黄冈长江大桥主塔施工技术方案

　　摘要：根据主塔的结构特点及现有的施工技术水平，全面介绍黄冈长江大桥主塔施工技术方案。

　　关键词：主塔、施工方案、爬模、塔吊

　　Abstract: According to the main tower of the structure and the existing construction technology level, a comprehensive introduction is to the main tower Huanggang Yangtze river bridge construction technology solutions.

　　Key Words: main tower, construction plan, climb mold, crane

　　一、工程概况

　　黄冈长江大桥设计为公铁两用钢桁斜拉桥，其跨度布置为(81+243+567+243+81)m，上层为四车道高速公路，下层为双线铁路，2#、3#墩为黄冈长江大桥主塔墩。

　　主塔采用钢梁混凝土H型结构，塔高(塔座顶面以上)为190.5米，主塔由下塔柱、中塔柱、上塔柱、下横梁及上横梁组成。斜拉索采用平行钢丝，并在主塔上塔柱斜拉索锚固区设置24-Φ7预应力钢丝束。主塔下塔柱高34.0m，采用单箱双室截面;中塔柱高105.5m，采用单箱单室截面;上塔柱高51.0m，采用单箱单室截面，并在上塔柱内设有斜拉索锚块;下横梁高8m，横桥向长约32.1m，顺桥向宽8.5m，采用单箱双室预应力混凝土结构。上横梁高8.0m，横桥向长约23.852m，采用单箱单室预应力混凝土结构。为增加整个桥梁的美观及与周围环境相协调，在主塔横桥向内外侧设置装饰槽。

　二、主塔施工总体方案

　　黄冈长江大桥2、3#墩主塔墩采用国内较成熟的液压自爬模法进行施工，每个塔布置两台液压自爬模。综合考虑爬模的最大浇筑高度、塔柱截面突变位置、第一次爬模安装所需高度及装饰槽位置等因素，将每个主塔分为33节段进行施工，其最大浇筑高度为6m;下横梁采用塔梁同步施工方案，分两次进行浇筑;上横梁采用塔梁异步施工方案，分两次进行浇筑。

　　三、塔柱施工方案

　　1、下塔柱施工

　　考虑到下横梁采用塔梁同步施工，为确保塔柱的连续施工，在下塔柱施工的同时进行下横梁现浇支架的搭设，则下塔柱外模采用采用三面液压爬模施工，横桥向内侧外模由于受下横梁现浇支架影响采用翻模法进行施工;下塔柱内模由于内腔结构尺寸变化大，且下塔柱总高度较小，采用翻模法施工。下塔柱施工时，采用型钢劲性骨架作为钢筋骨架及模板的定位依托。

　　2、中塔柱施工

　　中塔柱结构在下横梁位置由下塔柱的外倾结构形式变化为中塔柱内倾结构形式，单箱单室截面，根据中塔柱的结构形式，中塔柱内外模均采用液压自爬模进行施工。为了平衡中塔柱混凝土自重向内侧倾斜力矩，在中塔柱施工至第17节段和第21节段布置两道横撑，每道横撑主动对撑力为100t，由2根Φ1000mm×20 mm钢管柱加工而成。根据上横梁施工支架安装的需要，中塔柱施工至上横梁支架位置时预埋下横梁支架预埋件。至上横梁与位置时，将塔柱内侧与上横梁相交断面处湿接缝钢筋通过钢筋连接套筒预埋、预应力管道提前预埋好。中塔柱施工时，采用型钢劲性骨架作为钢筋骨架及模板的定位依托。

　　3、上塔柱施工方案

　　上塔柱属于单箱单室结构，但是在上塔柱区段，属于斜拉索的锚固区，腔室内斜拉索的锚固齿块数量多，且结构形式多变，则上塔柱外模采用液压自爬模施工，内模受斜拉索的锚固齿块影响，采用木模或者钢模进行施工。其中上塔柱施工的关键是斜拉索索导管安装及定位。索导管采用专用的索导管定位架进度安装和定位，定位架必须具有足够的强度和刚度;索道管定位分两阶段进行，首先在岸上将索道管安装至定位架上，并在定位架上将索导管进行初步定位，然后将索道管定位架整体吊装至塔柱上，最后在塔柱上对索导管进行精定位。

　　索导管定位的具体步骤如下：

　　⑴在胎具上组拼索道管定位架，测量放样索导管与定位架的相对位置，并根据初步放样结果，在定位架上焊接索导管限位框架和索导管可调装置。

　　⑵将索道管安装在定位架上，通过可调装置对索道管进行初步定位。

　　⑶将索道管定位架和索道管一起吊装至主塔上进行安装定位。

　　⑷对索导管进行精确定位，精确定位完成后，将索导管与定位架焊接牢固，完成斜拉索索导管的安装及定位。

　　四、上、下横梁施工方案

　　1、下横梁施工

　　黄冈长江大桥2#、3#主塔墩下横梁高8.0m，顺桥向宽8.5m，采用单箱双室截面，顶、底板厚0.8m,采用预应力混凝土结构。

　　根据下横梁的特殊结构形式及设计要求，下横梁采用水平分层，与塔柱同步施工的原则进行施工，第一次浇筑至中下塔柱交界的转角位置，共4m高，第二次浇筑剩余的部分，共4m高。

　　下横梁支架采用落地承重支架，落地承重支架立柱采用钢管柱，下部支承在塔座上，上部承重主梁采用承载能力大并装拆方便的大段钢箱梁。根据下横梁的结构形式，支架承重立柱采用Φ1000mm×10mm钢管柱，连接系采用Φ351mm×10mm和Φ219mm×8mm两种钢管作为连接系，上部承重主梁采用高1.5m，宽1.0m的钢梁箱梁。下横梁

　　第一次下横梁混凝土浇筑完毕后，为防止在浇筑第二次横梁混凝土时，第一次浇筑横梁底板开裂，在浇筑横梁第二次混凝土前对横梁底板进行检算，根据检算结果，张拉6束横梁底板预应力束，确保横梁底板混凝土不开裂。

　　2、上横梁施工

　　上横梁采用的是单箱单室的预应力混凝土结构，根据施工要求，上横梁采用塔梁异步施工方案进行施工，水平分两层进行浇筑，第一次浇筑5.5m高，第二次浇筑2.5米高。

　　由于上横梁离地面太高，无法采用落地支架法进行施工，只能采用在主塔上预埋牛腿的方式进行施工，通过预埋在主塔上的牛腿结构作为上横梁施工的承重结构，在牛腿上搭设支架，采用HM488×300的型钢作为支撑结构，采用贝雷梁作为主梁结构。

　　第一次上横梁混凝土浇筑完毕后，为防止在浇筑第二次上横梁混凝土时，底板出现开裂，同下横梁施工一样，经过检算后，先张拉6束底板预应力束，确保上横梁底板混凝土不开裂。

　　五、塔吊选型及布置方案

　　主塔为高耸结构，为满足施工过程中的吊装作业要求，充分考虑塔吊的吊重曲线、塔吊附墙后允许的最大自由高度、塔吊拆除时自动降塔需要以及主塔施工时的场地布置情况等因素，对塔吊的选型及布置进行综合考虑。

　　黄冈长江大桥2#、3#主塔墩都通过施工栈桥与岸边相连，且施工栈桥均布置在上游侧，所有的施工材料及机具均能通过施工栈桥运输至主塔的下放，故在上游侧布置一台小塔吊负责上游侧主塔施工，在下游侧由于距施工栈桥较远，故在下游侧布置一台大塔吊负责下游塔柱的施工。另外考虑到附墙后的最大自由高度，小塔吊每施工4个节段进行一次附墙，大塔吊每施工6个节段进行一次附墙;塔吊使用完成后，其拆除均考虑塔吊自行降塔，故在布置位置上进行重点考虑。

　　六、结语

　　黄冈长江大桥主塔墩以结构高耸，塔柱截面大，主塔受力大等特点，通过优化施工方案，统筹考虑整个施工技术方案，使整个主塔施工非常顺利，有效地缩短了主塔施工周期，减少了施工成本投入，取得了一定的经济、社会效益，同时为同类型主塔施工留下了宝贵的施工经验。

　　参考文献：

　　[1]中铁大桥设计院《黄冈长江大桥施工设计图纸》

　　[2]《高速铁路桥涵工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)