陳 祥 王煒杰

1 工程概況

杭州市九堡大橋第二合同段橋梁上部結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)跨徑85 m的鋼—硅組合連續(xù)箱梁,跨徑布置為:(90+9×85+55)m=910 m,兩側(cè)分別以55 m和90 m的邊跨連接陸上接線橋梁和江中主橋。鋼—硅組合箱梁采用單幅斷面形式布置,標(biāo)準(zhǔn)橋面總寬度31.5 m。組合梁鋼結(jié)構(gòu)部分縱向采用槽形布置。材料為Q420qD和Q345qD。鋼結(jié)構(gòu)部分中心高度4.19 m。鋼槽梁橫向包括空腹式橫梁和實(shí)腹式橫梁,縱向每隔4250ITlln設(shè)置一道帶挑臂橫梁。在支點(diǎn)處布置實(shí)腹式橫梁,在支點(diǎn)區(qū)域,為減小底板厚度,在支點(diǎn)兩側(cè)各12.75 m范圍內(nèi)采用鋼梁底板與硅的雙結(jié)合方案。組合梁梁高4.5 m,頂板設(shè)2%橫坡,全寬31.5 m;底板水平,寬11.05 m,底板、腹板采用U形肋加勁。鋼槽梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度8.5 m,共108個(gè)梁段,單個(gè)梁段最大吊重約125 t,鋼槽梁鋼結(jié)構(gòu)總重約9 139 t。鋼槽梁為全焊鋼結(jié)構(gòu),梁段工地連接也采用焊接方式。

2 頂推施工

2.1 頂推施工工藝流程

在PS12號(hào)墩至南岸接線墩之間搭設(shè)拼裝平臺(tái),在拼裝平臺(tái)一端搭設(shè)提梁龍門,在PS2號(hào)～PS11號(hào)墩墩頂設(shè)操作平臺(tái)、頂推設(shè)備和臨時(shí)鋼支墩。鋼槽梁在拼裝平臺(tái)上拼好后,開始階段導(dǎo)梁和部分鋼槽梁在PS12墩頂?shù)乃綘恳骱鸵簤喉斖圃O(shè)備的共同作用下,順著拼裝平臺(tái)上的移位器向前移;當(dāng)鋼導(dǎo)梁全部前移至PS12墩頂頂推設(shè)備時(shí),開始采用墩頂設(shè)置的頂推設(shè)備和拼裝平臺(tái)上設(shè)置的移位器共同作用進(jìn)行鋼槽梁的頂推前移。鋼槽梁頂推到位后,通過各結(jié)構(gòu)墩上的豎向千斤頂對鋼槽梁縱向線形進(jìn)行整體調(diào)整,及時(shí)轉(zhuǎn)換各墩頂?shù)囊簤喉斖圃O(shè)備位置,進(jìn)行支座墊石澆筑和支座的安裝,最后鋼槽梁落架,完成鋼槽梁的安裝施工。

2.2 鋼箱梁拼裝平臺(tái)搭設(shè)

1)下部構(gòu)造形式。平臺(tái)采用鋼管樁基礎(chǔ),樁頂以上依次設(shè)橫向分配梁、貝雷承重梁、貝雷頂分配梁、滑道承重梁及滑道。鋼管樁為φ 600×8 mm螺旋管,沿縱橋向布置14排,每排4根。結(jié)構(gòu)墩旁邊的φ 600×8 mm鋼管樁直接支撐在承臺(tái)頂面預(yù)埋件上,其余鋼管樁為打入樁,入土深度約20 m。樁頂分配梁采用2Ⅰ45,在樁頂2 m范圍內(nèi)的2Ⅰ45加豎向勁板增強(qiáng)抗剪能力。

2)上部構(gòu)造形式。樁頂分配梁上共設(shè)兩組貝雷承重梁,橫橋向中對中間距10.5 m,每組貝雷承重梁采用5排上下加強(qiáng)形式,貝雷承重梁與樁頂分配梁之間通過[20a壓梁固定。為方便操作平臺(tái)搭設(shè),在樁頂分配梁中間以及兩側(cè)均設(shè)置單排上下加強(qiáng)貝雷。貝雷頂分配梁采用2Ⅰ25a,縱向間距75 cm。而單片上下加強(qiáng)貝雷桁架作為工作平臺(tái)的承重梁,在貝雷桁架下弦桿上緣沿橫橋向鋪設(shè)Ⅰ14a工鋼作為工作平臺(tái)的承重梁,其間距約為1.5 m,再根據(jù)實(shí)際情況在Ⅰ14a工鋼頂面鋪設(shè)3 cm厚木板作為面板。拼裝平臺(tái)下部結(jié)構(gòu)被PS13墩分為兩個(gè)部分,頂面通過滑道承重梁連成整體,滑道承重梁通長布置,并與PS12,PS13墩墩頂預(yù)埋件臨時(shí)連接,以抵抗不平衡水平力。

3)滑道形式。拼裝平臺(tái)頂部設(shè)有滑道,尾端(靠PS13號(hào)墩)按+1.0%設(shè)坡,前端(靠PS12號(hào)墩)10 m按-1%設(shè)坡?；莱兄亓簽榧訌?qiáng)2Ⅰ45a,110 m通長布置,兩側(cè)面通過“八”字撐([10)固定在貝雷頂分配梁上?；啦捎秒p滑槽形式,即兩條[28并焊而成,在鋼槽梁頂推時(shí),滑槽起導(dǎo)向作用,因此滑槽位置需精確放樣,側(cè)面必須打磨平順,滑槽側(cè)面設(shè)有標(biāo)高監(jiān)測點(diǎn)。拼裝平臺(tái)布置如圖1所示。每片梁吊至拼裝平臺(tái)后,在梁底放置4臺(tái)裝有標(biāo)高調(diào)節(jié)裝置和側(cè)面限位輪的移位器,通過卷揚(yáng)機(jī)牽引,移位器載著該鋼梁前移至拼裝位置,調(diào)節(jié)鋼梁平面位置和豎向預(yù)拱度,完成與前端鋼梁的對拼。

2.3 鋼箱梁梁段吊裝、拼裝及焊接

1)梁段吊裝。150 t運(yùn)梁平車載著鋼槽梁經(jīng)場內(nèi)通道到達(dá)提梁龍門下方后,龍門下放吊具提升鋼槽梁,待梁底面超出拼裝平臺(tái)一定安全高度后,提梁龍門在驅(qū)動(dòng)平車推動(dòng)下,縱向行走至拼裝平臺(tái)上方,4個(gè)吊點(diǎn)均勻、緩慢下放鋼槽梁,距移位器頂面0.5 m時(shí)停止下放,調(diào)平鋼槽梁,精確調(diào)整鋼槽梁平面位置,然后落梁于移位器上,完成本節(jié)段鋼槽梁吊裝。

2)梁段拼裝、焊接。鋼槽梁節(jié)段吊裝到拼裝平臺(tái)重物移位器上之后,通過設(shè)置在拼裝平臺(tái)前端的卷揚(yáng)機(jī)牽引前移至待拼裝位置。根據(jù)監(jiān)控指令給出的梁段平面位置、前后端標(biāo)高等控制參數(shù),用機(jī)械千斤頂和手拉葫蘆等配合調(diào)整梁段的平面位置和標(biāo)高,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求之后,立即將該梁段與已頂推梁段用馬板臨時(shí)定位,然后按照正確的焊接工藝,進(jìn)行梁段環(huán)縫的焊接。

2.4 鋼箱梁頂推及落梁

1)頂推工作過程。啟動(dòng)PS12墩頂上的11號(hào)頂推設(shè)備,在第一個(gè)墩上用縱向支撐油缸將導(dǎo)梁同步頂?shù)皆谠擖c(diǎn)的標(biāo)高;由配在頂升系統(tǒng)上的壓力傳感器檢測到的壓力值轉(zhuǎn)換成支反力值,然后由該值的換算值給頂推油缸設(shè)定壓力,頂推油缸在要求的壓力下提供頂推力,并且控制臨時(shí)墩上兩側(cè)頂推油缸同步頂推。同時(shí)要實(shí)時(shí)檢測頂升支撐油缸的支反力,保證鋼槽梁單點(diǎn)單側(cè)最大允許支反力不超過6 000 kN。完成推進(jìn)一個(gè)行程之后,所有頂推油缸縮回至下一個(gè)行程的起點(diǎn),隨后可以進(jìn)行下一個(gè)行程的頂推。隨著鋼槽梁的焊接拼裝,重復(fù)上述頂推步驟直到將導(dǎo)梁頂推到PS11墩附近。如果檢測(檢測需要施工方配合,如配合全站儀等)到導(dǎo)梁由于自重懸臂而下?lián)系南聯(lián)狭窟^大導(dǎo)致導(dǎo)梁將會(huì)沒法架到某一個(gè)結(jié)構(gòu)墩頂?shù)捻斖圃O(shè)備上時(shí),通過前一個(gè)墩上的豎向支撐油缸將梁體頂起使導(dǎo)梁上翹,以適應(yīng)第二個(gè)墩上的頂推裝置,待導(dǎo)梁完全架在該墩墩頂?shù)捻斖圃O(shè)備上后,通過調(diào)整第一個(gè)墩以及第二個(gè)墩上的支撐油缸將鋼槽梁在該點(diǎn)上的標(biāo)高調(diào)到規(guī)定標(biāo)高。然后重復(fù)頂推鋼槽梁,此時(shí)要保證墩上的頂推油缸在設(shè)定壓力上位移同步。重復(fù)上述頂推步驟,直到將鋼槽梁全部頂推到位。2)梁段頂推施工步驟。待各種準(zhǔn)備工作完成好以后,便進(jìn)行頂推施工,全橋頂推施工共分10個(gè)輪次,每個(gè)輪次頂推根據(jù)實(shí)際情況需中斷數(shù)次,進(jìn)行各種糾偏、標(biāo)高調(diào)整等操作。3)鋼槽梁頂推線形控制。鋼槽梁頂推施工過程中,鋼槽梁的線形控制非常重要,應(yīng)密切進(jìn)行觀測。鋼槽梁的橫向線形控制主要通過橫向調(diào)節(jié)油缸進(jìn)行控制,豎向線形控制主要通過頂推設(shè)備中的豎向千斤頂完成。4)鋼槽梁支座安裝。由于鋼槽梁頂推施工需要,在PS2～PS13墩墩身施工完成后,不立即進(jìn)行支座墊石混凝土澆筑和永久支座的安裝,而是在鋼槽梁頂推到相應(yīng)的墩位之前,將對應(yīng)的永久支座吊到墩頂存放,待鋼槽梁頂推到位后再澆筑支座墊石并安裝永久支座。永久支座存放在墩頂?shù)囊莆黄魃?移位器底面設(shè)橫移滑道,存放時(shí)滑道頂面標(biāo)高比對應(yīng)位置支座墊石標(biāo)高略高,方便支座滑移到支座墊石上。5)鋼槽梁整體落梁?？紤]支座安裝方便,鋼槽梁整體落梁高度考慮7 cm。支座安裝好后,需要將鋼槽梁整體下落到支座上,并將鋼槽梁與球形鋼支座可靠焊接。

3 結(jié)語

由于各項(xiàng)措施到位,杭州市九堡大橋工程南側(cè)鋼箱梁頂推順利進(jìn)行,在確保施工安全前提下,鋼箱梁的施工質(zhì)量優(yōu)良,所采用的鋼箱梁頂推技術(shù)為其他同類型橋梁施工提供了有益的借鑒。

[1]曹坎篙.鋼箱梁頂推施工技術(shù)[J].山西建筑,2007,33(28):322-323.