文 / 張勇兵
云南香麗高速虎跳峽金沙江特大橋全長1017m,橋跨布置為766m懸索橋+6×41.5m鋼混組合梁+5m橋臺。以鋼桁架和橋面系共同組合成為鋼桁加勁梁。其中鋼桁架主要包括了主桁架,還有主橫桁架和上下平聯(lián),而主桁架主要是帶著豎腹桿的華倫式結(jié)構(gòu),由上弦桿、下弦桿、豎腹桿和斜腹桿共同組合而成。其箱型截面主要被應(yīng)用在上弦桿、下弦桿上面,除在兩根豎腹桿的附近所采用的箱型端面外,其余主要被修建為H型的截面。鋼桁架主桁桁高6.0m,而桁寬則為26m,以之保證各個節(jié)間的長度控制在5.75m。而如果將節(jié)段的長度控制在11.5m,那便需要使用2個節(jié)間以共同組合而成,并需要在每一個節(jié)間的位置上設(shè)置一道主橫桁架(圖1)。
鋼桁梁桿件運(yùn)輸至拼裝場并完成組拼后,采用龍門吊轉(zhuǎn)至存放區(qū)域。鋼梁架設(shè)時(shí),采用運(yùn)梁臺車運(yùn)至橋位下方起吊平臺采用纜索吊起吊安裝。
虎跳峽金沙江特大橋鋼桁梁共分59個節(jié)段,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,結(jié)合纜索吊機(jī)工作區(qū)域,以及地錨索的安裝時(shí)機(jī),香格里拉岸邊節(jié)段B1、B2、B3需先于B4安裝,故B4作為香格里拉岸合龍梁段;麗江岸邊節(jié)段B57、B58、B59先于B56安裝,故B56作為麗江岸的合龍梁段。
加勁梁吊裝過程中,每兩個梁段之間剛接為一個大節(jié)段,每兩個大節(jié)段之間上弦桿間用銷軸臨時(shí)連接,下弦桿斷開。全橋整體剛接在橋面系、二期恒載等附屬設(shè)施的等代壓重荷載施加完成,且線型調(diào)整至設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行。
邊梁架設(shè)前先將鋼梁豎向支座放置于支座墊石預(yù)埋孔內(nèi),等鋼梁調(diào)整完畢后進(jìn)行灌漿。設(shè)計(jì)有規(guī)定按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行,設(shè)計(jì)未規(guī)定參考支座廠家提供的安裝說明書操作。
按照纜索吊的設(shè)計(jì)要求,應(yīng)該將距離索塔中心線22m的范圍內(nèi)設(shè)置成為吊裝盲區(qū),所以B58、B59這兩個階段常常使用蕩移法這種吊裝。
B1、B2兩段吊裝之前在0#橋臺前方搭設(shè)20m存放平臺。先將B1梁段吊裝至設(shè)計(jì)位置,與豎向支座、抗風(fēng)支座等連接,然后向后滑移30~50cm,并臨時(shí)固定在0#橋臺上。再吊裝B2梁段,B2梁段臨時(shí)放置與存放平臺上,待吊索安裝完成后,再次安裝吊具;采用纜索吊徐徐提升,到達(dá)吊索位置,安裝銷軸連接;然后下放吊具,使吊索受力,同時(shí)向后拽拉,調(diào)整梁段水平與已就位B1梁段在上弦桿采用臨時(shí)鉸連接,解除纜索吊機(jī)吊具,吊索受力。
B26梁段采用相同方法吊裝至設(shè)計(jì)位置后,作業(yè)人員通過貓道上人行鋼梯進(jìn)入待架設(shè)梁段,安裝永久吊索,并安裝輔助臨時(shí)吊索懸掛在B26梁段兩端,保證其穩(wěn)定;輔助吊索采用Φ40mm鋼絲繩,鋼絲繩與主纜之間采用橡膠墊隔離,以免損傷主纜。將B25、B27兩端運(yùn)輸至吊裝位置,逐個起點(diǎn),運(yùn)輸至安裝位置,安裝永久吊索,并安裝跨中區(qū)域第一對中央扣索。B25、B27與B26之間在上弦桿采用臨時(shí)鉸連接,下弦桿在加勁梁合攏前不連接。采用同樣方法安裝B24、B28梁段,并安裝其余兩對中央扣索。B24、B28梁段與已安裝梁段之間臨時(shí)連接,拆除輔助臨時(shí)吊索。
吊梁之前,將纜索吊吊具下放至距待吊桁梁一定高度。運(yùn)梁臺車移動鋼桁梁至起吊點(diǎn)下方和吊具對位。鋼桁梁在拼裝場拼裝時(shí),注意梁的擺放方向和設(shè)計(jì)方向一致。
隨著施工進(jìn)度的不斷推進(jìn),各處的荷載量均將大幅上漲。在鋼梁架設(shè)過程中及后續(xù)橋面板吊裝、瀝青鋪裝工序,主索鞍一共需要頂推5次,頂推采用500t千斤頂,逐步頂推復(fù)位鎖定,設(shè)計(jì)有千斤頂支架。主索鞍頂推就位后拆除臨時(shí)安裝板,再安裝邊跨側(cè)擋板,并割除上承板的導(dǎo)向部分,根據(jù)鞍體和擋塊之間的間隙確定調(diào)整板的厚度后,安裝調(diào)整板。
B4和B56梁段作為全橋的合攏段,分別從B3和B5梁之間,以及B55和B57梁之間提升到位(邊梁架設(shè)時(shí)已向邊跨方向偏移30~50cm),并與吊索相連。再將邊節(jié)段約束緩慢放松使其向跨中側(cè)移動回歸至設(shè)計(jì)里程,安裝拼接板。
至此,全部桁架梁吊裝施工完成。
虎跳峽金沙江大橋大橋鋼桁梁吊裝施工觀測主要分為四個方面:鋼桁梁軸線控制;纜塔在鋼桁梁安裝中的偏移;纜索吊纜索系統(tǒng)主纜垂度及索力觀測,巖錨錨固力監(jiān)測。
將鋼桁梁軸線觀測站分別設(shè)置在兩岸上下游的適高位置,用以對上弦頂面鋼桁梁軸線進(jìn)行觀察。與此同時(shí),將三角標(biāo)志張貼于鋼桁梁軸線頂面,做好標(biāo)記的相關(guān)工作以便后續(xù)作業(yè)的展開。
設(shè)置一測站與后視點(diǎn)于橋軸線與纜塔的垂直位置,而后將固定標(biāo)尺放置于纜塔頂面的上下游兩側(cè),以便后續(xù)基于標(biāo)尺上讀數(shù)與初始讀數(shù)的對比來得出其中的偏移值,則后續(xù)便可根據(jù)此偏移值設(shè)定測站與后視點(diǎn)并方便后續(xù)的查找。
有關(guān)空載垂度的測量需在起吊前完成,待將鋼桁梁運(yùn)輸至跨橋一半的位置時(shí)再對其最大垂度予以測量,其目的便是要結(jié)合岸坡控制點(diǎn)所測得的控制點(diǎn)標(biāo)高及跨中距離來對主索的跑車位置予以觀測,由此讀出豎直角并以此得出所需的垂度值。
在香格里拉岸每側(cè)巖錨錨索上個安裝2個錨索應(yīng)力計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)測錨索錨固狀態(tài)。
(1)鋼梁組拼架設(shè)前需審查鋼梁吊裝專項(xiàng)施工方案,檢查材料、設(shè)備、人員投入及安全質(zhì)量體系是否滿足施工要求等。吊具需要由具有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)計(jì)算,并報(bào)送設(shè)計(jì)院檢算。吊具的加工須與鋼梁在鋼梁加工廠同步完成。(2)鋼桁梁安裝前對各成品梁段按要求進(jìn)行相應(yīng)檢查驗(yàn)收合格并簽證。(3)纜索吊在起吊鋼桁梁之前,應(yīng)進(jìn)行試吊,確保纜索吊處于安全工作狀態(tài)后才準(zhǔn)許緩慢起吊。(4)鋼桁梁起吊過程中,必須保證四個吊點(diǎn)高度盡量相同,保持桁架梁頂面基本水平。(5)鋼桁梁吊裝就位與吊索連接完成后,應(yīng)緩慢下放,待吊索全部受力,才能松掉起重卷揚(yáng)機(jī)。(6)懸索橋放樣應(yīng)采取多種方法進(jìn)行復(fù)核,對測量成果、精度進(jìn)行正確分析。(7)鋼桁梁臨時(shí)吊耳拆除時(shí),作業(yè)人員應(yīng)做好安全防護(hù)工作,先將臨時(shí)吊耳用手拉葫蘆收緊后,再進(jìn)行螺栓的拆除。(8)充分發(fā)揮監(jiān)控功能,隨時(shí)對施工過程進(jìn)行監(jiān)控。(9)卷揚(yáng)機(jī)、千斤頂?shù)葏^(qū)域應(yīng)派專人看守。(10)需頻繁檢查并維護(hù)鋼絲繩,避免意外情況的發(fā)生。(11)吊裝作業(yè)現(xiàn)場除了要依據(jù)相關(guān)規(guī)定明確警示標(biāo)志的設(shè)立外,有關(guān)作業(yè)區(qū)的交通安全亦當(dāng)設(shè)有專門的管理人員負(fù)責(zé)管理。(12)夜間作業(yè)時(shí),現(xiàn)場必須有符合操作要求的照明設(shè)備。(13)主桁桿件架設(shè)對孔后,先穿部分螺栓,將板縫夾緊。首先打入定位沖釘,至少節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)端四個,再打入一般沖釘達(dá)50%沖釘,上滿30%的螺栓,纜索吊機(jī)才能松鉤,然后上滿剩余的高栓,初擰,檢查板縫是否密貼,用0.3mm插片插入板縫不能大于20mm。
虎跳峽金沙江特大橋鋼桁梁吊裝嚴(yán)格執(zhí)行批復(fù)專項(xiàng)施工方案,認(rèn)真控制鋼桁梁下弦剛接時(shí)機(jī),嚴(yán)格落實(shí)了安全技術(shù)措施和起吊前檢查簽證,保證了鋼桁梁剛接質(zhì)量和整體線型及施工安全。