張磊 王偉 楊建虎 陳雙林 雷霄
中國(guó)水利水電第三工程局有限公司 陜西西安 710000
國(guó)道310西安過(guò)境公路渭河特大橋位于西安市臨潼區(qū),為國(guó)道310西安過(guò)境公路工程的一座橫跨渭河特大橋,橋梁全長(zhǎng)2425.4m,橋梁中心里程K10+736.86。渭河特大橋橋梁上部結(jié)構(gòu)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(gòu)采用柱式墩、薄壁空心墩、肋式臺(tái),全橋均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),橋面凈寬2×凈-15.25m。設(shè)計(jì)荷載采用公路-Ⅰ級(jí)設(shè)計(jì)行車速度80km/h,全橋連續(xù)梁共20個(gè)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?jiǎn)蝹€(gè)T構(gòu)共13個(gè)節(jié)段,設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(guò)設(shè)計(jì)安裝三角托架,將0#、1#、2#均放在三角托架上澆筑,由于總長(zhǎng)度12m,三角托架兩邊懸臂已達(dá)到6m,對(duì)三角托架的設(shè)計(jì)及安裝均有著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
0#縱橋向長(zhǎng)12m,橫橋向?qū)?6.25m,下部墩柱為矩形空心薄壁墩,縱橋向長(zhǎng)度為3m,寬度為16.25m,0#塊施工時(shí)寬度較大,懸臂長(zhǎng)度較長(zhǎng),施工難度較大,因此三角托架的結(jié)構(gòu)安全是0#塊順利施工的關(guān)鍵。
三角桁架水平桿采用雙I45b工字鋼,通過(guò)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(hào)鋼鋼棒,直徑為140mm,長(zhǎng)度為495mm的銷軸。
此三角托架在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)遵循了以往橋梁托架設(shè)計(jì)以往掛籃設(shè)計(jì)的原理,考慮到整體結(jié)構(gòu)較大發(fā),在安裝預(yù)埋件時(shí)較為困難,頂部打破了以往采用預(yù)埋較大的預(yù)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(shí)難度[2]。
在澆筑墩柱混凝土?xí)r按照0#塊底模標(biāo)高,先在墩柱上安裝下牛腿預(yù)埋件,按照預(yù)埋件安裝的位置,在墩柱模板上預(yù)留正確的預(yù)埋孔,預(yù)埋牛腿事先在與墩柱鋼筋焊接,然后在通過(guò)模板上的預(yù)留孔安裝好墩柱模板,澆筑混凝土?xí)r牛腿部位混凝土應(yīng)振搗密實(shí),但應(yīng)避免振搗棒碰撞牛腿預(yù)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(qiáng)度較高,但是抗剪能力較弱,在安裝精軋螺紋鋼預(yù)埋孔時(shí)兩邊的精度要求非常高,預(yù)埋孔兩側(cè)要焊接定位鋼筋,在澆筑混凝土?xí)r要再次測(cè)量精軋螺紋鋼預(yù)埋孔位置,確保無(wú)誤后方可澆筑混凝土。
托架主構(gòu)件采用在地面拼裝,整體吊裝的施工工藝,地面拼裝時(shí)要在專用胎架或者較平坦的地方拼裝焊接,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部位均采用二氧化碳保護(hù)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(yù)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(shí)應(yīng)采用兩端對(duì)稱張拉。
通過(guò)這種長(zhǎng)懸臂三角托架的成功實(shí)施,我們?cè)谠O(shè)計(jì)和施工過(guò)程中也總結(jié)了如下技術(shù)控制要點(diǎn):
(1)由于懸臂長(zhǎng)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(dá)到了3.45m,為了保證翼緣板下的支撐強(qiáng)度,可考慮在翼緣板下增加側(cè)托;
(3)托架預(yù)埋件的準(zhǔn)確定位是托架安裝的關(guān)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(yīng)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(gòu)的穩(wěn)定性;
(5)三角托架各節(jié)點(diǎn)的受力的是整體結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵,尤其是焊縫、預(yù)埋件連接部位及其他栓接部位,施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)[3]。