（一）什么是主塔

在桥梁工程中，主塔通常是指斜拉桥或者悬索桥的索塔，即支承主索的塔形构造物（图3-2-1、图3-2-2）。

■图3-2-1　斜拉桥主塔（武汉二七长江大桥）

■图3-2-2　悬索桥主塔（武汉鹦鹉洲长江大桥）

（二）主塔的分类

1.斜拉桥主塔的分类

斜拉桥的主塔按材料、数量、形状等可分为不同的种类。

（1）根据主塔的材料可分为钢筋混凝土塔（图3-2-3）、钢塔（图3-2-4）等。

■图3-2-3　钢筋混凝土塔（沪通长江大桥）

■图3-2-4　钢塔（南京长江三桥）

（2）根据主塔的数量可分为独塔、双塔、三塔、四塔、五塔、六塔和七塔等（图3-2-5至图3-2-8）。

■图3-2-5　独塔（珠江黄埔大桥）

■图3-2-6　双塔（武汉长江二桥）

■图3-2-7　三塔（蒙华铁路洞庭湖大桥）

■图3-2-8　四塔（希腊里翁-安蒂里翁大桥）

（3）根据主塔的外形可分为独柱式、双柱式、H形、门字形、m形、倒Y形、A形、钻石形、花瓶形、人字形、拱形以及侧重景观的各种异形塔（图3-2-9至图3-2-20）。

■图3-2-9　独柱式塔（香港昂船洲大桥）　

■图3-2-10　双柱式塔（松花江松原大桥）

■图3-2-11　H形塔（威海长会口大桥）　

■图3-2-12　门字形塔（福州林浦大桥）

■图3-2-13　m形塔（澳门西湾大桥）　

■图3-2-14　倒Y形塔（苏通长江大桥）

■图3-2-15　A形塔（上海徐浦大桥）

■图3-2-16　钻石形塔（杭州湾跨海大桥北航道桥）

■图3-2-17　花瓶形塔（南京八卦洲长江大桥）

■图3-2-18　人字形塔（上海长江大桥）

■图3-2-19　拱形塔（马鞍山长江大桥右汊斜拉桥）

■图3-2-20　异形塔（沈阳浑河三好桥）

2.悬索桥主塔的分类

悬索桥主塔按外形及材料可分为以下几种类型。

（1）根据主塔横向结构的外形可分为门形框架式、桁架式、混合式等（图3-2-21至图3-2-23）。

■图3-2-21　门形框架式塔（舟山西堠门大桥）

■图3-2-22　桁架式塔（日本明石海峡大桥）　

■图3-2-23　混合式塔（美国金门大桥）

（2）根据主塔材料和塔底连接方式的不同可分为钢筋混凝土塔、钢塔、钢混组合塔（图3-2-24至图3-2-26）。

■图3-2-24　钢筋混凝土塔（五峰山长江大桥）　

■图3-2-25　钢塔（泰州长江大桥）

■图3-2-26　钢混组合塔（武汉鹦鹉洲长江大桥）(www.daowen.com)

（三）主塔的建造方法

下面根据主塔材料的分类，介绍钢塔和钢筋混凝土塔的安装方法。

1.钢塔的安装方法

钢塔有自重轻、抗震性能好、制造工厂化、安装速度快的优点，已广泛应用于大跨度斜拉桥和悬索桥。根据施工机械的能力，钢塔安装一般分为节段安装法和转体安装法。

（1）节段安装法。

对于节段重量不大、吊装高度不高的陆地城市景观桥钢塔，一般采用履带吊或汽车吊进行大节段钢塔吊装；对于深水桥梁的钢塔，一般采用大型塔吊安装，高度不高时也可采用浮吊安装。图3-2-27所示为马鞍山长江大桥中塔节段安装施工现场图及施工示意图。

■图3-2-27　节段安装法（马鞍山长江大桥中塔）

节段安装法方便灵活，不需要太多辅助措施，安全性能高。主要安装步骤如下。

①钢塔制造。钢塔加工要选择专业钢结构工厂，出厂前钢塔要进行预拼（图3-2-28），一般采用卧式预拼或立式预拼。预拼精度按照设计标准控制，预拼合格后在预拼口两端轴线处打样冲点、四角画对位线，作为现场安装调整的测量控制点和基准线。

■图3-2-28　钢塔厂内预拼

②钢塔运输。钢塔节段在工厂内运输采用液压台车，钢塔节段较高时采用卧运方式。长途运输可采用半挂车等重型汽车，采用水运时由厂内运到斜船架上，斜船架通过轨道运输到码头处，利用浮吊（或门式起重机）起吊装船。图3-2-29所示为钢塔节段运输实景。

■图3-2-29　钢塔节段运输实景

③钢塔安装。钢塔节段的吊装可以采用浮吊或者塔吊（图3-2-30），吊装用的耳板预先焊接在节段顶，通过专用吊具进行吊装。一般起始节段与塔座之间采用锚杆连接，节段安装时采用先初定位再精确定位进行调整（图3-2-31）。初定位是在吊装时利用导向辅助方式进行，吊机配合手拉葫芦拉拽和人工调整节段底口平面位置，节段精确调整是利用千斤顶调整节段的平面位置及标高。其余节段的安装通过临时拼接板定位安装。节段间的连接采用栓接或焊接方式完成。

小贴士：手拉葫芦

手拉葫芦是一种使用简单、携带方便的手动起重机械，也称“环链葫芦”或“倒链”。

■图3-2-30　钢塔节段吊装

■图3-2-31　钢塔起始段安装

（2）转体安装法。

转体施工是针对大节段或钢塔结构整体而言的，适用于限空限界等条件，整节段钢塔实现了“大型化、工厂化、标准化、装配化”的设计理念，能减少现场施工环境对钢塔质量的影响。但是由于吊装重量大，一般对船舶功能、操作精度等要求很高，所以也存在施工难度大、风险大的缺点。转体法的施工步骤主要为整体制造→整体运输→现场安装。

①整体制造。钢塔整体制造除对运输及起吊设备要求更高外，其制造工艺与钢塔节段法相同。

②整体运输。钢塔整体运输采用大吨位运输船，船舶运输能力须是结构重量的5倍左右，这样才能满足船舶对稳定性的要求。

③现场安装。钢塔转体常见的方法有两种。一种是将钢塔运输至塔位附近，利用大小浮吊协同操作完成转体动作（图3-2-32），港珠澳大桥江海直达船航道桥的钢塔安装就是采用的这种方法。

■图3-2-32　大小塔吊转体法

■图3-2-33　钢塔吊装至桥面

另外一种转体法也可以称为提升滑移转体法，其原理是通过滑道系统和提升系统协同完成转体。先将钢塔水平吊装放置在滑道上（图3-2-33），钢塔与提升系统之间采用球铰销轴连接，由提升架在钢塔前端连续提升，带动后端钢塔向上竖转。钢塔提升时的关键是要保持同步性，控制好钢塔横桥向角度及钢塔空间扭曲情况。图3-2-34所示为提升滑移转体法施工现场及示意图。　

■图3-2-34　提升滑移转体法

2.钢筋混凝土塔的安装方法

钢筋混凝土塔是常见的主塔形式，施工时主要依靠爬模、劲性骨架、对拉对撑、塔吊、电梯以及其他运送提升设备完成主塔修建任务，塔吊电梯布置见图3-2-35。塔柱沿高度方向一般以4～6m为一节，首先施工底部塔柱2～3节，然后安装爬模就可以依次向上浇筑混凝土主塔直到塔柱封顶。

混凝土塔采用爬模法施工的主要步骤：下塔柱底节段施工→安装爬模及其他附属装置→爬模循环施工，直至塔柱施工完毕。如图3-2-36所示。

①下塔柱底节段施工。下塔柱底节段施工一般采用大块模板，同时底节高度要满足安装爬模的尺寸要求。

②安装爬模及其他附属装置。安装架体、模板系统，安装劲性骨架，绑扎塔柱钢筋，浇筑本节段塔柱混凝土。有条件时可安装塔柱旁的塔吊及供施工人员上下的电梯。

■图3-2-35　塔吊电梯布置

③爬模循环施工。安装爬升用导轨和液压系统，将爬架及模板向上顶升一个节段，模板回复至设计位置，接长劲性骨架和主塔钢筋，依次浇筑塔柱混凝土直至塔顶。主塔间的横梁可采用同步施工及异步施工法，斜拉桥的斜拉索孔道应错开分节线，其孔道定位采用专用定位架以保证位置准确。

■图3-2-36　主塔施工的主要步骤

小贴士：爬模

爬模由模板、施工平台及顶升系统组成，是施工干墙体、筒形结构及墩塔等高耸构筑物的比较高效的施工装备。其顶升系统为多台液压千斤顶联动。