鮑加兵

(中鐵二十三局集團(tuán)第三工程有限公司, 四川成都 611137)

斜拉橋具有剛度大、空氣動(dòng)力性能好、造型線條簡(jiǎn)捷流暢、連續(xù)舒展等特點(diǎn)，跨度大可跨越通航的海峽和江、河、湖、泊以及高深峽谷。在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，人們對(duì)橋梁的審美觀越來(lái)越高，特別是城市景觀橋梁，成為一座城市的地標(biāo)性建筑，異形景觀斜拉橋具有形狀優(yōu)美、孕藏著地方文化，更加符合城市景觀發(fā)展需求。

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

義陽(yáng)大橋位于巴中市恩陽(yáng)區(qū)，橋梁跨越恩陽(yáng)河，為景觀斜拉橋，以淵源已久“恩重義陽(yáng)山，情長(zhǎng)恩陽(yáng)河”的革命老區(qū)恩義文化而命名。

義陽(yáng)大橋總長(zhǎng)655 m，主橋采用獨(dú)塔單索面斜拉橋，塔梁墩固結(jié)體系，孔跨布置為3×30 m+4×40 m+(105+145) m+4×40 m，其中主橋?yàn)?45 m單塔單索面斜拉橋，跨徑布置為(105+140) m；北引橋長(zhǎng)250 m，為3×30 m+4×40 m的兩聯(lián)預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T梁；主橋橋面寬33 m，橫斷面布置為：2.5 m(人行道)+11.5 m(3車行道)+0.5 m(防撞護(hù)欄)+4 m(索塔區(qū))+0.5 m(防撞護(hù)欄)+11.5 m(3車行道)=33 m(圖1)。

圖1 義陽(yáng)大橋總體布置

主橋橋塔采用混凝土橋塔，C50混凝土，塔全高 130 m，索塔外輪廓由3個(gè)圓曲線和直線組合構(gòu)成，梁面以上塔高82.1 m，梁面以下塔高47.9 m，主梁兩塔在橋面以下交叉，設(shè)計(jì)為“X”型交叉。錨固形式為鋼錨梁。橋塔整體為一個(gè)梯形斷面，通過(guò)對(duì)梯形斷面挖槽及倒角來(lái)實(shí)現(xiàn)橋塔線條的變化(圖2)。

圖2 義陽(yáng)大橋主塔構(gòu)造(單位:mm)

1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

義陽(yáng)大橋主要設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：

(1)道路等級(jí)：公路一級(jí)。

(2)設(shè)計(jì)速度：60 km/h。

(3)行車道數(shù)：雙向6車道。

(4)主橋?qū)挾龋喝珜?3 m。

(5)橋梁最大縱坡2 %，最大橫坡2 %，平曲線半徑1 500 m，不設(shè)超高。

(6)設(shè)計(jì)水位：按百年一遇洪水位控制。

(7)荷載等級(jí)：橋梁荷載 公路I級(jí)。

2.1 兩組頭圍凈增值比較 出生至42 d、42 d～2個(gè)月、2～3個(gè)月，頭圍凈增值干預(yù)組均大于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，而3～6個(gè)月兩組頭圍凈增值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

(8)設(shè)計(jì)年限：100 a。

(9)設(shè)計(jì)使用年限：100 a。

(10)設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)。

(11)工程所在區(qū)域地震動(dòng)峰加速度值為0.05g，相應(yīng)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。

2 異形索塔液壓爬模精確線形控制

主塔整體為兩個(gè)梯形斷面，通過(guò)對(duì)梯形斷面倒角來(lái)實(shí)現(xiàn)橋塔線條的變化，具有線形變化劇烈、截面尺寸變化大和有凸出物的特點(diǎn)。主塔模板的選型及配置是本橋的重難點(diǎn)之一，為加快施工速度，主塔采用液壓爬模進(jìn)行施工。

索塔共29個(gè)節(jié)段(圖3)，根據(jù)索塔拐點(diǎn)、系梁和首節(jié)鋼錨箱節(jié)段高程，最高節(jié)段6 m，最低節(jié)段2.85 m(首節(jié)鋼錨箱段)。采用ZPM100液壓爬模進(jìn)行混凝土施工，液壓頂升系統(tǒng)包括液壓油缸和上下?lián)Q向盒，換向盒可控制提升導(dǎo)軌或提升架體，通過(guò)液壓系統(tǒng)可使模板架體與導(dǎo)軌間形成互爬，從而使液壓自爬模穩(wěn)步向上爬升，液壓自爬模在施工過(guò)程中無(wú)需其他起重設(shè)備[1-2]，操作方便，爬升速度快，安全系數(shù)高。

圖3 義陽(yáng)大橋主塔節(jié)段劃分(單位:mm)

2.1 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)索塔豎向高度方向由直線與3個(gè)半徑的弧度組成。

(2)為了造型索塔混凝土有凸出部分、倒角形狀復(fù)雜(圖5)。

(3)截?cái)喑叽缱兓瘎×?詳見(jiàn)圖4、圖5)。

圖4 下塔柱典型斷面(單位:mm)

圖5 下塔柱有突出物斷面(單位:mm)

2.2 液壓爬模施工

根據(jù)索塔外輪廓線軌跡和截面變化情況，液壓爬?？傮w按2次變更爬升軌跡設(shè)計(jì)，在下塔柱交叉處進(jìn)行第一次液壓爬模的變軌跡(施工完成第7節(jié)段)。由于第8#節(jié)段線形變化最激烈，由內(nèi)傾直接變化為外傾，外傾角度為10.75°(詳見(jiàn)圖3)，9#外傾節(jié)段的施工利用施工完8#節(jié)段的爬模平臺(tái)進(jìn)行鋼管支架搭設(shè)，作為施工9#節(jié)段的施工平臺(tái)，在9#節(jié)段施工時(shí)埋設(shè)液壓爬模爬升軌道預(yù)埋件，完成9#節(jié)段施工后進(jìn)行爬模軌跡變換。第二次邊軌為施工完18#節(jié)段后，在施工第18#節(jié)段時(shí)提前進(jìn)行爬升軌道預(yù)埋，調(diào)整后施工到索塔封頂。

2.2.2 模板施工

模板體系總體為木面板+木梁+鋼背楞楞組合結(jié)構(gòu)，面板為全樺木的薩維建筑模板18 mm厚板；豎向背楞為H20木工字梁，橫向背楞采用雙14號(hào)槽鋼。面板采用25 mm×25 mm×35 mm的鋼角碼將H20木工字梁與面板相連接，H20木工字梁采用木梁連接爪和槽鋼背楞相連成整體，在豎肋上兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)吊鉤。兩塊模板之間采用芯帶連接，用芯帶銷固定，從而保證模板的整體性，使模板受力更加合理、可靠[3]。

面板采用φ6×16 mm自攻自鉆螺釘和25 mm×25 mm×35 mm的角碼將 H20 木工字梁與面板釘在一起，H20 木工字梁采用木梁連接爪和槽鋼背楞相連成整體(圖6)，在地面按節(jié)段尺寸進(jìn)行提前組裝，用塔吊進(jìn)行整體吊裝。

圖6 面板鋪裝示意

(1)模板細(xì)節(jié)構(gòu)造見(jiàn)圖7。

圖7 模板細(xì)節(jié)構(gòu)造

(2)曲線變化造型方木調(diào)節(jié)。針對(duì)線形半徑反復(fù)變化，通過(guò)調(diào)整安裝造型木方，控制結(jié)構(gòu)半徑變化，達(dá)到設(shè)計(jì)線形(圖8)。

圖8 曲線變化造型方木調(diào)節(jié)示意

(3)下塔柱交叉位置變化較快，有結(jié)構(gòu)突出混凝土面，從空間上解決2個(gè)不同平面的模板布置(圖9)。

圖9 下塔柱交叉處結(jié)構(gòu)圖和模板布置

索塔倒角為固定尺寸，采用定型鋼模進(jìn)行循環(huán)使用，達(dá)到方便施工，節(jié)約成本目的。

2.2.3 模板整體吊裝定位

根據(jù)節(jié)段索塔每個(gè)截面的幾何尺寸和造形，在地面提前進(jìn)行模板的組裝，待索塔鋼筋、預(yù)應(yīng)力施工完驗(yàn)收合格后進(jìn)行模板安裝，模板采用塔吊進(jìn)行吊裝，按照測(cè)量控制點(diǎn)位進(jìn)行準(zhǔn)確定位，利用造形方木調(diào)節(jié)塊進(jìn)行節(jié)段弧形變化的調(diào)整。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及數(shù)據(jù)，首先要準(zhǔn)確畫出每個(gè)節(jié)段的截面圖(根據(jù)塔柱節(jié)段劃分圖)，確定其截面尺寸，計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。塔柱測(cè)點(diǎn)根據(jù)其形狀，對(duì)倒角點(diǎn)均進(jìn)行控制(包括內(nèi)空線)。

主塔為平面位置控制方法采用拖普康ES-101(精度1 ″)全站儀三維坐標(biāo)法，自動(dòng)照準(zhǔn)棱鏡測(cè)定，利用全站儀內(nèi)部軟件自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)。

主塔高程基準(zhǔn)傳遞方法采用全站儀三角高程和水準(zhǔn)儀鋼尺量距法，兩種方法相互校核。

2.3.4 液壓爬模施工載荷設(shè)計(jì)

(1)爬模處于施工工況時(shí)，上平臺(tái)施工荷載為3 kN/m2，其余平臺(tái)施工荷載為1.0 kN/m2，施工狀態(tài)下允許上平臺(tái)、次平臺(tái)和主平臺(tái)同時(shí)承載，并在各層平臺(tái)顯眼處用醒目的字體注明堆載要求。

(2)爬模處于爬升工況時(shí)，上操作平臺(tái)(第一層)施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.0 kN/m2，液壓操作平臺(tái)(第三層)施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.0 kN/m2[4]。

(3)按照J(rèn)GJ195-2010《液壓爬升模板工程技術(shù)規(guī)程》[5]要求，爬模處于施工工況和爬升工況時(shí)，按8級(jí)風(fēng)力進(jìn) 行安全計(jì)算；爬模處于停工工況時(shí)，按9級(jí)風(fēng)力進(jìn)行安全計(jì)算。

3 結(jié)束語(yǔ)

義陽(yáng)大橋?yàn)榘椭惺兄攸c(diǎn)項(xiàng)目之一，是恩陽(yáng)區(qū)地標(biāo)性建筑物，索塔造形新穎，施工難度大，在實(shí)際施工中采用了“異形索塔液壓爬模施工技術(shù)”，確保了異形混凝土結(jié)構(gòu)的成形，線形變化達(dá)到設(shè)計(jì)意圖；模板的面板使用全樺木的薩維模板，重量輕、周轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)10次，減小施工成本；在完成鋼筋施工后，索塔每節(jié)段模板施工周期在2 d左右，大大縮短了施工周期。該技術(shù)具有先進(jìn)性、合理性，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。