对贵溪大桥主桥设计和施工(二)——索塔

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1、贵溪大桥主桥设计和施工（二）——索塔吴小云1,徐志顺2,江申3（1、北京建达道桥咨询有限公司驻赣办，江西南昌330000）（2、江西省贵溪市城乡规划设计研究所，江西贵溪335400）（3、江西诚兴路桥工程技术有限公司，江西南昌330000）摘要：贵溪大桥为独塔无背索斜拉桥，基础是索塔受力的保证，采用前、后肢各一个嵌于岩层内的圆形钢筋混凝土桩基础，塔身是主桥的主要承重结构，应周详地考虑各连接部位的受力和细部构造。由于是斜塔，施工工艺的设计和安装是保证工程质量的关键。现就其设计和施工作一介绍。关键词：基础设计；塔身设

2、计；桩基挖孔；有爬架爬模法施工；混凝土的浇注；0前言贵溪大桥索塔位于西岸红砂岩露头的岗埠上，根据地质资料，索塔处基础地质情况良好，无覆盖层，岩石表面亦无强风化层，地面以下即为弱风化和微风化细砂岩。1索塔设计1.1基础设计从利用良好的地质条件减少基础工程量、节省投资出发，索塔基础采用索塔前、后肢各一个直径9.5m，深18m嵌于岩层内的圆形钢筋混凝土挖孔桩基础，基底进入微风化岩层。两基础中心距22.7m（图1）。在地面处塔宽范围内两基础以2.0m厚钢筋混凝土系梁相连。前、后肢双桩基础在顺桥向，共同抵抗巨大的塔根弯矩，

3、横桥向也共同抵抗索塔横向的倾覆力矩。图1索塔基础构造（单位：m）由于紧连索塔的A段主梁混凝土标号为C55,与基桩混凝土标号C30差距较大，为避免在存在较大剪力的桩、梁衔接处形成施工缝，由施工单位建议，业主、设计、监理方同意，把不同标号混凝土的接缝下移至桩顶以下2m处的桩身截面上，并将施工缝以上2m段C30混凝土桩身改为C55，以使桩、梁衔接段混凝土一次浇筑，不留桩顶施工缝。1.2塔身设计索塔是主桥的主要承重结构，主梁恒载、活载的绝大部分均通过拉索传递到索塔，再传至基础。斜向索塔设置在大桥中心线上，至基础顶面垂直高

4、度111.89m，横桥向均5m等宽，塔身轴线水平倾角640，采用钢筋混凝土结构，混凝土标号为C50。为克服后肢在少数状态下出现的拉应力，塔后肢设有预应力。图2索塔的划分(单位：m)索塔结构尺寸如图2：下部前肢截面高7m，其前缘与上部塔身的前缘重合为一直线，故其水平倾角亦640，与地面垂直后肢截面高8m，两肢在距桥面约20m高度处通过中部变截面塔身的过渡合而为一，形成上部截面高度9m的等截面塔身，直至塔冠。两塔肢之间净距13.9m，中、上部塔身与两肢均为空心截面，截面的前、后壁厚均2m，侧壁厚1.4m。顶部16m长

5、的塔冠段壁厚减为0.8m。斜拉索锚块设置在塔身及前肢的前壁上。索塔根部的“分肢”是全桥的一个技术亮点，此种设计有效地解决了索塔根部应力过大，并使“裸塔”施工的安全高度明显提高，同时也给人一种心理上的稳定、安全感。斜拉索在塔上的锚固采用了较常规的设楔形块的锚固方式，同时也在锚固块的下方设计了工作平台（图3），不仅为施工张拉和日后检修提供了方便，也为与之固接的两侧壁和前壁起到了“隔板”的作用。在进行塔身局部应力分析时发现，工作平台对锚下楔形块的应力分布有相当的不利影响，锚块易出现应力集中现象，为此，在工作台和楔形块交

6、接处设置了断缝，这也是设计在构造处理上的优化。图3索塔锚固端构造2索塔施工2.1桩基挖孔考虑到基桩截面大，桩四周岩性不尽一致，因此基坑开挖过程中，要求每隔3m-4m高度必需从岩壁上取出相对较软弱的岩石样品进行抗压强度试验，施工发现，随深度的增加，普遍抗压强度均在20MPa-30MPa之间，局部强度可以达到40MPa以上，因此，开挖时不但无须进行基坑支护，且使施工进度难以提高。施工人员考察了当地红石料厂，借鉴了当地采集石料做房屋围墙的工艺，决定采用切割机切缝，配合人工和机器破碎，效果良好，其流程如下：首先将开挖范围

7、内的岩面整平后，精确定位出基础中点，用割石机以中点为圆心，径向和环向切出30cm-40cm见方，20cm左右深度的不规则割缝（图4），再使用人工和挖掘机将已经切割开的岩体破碎、清运；在距侧壁边线5cm左右,再用人工剔凿修理侧壁，确保侧壁平整及形状精确。由于施工期处于雨季，故施工中还需进行基坑降水，在坑底设置集浆坑，基坑上搭设防雨蓬，基坑周围挖设防水沟、设置防水梗等。图4定位切割图5人工和挖掘机破碎清理2.3基础混凝土浇注由于基础体积大，施工时必须采用分层浇注，但每层体积还是较大，特别是塔、梁和基础固结处，一次浇注

8、方量约700m3。由于混凝土体积大，水化热产生的混凝土温度高且不易失散，现场测量混凝土内部温度局部最高可达80℃以上，而结构表面由于散热条件相对较好，其温度相对要低，故使混凝土内外温差达到40℃以上，如果不采取相应措施，势必会引起大量的温度裂缝。为避免大体积混凝土内部及表面产生裂缝，施工时从以下几个方面采取了措施：(1）布设冷却水管。为了降低混凝土内部温度，减小内外温差，