■陳 剛 ■四川巴廣渝高速公路開發(fā)有限責(zé)任公司,四川 成都 610041
橋型布置。設(shè)計橋梁總長223.04m。橋梁位于直線上,縱坡為±1.6%的雙向縱坡,橋跨布置為2 ×13m(空心板)+160m(鋼筋混凝土箱形拱)+1 ×13m(空心板),全橋共設(shè)4 道伸縮縫。主拱基礎(chǔ)為實體拱座,橋墩為柱式墩配樁基礎(chǔ),橋臺為重力式U 型橋臺。
主拱圈凈跨徑為160m,凈矢高為25.6m,矢跨比為1/6.25,拱軸線系數(shù)m=1.988,拱圈高度為2.5m,拱圈頂全寬15.1m,整幅拱圈由10片拱箱構(gòu)成,且拱箱是由7 段吊裝組成的,吊重最大值是76.79t。
澆筑縱橫接縫和現(xiàn)澆層混凝土工作實在吊裝完畢,接頭焊接全部完成后才進行的工作。
本工程主要是用無支架纜索吊裝施工工藝完成吊裝。
依據(jù)平昌巴河2 號大橋的實地情況和工程特點,確認(rèn)吊裝索跨為49m+250m+64m。平昌岸塔架設(shè)于0#橋臺附近。鄭家河岸索塔設(shè)于4#橋臺附近。兩岸索塔均采用“M”型萬能桿件組裝,分為塔柱、橫向聯(lián)系、塔頂及塔頂分配梁四部份組成。
本吊裝系統(tǒng)的地錨系統(tǒng)分為四類,一是兩岸索塔后的主地錨,主要錨固主索及工作索的承重索,主牽引索,主起吊索,扣索以及索塔的背向風(fēng)纜索,二是兩索塔兩側(cè)的風(fēng)纜索地錨,三是拱肋風(fēng)纜索地錨,四是索塔的前風(fēng)纜索地錨。
纜索系統(tǒng)是由主索系統(tǒng)、工作索系統(tǒng)、纜風(fēng)索系統(tǒng)等部分組成的。
卷揚機之所以集中布置主要是考慮到便于集中控制、管理、視線良好等,主卷揚機和輔助卷揚機、打雜卷揚機分開布置,前者分設(shè)在兩岸主錨碇前,后者分兩岸布置。
吊裝系統(tǒng)安裝完成后不能急于正式吊裝,還需要做好以下幾方面:(1)需要對跨徑、起拱線標(biāo)高進行復(fù)核,拱腳對位大樣需要放樣并畫線。(2)需要做好拱腳預(yù)埋件的檢查工作。(3)需要做好拱箱的幾何尺寸和預(yù)制施工質(zhì)量的檢查工作。(4)為了檢驗吊重能力和系統(tǒng)的工作狀態(tài),需要對吊裝系統(tǒng)進行仔細(xì)檢查并進行試吊。
本項目拱箱的設(shè)計最大吊重為77t,在作本吊裝系統(tǒng)設(shè)計時,以最大吊重85t 來計算控制。為了操作方便,直接利用拱肋作為試吊重量,并在試吊拱肋上放置兩件鋼筋以達(dá)到77t 的1.2 倍,即以93t 作為最終試吊重量,行走完索跨全程后直接安裝。
每肋分七段吊裝,整座橋拱肋共70 個節(jié)段需要吊裝。
預(yù)制好的拱箱用預(yù)制場龍門吊車,將待起吊安裝的拱箱橫移至平昌岸索塔前面的主吊點正方位置,經(jīng)仔細(xì)檢驗符合設(shè)計要求后,可以開始吊裝工作。
吊裝時用千斤繩和吊架捆綁相結(jié)合進行吊裝,吊點定在端頭第二塊橫隔板處,并在此設(shè)置槽口,并埋置粗鋼筋,對捆綁千斤繩起限位作用,避免千斤繩滑移。
扣點位置設(shè)在第二塊橫隔板前面35cm 處,利用拉板、轉(zhuǎn)向滑輪和設(shè)置牛腿來傳遞扣索力,滿足拱箱局部受力的需要。拱箱吊點采用2 ×φ47.5mm(或4 ×φ32mm)捆綁千斤繩??鬯鞑捎忙?7.7mm 鋼繩走2 線。
(1)先對兩個拱腳段吊裝,施工預(yù)抬高值不小于8 公分;
(2)再對兩個第二段拱腳進行安裝,施工預(yù)抬高值不小于16 公分;
(3)再對兩個第三段拱腳進行安裝,施工預(yù)抬高值不小于25 公分;
(4)拱頂段至跨中放在最后吊運,并注意下放至約高于設(shè)計標(biāo)高,拱腳段扣索、第二段扣索、第三段扣索和拱頂段滑車組進行下放時要對稱循環(huán)下放,接頭處需要抵緊,并且不能讓拱頂段簡支擱置沖擊第三段。
(5)合攏松索控制:在下放到第三段前接頭與拱頂段端頭標(biāo)高大致一致時,拱頂段先把一端螺栓上好,再檢查拱頂及接頭標(biāo)高,如果比設(shè)計標(biāo)高低且超出了規(guī)范容許值的話,需要在另一頭處加墊鋼板,達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后上好螺栓,然后把加墊鋼板點焊于連接角鋼上方可。
扣索及起吊滑車組松索在施工時考慮到施工質(zhì)量和安全問題,下放拱腳段扣索、第二段扣索、第三段扣索和拱頂段滑車組的時候需要循環(huán)對稱下放,由于循環(huán)次數(shù)增加了可以使扣索基本放松。松索用定長松索法進行施工,扣索一次松索量可為2 至3 公分,起吊滑車組跑頭可為25 至35 公分,且需要在張拉端鋼索及起吊跑頭上用筆標(biāo)注出來;每松一次索應(yīng)對各接頭及拱頂?shù)臉?biāo)高進行觀測一次,并按照觀測的標(biāo)高數(shù)據(jù)對松索量進行適度的調(diào)整,扣索用滑車組和卷揚機進行調(diào)整。
經(jīng)過多次松索循環(huán)使得各扣索及起吊滑車組皆基本放松(其中索力保持10~20%左右較為合適),拱肋標(biāo)高達(dá)到設(shè)計要求后方可進行一次拱肋軸線的調(diào)整。
(6)拱肋軸線控制:吊裝拱肋的控制主要在拱肋軸線橫向偏位、標(biāo)高的控制上,前者主要是通過調(diào)整拱肋側(cè)風(fēng)纜長度來進行的,扣索合攏的過程中測量小組需要對整個過程進行跟蹤觀測,把已安裝拱肋的標(biāo)高和軸線橫向偏位觀測數(shù)據(jù)傳出,由技術(shù)組制定出扣索和拱肋側(cè)風(fēng)纜調(diào)整方案,這樣才能使吊裝節(jié)段準(zhǔn)確、快速完成對接就位。拱肋完成合攏扣掛體系基本放松以及標(biāo)高調(diào)整完成后才是拱肋接頭的焊接工作。
(7)焊接拱肋接頭:各接頭焊接主要是在拱肋上設(shè)置吊架,吊架可以用鋼筋焊接結(jié)構(gòu)或腳手架管,吊架必須保證足夠的安全度且有安全防護措施才可以,把吊架上鋪設(shè)腳手板當(dāng)做操作平臺。
(8)單肋合攏的穩(wěn)定性措施。因為拱肋具有本身橫向?qū)挾容^小,單肋橫向穩(wěn)定性差的特點,根據(jù)《公路橋涵設(shè)計手冊》(拱橋)下冊的有關(guān)章節(jié)計算,受自重和風(fēng)力影響,拱肋橫向穩(wěn)定較差(這是在不考慮風(fēng)纜的穩(wěn)定作用的前提下)。
纜風(fēng)索對拱肋的作用相當(dāng)于拱肋在橫向的多點彈性支承,這就大大減小了拱肋的自由長度,因此需要技術(shù)人員在設(shè)計風(fēng)纜時,需要同時考慮它的強度和它的剛度(風(fēng)纜截面積)兩個方面,來確保在最大設(shè)計風(fēng)力影響下拱肋的橫向位移盡可能的小。由此我們不難看出,在拱肋安裝的各個環(huán)節(jié)在風(fēng)纜參與共同受力的情況下,在最大風(fēng)力及拱肋自重作用下,穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范不小于4 的要求。
不僅如此,在進行風(fēng)纜布置的過程中還應(yīng)盡量注意到到上下河的對稱問題,只有按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》所要求的風(fēng)纜角度進行布置才能保證工程的施工質(zhì)量。
緊接拱座的端段(2 岸)—間段(2 岸)—次間段(2 岸)—中間合攏段。
(1)為了確保施工安全,拱肋安裝時需要在拱肋安裝的幾個主要受力階段,針對塔架、主索等進行觀測和登記好相關(guān)數(shù)據(jù)。
(2)各扣段安裝應(yīng)設(shè)置一定的施工預(yù)抬高值,合攏前各段預(yù)抬高值設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)為拱腳段8 公分,第二段16 公分,第三段27 公分。為了保證拱頂段的順利安裝,在進行按照時應(yīng)注意扣索及起吊滑車的調(diào)整,應(yīng)保證施工預(yù)抬高值始終不小于上述數(shù)值。在拱頂合攏段安裝完畢后,此施工預(yù)抬高值也就消失了。
(3)在進行拱頂段就位合攏施工時,下放拱腳段、第二段和第三段扣索時需要循環(huán)對稱下放才行,拱頂段滑車組應(yīng)緩慢進行下降,接頭縫需要抵緊,不要出現(xiàn)拱頂段的簡支擱置。
(4)待軸線標(biāo)高調(diào)整好后,確保松扣保持10-20%扣索力的情況下,才可進行接頭的焊接。
(5)千斤繩的配套使用很關(guān)鍵,鋼繩的索卡數(shù)量、索卡間距應(yīng)按照規(guī)范及起重操作手冊的要求進行施工。
(6)理想的狀態(tài)是在較低溫狀態(tài)下進行拱肋合攏,最佳溫度保證在當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁刂蹈浇亲詈玫倪x擇。
(7)如遇特殊情況應(yīng)特殊對待,比如遇到大風(fēng)(風(fēng)力六級以上)及雷雨等惡劣天氣,強行進行吊裝存在很大安全風(fēng)險,所以自然條件不允許的情況下應(yīng)停止吊裝作業(yè),以免造成不可挽回的損失。
[1]都昌林,馬學(xué)峰,龔志剛.大跨徑無支架纜索吊吊裝系統(tǒng)設(shè)計與施工,公路交通科技,2004,21(9):74-77.