趙科鋒,徐民生
(中交路橋華東工程有限公司,上海市 201203)
如圖1所示,玉石高速坪地互通采用單喇叭互通方案,主線長980m,匝道總長1967.767m。匝道最小平曲線半徑50m,最大縱坡4%,最大橫坡5%,凸豎曲線最小半徑1581.197m,凹型豎曲線最小半徑1157.487m。坪地互通設置C、D、L匝道3座匝道橋。
圖1 互通橋設計平面圖
C匝道橋位于緩和曲線上,圓曲線半徑300m,上部構(gòu)造采用5×20m+4×20m兩聯(lián)鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,墩高8~32.5m;D匝道橋位于圓曲線上,半徑70m,上部構(gòu)造采用3×20m+3×20m+5×19m+5×19m四聯(lián)鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,墩高11~33m;L匝道橋位于緩和曲線上,圓曲線半徑220m,上部構(gòu)造采用5×18m+3×20m+3×20m+3×18m四聯(lián)鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,墩高4~35.1m,匝道橋梁高均為1.4m,其中C、D匝道橋梁頂寬9m,L匝道橋梁頂寬16.5~33.79m,匝道橋下部結(jié)構(gòu)橋墩采用柱式墩、樁基礎,橋臺采用肋板臺。
(1)山區(qū)高速公路匝道設計半徑小,墩柱高度大;
(2)橋梁最大縱坡4%,最大橫坡5%,縱橫坡均較大;
(3)地形條件復雜,互通區(qū)屬構(gòu)造溶蝕峰叢低山地貌區(qū),海拔高程一般為590~660m,相對高差70m,山坡坡度約20~45°,以“U”型谷為主,局部見“V”型谷,風化層相對較厚,如圖2所示。
圖2 互通橋現(xiàn)場地形地貌
現(xiàn)澆箱梁支架的形式多種多樣,山區(qū)高速公路匝道橋常用的支架形式有:盤扣式滿堂支架、鋼管柱型鋼支架、鋼管柱與貝雷組合支架、抱箍+貝雷組合支架[2]等。對支架的形式需根據(jù)地形地貌、結(jié)構(gòu)特點等進行綜合考慮,對幾種常規(guī)支架進行分析比較見表1。
表1 支架施工技術分析比選
根據(jù)以上對比,并經(jīng)過對橋梁結(jié)構(gòu)特點進行綜合分析,現(xiàn)澆箱梁采取貝雷梁支架[1]法現(xiàn)澆施工,其中過渡墩處采用條形基礎+鋼管樁,減弱澆筑混凝土時,偏壓荷載對墩柱的不利影響,中墩位置采用在墩柱設置環(huán)形抱箍,鋼管樁或抱箍上設置橫向承重梁以承重縱向貝雷梁,貝雷梁與箱梁底間設盤扣式支架調(diào)整支架的縱橫坡,以滿足箱梁的線性要求。
(1)中墩位置抱箍+貝雷支架+盤扣支架,抱箍采用1.4m高,抱箍直徑根據(jù)墩柱直徑設置1.8m和1.4m兩種,其抱箍牛腿上部設置型鋼橫向承重梁,然后設置縱向貝雷梁,橋跨最大跨徑約20m,故貝雷梁跨徑約18.6m,為滿足大跨徑321貝雷梁的承載能力,采用上下弦桿加強型貝雷,滿足組合跨度,其上再設置盤扣支架體系和模板組合體系,計算強度和剛度均滿足要求,中墩位置支架布置典型斷面如圖3所示。
圖3 中墩位置抱箍+貝雷支架+盤扣支架典型橫斷面圖
(2)過渡墩位置鋼管柱+貝雷支架+盤扣支架,鋼管柱采用?600×8mm的大鋼管,大鋼管柱頂和柱腳設置三角加勁板,防止局部應力集中,其上設置承重梁、貝雷梁、盤扣支架、模板體系同抱箍支架,不再贅述,過渡墩位置支架布置典型斷面如圖4所示。
圖4 過渡墩位置鋼管柱+貝雷支架+盤扣支架典型橫斷面圖(單位:cm)
(1)過渡墩支架處鋼管基礎采用條形擴大基礎,基礎應滿足承載力要求,施工時對地表下進行承載力檢測。采用搭設腳手架進行人員上下,吊車配合進行鋼管柱焊接接長,過渡墩位置的鋼管柱須設置為板凳樁的形式,并設置平聯(lián)及剪刀撐,提高支架的穩(wěn)定性。
(2)每個中墩位置設置環(huán)形抱箍,由專業(yè)廠家加工。環(huán)形抱箍根據(jù)墩柱直徑加工1.4m和1.8m兩種,高度1.4m。抱箍由兩塊圓弧形鋼板與墩柱貼合,圓弧形鋼板兩端焊接豎、橫向加勁板,抱箍通過豎向加勁板上連接螺栓環(huán)固在墩柱上。
如圖5所示,抱箍吊裝前,在每片抱箍上焊接環(huán)形操作平臺,在地面預先把兩片抱箍用螺栓進行初步連接,然后利用兩臺吊車同時起吊抱箍兩邊的吊耳,以調(diào)節(jié)抱箍的平衡,直至調(diào)至預定位置,然后采用專用的電動扭力扳手擰緊,高強螺栓施工嚴格按照高強螺栓的施擰要求進行,嚴格控制扭矩值已達到預拉力的要求。
圖5 互通區(qū)橋梁支架施工
(3)采用滿足吊裝能力的吊車進行承重梁的安裝,抱箍牛腿、鋼管柱與承重梁間有空隙時,設置薄鋼板進行支墊,防止受力不均。
(4)貝雷梁采用321型貝雷,因橋梁多數(shù)位于曲線段,標準3m貝雷無法滿足跨徑組合要求,故提前定制2m的異性貝雷,并在方案設計圖上,設置好平面布置及組合形式,在搭設時,提前在承重梁上做好標記,嚴格按照設計圖紙的布置形式進行搭設,貝雷梁上設置橫向型鋼,并用騎馬螺栓將貝雷架固定在型鋼上,提高貝雷架的整體穩(wěn)定性。吊裝過程中,由專人指揮,梁兩端同時起吊。
(5)縱向貝雷梁上設置橫向的型鋼,其上再設置盤扣式滿堂支架,橫向型鋼的布置間距滿足其上部盤扣支架立桿縱、橫向間距的要求,盤扣上下設置頂托和底托,滿足調(diào)節(jié)支架縱、橫坡的要求。
(6)盤扣支架頂托上設置型鋼分配梁和模板系統(tǒng),盤扣上部分配梁的布置間距在進行盤扣搭設時,已經(jīng)確定且滿足要求,現(xiàn)澆箱梁模板均采用木模板,模板由16mm膠合板、80mm×80mm方木組成,均采用汽車吊吊裝,人工配合完成。
通過工程的實踐證明,在現(xiàn)澆箱梁的施工中,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,分別設置鋼管+貝雷+盤扣支架組合體系、抱箍+貝雷+盤扣支架組合體系相組合,可安全、高效的保證施工質(zhì)量,并節(jié)約了大量的人力和材料的投入,具有明顯的經(jīng)濟效益,并為同類匝道橋現(xiàn)澆梁施工提供基礎性資料和參照,具有較大的借鑒和指導意義。