馬振民,梁磊磊
(中交二公局二公司,陜西西安710119)
樂清灣2號橋主橋鋼混疊合梁吊裝方案綜述
馬振民,梁磊磊
(中交二公局二公司,陜西西安710119)
樂清灣2號橋為雙塔斜拉橋,設(shè)計有輔助墩和過渡墩,上部結(jié)構(gòu)采用鋼混疊合梁。根據(jù)主橋結(jié)構(gòu)特點采用浮吊和橋面吊機進行主橋上部梁段吊裝施工。由于結(jié)構(gòu)形式為鋼混疊合梁,故整體吊裝梁段吊重較大,施工過程中存在一定的困難,以樂清灣2號橋上部結(jié)構(gòu)吊裝為例,闡述鋼混疊合梁斜拉橋施工工藝,為類似橋梁施工提供參考。
斜拉橋;鋼混疊合梁;吊裝
樂清灣2號橋全長3.23 km,主橋結(jié)構(gòu)形式為雙塔整幅疊合梁斜拉橋,跨徑布置為(70+90+365 +90+70)=685 m,包括主墩、輔助墩及過渡墩。主橋上部結(jié)構(gòu)主梁采用分離式雙邊箱(PK式)流線型扁平鋼箱疊合梁,混凝土橋面板通過剪力釘與鋼梁共同形成疊合梁。全橋共計鋼梁節(jié)段75個,斜拉索128根,斜拉索塔端錨固采用鋼錨梁形式、梁端錨固采用鋼錨箱形式。
(1)工程所處位置為受臺風(fēng)影響的幾率、風(fēng)力和降水量都是浙江省最大的地區(qū)之一,為保證施工質(zhì)量安全,選擇在臺風(fēng)季來臨之前完成主橋合龍,故采用塔梁同步施工,即索塔未封頂之前完成塔區(qū)支架梁段吊裝施工。
(2)塔區(qū)梁段受承臺范圍影響不能垂直起吊,需采用浮吊進行。索塔為鉆石型結(jié)構(gòu),浮吊吊裝前需拆除部分塔柱間內(nèi)支撐。
(3)邊跨與次邊跨凈距較小,浮吊吊裝梁段僅能采用全回轉(zhuǎn)浮吊側(cè)吊。
(4)主橋上部為非對稱結(jié)構(gòu),邊跨和次邊跨設(shè)計有配重,墩頂梁段重量過大,采用現(xiàn)場疊合存梁等強。
橋面吊機吊裝梁段采用多節(jié)段張拉工藝,即梁段吊裝至安裝位置后進行斜拉索安裝、鋼結(jié)構(gòu)焊接以及現(xiàn)場濕接縫澆筑后進行下一梁段吊裝,待重復(fù)吊裝多梁段(最多三段)后進行預(yù)應(yīng)力張拉。根據(jù)此工藝,梁段吊裝順序如表1所示。
表1 梁段吊裝順序表
4.1 浮吊吊裝
(1)塔區(qū)中跨側(cè)梁段(M01、T03、M01)吊裝
塔區(qū)中跨側(cè)梁段吊裝時,浮吊布置在主橋中跨范圍內(nèi),浮吊順橋向擺放,梁段中心線、大臂軸線以及船體中線處于同一直線,采用正吊形式起吊安裝梁段。
(2)其他浮吊吊裝梁段施工
邊跨與次邊跨凈距較小,浮吊尺寸較大,浮吊僅能橫橋向布置;若橋梁側(cè)面喂梁則浮吊大臂與梁段邊緣存在位置沖突。浮吊無法實現(xiàn)正吊,故將浮吊橫橋向布置,浮吊大臂與船體中線之間存在一定的水平夾角,采用側(cè)吊形式完成梁段吊裝。
(3)輔助墩墩頂超重梁段吊裝
S09梁段為輔助墩墩頂梁段,吊裝總裝為665 t,超出浮吊起吊能力。其重量組成為鋼結(jié)構(gòu)部分重201 t、預(yù)制橋面板重325 t、配重混凝土119 t、吊具20 t,考慮此梁段的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計要求,待梁段鋼結(jié)構(gòu)加工完成并進行相鄰梁段匹配后利用浮吊依次吊裝鋼結(jié)構(gòu)、配重混凝土和預(yù)制橋面板。
4.2 橋面吊機吊裝
樂清灣2號橋主橋主要采用橋面吊機進行吊裝,其中包括52個標準梁段。
(1)橋面吊機結(jié)構(gòu)
橋面吊機主要由主桁架、起吊系統(tǒng)、行走裝置和吊具組成,采用液壓連續(xù)千斤頂作為起吊設(shè)備,通過計算機同步控制實現(xiàn)梁段多點同步起吊。
(2)吊裝工藝
①運梁駁船駐位,使待吊裝梁段位于橋面吊機起吊的正下方,通過收緊錨繩定位駁船,使梁段起吊理論位置與實際位置控制在5 m范圍內(nèi)。
②橋面吊機下放吊具至待吊梁段上,連接梁段吊耳和吊具。
③同步控制千斤頂逐級加載,按照梁段起吊重量的20%、40%、60%、80%和100%進行加載,加載過程中控制駁船位置,避免出現(xiàn)位置移動,同時觀測各臺千斤頂?shù)男阅苤笜思暗跹b梁段的變化情況。
④梁段離船,觀察其空中幾何姿態(tài)和各起吊千斤頂受力情況,緩慢提升梁段。
⑤待起吊梁段接近已安裝梁段時,觀察起吊梁段的平面位置和四點高程,利用起吊裝置調(diào)整梁段的平面位置;利用千斤頂和手拉葫蘆調(diào)整梁段高程。
⑥精確控制梁段起吊至安裝位置,焊接鋼結(jié)構(gòu)之間的碼板,實現(xiàn)梁段連接。
⑦安裝斜拉索并張拉,綁扎現(xiàn)場濕接縫鋼筋并澆筑混凝土。
4.3 合龍段吊裝
(1)合龍順序
根據(jù)監(jiān)控計算,本橋合龍順序為次邊跨(兩段)→邊跨(兩段)→中跨(一段)。
(2)吊裝前主要準備工作
①張拉前一梁段斜拉索,橋面吊機前移。
②將合龍按設(shè)計要求的位置精確調(diào)整到位,形成安裝所需的合龍口。
③在合龍口兩側(cè)梁段上布設(shè)測量點,每間隔兩小時測量一次合龍口間距及相鄰箱梁的標高和所需合龍長度。
(3)梁段吊裝
梁段起吊安裝工藝與常規(guī)梁段相同,合龍時間根據(jù)現(xiàn)場實際溫度確定。
樂清灣2#橋采用邊跨與中跨不對稱形式,其邊跨設(shè)計有配重;并且因為上部箱梁采用鋼混疊合梁結(jié)構(gòu),其吊裝重量比鋼箱梁斜拉橋的梁段重,所需吊裝設(shè)備需要根據(jù)工程實際情況合理選擇,并根據(jù)主橋結(jié)構(gòu)特點和吊裝設(shè)備性能確定合理吊裝工藝。由于橋梁所處地域為季節(jié)性臺風(fēng)影響區(qū)域,吊裝時間及合龍時間的確定選擇避開臺風(fēng)影響時段,提高施工過程的安全可靠性。
[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTGT F50-2011)[S].北京:人民交通出版社,2011.
[2]浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院.浙江省樂清灣大橋及接線工程第Y06合同兩階段施工圖設(shè)計.
U442
C
1008-3383(2017)04-0095-02
2017-03-14
馬振民(1982-),男,工程師。