斜拉自锚式桥梁施工技术的研究

斜拉自锚式桥梁施工技术的研究

何春风

何春风

黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司

摘要：本文主要结合某实际工程，探究斜拉自锚式桥梁施工技术，其中涉及到地基钻孔灌注桩成孔、钢箱梁安装、索塔安装等多个细节，还包括主索以及吊索安装等方式，并在此基础上总结相应的施工经验与教训，这对后续施工工作的顺利开展有积极意义，也可有效弥补传统施工中存在的多种不足，推动我国桥梁建筑行业得以进一步发展。将更为良好的服务提供给人们。

关键词：施工工艺；安装；斜拉自锚式桥梁

经过大量实践与探究，我们可以明确斜拉自锚式桥梁施工技术的价值与作用。该项技术在大面积应用的背景下，已经取得明显成就。但还会有一定的缺陷与问题存在其中，需要在不断探究与深化的同时，完善斜拉自锚式桥梁施工技术体系。促使其充分发挥自身优势服务于我国桥梁建设施工工作，提升我国桥梁建设施工整体质量与水平。从宏观角度来说，不断完善的桥梁施工技术，对社会以及经济发展都有积极影响。

一、抛石地基钻孔灌注桩成孔的施工细节

该工程共14根灌注桩，西侧承台主塔下6根桩均要求嵌岩6m，其他部位桩基要求嵌岩2m。西侧承台和东侧承台下8根灌注桩施工需穿过较厚抛石层，在穿透抛石层过程中，采取钢护筒二次扩孔，二次跟进施工工艺。

1.选择合适的钻具

在穿过抛石层后需要进行二次扩孔工作，硬度较大是抛石层的明显特征，这要求我们选择恰当的钻具。本次工程所使用的钻具为重量4.5t的冲击钻锤，其直径可以灵活更改，在钻进过程中使用大冲程。

2.施工方法

在施工过程中注意严格遵循以下方法与原则，首先是开孔护筒的埋设工作，其直径达到2.0m。第一次扩孔工作完成后需要更改钻锤直径，将其调整为1.82m。直到钻进地面8m以下时停止，然后利用起重机的作用将钢护筒下到孔内，钢护筒的长度为7.5m，外径高达1.8m，在此基础上形成护壁。第二次扩孔工作完成后，仍然需要更改锤径为1.62m。钻进过程中需要在护筒内进行，直到达到14m左右的距离后进行钢护筒下孔工作。钻进过程中一定要保障穿过抛石层。可通过掏渣取样的方式判断其是否穿过抛石层，如果有黑色淤泥，则说明其满足要求。然后配合振动锤的作用将钢护筒下到孔内。抛石层地基穿透过后需要再次更换锤径以及孔径开展施工工作。

二、索塔安装

1.概况

索塔为桁架钢管结构，索塔纵向倾斜，倾角70°。塔柱为变截面槌形，索塔下部与砼承台刚性联结，为了索塔竖转需要，在距索塔根部2.5m左右设置临时铰接点。索塔加工完成后用1200t浮吊平吊到安装现场入铰穿销就位；然后进行索塔竖转，浮吊先将索塔竖转到72°后，利用千斤顶张拉背索将索塔精确调整到设计角度70°。

2.工艺流程

索塔平吊到桥位—索塔入铰穿销—吊船竖转索塔—背索临时锚固。

3.平吊施工方法

（1）吊船带缆驻位。

（2）由于1200t吊船两个钩头之间允许夹角为65°，所以平吊直接采用双钩吊。考虑到索塔自身刚度和外包铁皮强度的极限允许应力条件，平吊共设6个吊点，在上横梁顶部、塔脚处、中横梁处各设2个吊点，其中上横梁顶部吊点和中横梁处吊点同时作为索塔竖转吊点。

（3）吊索具采用尼龙吊带和高强度弓形卸扣，吊扣挂完确认一切正常后，吊船起钩，当索塔被吊离临时支撑0.5m的高度以上时，吊船开始收后缆，放前缆，后撤25m距离，然后吊船改缆、转向，移船至最终入铰穿销船位。

4.索塔临时铰就位

临时铰支座分为两部分，底座安装在西桥台上，外侧上方用20mm钢板制作一个倾斜60°的导向装置，方便中间插板顺利进入铰支座中；塔根做限位挡板，控制索塔沿桥轴线方向移动；在铰支座底部垫木方，木方上垫一块钢板，在进行高度方向的调整时根据高度的变化进行增垫钢板或抽除钢板进行定位。索塔3个方向的定位完成，支座和插板的孔眼重合后，用卧式千斤顶将销子顶入销孔。

5.平吊吊扣解除

索塔入铰穿销完成后，吊船缓慢落钩，落在河中钢管桩支撑平台上，支撑平台设两个，分别位于索塔中横梁和上横梁处，距离索塔根部分别为39.346m和72.785m。然后撤掉平吊吊带，更换竖转吊带。

三、钢箱梁安装

1.桥段吊装

（1）起重船和驳船驻位

200t起重船和驳船均利用两岸四脚空心方块带缆驻位，由于受西护岸斜坡块体的影响，在±0水位时，吊船在吊装西段时的驻位与护岸线有260°夹角，吊装东段时有20°夹角；经核算吊船在-1.5m潮位以上均可工作。

（2）索具选取

索具采用80mm钢丝绳，长45m，共2根，经计算索具安全系数为5.3，满足吊高要求。

（3）吊装

吊船吊起钢箱梁后，缓慢靠近西桥台，通过晃绳调整箱梁与护岸前沿基本垂直，然后利用斤不落牵引钢梁让其西端倚靠在桥台上的纵向限位装置，确认箱梁轴线与理论轴线大致重合后，吊船缓慢落钩，将箱梁放在临时支撑墩上。然后用同样的方法进行中段、东段的安装。

2.钢箱梁安装经验钢箱梁的安装主要注意以下几方面。

（1）本工程设计单位要求钢箱梁制作不考虑预拱度，但在合拢前的三维调整中发现：由于钢结构焊接变形，实际制作成型的钢箱梁在无外力状态下和理论线型有几处3～5cm偏差，特别是当加上桥面荷载后，这几处偏差为8～10cm，经过设计核算不影响使用。我们认为：为了钢箱梁的受力合理和线型更加美观，当设计中无预拱度时，施工单位应向设计单位提出制作时的预拱度。

（2）梁合拢是最为关键的一步，必须通过几天早中晚对钢箱梁线型的观测找出其随温度变化的规律，然后确定在某一时刻钢箱梁的调整线型，在无日照状态下对钢箱梁余量进行切割，焊上定位马板，然后进行合拢缝焊接。

（3）梁安装后的三维调节是确保钢箱梁线型的前提，必须做到每个方向上的调节都切实可靠。

结语：在实际利用斜拉自锚式桥梁施工技术开展施工工作时，会涉及到多个细节，其中主要包括钢箱梁拼接，缆索架设等内容。在大量实践与应用的同时取得理想效果，从该工程当中总结的宝贵施工经验，对后续施工工作有一定的指导作用。上述工程在严格遵循相关标准与流程施工的基础上，取得良好的施工质量，并顺利完成竣工验收工作。相关部门以及工作人员必须提高对斜拉自锚式桥梁施工技术的重视程度。再结合实际的基础上，对其进行恰当使用。

参考文献：

[1]王晓明，雷晓鸣，王成树，etal.自锚式悬索-斜拉桥吊装施工方法及其性能分析[J].桥梁建设，2016，46（4）：114-119.

[2]李方柯.自锚式斜拉-悬吊组合体系桥梁主梁施工方法分析及模型试验研究[D].西南交通大学，2012.