高速公路矮塔斜拉桥主塔专项施工方案分析

高速公路矮塔斜拉桥主塔专项施工方案分析

郭鹏

广西中铁南横高速公路有限公司 广西 南宁 530000

摘要：随着近几年我国社会经济快速发展，公路工程建设数量和规模也在不断扩大，在此背景下，对公路建设提出更高的要求。基于此，本文主要围绕广西中铁南横高速公路沙坪河特大桥主塔涉及到的施工方案展开深入探究和分析，在进行沙坪河特大桥主塔施工建设中，需要施工单位深入了解施工现场各方面情况，之后制定出科学合理的施工方案，开展相关作业，以此有效保证工程建设有序进行，确保沙坪河特大桥施工质量达到相关标准和要求。以期 能够有效保证工程施工质量。

关键词：高速公路；沙坪河特大桥；施工方案

1. 工程概况

1. 工程简介

通过实际了解，沙坪河特大桥位于广西壮族自治区南宁市横县新福镇龙门新村，横跨沙坪河，桥梁建设需满足未来平陆运河I级航道通航要求。桥梁全长1507m，其主桥为双塔四索面应力混凝土斜拉桥，长度为498m，主跨跨径258m，主梁采用双边肋预应力混凝土梁，桥塔采用三柱式门型塔，主塔高度约99m，基础采用群桩基础^[1]。

2. 环境及水文气象情况

1. 自然环境

1.1地形、地貌

结合实际勘察，该区域总体地貌类型是红层盆地丘陵地貌，周围植被覆盖比较密，多为杂草、灌木和桉树。整体地势起伏并不大，且基岩埋深比较前，在低洼地覆盖存有不厚的冲积物。对于地面高程，主要在59.46-86.99.

1.2地震动参数

桥址区位于南宁市横县沙坪河，结合相关地震动参数了解，此项目属于II类场地，在基本地震动峰值加速度值为0.10g。相关人员在进行抗震方面设计时候，需要结合《公路桥梁抗震设计规范》进行^[2]。

2. 水文、气象

2.1水文情况

桥址区地表水主要集中在沙坪河内，整个桥址区范围内的河流宽在20-30m之间，水最深处达到8m，其水量会受季节影响。地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水，前者以潜水类型赋存于粉质黏土中，地下水的补给一般通过大气降水，由于节理裂隙发育，地表水与地下水体有较强的水力联系。基岩裂隙水含水层为白恶系下统新隆组泥质砂岩，地下水赋存于泥质砂岩裂隙中，主要受大气降水补给^[3]。

3. 交通运输情况

施工单位在进行施工作业前，需对交通运输情况进行深入了解。本次工程施工中的桥址主要位于横县新福镇辖区。为方便施工作业开展，需要通过对材料进场道路的适当扩宽加固。针对本次工程建设对材料进场运输的道路，主要为：S103省道（新福镇）→无名乡道（以下称三阳村道）15km（至拌和站处）→施工便道2.5km（至沙坪河特大桥，共计17.5km）

2. 施工设备配置

1. 模板构造及配置需求

1.1模板构造

在进行模板构造前，首先需对主塔模板主要组成有一定的了解，具体包括

：塔座模板、主塔外模、下塔柱内模、横梁底模、横梁外模、横梁内模、横梁处塔身外侧预应力模板、主塔上塔柱标准段内模及塔冠模板。通过深入了解，相关模板体系主要是进口板、H20木工字梁、横向背楞和专用连接件组成。进口板与竖肋（木工字梁）采用自攻螺丝连接，竖肋与横肋（双槽钢背楞）采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置两个吊钩。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。木梁直模板为装卸式模板，拼装方便，在一定的范围和程度上能拼装成各种尺寸大小的模板^[5]。

1.2各组模板的连接

在施工过程中，为了能够在最大程度上保证墩身混凝土表面的光滑度和平顺性，施工单位需要特别注意模板之间的连接，也就是面板之间的连接细节是保证各组模板拼缝平顺、错台小的重要措施、横向背楞之间的连接质量是提高模板整体刚度、保证墩身外围尺寸总体平顺的重要措施。基于此，施工单位要对模板拼接细节予以重视^[6]。

1.3爬模架体构造及组拼

针对液压爬模架体的组成，主要分为下架体和上架体。其中，下架体是爬模系统中必不可少的承重结构，同时也是爬模的重要受力结构。在整个施工过程中，无论是上架体中的施工荷载，还是下架体自重和相关荷载，都是由下架体所承担。而对于上架体，主要是为钢筋作业和模板作业开展提供相应的作业面。关于架体各部连接部件和规格。
2.墩身施工模板配置需求

为适应本工程墩身施工，墩身内外模标准段采用钢木结合模板，R500弧形倒角采用定型钢模，如图1所示。

图1 模板配置示意图

3.塔吊、劲性骨架布置

3.1塔吊布置

结合主塔结构形式及施工吊重要求，16#、17#墩分别选用一台QTZ160（6020）及一台QTZ315(ZJ7035)塔机，其中QTZ315(ZJ7035)塔吊布置在左幅边承台上游，距离纵桥向上塔柱中心线34.05m，横向塔柱中心线8.15m，QTZ160（6020）塔吊布置在右幅边承台下游，距离纵桥向塔柱中心线34.05m，横向塔柱中心线8.15m，其中QTZ315(ZJ7035)采用60m吊臂长度，QTZ160（6020）采用40m吊臂长度

^[7]。详见下表。

表3-1 16#、17#墩主要吊重统计表

表3-2 QZT160（6020）塔机起升性能表（臂长40m）

表3-3 QTZ315(ZJ7035)塔机起升性能表（臂长60m）

表3-4 塔机扶墙件埋设标高位置表

3.2劲性骨架布置

劲性骨架采取分节加工安装，塔座劲性骨架与承台劲性骨架相连,劲性骨架高度为6m。上塔柱索区段劲性骨架竖向采用∠100×100×10角钢，环向采用∠75×75×8角钢；其他部分劲性骨架竖向采用∠75×75×8角钢，环向采用∠63×63×6角钢^[8]。

4.液压爬模布置

4.1液压爬模的构造

液压自爬模板体系的爬升系统主要由锚定总成、导轨、液压爬升系统和操作平台组成。

4.2液压爬模的导轨

导轨是整个爬模系统的爬升轨道，它由型钢及一组梯档（梯档数量依浇筑高度而定）组焊而成，梯档间距225 mm，供上下轭的棘爪将载荷传递到导轨，进而传递到埋件系统上。

4.3液压爬升系统

液压爬升系统包括：液压泵、油缸、上、下换向盒四部分。

三、施工方案

（一）整体施工方案

在具体施工中，主要以塔梁同步施工进行。结合实际，斜拉索为空间四索面，施工人员在进行梁体施工作业时，会面临塔身受力复杂这一问题，因而需在塔身设置临时钢横梁。为确保施工有序进行， 需要施工按照以下施工顺序进行作业：

①下塔柱施工，同步进行下横梁支架的安装；②下横梁施工；③上塔柱6-8#节段施工，同步进行下横梁支架拆除和0#块支架安装施工；④上塔柱9-14#节段施工，同步进行0#块施工；⑤上塔柱15-16#节段施工，同步进行临时横撑的组拼和安装以及1#块施工；⑥上塔柱17-18#节段施工，同步进行上横梁支架安装、牵索挂篮安装及悬浇节段的施工；⑦上横梁的施工^[4]。如下图所示。

（二）施工方法

1.施工放线

在下塔柱施工中，施工人员在按照要求完成塔座施工作业后，需要做好塔柱里程、位置和高程的连测，这样做主要是明确塔柱位置。下横梁施工环节中，需测量塔柱顶的标高、轴线位置、断面尺寸、垂直度等，确定横梁底的标高及施工必需的测量点^[9]。

2.劲性骨架安装

劲性骨架按塔柱节段分节制造和安装，下塔柱第1节劲性骨架安装在塔座劲性骨架上延段，以后每节对接接长，塔柱在顺桥向为斜面，劲性骨架也要根据塔柱的倾斜度进行安装。劲性骨架的安装及校正是塔柱施工的一个极其重要的环节，由于它决定钢筋的绑扎及内外模板的安装，所以劲性骨架的正确与否直接影响到内在质量及外形尺寸，为此劲性骨架的安装必须保证偏差不超出塔柱施工的允许误差，做到高标准、严要求^[10]。劲性骨架竖向采用∠75×75×8角钢，环向采用∠63×63×6角钢。

3.液压爬模

安装前检查现场所有的零部件质量和数量，符合要求后方可安装使用；准确预埋好爬架附墙装置的预埋件孔位，是确保顺利爬升的重要环节，应严格控制预埋件垂直于混凝土外表面，孔位前后左右偏差±2mm。本工程中所选择的爬模模板操作平台（爬模上部的三层平台）最上层平台为钢筋绑扎平台，设计荷载为3KN/M²。可以堆放少量材料。另两层平台为模板对拉杆操作平台，设计荷载为1KN/M²。模板操作平台主要是调节模板，可堆放少量材料，设计荷载为1KN/M²。液压操作平台设计荷载为1KN/M² 。吊平台设计荷载为1KN/M²。

4.钢筋工程

下塔柱施工环节，在进行钢筋工程施工前，要按照《公路桥涵施工技术规范》(JTJ/T 3650—2020)标准执行。钢筋下料时应考虑接头错开，在同一截面接头数量不超过钢筋数量的50%，不同层钢筋接头也要按规范错开，错开间距不小于35d。而在下横梁施工中，施工人员在进行扎底板、腹板、顶板钢筋前，需布置骨架钢筋，以确保在施工过程中，结构钢筋不变形。波纹管的定位钢筋严格按设计施工，并与主筋固定牢固，确保预应力孔道的设计位置。钢筋与预应力孔道相碰时，钢筋应适当移开或采取措施处理，确保预应力孔束的位置准确。设计上要求的预埋件和施工中必须的预埋件，必须准确完整的安装到位。其他要求比照下塔柱施工办理。

四、施工方案优势

1. 有效缩短施工周期

结合具体工程项目，对其实施相应的施工模式，可对高速公路沙坪河特大桥各个阶段进行有效作业。在完成桩基施工的同时，还可对不同桩基桥面系统同时施工，进而帮助施工单位缩短大桥项目施工周期。

2. 有效保证高速公路大桥整体质量

在高速公路沙坪河特大桥施工过程中，涉及到的环节比较多。在这情况下，施工人员结合上述施工方法的应用，可对工程施工周期进行有效保障，同时对质量把控工作有效落实到各个环节中。另外，施工人员结合具体施工方法和方案进行作业后，可对桥梁不同阶段的质量进行检测和验收，在验收达到要求后，开始进行后续的施工。

3.节省施工成本

在本次工程建设中，施工方案的优劣会对工程施工成本产生较大的影响。从施工情况看，施工单位根据具体项目情况和需求，制定出标准的施工方案，这不仅可确保施工作业有序进行，还有助于施工单位减少工程费用的支出。在进行桥梁的下塔柱和下横梁施工期间，通过钢筋工程、劲性骨架安装等环节开展，有效提高施工效率。

结语：

综上所述，针对现阶段沙坪河特大桥建设，需要施工单位结合具体情况和需求，实施科学合理的施工方案，保证工程建设高效进行，切实提高高速公路桥梁建设质量，满足现代社会经济发展需求。

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