中铁大桥局集团六公司 湖北武汉 43010
摘要：本文以泗河大桥项目为依托，针对“H”型结构主塔采用液压爬模法施工及“п”型边主梁结构采用支架现浇法施工工艺，分别从设计图纸、施工技术方案等方面，对该项目主桥施工中的主塔及主梁设计特点及施工技术进行阐述。为以后同类工程施工的施工方案提供参考。
关键词：“H” 形主塔结构； “п”型边主梁结构；液压爬模施工；支架现浇施工。
1.项目概况
泗河大桥位于泗水县主城北部，连接泗河两岸，路线长677.4m，为城市主干路，是城市重要的景观性市政桥梁。主线桥桥梁全长480m，沿里程增加方向各联梁布置如下：（第一联3×30m双幅预应力混凝土连续梁）+（第二联51+79+140m H型独塔双索面斜拉桥）+（第三联4×30m双幅预应力混凝土连续梁）。主塔为H型独塔双索面混凝土斜拉桥，主塔墩总高72m（桥面以上）。主梁为“п”型预应力混凝土边主梁结构，桥面标准宽度36.5m（主塔区40.7m）。
本桥结构体系为塔梁墩固结体系，主塔主梁均为混凝土结构。主塔下塔柱采用翻模法施工，混凝土采用天泵放料，中、上塔柱采用液压爬模施工，混凝土采用塔吊提升吊斗放料；上横梁采用支架法现浇施工，主梁采用钢管桩支架法现浇施工。桥梁立面布置图见图1。
2、主塔结构设计特点
2.1 主塔结构
主塔为H形钢筋混凝土结构。塔底高程+86.6米，塔顶高程+174.503米，主塔自承台顶以上塔高87.903米，主梁结构顶面以上高72.0米。为了减小塔柱自由长度，改善塔柱受力性能，增强大桥景观效果，在距塔顶24.6米处设置一曲线形上横梁。上横梁以上部分称为上塔柱，上横梁以下至主梁结构顶面以上称为中塔柱，主梁梁底以下承台以上称为下塔柱。上塔柱高24.6m（上横梁中心高程+149.903m），中塔柱高47.4m，下塔柱高15.903m。独塔双索面共对称布设有84根斜拉索。主塔纵、横向立面图见图2。
6#主塔横桥向两塔肢向内倾斜，斜率为3.5：100；纵桥向主塔不倾斜。塔柱采用空心箱形断面，内设检修通道，主塔上、中塔柱采用单箱单室截面，横桥向宽度3m；纵向变宽，即塔顶处宽6m（不含塔冠），线性增加至主塔桥面处宽8m。标准截面纵桥向壁厚为外侧0.7m，内侧0.8m，横桥向壁厚1.2m。中塔柱塔根2m范围内局部加厚为纵桥向外侧1.05m，内侧0.95m，横桥向2.1m。标准段和加厚段之间设3m变厚段线性过渡。下塔柱空心段同样为箱型截面，下塔柱宽度8m；纵桥向壁厚1.2m，横桥向壁厚1.5m。下塔柱上部与主梁固结采用实体截面，下部承台以上2m范围内同样采用实体截面。实体段与空心段之间设置倒角过渡段，倒角为1.0×2.0m。
上、中塔柱为斜拉索锚固区段。拉索锚固区采用锯齿块构造。塔壁四周布置“井”字形预应力。锚固区预应力采用直径32mm预应力高强精轧螺纹粗钢筋，fpk =930MPa，单端交替张拉。
主塔上横梁采用箱型截面，跨中梁高2.5m，支点梁高4.75m（与主塔交接处），从支点至跨中采用圆曲线变化，半径分别为65m和75m，施工时横梁混凝土一次性整体浇筑。主塔下横梁采用箱型截面，梁高3.8m（路冠处），横桥向长31.5m，顺桥向宽6.0m，采用单箱单室截面，壁厚顶板厚0.5m，底板厚0.8m，腹板厚0.8m，下横梁与主梁0#块一同整体浇筑。主塔纵、横向立面图见图2和主塔塔柱断面图见图3。
2.2主塔设计特点
（1）主塔结构设计美观：主塔塔柱向内倾斜，截面渐变，上横梁采用圆曲线变化，结构美观，自身蕴藏着力的紧张感，同时又孕育着向高空伸展，直向青天的动势。
（2）塔柱设计采用空心薄壁结构，大大减少了混凝土用量，结构简洁，达到美观、经济的效果。
3主梁结构设计特点
3.1主梁结构
主梁按里程方向，设置4#墩、5#墩以及7#墩，其中6#为主塔。主梁边跨为4#-6#，共长130m，6#-7#为主梁主跨，长140m，基本跨越泗河主河道。由于主跨与边跨不对称，在边跨侧距4#墩51m处设置一个辅助墩5#，边跨4#-5#为压重段，其截面尺寸较标准截面有所增加，主梁截面见图4。
主梁为“п”型预应力混凝土边主梁结构，边主梁之间采用混凝土横梁连接，标准段横梁宽0.3m，纵向间距6m，压重段横梁宽0.5m，纵向间距4.9m。桥面标准宽度36.5m（主塔区40.7m），桥梁对称中心线处梁高3米，边主梁中线处梁高2.73米，边主梁外缘相距29.1米，内缘根据结构受力和构造需要成折线形变化。主梁于塔根两侧各14m范围内截面加高，桥梁对称中心线处梁高由3m变化至3.8m。桥面铺装采用4cm改性沥青玛蹄脂碎石+6cm改性沥青混凝，结构设计沉稳，
3.2主梁设计特点
“п”型边主梁结构：主梁设计采用“п”型边主梁+横梁的方式，其跨度大，桥面宽度大，边主梁结构刚度小，采用混凝土横梁连接，稳定性好，造型美观；
主梁不等跨布置：主跨侧长度140m，边跨侧长度130m，不平衡重采用在边跨增设一个辅助墩，并将边主梁加宽。
主梁结构设计沉稳：主梁位于两塔柱中间，与塔柱固结，配合84根斜拉索，整座桥梁结构感观效果沉稳。
4.主塔和主梁施工技术
4.1 主塔施工技术
4.1.1 临时设施布置方案
根据主塔结构形式及施工吊重要求，每个塔柱一台塔吊，塔吊型号QTZ5513，横桥向反对称布置在上下游两侧。塔吊底座及支撑螺栓预埋入承台混凝土中。中塔柱施工时，在上、下游面各布置一台电梯，作为施工人员上下主塔工具，电梯的底平台布置在0#块翼缘板上。
塔柱上、下横梁和主梁施工采用钢管桩支架法现浇施工，塔柱施工过程中在标高126.503m处设置一道横撑装置。
4.1.2 主塔各节段特性及施工方法
主塔共分为21节，其中下塔柱高15.903m，分为4节，第4节高3.8m，与主梁0#块一同浇筑；中、上塔柱按4.5m标准节高度分节至第19节，第20节高1.3m，第21节为塔观高3.2m。塔柱各节段特性及施工方法见下表1。
4.1.3 上横梁施工方法
上横梁一次浇注，横梁结构由于自重大，采用在0#块埋设预埋件用于架立钢管桩，在塔柱埋设预埋件作为支架边支点牛腿，钢管桩支撑与牛腿支撑相结合的方法搭设承重支架进行施工，支架结构采用钢管桩+贝雷梁+碗扣支架形式，分配梁采用双拼H588型钢。
4.1.4 主塔施工重点工序介绍
（1）下塔柱采用翻模施工，中、上塔柱采用液压爬模施工。
（2）为简化施工工序和施工难度，上横梁与塔柱采用异步施工，待液压爬模系统完全爬离上横梁区域后施工上横梁。
4.2 主梁施工技术
4.2.1主梁临时设施布置方案
4#-5#墩主梁位于岸边，落地碗扣式满堂脚手架法施工；5#-7#墩主梁位于河道之中，利用枯水期修筑施工便道，考虑枯水期河道水流量少，河床地质多为强、中风化泥岩，采用扩大基础方式更为经济快捷，主塔承台区域支架采用在承台上“直钢管柱＋斜钢管柱”支撑型式，承台区域外采用扩大基础+钢管柱支架支撑形式，钢管采用φ600×8mm钢管柱，标准跨钢管桩纵桥向间距9m，横向布置12根，桩顶分配梁采用三拼I45，贝雷梁上铺设I20分配梁及搭设碗扣支架，支架标高采用顶托调整，如此既方便主梁梁底标高控制，又便于安装人员挂索操作，同时也给后期支架拆除提供了空间。主梁支架布置方案见图5。
4.2.2主梁施工方法
主墩承台施工时预埋0#节段现浇支架预埋件。施工完成下塔柱第3节段后进行下横梁及主梁0#节段的施工。0#块施工后，继续进行主塔塔柱施工，同时进行主梁其余现浇段支架施工，根据施工设计图指导性施工节段线，将主梁分为7 个节段施工，节段长度为38.2+39.8+42.0+20.0+42.0+48.0+40.0m，依次按照0#梁段3#梁段的顺序施工，每施工完一个节段，张拉在该节段末锚固的钢束。浇筑砼完成现浇段施工后，进行斜拉索的挂设及张拉施工。
参考文献：
［1］《桥梁建筑美学》
［2］《桥梁建设》
论文作者:吴展铭
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/18
标签：横梁论文; 支架论文; 截面论文; 结构论文; 混凝土论文; 钢管论文; 预应力论文; 《基层建设》2016年1期论文;