13-3-2、 斜拉桥施工—索塔

泸州泰安长江大桥墩身施工
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塔柱模板施工工艺
按提升方法，施工模板可分为整体模板逐段提 升法、翻模法、爬模提升法和滑模法四种。上 述四种方法均可实现无支架施工。
整体模板逐段提升法在设备能力满足要求的情 况下，能同爬模提升法一样适用于各种塔形。
翻模法因成本高，高空作业安全度低，接缝不 易处理等，应用较少。
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人行通道的设置
人行通道是施工人员上下索塔的必经的通 道，要求布置在安全、稳定且不妨碍施工 的位置。在通道上方应有遮挡物，以防坠 物伤人。另外，应安装扶手栏杆和防滑条、 安全网，以保证过往人员的绝对安全。
人行通道分人、货通用电梯，用脚手架和 钢管支架搭成的人行通道等，根据索塔的 结构形式、规模，以及安全、方便施工、 便于安装和拆除，综合考虑经济因素为原 则进行合理选择。
按提升设备将爬模分为3类：液压 爬升模、电动爬模和倒链手动爬模。
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液压自动爬模—施工图例
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液压自动爬模—施工图例
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斜塔施工支撑措施
混凝土斜拉桥的索塔多为A形，倒Y形，钻石形等。在这 些索塔形式中，下塔柱和中塔柱均有一定的倾斜度，目 前一般采用伸臂爬模或翻模法施工。在具有较大斜率的 索塔施工过程中，索塔处于自由状态，自重和施工荷载 等会在下塔柱或中塔柱根部形成较大的弯矩，产生较大 的拉应力而引起混凝土开裂，产生的倾覆力矩使塔肢产 生向内或向外的位移。成桥后，由于初始力矩的存在而 使截面内外侧压应力严重不均匀，将使截面压应力或拉 应力超出设计要求，从而影响索塔的使用寿命。因此， 在施工时，必须采取必要的措施，把索塔截面的初始应 力控制在设计允许范围内。
4．按第一方案设置塔吊，待主梁0号块完成后，利用此塔吊在0号块 上安装另一台较小的塔吊。其缺点是上横梁需预留孔，且拆除困难。 此方案适用于双柱式、门式及H形索塔。
5．对于主梁较宽的索塔，可在塔中线的上、下游各布置一台塔吊，以 保证施工时能全方位起重作业。
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起重设备的选用与安装
(三)塔吊的安装，拆除及抗风措施 1．塔吊的安装
塔吊的安装包括基础设置和塔吊体的安装。 塔吊的基础不论是设置在承台上还是主梁0号块、上横梁或是钢管桩 平台上，均应考虑塔吊基础的构件预埋。施工时，先按塔吊基础节 段的标高和螺栓孔位置预埋或安装地脚螺栓，并保证精度。底节安 装时要求严格保证其水平度和垂直度。 塔吊底节安装完成后，用浮吊或其它起重设备安装塔吊的其它部分。 2．塔吊的拆除 塔吊拆除时，一般均受到索塔、横梁和拉索的限制，故在塔吊布置 及索塔施工时应预先确定塔吊的拆除方案，以便在索塔和主梁上预 埋构件。 3．抗风措施 塔吊一般均随索塔的浇筑而不断升高，为保证其稳定性，需限制塔 吊的自由长度，采取与塔壁附着措施。根据设计的标高和位置，在 索塔外表面预埋钢板或螺栓，以便于副塔杆的连接。附着框架安装 在塔吊标准节上，副塔杆一端与附着框架连接，一端与索塔预埋件 连接。副塔杆和附着框架可利用厂家的标准件，也可自行加工。
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塔吊及通道的布置图例
折 线 斜 塔 施 工 照 片
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塔吊及通道的布置图例
另一 一侧 侧布 布置 置塔 电吊 梯，
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塔吊及通道的布置图例
桥 轴 线 布 置 塔 吊
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塔座施工
塔座是塔柱与承台连接的重要结构，施工时， 其平面位置、标高、倾斜度等都必须准确测量。 塔柱劲性骨架和主钢筋预埋的准确性直接影响 下塔柱的施工精度和线形，也应精确定位。
泸州泰安长江大桥也采用此法施工。一套模板 两节，随塔柱截面的变化，模板长度缩短，适 当调整了模板的高度，充分利用了塔吊的起重 能力，有效节约了工期。
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翻模法施工图例
泸州泰安长江 大桥用塔吊配 合翻模法施工
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四、有爬架爬模法施工工艺
有爬架爬模法施工，是依靠附着在 已浇混凝土索塔上的模板爬升架， 利用提升设备，通过导向轨道分块 提升模板，安装就位。
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起重设备的选用与安装
钢筋混凝土索塔的施工，属高空作业工艺，工作面小、施工 难度大，实施方案中必须详细考虑材料设备的水上运输、垂 直提升及安拆，以及人员上下安全通道的布置等问题。
(一)选型原则 起重设备的选用应根据索塔的结构形式、规模及桥位地形等 条件而定，起重设备的技术参数应满足索塔施工的垂直运输、 起吊荷载及起吊范围的要求，并考虑安装、拆除的操作简便、 安全、经济等综合因素。对大型斜拉桥一般选用附着式塔吊 并配以电梯的施工方法。索塔垂直时，可采用爬升式起重机， 在规模不大的直塔结构中，也可采用简易的装配式提升吊机。 这里着重介绍塔吊的选择与安装施工。
索塔施工在斜拉桥施工中有着重要的地位。从造价方面看， 索塔占总造价的20%左右。从建设工期看，索塔施工约占总 工期的1／3。
索塔一般由塔座、塔柱、横梁、塔冠等几部分组成。
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斜拉桥索塔施工技术—概述
索塔的分类：由于索塔的建筑造型千姿百态，断面形式各不相同， 根据不同的标准，分类也不尽相同。
按建筑造型分：有单柱式、双柱式、门架式、倒Y形、A字形、H形 以及钻石形等。
单柱式通常用于主梁抗扭刚度较大的单索面斜拉桥，如广东海印大桥， 安徽黄山太平湖大桥； 双柱式和门架式适用于桥面宽度不大的双索面斜拉桥，如上海泖港大 桥、广东西樵大桥； H形、A字形、钻石形索塔主要用于抗风、抗震要求较高的大跨径或特 大跨径斜拉桥，如上海南浦大桥、安徽铜陵大桥采用H形，南京长江 二桥采用上塔柱分离式钻石形杨浦大桥、湖南岳阳洞庭湖大桥采用倒 Y钻石形。上海洋山深水港东海大桥采用门架式索塔，澳门澳凼三桥 采用M形索塔。 按建筑材料分：索塔有钢筋混凝土索塔、钢索塔、钢—混凝土混合
整体模板逐段提升法较适用于截面尺寸和节段长度相同 的索塔，施工时先分件制作，再拼装成形。在浇混凝土 的重复作业中，利用已浇混凝土上的钢骨架或专用立柱， 搭设起重横梁，通过横梁上的电动卷扬机或手拉葫芦提 升模板，再按设计几何尺寸组装。组装时一方面要求与 已浇段接头处的混凝土夹紧，防止漏浆，垂直度应满足 设计要求，且在施工过程中不发生位移。
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起重设备的选用与安装
(二)塔吊的布置 塔吊的布置应根据索塔的结构形式和施工程序综合考虑，大体有如下 方案：
1．在索塔正面的任一侧设置一台塔吊，其位置距索塔横桥方向中心线 的距离，由塔吊吊臂操作范围和施工需要确定。此方案优点是一次安 装即可完成全塔施工，但需要主梁留孔，让塔吊立柱穿过，另需考虑 拆除时的特殊设施和抗风措施。该方案适用于单柱式、双柱式、门式 以及H形索塔。
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二、滑模法施工
当塔柱上下竖直，截面形式无变化时，可采用 滑模法施工。
滑模施工关键是控制混凝土的凝结时间。混凝 土强度达到5MPa左右时，滑动模板较好，太早 则混凝土易粘在模板上，外表不美观；太迟则 模板在混凝土面上滑不动。
滑模施工具有不需每次将模板分块拆开提升后 再组拼的优点，因此节省时间和劳力，只需一 套模板，节省材料。但也有以下不足：①施工 缝不易处理好；②滑模时，混凝土强度不高， 易碰坏，易造成外观缺陷；③、由于模板下端 与现浇混凝土接头外没有嵌固段的连接，易造 成漏浆和错台等，影响索塔的外观质量。
2．按前述方法先布置一台塔吊，待上横梁完成后，利用此塔吊再在上 横梁上安装另一台。此方案的优点是塔吊的高度较小，稳定性好，但 塔吊转换将影响工期，拆除也比较困难。该方案适用于有上横梁、高 度较大的H形索塔。
3．在索塔中心线的上游或下游水中布置一台塔吊，其优点是可一次安 装完成全塔施工，且塔吊可牢靠的附着在索塔塔柱的侧面，但在一般 情况下吊座的基础需另行设计和施工。此方案适用于双柱式、门式、 A形、倒Y形和钻石形索塔。
索塔和钢管混凝土索塔等。我国多采用钢筋混凝土索塔，且多用现 浇施工工艺。钢索塔因其造价高，后期养护工作量大，在我国大型 斜拉桥中应用较少，仅在即将建设的南京三桥中采用。但在日本及 欧美等国应用较多，如日本多多罗大桥、西德杜伊斯堡诺因坎普桥、 法国巴黎马骞纳桥等均采用钢索塔。
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斜拉桥索塔—建筑构造分类图例
滑模法因滑模提升要求在混凝土凝结时间不长 的时间内进行，此时混凝土还未达到较高的强 度，对向外倾斜索塔而言，在模板滑升到位后， 由于材料设备和模板自重的作用，将使新浇混 凝土内侧出现拉应力而引起开裂，故多用于垂 直塔柱。
按面板加工材料，模板可分为钢模、竹胶板模、
塑钢板模等。
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一、整体模板逐段提升法施工工艺
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斜塔施工支撑措施
1．下塔柱施工防倾措施 钻石形塔的下塔柱向外倾斜，当斜率大时，宜采取措施，
防止塔根部内侧因受拉而开裂。同时，为克服模板和混 凝土在重力作用下产生的倾覆力矩，一般采用的措施是 在模板调整定位后，用手拉葫芦连接钢丝绳或用精轧螺 纹钢筋通过拧紧螺母，把上、下游肢塔柱模板对拉，浇 筑混凝土并养生达到80％设计强度时，再松开钢丝绳。 经验算混凝土拉应力超过1MPa时，应在该位置设对拉杆， 一般用2Φ500mm钢管焊接在上下游肢塔柱之间的预埋铁 件上，以抵消塔柱的外倾力矩。如条件允许也可在塔外 侧立钢管立柱或设置预应力束对拉。
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斜塔施工支撑措施
2．中塔柱施工防倾措施 为减少水平分力的影响而设支撑的方法有三种，第一种方法
为在中塔柱施工时，同步搭设竖向满堂支架；第二种方法是 采用横向水平支撑；第三种方法是采用主动撑。由于第一种 方法工作量较大，进度慢，且本身存在很大的弹性和非弹性 变形，不能有效地克服中塔柱施工过程中因自重和施工荷载 而引起的应力，故很少采用。第二种方法是在中塔柱施工过 程中采用几道直径较大的横向钢管或型钢桁架支撑，按一定 的高度间隔布置，与塔柱临时固接在一起，形成框架结构， 平衡倾斜塔肢所产生的倾覆力矩，以增强塔柱施工过程中的 稳定性和安全性。钢管撑本身横向有较好的刚度，工作量相 对不大，安装方便，但不能克服索塔钢管撑安装前因自重及 施工荷载引起的变形和位移，不能有效保证成塔后的线形和 应力状态。第三种方法采用主动撑的主要优点，是在安装横 向钢管支撑时，利用它本身较大的刚度和强度，用千斤顶向 中塔柱内壁施力，变被动支撑为主动支撑，克服中塔柱施工 过程中因自重和施工荷载而引起的应力及位移。 目前国内建成的几座特大桥，泸州泰安长江大桥采用第三种 方法，取得了良好的效果。