三塔懸索橋中鋼塔施工技術及經(jīng)濟分析
2018-03-26
1. 工程概況
1.1 泰州長江公路大橋為主跨1080m三塔懸索橋，主橋兩邊塔為鋼筋混凝土塔，主橋中塔由于結構受力原因采用人字型鋼結構塔，中
塔高182.5m，其中：交點以上塔柱高110.5m，交點以下塔柱高72.0m。
兩條斜腿在塔底的叉開量為36.0m，斜腿段縱向坡度為4：1，中塔橫向為門式框架結構，兩塔柱間的橫向中心距塔頂處為34.8m，塔底處為42.58m，塔柱橫向呈3650：69的坡度。
1.2 鋼塔柱為單箱多室截面。
塔柱橫橋面尺寸為5.0m，縱橋向尺寸：直線段從頂面6.0m變化到底面9.672m，過渡段從頂面9.672m變化到底面15.614m；斜腿段為6.0m。
表1 中塔架設的技術標準
表6 鋼塔安裝工程數(shù)量
1.3 中塔設兩道橫梁。上橫梁頂面高程為+185.5m，下橫梁頂面高程為+65.9m，D1～D3節(jié)段是下塔柱的一部分，長均為15.0m，D4、D5節(jié)段及下橫梁為下塔柱的另一部分，橫橋向坡度為39：1920。D4節(jié)段為褲叉形，長10.775m，，D5節(jié)段長15.0m，下橫梁長31.4m，斷
表2 鋼塔施工主要設備
表4 下塔柱施工人員配置表
面呈梯形，頂面寬13.0338m，底板寬14.8774m，高5.0m，頂面安裝標高為+65.9m；D5以上及上橫梁為上塔柱部分，上塔柱分15個節(jié)段，上橫梁外形為橫置的K型，在橋中心線處的梁高為3.588m，近塔柱處的梁高為10m，長25.99m， 塔柱結構見下圖1。
表3 施工周期
表7 鋼塔架設工程（下塔柱）經(jīng)濟單價分析表 單位：10t
2. 鋼塔安裝技術難點
2.1 塔柱架設是再現(xiàn)工廠制造精度的過程，其核心問題是采取有
效措施恢復工廠匹配制造時相連節(jié)段的相對幾何位置和相連節(jié)段端面的金屬接觸率。
中塔架設的技術標準見表1。
表5 上塔柱施工人員配置表
表8 鋼塔架設工程（上塔柱）經(jīng)濟單價分析表 單位：10t
注：人工費、材料費、均參照公路預算定額（JTG/T B06-02-2007）附錄四定額基價取定。
機械臺班使用費參照公路工程機械臺班費用定額（JTG/T B06-03-2007）中機械臺班定額基價取定。1200t、1000t浮吊、MD3600塔吊臺班單價按市場租賃價格確定。
2.2 根據(jù)鋼塔安裝技術標準采取以下施工措施：
（1）設置塔底定位架確保D0段精確定位。
（2）節(jié)段由制造廠運往安裝現(xiàn)場過程中，應對節(jié)段端的機加工面采取必要的保護。
?。?）塔柱節(jié)段的架設難點是超重、超大構件的高空吊裝施工，施工中要高度重視安全管理及加強安全質(zhì)量控制措施，如避開大風期等。
?。?）節(jié)段架設的施工測量要充分考慮日照引起的影響，盡量避免受此影響，可安排在凌晨以前進行觀測測量等工作。
?。?）設計中在J1、J4、J6、J16接頭安排了調(diào)整措施，即所謂的調(diào)整接頭，以利于保證安裝精度。
?。?）考慮到塔柱安裝過程中的穩(wěn)定及位置的精確，施工組織設計中應在塔柱斜腿部分及兩塔柱之間設置必要的主動橫撐。 （7）由于節(jié)段的拼接形式是按端面金屬接觸率與高強度螺栓共同受力原則設計，而且塔柱的板厚較厚，施工中要采取必要的措施，保證端面接觸率及高強度螺栓的預緊力達到設計要求。
（8）D4、D5接頭為焊接接頭，焊接完后按規(guī)定進行檢測，保證焊接質(zhì)量可靠。
3. 鋼塔安裝工藝流程
根據(jù)鋼塔結構特點、安裝高度、單塊最大起吊重量以及通航高度的限制，分下塔柱吊裝和上塔柱吊裝兩種工藝，下塔柱D0～D2節(jié)段使用1200t浮吊吊裝；D3～D5節(jié)段采用1000t浮吊吊裝；D5節(jié)段以上采用MD3600塔吊吊裝施工。具體工藝流程如圖1。
3.1 下塔柱吊裝工藝流程（見圖2）。
3.2 上塔柱吊裝工藝流程（見圖3）。
4. 主要施工設備選用、施工周期、勞動力配置
4.1 主要機具設備（見表2）。
4.2 施工周期（見表3）。
4.3 勞動力配置。
4.3.1 下塔柱施工人員配置表（見表4）。
4.3.2 上塔柱施工人員配置表（見表5）。
5. 鋼塔安裝經(jīng)濟分析
5.1 鋼塔安裝工程數(shù)量（見表6）。
5.2 鋼塔架設工程（下塔柱）經(jīng)濟單價分析表（見表7）。
5.3 鋼塔架設工程（上塔柱）經(jīng)濟單價分析表（見表8）。
6. 結束語
繼泰州長江大橋水中中塔采用鋼塔結構后，同類橋型如：安徽馬鞍山長江大橋、武漢鸚鵡洲長江大橋水中中塔相續(xù)采用鋼塔結構，盡管構造細節(jié)不同，但安裝方法基本一致。作為水中跨越能力大的三塔懸索橋結構形式，中鋼塔在跨越大江、大河橋梁結構設計中將會得到廣泛應用，研究鋼塔安裝在施工中的安裝工藝、機械選型、施工周期等方面對其提高技術經(jīng)濟效益會有很大意義，隨著對三塔懸索橋在實踐中的研究，水中中塔柱的結構形式會得到不斷的創(chuàng)新，本文對鋼中塔施工安裝進行的技術經(jīng)濟分析僅僅是一個拋磚引玉，有否不妥，值得同仁商榷。
參考文獻
[1] 泰州長江大橋鋼塔設計施工圖.
[2] 泰州長江大橋中鋼塔施工組織設計.
[3] 鐵路橋涵鋼梁安裝定額.
[4] 公路預算定額（JTG/T B06-02-2007） 、公路工程機械臺班費用定額（JTG/T B06-03-2007）.
[5] 《工程技術定額的編制》中國鐵道出版社 作者：凌之幟 編 褚家哲 審.
[6] 《企業(yè)定額編制原理與實務 》 中國建筑工業(yè)出版社 作者： 袁建新 著.
[文章編號]1006-7619（2014）01-21-027
[作者簡介] 張漢波，職稱：高級工程師、國家注冊造價工程師。
