張磊 王偉 楊建虎 陳雙林 雷霄
中國水利水電第三工程局有限公司 陜西西安 710000
國道310西安過境公路渭河特大橋位于西安市臨潼區(qū),為國道310西安過境公路工程的一座橫跨渭河特大橋,橋梁全長2425.4m,橋梁中心里程K10+736.86。渭河特大橋橋梁上部結(jié)構采用10×25+47+80+47+9×50.6+47+5×80+47+9×50.6+4×4 1.5+47+80+47+10×25連續(xù)箱梁+T梁+變截面箱梁,下部結(jié)構采用柱式墩、薄壁空心墩、肋式臺,全橋均采用鉆孔灌注樁基礎,橋面凈寬2×凈-15.25m。設計荷載采用公路-Ⅰ級設計行車速度80km/h,全橋連續(xù)梁共20個主墩,河道內(nèi)0#塊施工采用三角托架作為支撐系統(tǒng)[1]。
本橋梁連續(xù)梁單個T構共13個節(jié)段,設計圖紙中要求0#、1#塊在支架或者托架上施工,但由于0#及1#塊長度只有6m,不滿足掛籃的拼裝要求,為了保證懸臂節(jié)段能夠順利施工,通過設計安裝三角托架,將0#、1#、2#均放在三角托架上澆筑,由于總長度12m,三角托架兩邊懸臂已達到6m,對三角托架的設計及安裝均有著嚴峻的考驗。
0#縱橋向長12m,橫橋向?qū)?6.25m,下部墩柱為矩形空心薄壁墩,縱橋向長度為3m,寬度為16.25m,0#塊施工時寬度較大,懸臂長度較長,施工難度較大,因此三角托架的結(jié)構安全是0#塊順利施工的關鍵。
三角桁架水平桿采用雙I45b工字鋼,通過28b槽鋼相連,均采用Q235b鋼材。斜撐桿采用雙40b槽鋼,銷軸采用Q420號鋼鋼棒,直徑為140mm,長度為495mm的銷軸。
此三角托架在結(jié)構設計時遵循了以往橋梁托架設計以往掛籃設計的原理,考慮到整體結(jié)構較大發(fā),在安裝預埋件時較為困難,頂部打破了以往采用預埋較大的預埋件的理念,采用4根直徑為32mm的精軋螺紋鋼,大大降低了安裝時難度[2]。
在澆筑墩柱混凝土時按照0#塊底模標高,先在墩柱上安裝下牛腿預埋件,按照預埋件安裝的位置,在墩柱模板上預留正確的預埋孔,預埋牛腿事先在與墩柱鋼筋焊接,然后在通過模板上的預留孔安裝好墩柱模板,澆筑混凝土時牛腿部位混凝土應振搗密實,但應避免振搗棒碰撞牛腿預埋件而造成牛腿位置發(fā)生偏離。
上牛腿部位次托架優(yōu)化為四根32mm的精軋螺紋鋼,由于精軋螺紋鋼抗拉強度較高,但是抗剪能力較弱,在安裝精軋螺紋鋼預埋孔時兩邊的精度要求非常高,預埋孔兩側(cè)要焊接定位鋼筋,在澆筑混凝土時要再次測量精軋螺紋鋼預埋孔位置,確保無誤后方可澆筑混凝土。
托架主構件采用在地面拼裝,整體吊裝的施工工藝,地面拼裝時要在專用胎架或者較平坦的地方拼裝焊接,關鍵節(jié)點部位均采用二氧化碳保護焊,確保焊接質(zhì)量。
拼裝完成后采用吊車整體吊裝,并輔以人工牽引,將托架栓接至預埋件位置,然后傳精軋螺紋鋼,為了保證上部精軋鋼能夠均勻受力,精軋鋼安裝完成后給予精軋螺紋鋼30%的拉力。張拉時應采用兩端對稱張拉。
通過這種長懸臂三角托架的成功實施,我們在設計和施工過程中也總結(jié)了如下技術控制要點:
(1)由于懸臂長度較大,此托架在兩側(cè)邊腹板位置的肢腿由通常情況下的單支腿增加為雙支腿,以減小上肢下?lián)虾途埪菁y鋼的剪力;
(2)由于本橋翼緣板寬度達到了3.45m,為了保證翼緣板下的支撐強度,可考慮在翼緣板下增加側(cè)托;
(3)托架預埋件的準確定位是托架安裝的關鍵,尤其是精軋螺紋鋼較脆,精軋螺紋鋼不得受扭或者不同心;
(4)安裝完成后應采用型鋼將單側(cè)5肢三角托架連接為整體,確保整體結(jié)構的穩(wěn)定性;
(5)三角托架各節(jié)點的受力的是整體結(jié)構受力的關鍵,尤其是焊縫、預埋件連接部位及其他栓接部位,施工過程中應加強監(jiān)測[3]。