大跨度预应力混凝土斜拉桥施工的关键技术

大跨度预应力混凝土斜拉桥施工的关键技术

1杨孝祥谯恒

1.身份证号：500235198611023216

摘要:大跨度预应力混凝土斜拉桥是现代桥梁工程中的重要类型，文中探讨了大跨度预应力混凝土斜拉桥施工过程中的关键技术，包括主梁施工、斜拉索安装与张拉以及桥塔施工，通过分析这些关键技术的实施要点和注意事项为相关工程实践提供参考，研究表明精确控制主梁线形、合理安排斜拉索施工顺序以及保证桥塔垂直度是保证大跨度预应力混凝土斜拉桥施工质量的重要环节。

关键词:大跨度；预应力混凝土；斜拉桥；施工技术；主梁；斜拉索；桥塔

引言:

大跨度预应力混凝土斜拉桥因其优良的力学性能、经济性和美观性，在现代桥梁工程中得到广泛应用，然而此类桥梁的施工过程复杂，技术要求高，需要解决诸多关键问题，文中旨在探讨大跨度预应力混凝土斜拉桥施工过程中的关键技术，重点关注主梁施工、斜拉索安装与张拉以及桥塔施工等方面，以期为相关工程实践提供有益的参考和指导。

一、主梁施工技术

（一）悬臂浇筑施工技术

悬臂浇筑施工技术是大跨度预应力混凝土斜拉桥主梁施工的重要方法，该技术通过在桥塔两侧对称浇筑混凝土节段，逐步向跨中延伸，最终合龙完成主梁施工。施工过程中，首先需要精确控制每个节段的几何尺寸和线形，确保主梁整体线形的准确性，为此采用高精度测量设备和先进的测量技术如全站仪和GPS定位系统，实时监测和调整主梁线形，混凝土的配比设计和浇筑工艺至关重要，通常采用高性能混凝土以提高强度和耐久性，浇筑时采用分层浇筑、振捣密实的方法，确保混凝土质量。注重养护工作，采用覆盖保湿、喷雾等措施，防止混凝土开裂，预应力张拉是保证主梁结构性能的关键环节，张拉过程中需要严格控制张拉力和伸长量并按照设计要求进行分级张拉，通过合理布置预应力筋，有效平衡悬臂施工阶段的不平衡弯矩，减少主梁变形，在施工过程中还需要考虑温度应力、徐变和收缩等因素对主梁线形的影响，采取相应的补偿措施。

（二）挂篮法施工技术

挂篮法施工技术是悬臂浇筑主梁的重要辅助手段，广泛应用于大跨度预应力混凝土斜拉桥的施工中，挂篮是一种可移动的临时支撑结构，用于支撑和成型主梁节段，挂篮的设计和制造直接影响施工效率和质量，因此需要充分考虑刚度、强度和稳定性。通常采用钢结构挂篮并进行有限元分析，优化结构设计，挂篮的安装和拆卸是施工过程中的关键环节，需要制定详细的操作规程，确保安全高效，在移动过程中采用滑移或爬升方式并配备液压系统，实现精确定位和调整，为提高施工效率，可采用大节段挂篮，一次完成更长的主梁节段浇筑，然而这也对挂篮的承载能力和稳定性提出了更高要求。在混凝土浇筑过程中，需要监控挂篮的变形情况，及时进行调整以确保主梁的几何精度，还需要考虑风荷载对挂篮的影响，采取必要的加固措施，在寒冷地区施工时还需要注意挂篮上的积雪和结冰问题，采取相应的防护措施，随着智能化技术的发展，逐渐引入智能监测系统，实时监控挂篮的受力状态和变形情况，提高施工安全性和质量控制水平[1]。

二、斜拉索安装与张拉技术

（一）斜拉索安装技术

斜拉索安装是大跨度预应力混凝土斜拉桥施工的关键环节，直接影响桥梁的受力性能和使用寿命，安装前，需要对斜拉索进行严格的质量检验，包括外观检查、力学性能测试等，确保其满足设计要求，斜拉索的制作通常采用预制法，在工厂内完成钢绞线的加工和防腐处理以保证质量和效率。安装过程中，首先需要精确定位锚固点，采用高精度测量设备如全站仪和GPS系统，确保锚固点位置的准确性，斜拉索的吊装通常采用塔吊或专用吊机，根据桥梁结构特点和施工环境选择合适的吊装方案，为防止吊装过程中斜拉索受损，需采用专用吊具和保护措施，在高空作业时严格执行安全操作规程，做好防坠落保护。斜拉索就位后，需要进行精细调整，确保其与设计位置吻合，对于长索，可采用分段安装法，减少整体吊装难度，在沿海或腐蚀性环境中施工时需要特别注意斜拉索的防腐保护，采用高性能防腐材料和工艺如热浸镀锌、环氧涂层等，延长斜拉索使用寿命，还需考虑风振问题，必要时安装减振装置如阻尼器或扰流板，降低风致振动对斜拉索的不利影响。

（二）斜拉索张拉技术

斜拉索张拉是确保大跨度预应力混凝土斜拉桥结构性能的关键工序，需要精确控制张拉力和伸长量。张拉前，需要制定详细的张拉方案，包括张拉顺序、分级张拉步骤和张拉力控制指标等，通常采用同步顶推法进行张拉，利用液压同步系统，确保多根斜拉索同步受力，张拉设备选用高精度液压千斤顶和张拉机具，配备压力传感器和位移传感器，实时监测张拉力和伸长量，张拉过程中，严格控制张拉速度，避免冲击载荷对斜拉索造成损伤。对于长索，需考虑摩擦损失的影响，采用分段张拉或过张拉等方法补偿，张拉力的控制通常采用应力-应变双控法，既监测张拉力，又监测索体伸长量，确保张拉效果，在张拉过程中需要密切关注主梁和桥塔的变形情况，必要时进行实时调整以保证桥梁整体线形，对于温度敏感的斜拉桥，需考虑温度对张拉效果的影响，选择合适的张拉时间，必要时进行温度补偿。张拉完成后，进行锚固操作，确保锚固装置可靠性，安装防松装置如锁定螺母或楔块，防止斜拉索松弛，为了监测斜拉索在使用过程中的受力状态，可安装智能监测系统如光纤传感器，实现长期动态监测，还需制定斜拉索张拉力的检测和调整方案，定期进行检查和维护，确保斜拉索在桥梁全寿命周期内保持良好的工作状态

[2]。

三、桥塔施工技术

（一）滑模施工技术

滑模施工技术是大跨度预应力混凝土斜拉桥桥塔施工中广泛应用的高效方法，该技术通过液压系统驱动模板沿桥塔垂直方向连续滑移，实现混凝土的不间断浇筑。滑模系统主要由模板、工作平台、液压系统和控制系统组成，模板设计需考虑刚度、强度和表面平整度，通常采用高强度钢模板并配备可调节装置以适应桥塔截面的变化，工作平台分为上下两层，上层用于混凝土浇筑和钢筋绑扎，下层用于混凝土收面和养护，液压系统采用多点同步控制技术，确保滑模均匀上升，通常配备备用油泵，防止系统故障导致施工中断。滑模速度一般控制在15-30厘米/小时，需根据混凝土凝结时间和强度发展情况进行实时调整，混凝土配合比设计需满足早强、低收缩和低热化要求，通常采用高性能混凝土，添加减水剂和缓凝剂等外加剂，施工过程中，需密切关注桥塔垂直度，采用高精度测量设备如全站仪和倾斜传感器进行实时监测，并通过调节液压系统进行及时纠偏。

为确保混凝土质量，采用分层浇筑、振捣密实的方法并注重养护工作，采用覆盖保湿、喷雾等措施防止表面开裂。滑模施工还需考虑预埋件的安装精度如斜拉索锚固系统和预应力管道，需采用专用定位装置确保其位置准确性，还需注意施工安全，特别是高空作业的防护措施如设置安全网、防护栏等，在恶劣天气条件下如强风或暴雨，需采取相应的防护措施，必要时暂停施工，滑模施工技术的优势在于施工速度快、质量可控，但对设备要求高，需要专业的操作团队和严格的质量管理体系。

结束语:

大跨度预应力混凝土斜拉桥施工是一项系统工程，涉及众多关键技术，通过对主梁施工、斜拉索安装与张拉以及桥塔施工等关键技术的探讨，可以看出精确控制和科学管理在整个施工过程中的重要性，未来随着新材料、新工艺和新设备的不断应用，大跨度预应力混凝土斜拉桥的施工技术将更加完善，为桥梁工程的发展做出更大贡献。

参考文献

[1]郑贤鹏.大跨度预应力混凝土斜拉桥施工的关键技术分析[J].低碳世界,2023,13(09):139-141.

[2]张金杯.大跨度预应力混凝土矮塔斜拉桥合龙施工技术[J].北方交通,2018,(04):16-19.

[3]宋海峰.大跨度预应力混凝土斜拉桥施工技术[J].四川建材,2017,43(07):130-131.