r用清水使施工縫潮濕但不能有積水。
2.7 預(yù)應(yīng)力施工
2.7.1塔柱斜索錨固區(qū)預(yù)應(yīng)力施工
預(yù)應(yīng)力粗鋼筋的孔道采用Φ45mm波紋管制孔，為保證波紋管與錨墊板間良好連接，錨墊板上預(yù)先焊接Φ40mm短鋼管，短鋼管上焊接Φ20mm小鐵管用于孔道壓漿。預(yù)應(yīng)力粗鋼筋安裝時(shí)在張拉端要裝上木盒，澆筑混凝土后取出木盒成為張拉預(yù)留槽。
斜索錨固區(qū)預(yù)應(yīng)力筋為Φ32精軋螺紋鋼，控制張拉力為540KN，伸長(zhǎng)量為3.375mm/m，采用60～80T穿心式油頂張拉，張拉實(shí)行雙控，以張拉力作為控制，張拉伸長(zhǎng)量作為校核。
2.7.2下橫梁預(yù)應(yīng)力施工
下橫梁共有32束預(yù)應(yīng)力索，其中N1、N2、N3、N4、N7、N8共計(jì)24根索為索，錨固端為邊塔柱外側(cè)；N5、N6索共計(jì)8根索為短索，錨固端在橫梁空心部。32根索的控制張拉力為3890KN，預(yù)應(yīng)力鋼索采用19股7-Φ5低松弛鋼鉸線(xiàn)，抗拉強(qiáng)度 ，彈性模量為 ，鋼索均采用兩端張拉。
下橫梁4m高混凝土與塔身一起澆筑，綁扎下橫梁鋼筋的同時(shí)安裝預(yù)應(yīng)力筋和制孔波紋管及錨墊板，預(yù)應(yīng)力管道嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)進(jìn)行定位，定位網(wǎng)間距不大于0.5m，定位網(wǎng)鋼筋直徑采用8mm。
張拉預(yù)應(yīng)力采用500噸穿心千斤頂，配套使用ZB4-500型油泵。預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)分階段進(jìn)行，張拉速度要緩。
預(yù)應(yīng)力張拉完成后要及時(shí)封錨，并在48小時(shí)內(nèi)對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行壓漿。
2.7.3上橫梁預(yù)應(yīng)力施工
上橫梁預(yù)應(yīng)力為直徑32mm精軋螺紋鋼，單根長(zhǎng)度為34530mm，考慮到運(yùn)輸及安裝均有困難，直徑32mm精軋螺紋鋼采用定尺長(zhǎng)度（安裝時(shí)采用連接器接長(zhǎng)）。上橫梁的精軋螺紋鋼的張拉方法與斜索錨固區(qū)相同。
3.結(jié)束語(yǔ)
在澳�三橋斜拉橋主塔施工過(guò)程中，我們不斷改進(jìn)施工方法，完善施工方案，工程質(zhì)量、施工安全、施工工期得到了保證，圓滿(mǎn)的完成了主塔施工任務(wù)，也積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)，給以后類(lèi)似工程的施工提供參考和借鑒。
作者簡(jiǎn)介：汪雷（1980年10月-），男，籍貫：江蘇南京，工作單位：中鐵大橋局第四工程有限公司，職務(wù)職稱(chēng)：助理工程師。
