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        跨高速公路曲線鋼箱梁滑移施工技術(shù)

        2019-12-19 08:09:14
        中國公路 2019年23期
        關(guān)鍵詞:導(dǎo)梁鋼箱梁匝道

        (江西省路橋工程集團有限公司,江西 南昌 330038)

        本文研究的鋼箱梁橋位于贛深高速主線上方,上部結(jié)構(gòu)采用鋼箱梁,橋平面位于R=175m的左偏圓曲線上,橋面橫坡為單向-5%,縱斷面位于R=2500m的豎曲線上,頂板厚度為16mm和24mm,底板厚度為14mm和24mm,腹板厚度為14mm和24mm,全橋共設(shè)三道腹板,結(jié)構(gòu)形式為單箱兩室鋼箱梁,工程量為827.146t。

        D匝道橋鋼梁跨徑分布為30m+50m+30m,半徑為175m,滑移拼裝節(jié)段為GL3~GL7段鋼梁,長度為59.5m,重量為447.4t,且跨越高速路,橋梁凈高為6.6m,要求施工過程中不影響贛深高速正常通行,因此施工難度大。經(jīng)與甲方及設(shè)計單位反復(fù)溝通后,計劃采用滑移法施工(頂推施工法對橋梁結(jié)構(gòu)的幾何外形限制較多,變截面梁段、曲線型梁均無法采用頂推施工。采用滑移軌道的滑移施工法,可以很好地使鋼箱梁在曲線上進行滑移安裝)。D匝道橋平面如圖1所示。

        一、滑移方案介紹

        (一)滑移流程介紹

        該工程第GL3~GL7節(jié)箱梁拼裝到一起后,使用滑移設(shè)備將其向3號橋臺方向滑移,具體流程如下:

        施工準備:安裝支架、拼裝平臺及滑移軌道,如圖2所示。

        表1 不同類型裂隙統(tǒng)計

        拼裝GL3~GL7梁段,拼裝45m長鋼導(dǎo)梁,導(dǎo)梁懸挑15m,如圖3所示。

        滑移42m,導(dǎo)梁上2號墩,如圖4所示。

        滑移15m,鋼梁滑移到位,拆除鋼導(dǎo)梁,如圖5所示。

        拆除滑移軌道,落梁,如圖6所示。

        設(shè)立邊跨吊裝支架,進行GL1、GL2、GL8、GL9、節(jié)段鋼梁吊裝,如圖8所示。

        圖1 D匝道橋平面圖

        圖2 安裝支架、拼裝平臺及滑移軌道

        圖3 導(dǎo)梁懸挑15m

        圖4 導(dǎo)梁上10號墩

        圖5 拆除鋼導(dǎo)梁

        鋼箱梁安裝完成,拆除支架,如圖8所示。

        圖6 拆除滑移軌道,落梁

        圖7 設(shè)立邊跨吊裝支架,節(jié)段鋼梁吊裝

        圖8 設(shè)立邊跨吊裝支架,節(jié)段鋼梁吊裝

        (二)導(dǎo)梁

        導(dǎo)梁縱向小節(jié)段拼裝成型與鋼箱梁縱隔板和頂推加勁板全熔透焊接成整體。導(dǎo)梁小節(jié)段拼裝以直代曲與鋼梁線型相統(tǒng)一,導(dǎo)梁之間平面和橫向聯(lián)系采用桁架聯(lián)接,保證鋼導(dǎo)梁的空間整體性,滿足受力要求。導(dǎo)梁底拼裝成半徑為175m的主梁曲線。

        (三)導(dǎo)梁與鋼橋連接

        為保證滑移過程中受力要求,導(dǎo)梁與鋼橋采用剛性連接,將導(dǎo)梁連接位置鋼橋斜腹板、頂板和底板加長各2m,在加長段上增加直腹板。在鋼橋箱體和增加段上增加附加勁板,導(dǎo)梁與其焊接成整體,以滿足強度要求。待滑移到位后將增加的附加板割除即可。其中,附加頂板和底板厚度為20mm,斜腹板為14mm,附加加勁板厚度為10mm。材質(zhì)為Q345C鋼。

        (四)滑移平臺布置

        滑移平臺采用圓管作為立柱,采用工字鋼作為橫聯(lián)及斜撐,平臺支架材質(zhì)為Q235B鋼。

        二、滑移施工過程模擬分析

        B匝道總重量737t,頂推節(jié)段重356t,導(dǎo)梁重50t,長度41m,鋼箱梁縱向分為11個截段,每個截段分為4個單元。采用3D3S空間計算程序建模分析。B匝道橋鋼箱梁、導(dǎo)梁整體模型如圖9所示。

        圖9 B匝道橋鋼箱梁、導(dǎo)梁整體模型

        表1 各工況下反力、變形及應(yīng)力比結(jié)果

        通過對各工況進行建模分析,研究其反力、豎向變形及應(yīng)力比對結(jié)構(gòu)的影響,具體計算結(jié)果如表1所示。

        通過對滑移施工各施工工況模擬數(shù)據(jù)的對比發(fā)現(xiàn),在工況1(導(dǎo)梁懸挑最大)時為最不利工況,此時臨時墩的最大反力、結(jié)構(gòu)的最大豎向變形及應(yīng)力均為最大,該工況下的換算應(yīng)力值為216.15MPa<275MPa,該工況結(jié)構(gòu)強度和剛度均滿足要求。其次在工況5(導(dǎo)梁剛上墩30m)時也較為不利,在滑移施工過程中應(yīng)重點對這兩種工況加以控制,并采取必要的施工措施。

        三、滑移施工注意事項

        位移觀測:位移觀測主要是梁體的中線偏移和墩頂?shù)乃?、豎向位移,在滑移過程中連續(xù)觀測位移情況,當梁體偏位超出最大允許值時,立即叫停施力,重新調(diào)整個滑移設(shè)備的滑移力。

        各滑移設(shè)備的同步性:在滑移過程中必須保證各滑移設(shè)備的同步性,一旦滑移施力超出預(yù)計滑移力而梁體未動時,則停止施力,檢查各設(shè)備的同步性,若某一設(shè)備過快或過慢時則調(diào)比例閥的流量。

        誤差累計控制:在滑移過程中,每個行程為300mm,而觀測節(jié)點為10個行程,故而會出現(xiàn)誤差累積,在滑移過程中可以在滑移支架上做簡易標記,當梁體在同一滑移點的左右偏位在10mm以內(nèi)時可繼續(xù)滑移,當超出此誤差時停止滑移,進行左右糾偏(左右糾偏采用液壓千斤頂或螺旋千斤頂,糾偏時,千斤頂不得直接作用于鋼梁腹板上,需采用增大受力面積的墊塊,在鋼梁腹板與橫隔板相交位置進行糾偏)。

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