張振宇
(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院,山西 太原 030012)
肖家寨特大橋是得勝口至大同高速公路肖家寨至蔚州疃段改線工程中,為跨越京包鐵路、大同糧庫專用鐵路、倍加造支渠、省道301線、湖大聯(lián)絡(luò)線鐵路、國家干線光纜及肖家寨村而設(shè)的一座特大橋梁。
本橋?yàn)樽笥曳蛛x式,下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式橋墩,上部結(jié)構(gòu)采用先簡支后連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)。其中跨越鐵路部分樁基直徑2 m,墩柱直徑1.8 m;上部結(jié)構(gòu)半幅設(shè)置T梁6片,T梁均為高2.8 m長50 m;后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,馬蹄寬度65 cm,標(biāo)準(zhǔn)段肋板厚度22cm,單片梁體重約165t;梁體肋板橫隔板連接采用寬50cm高248 cm厚18 cm;現(xiàn)澆鋼筋混凝土連接,每片梁單側(cè)設(shè)橫隔板7道;梁體翼緣板連接采用寬50 cm、厚17 cm現(xiàn)澆鋼筋混凝土連接;附屬結(jié)構(gòu)中采用寬50 cm高130 cmF型防撞墻。
本橋先后在鐵路京包線K363+730附近,以50 m跨徑,107°的交角上跨鐵路京包線及湖大重車線;在鐵路中央儲備糧大同直屬庫專用線Kl+500附近,以50 m跨徑,124°的交角上跨鐵路;鐵路湖大空車線K18+310附近,以50 m跨徑,135°的交角上跨鐵路。立交橋梁底至鐵路線較高軌頂?shù)木嚯x均大于8.5 m。
T梁集中于預(yù)制梁場進(jìn)行T梁預(yù)制、存放,由100T龍門吊提升、縱移至運(yùn)梁延伸支架上的平板運(yùn)梁車上,再由200 t汽跑平板車通過梁上運(yùn)輸至架橋機(jī)后,跑車從架橋機(jī)后側(cè)喂梁,最后由WJQ50 m/200 t型步履式穿心雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè),跨鐵路梁體架設(shè)利用封鎖點(diǎn)進(jìn)行。共需封鎖點(diǎn)33次,每次115 min。
縱向鉸縫、橫隔板施工采用掛設(shè)鋼板作為模板,與預(yù)留筋進(jìn)行焊接,作為永久構(gòu)件不予拆除。鋼板掛設(shè)及橫隔板鋼筋焊接均于封鎖點(diǎn)及天窗點(diǎn)內(nèi)完成,縱向鉸縫剛進(jìn)綁扎焊接均于鋼板上完成。
施工前必須對橫隔板、縱向濕接縫及墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段部分的鋼筋進(jìn)行連接,并分別采用鋼支撐、木支撐對梁體端頭翼板底及橫隔板底進(jìn)行支撐,同時采取壓力擴(kuò)散措施后,方可在其上運(yùn)梁。
(1)預(yù)先加固橋頭路基,使橋頭路基的平整度、密實(shí)度達(dá)到高速公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
(2)按架橋機(jī)安裝順序及注意事項組拼架橋機(jī),架橋機(jī)導(dǎo)梁中線要與軌道中線重合,以免偏載。
(3)架橋機(jī)使用前把各部位連接螺栓緊固一遍,對安裝尺寸、機(jī)械性能、索具系統(tǒng)、聯(lián)接系統(tǒng)(包括焊縫)等進(jìn)行全面檢查,檢查合格后,做跨孔橫移起載試驗(yàn),試驗(yàn)合格,方可投入使用。
(4)前支腿橫移單軌道鋪在前方的蓋梁上,中托輪橫移軌道鋪在已完成的梁頂面,前支腿橫移軌道與中拖輪橫移軌道必須平行。軌道下用枕木跺搭設(shè)成“井”字形作為支墊。軌道與蓋梁(梁頂)要固定牢固,保證軌道的穩(wěn)定性。
3.2.1 運(yùn)梁
(1)通過2臺100 t龍門吊將T梁從存梁場垂直提升。
(2)通過龍門吊將T梁縱向移運(yùn)至橋臺處運(yùn)梁炮車上。
(3)運(yùn)梁過程中對梁體進(jìn)行有效支護(hù),防止梁體的傾斜、傾倒。具體方法是在梁體兩端頭兩側(cè)使用方鋼頂住梁體頂板與梁肋的夾角并且在運(yùn)梁跑車兩側(cè)分別焊接一個3 cm厚鋼板卡槽,并于卡槽外側(cè)加設(shè)鋼板斜撐,使T梁兩側(cè)梁底能夠緊緊的卡在運(yùn)梁炮車上,確保運(yùn)送過程中梁體的穩(wěn)定。
3.2.2 喂梁
(1)炮車將梁體縱向運(yùn)輸至橋機(jī)腹腔內(nèi),即喂梁。
(2)點(diǎn)內(nèi)架設(shè)梁時采用兩輛運(yùn)梁車運(yùn)輸。需特別保證兩輛炮車的安全距離不得小于25 m,同時架梁喂梁過程中應(yīng)特別注意避免炮車對橋機(jī)的碰撞。
(3)炮車將梁片前端運(yùn)至前提升小車下方時(此時前提升小車距離后托輪26.7 m),捆梁、吊梁使梁前端脫離前運(yùn)梁跑車后;架橋機(jī)整機(jī)前移過孔到位,同時啟動前、后提升小車同步后移,保持梁體位置不動;整機(jī)前移過孔到位后,同時啟動前提升小車和后運(yùn)梁跑車,同步帶梁前行至待梁片后端起吊位置到達(dá)后提升小車下方時再捆梁(此時后提升小車位于后托輪位置),吊起梁片后端;梁片全懸吊狀態(tài)下前進(jìn)縱移對位。捆梁吊點(diǎn)按照設(shè)計要求確保為兩端距離梁端頭80 cm處,與墊石沖突時可進(jìn)行避讓。
3.3.1 架橋機(jī)過孔及梁體架設(shè)
(1)推移或跨孔時,將前、后移動桁車置于導(dǎo)梁尾端作配重,確保傾覆系數(shù)大于1.3。當(dāng)架橋機(jī)向前移動至一孔位置時,將前支腿牢固支承于墩帽上,固定架橋機(jī),并將交叉剪力拉桿拉緊,以保證橫向穩(wěn)定。
(2)梁體運(yùn)至架橋機(jī)后跨時,用前移動桁車吊起梁體的前端,后端仍放在汽輪跑車上,同步緩慢共同前移。當(dāng)梁后端吊點(diǎn)到達(dá)預(yù)定位置時,后移動桁車吊起梁后端,兩個桁車緩慢前進(jìn),直至到達(dá)并對準(zhǔn)縱向橋位后,將兩移動桁車用止輪器固定,再用移動桁車上的吊梁小車將梁橫移至設(shè)計位置上方,落梁就位。架梁作業(yè)必須按照對稱、均衡的原則進(jìn)行。
(3)對于吊梁小車不能完全(橫移)到達(dá)設(shè)計位置上方的邊梁,宜在墩臺頂部布設(shè)相應(yīng)滑道,(吊梁小車)落梁后拖拉橫移就位。
(4)待一跨的預(yù)制梁全部安裝就位后,將縱移桁車退到架橋機(jī)后端,拆除前支架與墩頂聯(lián)結(jié)螺栓,把前支架掛在鼻梁上,進(jìn)行下一跨安裝。
3.3.2 跨既有線鐵路橋T梁架設(shè)順序
跨鐵路部分橋梁為左右分離式橋梁,且墩身蓋梁錯位,故左、右幅梁體須分開架設(shè)。單幅布置6片預(yù)應(yīng)力T梁,梁體編號由內(nèi)邊梁向外邊梁依次編號,架橋機(jī)就位后,按照(3)→(4)→(1)→(6)→(2)→(5)順序架設(shè) T梁。
3.3.3 梁體架設(shè)其他注意事項
(1)過孔及架設(shè)過程主梁前端始終保持不低于后端;前支腿、后托輪軌道始終保持外側(cè)不低于中間,且于端頭設(shè)置車檔。
(2)落梁后,分別采用鋼支撐、木支撐對梁體端頭翼板底及橫隔板底進(jìn)行支撐(單片梁體共計8處),并及時對新架T梁進(jìn)行端頭橫隔板、縱向濕接縫及墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段部分鋼筋進(jìn)行連接,以確保T梁穩(wěn)定,防止T梁歪倒。待梁體支撐、焊接牢固后方可除去綁梁的鋼絲繩。梁體支撐時必須確保鋼支撐、圓木支撐下木楔穩(wěn)定,以防發(fā)生滑動。
3.4.1 橫隔板及縱向濕接縫施工
相鄰兩片梁板架設(shè)后,先連接部分橋面橫向濕接縫鋼筋,以保證所架設(shè)梁片的穩(wěn)定。橫隔板連接鋼筋,采用掛籃法施工,橫隔板鋼筋焊接全部在封鎖點(diǎn)及天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行。每相鄰2片梁架設(shè)完畢后,同時焊接5道中橫隔板橫向連接鋼筋,焊接橫隔板鋼筋時在橫隔板下方立擋板,將焊接作業(yè)與線路完全隔開,以遮擋焊渣飛濺。擋板需與橫隔板連接鋼筋固定,確保不掉落。
3.4.2 濕接縫模板固定
濕接縫模板采用吊設(shè)鋼板,利用封鎖點(diǎn)及天窗點(diǎn)施工,固定好后待行車間隙再行澆筑砼,此鋼板在澆注濕接縫混凝土后不再拆除,防止雜物掉落。施工時相鄰兩塊板分兩組人交替進(jìn)行施工,兩人在吊板的一側(cè)用繩子將吊放至濕接縫下方,待吊板下去后,另一側(cè)的兩人使用鐵鉤將鋼板吊板向上鉤,同時繩子也向上拉鋼板,待吊板安放位置準(zhǔn)確后,將吊板吊環(huán)與濕接縫預(yù)留鋼筋牢固焊接。
3.4.3 防撞墻模板固定
防撞墻采用定型鋼模板,利用防撞墻預(yù)埋鋼筋及T梁頂板預(yù)埋模板錨固筋對其進(jìn)行固定,防撞墻里側(cè)模板先通過頂板預(yù)埋錨固筋下頂上撐固定,再支立外側(cè)模板,外側(cè)模板采用吊模炮車吊裝,在炮車上焊接2個掛鉤,每個掛鉤都通過鋼絲繩與模板連接,其中一個掛鉤作為吊裝模板之用,另一個掛鉤作為預(yù)防模板脫落的安全措施。通過拉桿與防撞墻預(yù)埋筋進(jìn)行外拉內(nèi)頂固定,當(dāng)外模與內(nèi)模固定完畢后,方可撤去吊模炮車的鋼絲繩。為了確保行車安全,利用封鎖點(diǎn)及天窗點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)、外側(cè)模板支立,行車間隙再行澆筑砼。
3.4.4 橫隔板、濕接縫及防撞墻砼澆筑施工
由于橫隔板、濕接縫及防撞墻砼澆筑施工需要在列車間隔時間段施工,所以要確保在列車通過時停止施工,保證機(jī)具不影響行車安全,同時橋上設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查,以防有落物掉下影響行車,待列車通過后繼續(xù)施工,確保行車安全。
3.4.5 防拋網(wǎng)的安裝
防拋網(wǎng)在接觸網(wǎng)及回流線上方時在天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行施工,其它部位在列車行車間隙進(jìn)行施工,使用圓角方鋼立柱與防撞墻預(yù)埋鋼板牢固焊接,防拋網(wǎng)與方剛立柱通過焊接連接。吊裝時,使用防撞墻施工時的吊模炮車進(jìn)行起吊安裝,吊模炮車其中一個掛鉤作為吊裝防拋網(wǎng)之用,另一個掛鉤作為預(yù)防防拋網(wǎng)脫落的安全措施,整個安裝過程防拋網(wǎng)不探出橋面。