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【摘要】重庆红岩村嘉陵江大桥为（91.4＋138.6＋375＋120＋7.8）m公轨两用钢桁梁斜拉桥，桥塔采用门式框架钢筋混凝土结构，塔高202m。

桥塔以红岩片为设计理念，塔柱及横梁均设计为台阶造型，上塔柱锚固段设有用于斜拉索锚固的钢锚箱。

塔柱标准节段为6m，共计36个节段，采用液压爬模分节段施工，在圆弧倒角及造型台阶部位采用定型钢模板，剩余大面部分采用维萨板；塔柱施工至一定高度后在两塔柱之间设置横撑施加预顶力，以平衡塔柱的内倾水平力；上塔柱锚固段钢锚箱采用动臂塔吊吊装，其中首节段钢锚箱采取索导管与钢锚箱箱体分离安装工艺；混凝土采用研发的泵管转动装置浇筑成型。塔梁采取异步施工工艺，先施工塔柱后施工横梁，中横梁采用落地式钢管支架，上横梁采用牛腿支架作为支撑体系。

【关键词】斜拉桥；桥塔；液压爬模；钢锚箱；横梁；塔梁异步施工；牛腿支架；施工技术

1 工程概况

重庆红岩村嘉陵江大桥为双塔双索面公轨两用钢桁梁斜拉桥，跨径布置为（91.4＋138.6＋375＋120＋7.8）m。桥塔采用门式框架钢筋混凝土结构，总高度为202m，混凝土等级为C50，单个桥塔混凝土方量为1.3×104m³。

桥塔以红岩片为设计理念，塔柱及横梁均设计为台阶造型，塔柱按照100∶1.5内倾，断面为十八边形，横梁为台阶拱形。桥塔斜拉索锚固段设计为钢锚箱，钢锚箱共计14个节段，单个节段重达26t，首节段钢锚箱索导管长达8m，穿过2个塔柱节段。桥塔结构如图1所示。

图1 桥塔结构

2 桥塔总体施工方案

塔柱采用液压爬模分节段施工，标准节段长6m，共计36个节段，采用劲性骨架加劲。塔柱施工至中横梁以上位置后，在两塔肢之间每隔30m采用型钢设置1道支撑。

塔柱与横梁采用塔梁异步施工工艺，先施工塔柱后施工横梁。下横梁施工时先对原地面回填夯实，然后浇筑1层混凝土作为下横梁底模及支撑系统。中横梁采用落地式钢管支架施工，上横梁采用牛腿支架施工。

塔柱施工至上塔柱锚固段后，安装1台大型动臂塔吊，同步进行钢锚箱安装，并要求精确定位、固定牢固。塔柱施工平面布置如图2所示。

图2 塔柱施工平面布置

每循环使用10个节段后重新更换1次，确保混凝土的几何尺寸及外观质量。塔柱模板布置如图3所示。

图3 塔柱模板布置

3.2 桥塔线形控制技术

塔柱高202m，按照100∶1.5内倾，采取塔梁异步施工方法。在施工过程中，塔柱施工处于悬臂状态，随着塔柱的不断增高，整个塔身逐渐向内侧倾斜，导致塔柱线形发生变化，并且塔柱根部应力不断增大。

因此，为保证塔柱线形满足设计要求，以及减小塔柱内倾的水平分力和塔底应力，对整个桥塔施工过程模拟分析，计算出塔柱在悬臂时每浇筑完成1个节段的内倾量及内倾产生的水平分力，然后根据计算结果在每节段塔柱测量放样时设置预偏量，在两塔柱之间设置横撑施加水平预顶力以平衡塔柱自身的内倾水平力，保证整个桥塔的线形及应力满足设计及规范要求。在塔柱施工至横撑以上5个节段位置时开始施加相应位置横撑的预顶力。塔柱横撑布置如图4所示。

图4 塔柱横撑布置

3.3液压爬模安全防护

塔柱采用液压爬模施工工艺，整个施工过程均为高空作业，且桥塔紧邻城市主干道，高空坠物是安全管理工作重点。采用钢板网代替常规的密目网对整个爬架四周进行全封闭防护。

钢板网分块安装，单块大小可根据现场实际情况定做，安装时采用专用卡扣固定在爬架上。为增加钢板网的刚度，钢板网设计为波浪形；为减小风力对爬模体系的影响，钢板网孔眼面积为整块钢板网的50％。钢板网只需安装1次，过程中基本无损坏，可重复使用液压自动爬模技术，有效解决了密目网易损坏、易燃、频繁更换等缺点。

3.4 钢锚箱安装

钢锚箱单个节段重达26t，用于塔柱施工的塔吊最大吊装重量仅10t，无法满足钢锚箱吊装要求。因此，当塔柱施工至锚固段时，在2个塔肢之间安装1台32t动臂塔吊进行钢锚箱吊装。动臂塔吊具有大臂仰臂、趴臂功能，可以避免多塔作业时与既有塔吊发生碰撞。钢锚箱吊装如图5所示。

图5 钢锚箱吊装

由于首节段钢锚箱的索导管长达8m，竖向穿越2个塔柱节段（标准节段高6m），无法一次安装就位，采取索导管与箱体分离安装工艺。施工时，将索导管在钢锚箱体内断开，断开处采用法兰连接，索导管与钢锚箱分离安装示意如图6所示。

图6 索导管与钢锚箱分离安装示意

施工时，根据设计位置安装索导管并利用既有劲性骨架固定，待相应节段钢筋、模板和混凝土工程施工完成后吊装钢锚箱液压自动爬模技术，使其与索导管连接固定。

在厂内钢锚箱与索导管试拼过程中，采用300mm×6mm钢管将两侧索导管连接在一起（见图7），以保证两侧索导管相对位置准确，避免造成钢锚箱索导管法兰无法精准连接。连接钢管两侧采用法兰断开，以便散件进行运输。

图7 索导管定位装置

3.5 混凝土泵送

塔柱混凝土浇筑采用地泵泵送。由于塔柱顶部空间狭小，无法采用常规的布料机进行布料；同时，塔柱施工均为高空作业，各项工作基本都需要塔吊配合，单节段塔柱混凝土浇筑用时5～6h，长时间占用塔吊进行混凝土浇筑会导致其它工作无法开展，大大降低了施工效率，增加了施工成本。因此研发了一种用于桥塔混凝土施工的泵管转动装置，可实现泵管自由转动布料，有效解决了长时间占用塔吊进行混凝土浇筑的问题。

混凝土泵管转动装置由小型电机、齿轮、［10槽钢、L100mm×10mm角钢、10mm厚钢板组装加工而成（见图8），利用［10槽钢作为背楞，在上面铺设10mm厚钢板组成泵管转动装置的支撑体系支撑在塔柱内模板上；采用L100mm×10mm角钢焊接1个框架，作为泵管的限位装置；在小型电机和泵管上面分别设置1个齿轮，两齿轮相互咬合，通过电机转动进而带动泵管的转动，实现泵管自由布料。该混凝土泵管转动装置安拆方便，能达到施工便捷、提高施工效率的目的。混凝土泵送浇筑如图9所示。

图8 混凝土泵管转动装置

图9 混凝土泵送浇筑

剪力槽上面安装承重钢靴，钢靴通过精轧螺纹钢锚固在塔壁上。在地面分片加工型钢支架体系，单片支架体系长27m，重10t。为了减小吊装难度，在架体中间位置断开，通过塔吊吊装支架体系下放至承重钢靴上面，然后将2个断开的支架焊接成整体。架体安装如图11所示。

图11 架体安装

4 结语

重庆红岩村嘉陵江大桥为公轨两用钢桁梁斜拉桥，桥塔高202m，桥塔结构形式新颖、复杂，上塔柱锚固段设计为钢锚箱锚固体系，整个桥塔施工难度较大。

通过桥塔线形控制技术、钢锚箱安装技术、牛腿支架施工等关键技术的应用，解决了桥塔线形控制难度大、钢锚箱重量重、横梁高度高的技术难题，顺利完成了桥塔施工，整个桥塔施工质量及线形满足设计及规范要求。