本站原创摘 要 ：文章结合某工程实例,探讨了无背索斜拉桥的主要施工技术,包括沉井基础的施工、主梁的施工、主塔的施工以及斜拉索的施工等等,旨在促进该类工程在施工技术方面获得进一步的发展.
关 键 词 ：无背索斜拉桥；配合比；沉井基础；施工技术
中图分类号：U448 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）33-0069-03
1.工程概况以及施工组织设计
2.独塔无背索斜拉桥的力学特性
无背索斜拉桥的特别之处在于索塔的功能发生了改变.索作为悬臂梁主要用来承担由斜拉索传递过来的梁面载荷.塔身的倾斜设计原理是利用自身的重量去平衡斜拉索的索力,这是一个较为科学的设计.主梁、索塔之间利用斜拉索形成了一个内部自我平衡的结构体系,在受力方面和常规的斜拉桥存在很大的区别.
无背索斜拉桥的桥塔仅仅在一侧有索,如果只把桥塔当作受力分析的对象,那么可以将其看作是自身重力、斜拉索索力二者综合作用下的悬梁臂.为了优化索塔的受力情况,将塔身置于倾斜状态,利用其本身的重量所形成的力矩去平衡斜拉索的倾覆力矩,将是此类结构设计的一个整体性构思.
整体平衡概念较好地解决了索塔整体力矩平衡以及塔索根部的受力问题,除此之外,还要重视塔索结构中其他截面的受力情况.于索塔之上任意某处取一截面,截面上部塔柱自重力矩减去相关的斜拉索索力对其作用的力矩即可得到该截面所要承受的力矩,很明显,这个力矩不能确定是否为0.换而言之,整体平衡并不代表局部平衡,结构本身将会承受因局部不平衡载荷而生成的力矩.为了尽可能地实现局部平衡,最好使所有梁、塔对应节段的载荷全都维持在一个平衡的状态,这种情况下,相邻塔索节段之间将不传递水平力,只传递竖向力.
3.主要施工技术探讨
3.1 C30混凝土配合比控制
3.2 沉井基础的施工
沉井基础的施工工艺流程如下：第一步,沉井刃脚预制；第二步,接高沉井；第三步,开挖下沉；第四步,沉井就位；第五步,浇封底砼；第六步,沉井内填土压实；第七步,封闭砼浇筑.
沉井基础的施工过程中,通常采用墩位现场预制、接高的方法进行.基础的开挖大多采用人工、小型机具相互配合的方式进行,利用自重以及压重实现泥浆润滑下沉的效果.用于封底的混凝土使用泵车进行浇筑,浇筑的过程中需要按规定扦插、振捣.沉井填土以及压实施工要分层进行.沉井顶面封闭混凝土浇筑施工时,应按照设计要求,将桥墩钢筋埋设在规定位置.
3.3 主梁的施工
主梁的施工工艺流程如下：第一步,处理桥位地基；第二步,布置满堂脚手架；第三步,铺设垫木；第四步,支模板；第五步,预压；第六步,绑扎钢筋；第七步,浇筑梁体混凝土.
桥位地基经分析确定为杂填土,因而适宜采用水泥搅拌桩.碗扣架布置满堂脚手架,在顶托的上端铺设垫木,将其用作分配梁以及支模板.预压力取设计载荷的1.2倍.考虑支架非弹性变形的因素,应在实测弹性变形量的基础之上预留一定的拱度,并对底模标高进行适当调整,然后绑扎钢筋.按照横向分层、纵向分段的原则,由下坡端到上坡端浇筑梁体混凝土,另外还要兼顾“底板→腹板→顶板”的顺序.
3.4 主塔的施工
主塔的施工工艺流程如下：第一步,支架法施工配重箱梁；第二步,临时支墩施工；第三步,安设劲性骨架；第四步,绑扎主塔底节钢筋；第五步,支模浇筑主塔节混凝土；第六步,接高劲性骨架；第七步,绑扎钢筋并翻模浇筑主塔混凝土.
配重箱梁底部分所承受的拉应力和主塔的高度成正比,当拉应力超出自身结构所能承受的范围时,则要判断是否需要加设支撑.在距离主墩（即109号墩）8m、18m、25.5m、30m等4个位置处进行扩大基础支撑的施工,并采用旋喷桩对其进行加固处理.旋喷桩彼此间距为0.6m,深度为12m,且要保证加固处理后的地基具备200MPa的承载力.
主塔身浇筑混凝土时,翻模设计为3节,每一节的高度为2m.完成顶节模板混凝土的浇筑后,通过安设劲性骨架的方式,接长塔身钢筋,然后把底节模板安置于第三节模板的上方.重复上述操作,直至主塔高度到达设计高度.浇筑混凝土后的模板通过两种作用完成支撑,一是钢筋拉杆,二是混凝土与模板之间的摩擦力.劲性骨架可以帮助翻升模板完成定位.模板翻升、钢筋提升均需要塔吊从旁协助,另外,混凝土需要借助泵车送入模中.
长束真空压浆技术被用作主塔预应力管道的注浆施工.冬季气温较低时,混凝土的拌制过程中要适当地加热拌合用水的温度,要掺加适量的防冻剂,条件许可的情况下,最好使用热空气对预应力孔道进行预热.
3.5 斜拉索的施工
钢索穿束应该按照由下到上的过程完成施工.将索架放置于主梁下方的临时支架上,将软牵引钢索的一端穿过主梁预留孔并连接到塔顶牵引卷扬机上,接着利用塔吊完成提升、锚固以及梁侧张拉.该工程中,采用冷铸墩头锚用作斜拉索的锚头.挂索先后顺序和预应力筋张拉需要对应操作,张拉应按照设计的初索力值进行控制.在成桥、成桥4个月、成桥12个月三个时间点,分三次张拉不断调整索力直至符合设计值的要求.无论是初索力张拉,还是三次索力调整,都需要使用计算机对其进行仿真模拟,判断斜拉索中应力的大小以及相应的变形情况,以此指导实际的施工.
4.实体检测
为了较好地把握施工情况,保证整个工程稳步进行,施工过程中要做好必要的实体检测,特别是混凝土浇筑过程中的结构内力以及位移部分.通过实体检测能够及时地收到反馈信息,方便施工的调整.实体检测主要包括以下内容：主塔塔臂下缘控制截面应力、位移和临时扩大基础沉降；主塔侧移、主梁轴线和标高；主塔和桥墩沉降监测；各个控制截面应力、位移和温度监测；斜拉索索力
测试.
5.结语
无背索斜拉桥造型美观且安全可靠,在近些年来获得了广泛的认可与应用.本文通过对该工程主要施工技术（沉井基础的施工、主梁的施工、主塔的施工、斜拉索的施工等等）进行了详细的探讨,并简单介绍了监控量测所包含的主要内容.对于类似工程而言,具有一定的参考价值.