伏迎喜 (中國化學工程第三建設有限公司,安徽 淮南 232038)
準朔鐵路黃河特大橋是一座上承式鋼管混凝土拱橋,全長655.60m,主橋跨距360m。拱肋采用等寬變高截面,其寬度4m,高度在拱腳處11m,在拱頂處6m,兩拱肋下部軸線間距為25.2m,上部間距為8.338m,矢高為60.449m,傾斜角度為8°,每側拱肋由4根φ1500mm、壁厚30mm~35mm的弦管組成,弦管之間由綴板連接形成啞鈴型,上下啞鈴之間腹桿為H型桿件和箱型桿件,腹桿成N字形布置,兩拱肋間為鋼管組成的K字形水平連接。主跨拱肋中心兩側對稱布置,分為16個單元節(jié)段,全橋總計33個單元節(jié)段。
為了減少傳統(tǒng)的扣點和拱肋焊接由于焊縫過多給主拱帶來不利影響以及根據(jù)橋型實際情況,采用反力支架和扣耳相結合的設計理念,另外考慮到在施工過程中安裝角度的偏差,采用扣耳和張拉錨箱鉸接,打破了傳統(tǒng)的固接方式由于角度偏差給主結構帶來不利影響。
為了保證扣塔在張拉過程中塔架保持平衡,設計采用兩端對稱張拉錨梁。該錨梁主要分扣索端、錨索端,錨梁由腹板、承壓板、擋板、筋板組成成箱型結構,兩端根據(jù)扣、錨索角度設計相應角度??紤]到施工方便,在錨梁兩端留出槽口,便于鋼絞線安裝。
斜拉扣掛法施工分為兩部分:一部分為扣索施工,另一部分為錨索施工,現(xiàn)在分別介紹一下各自的施工方法。
圖1 斜拉扣掛施工示意圖
圖2 錨梁示意圖
當拱肋吊裝對位后,施工人員把已經(jīng)準備好的鋼鉸線一端放入扣耳錨箱,然后在錨箱端安裝P錨和擠壓套,這部分被稱為固定端;用同樣的方法把鋼鉸線另一端安裝到錨梁上,這部分被稱為張拉端,唯一不同的是,張拉端采用夾片而固定端采用擠壓套,這就構成扣索體系。
同樣錨索一端安裝在固定端,另一端安裝在張拉端,這樣就構成錨索體系。
當兩個體系都建立后,整個就構成扣掛體系,扣掛體系張拉端全部放在錨梁上施工,錨索和扣索在塔架上采用對稱、同步、分級張拉,保證每索同級索力允許誤差為±1%,同時要保證塔架始終受垂直壓力,沒有水平分力。在張拉過程中拱肋吊鉤也按同步、分級卸力,最終把所有的力都集中到扣掛體系上,當滿足設計要求后,吊鉤升起,準備吊裝下節(jié)拱肋,整個扣掛施工完畢。
準朔鐵路是橫跨山西至內蒙跨越黃河的第一條運煤及客運鐵路專線,該橋施工環(huán)境惡劣,施工難度大,技術含量高;同時斜拉扣掛設計充分結合施工現(xiàn)場及橋結構特點,做了創(chuàng)新設計,尤其在扣錨梁設計上,該扣、錨梁整體性能好,便于安裝于扣塔上。將扣、錨索索力調整均置于扣塔之上,方便精確控制,加快了施工進度。受力明確,扣錨索將索力平衡于扣塔上,利于控制塔架的垂直度。但是在扣、錨索張拉過程中由于鋼鉸線根數(shù)較多,在安裝過程中出現(xiàn)相互纏繞、受力不均等現(xiàn)象,這是我們今后在施工過程中要解決的問題。
[1]GB50017-2003,鋼結構設計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2003.
[2]周水興,等.路橋施工計算手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.