喻文遠(yuǎn)
(貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550018)
六枝特大橋最大墩高196m,最大跨徑320m,主橋長1292m,全橋長2023.5m。橋型布置為5×40m 預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁+(166m+3×320m+166m)預(yù)應(yīng)力混凝土空腹式連續(xù)剛構(gòu)箱梁+13×40m 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。箱梁澆注節(jié)段為22m(上弦0 號段)+13×4m(上弦區(qū)段)+4×3m(匯合段)+(4×3.5m+4×4m+12×4.5m)(常規(guī)梁段),下弦澆注節(jié)段劃分與上弦箱梁對應(yīng),為1m(下弦0 號段)+13×4m(下弦區(qū)段)??崭苟蜗淞荷舷腋叨?.5~6.5m,下弦箱梁高度8m;常規(guī)梁段箱梁跨中高度5m;下弦根部至梁頂中心高度40.5m。詳見圖1。
圖1 六枝特大橋上構(gòu)單“T”示意圖(單位:m)
1.1.1 X0 號節(jié)段施工
首先完成勁性骨架安裝(整體吊裝),安裝牛腿、扁擔(dān)梁及卸載塊等,再完成底籃安裝(整體吊裝),底籃就位以后,需將底籃后橫梁與墩身預(yù)埋板連接。X0號段模板采用鋼模+內(nèi)模形式,內(nèi)模倒角處模板采用木模板,其他模板均采用鋼模板。
1.1.2 X1 號節(jié)段施工
X0 號段施工完成后,拆除X0 號段模板,安裝底籃后橫梁內(nèi)箱錨桿,安裝中橫梁,再安裝掛籃模板,安裝并張拉勁性骨架臨時扣索。最后進(jìn)行X1 號段鋼筋及混凝土的施工。
1.1.3 X2 號節(jié)段施工
X1 號節(jié)段施工完成后,拆除底籃處前移吊帶外的承重吊帶,將內(nèi)模臨時導(dǎo)梁進(jìn)行臨時固定,拆除內(nèi)模導(dǎo)梁前吊帶。由于斜爬前中橫梁未處于后滑座上,需提前利用塔吊、千斤頂配合,將中橫梁移至后滑座上方,再利用千斤頂將整個吊架前移就位。吊架前移就位以后,將拆除的前吊帶、底籃后錨安裝就位。然后安裝掛籃內(nèi)導(dǎo)梁,利用鏈條葫蘆將內(nèi)模前移就位[1]。最后完成X2 號段鋼筋及混凝土施工及預(yù)應(yīng)力張拉。
1.1.4 吊籃前移及掛籃安裝
X2 號段施工完成后,拆除勁性骨架前橫聯(lián)。然后,拆除模板拉桿,解除底籃內(nèi)箱后錨,下放底籃30cm,解除導(dǎo)梁承重吊架,下方內(nèi)模10cm。前移吊架至X3 號段施工位置。利用鏈條葫蘆及鋼絲繩,臨時固定底籃前吊點(diǎn)及導(dǎo)梁至勁性骨架或已澆筑的混凝土梁段上。再拆除前上橫梁及中上橫梁,安裝掛籃軌道及主桁,安裝前上橫梁及中橫梁。最后,安裝底籃、導(dǎo)梁吊帶,完成掛籃安裝。
上弦S0 號節(jié)段采用托架法施工,托架采用自行設(shè)計的可折疊伸縮式三角托架作為主要受力構(gòu)件,上設(shè)321 型貝雷梁,鋪設(shè)型鋼分配梁至貝雷梁上,在分配梁上搭設(shè)盤扣架作為支架的受力結(jié)構(gòu)。利用可調(diào)節(jié)頂托,調(diào)整底??v坡。底模采用10 號槽鋼及10cm×10cm 木方加2cm 厚竹膠板,側(cè)模采用鋼模板。由于上弦S0 號節(jié)段梁體較高,混凝土方量較大,采用兩次澆筑施工。第一次澆筑至內(nèi)箱上倒角處,第二次澆筑頂板及翼緣板部分[2]。
下弦X3—X13 號節(jié)段采用臨時扣索輔助掛籃施工工藝,掛籃采用三角斜爬掛籃。主橋上構(gòu)配三角斜爬掛籃8 套,待下弦X2 號節(jié)段施工完成后,安裝三角掛籃,對稱完成下弦X3—X13 號節(jié)段懸澆施工。下弦利用墩柱作為索塔,臨時扣索雙索面通長設(shè)置,采用兩端(節(jié)段端)對稱張拉,張拉端錨固于下弦腹板中部。掛籃安裝完成后,為防止上弦S0 號節(jié)段支架拆除時與下弦扣索沖突,需待上弦S0 號節(jié)段支架拆除完畢后,方可張拉拉索X1,進(jìn)入下弦X3 號節(jié)段施工。
上弦S1—S13 號節(jié)段采用臨時扣索輔助掛籃施工工藝,掛籃采用菱形掛籃。主橋上構(gòu)配菱形掛籃8套,待上弦S0 號節(jié)段施工完成后,安裝菱形掛籃,對稱完成上弦S1—S13 號節(jié)段懸澆施工。拉索張拉最早在上弦S2 號節(jié)段養(yǎng)護(hù)7d 以后,所以在安裝掛籃及索塔時,優(yōu)先安裝掛籃。上弦臨時索塔采用鋼索塔,拉索采用雙索面[3]。
在施工上下弦14 號節(jié)段前,需將上弦菱形掛籃與下弦三角斜爬掛籃重組。重組通過拆除上弦菱形掛籃底籃和下弦菱形掛籃主桁系統(tǒng)、主桁后錨固系統(tǒng)、軌道系統(tǒng)及前上橫梁,將上弦菱形掛籃橋面部分的主桁系統(tǒng)、主桁后錨系統(tǒng)、軌道系統(tǒng)、導(dǎo)梁系統(tǒng)及前上橫梁與下弦三角掛籃的底籃、內(nèi)導(dǎo)梁重組[4],組合成為一個新掛籃,完成上下弦14 號節(jié)段及后續(xù)懸澆梁段的施工。模板的重組方式為上下弦腹板外模連接,成為組合掛籃的腹板外模。
在施工上下弦14 號節(jié)段時,上下弦內(nèi)模均保留;施工15 號節(jié)段及后續(xù)節(jié)段時,拆除下弦三角掛籃頂板模板,將腹板內(nèi)模與上弦內(nèi)模連接。上下弦14 號節(jié)段總高度達(dá)15m,所以在澆筑節(jié)段混凝土?xí)r,下弦X14號節(jié)段利用下弦混凝土輸送管進(jìn)行澆筑,上弦S14 號節(jié)段利用上弦混凝土輸送管澆筑。下弦X14 號節(jié)段施工,是上構(gòu)施工過程中的第一次結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,在下弦X14 號節(jié)段拉索X13 張拉以后,將上弦S13 號節(jié)段與下弦X13 號節(jié)段臨時鎖定,該鎖定需在匯合段施工完成以后拆除。
根據(jù)該橋上構(gòu)結(jié)構(gòu)形式的不同,采用菱形掛籃及三角斜爬掛籃進(jìn)行懸臂施工。
2.1.1 主桁與扣索沖突問題的對策
由于扣索布置于頂部導(dǎo)角處,通過將主桁布置于扣索外側(cè),解決主桁與扣索沖突問題。
2.1.2 后錨扁擔(dān)梁與扣索沖突問題的對策
由于后錨扁擔(dān)梁較主桁更寬,所以在充分考慮截面尺寸、預(yù)應(yīng)力管道的基礎(chǔ)上,將主桁盡量外移,解決后錨扁擔(dān)梁與扣索沖突問題。因需要考慮后錨拉桿受力盡量均勻,后錨扁擔(dān)梁與扣索間距較小,施工出現(xiàn)誤差時,還存在沖突可能。設(shè)計掛籃時,在后錨扁擔(dān)梁下方設(shè)置可拆除墊塊,從而在豎向避開扣索影響,確保扣索與后錨扁擔(dān)梁不沖突[5]。
2.1.3 主桁橫聯(lián)與扣索沖突問題的對策
施工上弦S2 節(jié)段時,扣索傾角最大,為最不利狀態(tài)。通過提高主桁橫聯(lián)高度,確保在張拉扣索S1 時,扣索與主桁橫聯(lián)還有一定的安全距離,從而解決主桁橫聯(lián)與扣索沖突問題。
澆筑混凝土?xí)r,在主桁下滑座后方軌道兩側(cè),各設(shè)置一個螺紋撐桿以解決主桁下滑問題;通過將內(nèi)導(dǎo)梁吊架固結(jié)于頂板混凝土底面,導(dǎo)梁與承重吊架之間通過鉸接連接,從而解決導(dǎo)梁下滑問題;在底籃縱梁后方設(shè)置前移擋塊,施工時插入預(yù)埋在已澆梁段底板下方的預(yù)留槽中[6]。掛籃斜爬時,主桁下滑力傳遞到軌道上,通過在軌道尾部設(shè)置螺紋撐桿,克服掛籃斜爬時產(chǎn)生的下滑力。
2.2.1 主桁與扣索沖突問題的對策
在橫斷面上,扣索設(shè)置于腹板中部,將主桁布置于扣索內(nèi)側(cè)。
2.2.2 后錨扁擔(dān)梁與扣索沖突問題的對策
掛籃主桁設(shè)置時盡量靠近腹板,導(dǎo)致后錨扁擔(dān)梁通過常規(guī)方案設(shè)置較難避開扣索影響。所以在主桁后錨位置設(shè)置后橫聯(lián),將后錨扁擔(dān)梁設(shè)置于主桁內(nèi)側(cè)。
對于該橋上下弦箱梁的掛籃在地面進(jìn)行加載試驗(yàn),先在地面鋪設(shè)導(dǎo)梁,然后進(jìn)行掛籃拼裝和錨固,而后在前支點(diǎn)處安裝千斤頂。通過液壓千斤頂逐級進(jìn)行加載試驗(yàn),模擬受力情況,觀測掛籃主桁變形和吊帶受力后的彈性變形情況。根據(jù)計算,當(dāng)施工22 號節(jié)段時,菱形掛籃所受荷載最大,單片主桁所受荷載為1297.9kN;當(dāng)施工下弦X3 號節(jié)段時,三角掛籃所受荷載最大,單片主桁所受荷載為1428.3kN。按所受荷載的1.2 倍進(jìn)行預(yù)壓,菱形掛籃預(yù)壓總荷載為1557.5kN,三角掛籃預(yù)壓總荷載為1714.0kN。在加載過程中,如有異常情況應(yīng)立即停止加載,并逐級卸載。分析原因,解決問題后,再重新加載。掛籃桁架預(yù)壓加載、卸載詳見表1、表2。
表1 掛籃桁架預(yù)壓加載表
表2 掛籃桁架預(yù)壓卸載表
掛籃拼裝參考掛籃廠家提供的掛籃設(shè)計圖進(jìn)行。由于下弦掛籃在施工下弦X0—X2 號節(jié)段時,內(nèi)模及導(dǎo)梁已經(jīng)安裝就位,待主桁架安裝完畢后,吊桿連接底籃及內(nèi)導(dǎo)梁即完成下弦掛籃安裝。下弦掛籃軌道及主桁架吊裝就位以后,立即完成對于螺紋撐桿的安裝,防止軌道及主桁架下滑。
上弦菱形掛籃的底籃部分在施工完13 號節(jié)段以后,利用塔吊進(jìn)行拆除。下弦施工至X13 號節(jié)段時,三角掛籃除底籃、外模板、內(nèi)導(dǎo)梁及內(nèi)模外的其他部件,利用塔吊進(jìn)行拆除。上弦掛籃底籃部分及下弦掛籃梁上部分拆除以后,將上弦掛籃與下弦掛籃重組為一個新菱形掛籃,完成后續(xù)節(jié)段的施工。橋面部分待全橋合龍后,利用25t 吊車在橋面上拆除運(yùn)走。內(nèi)模及內(nèi)導(dǎo)梁通過人工拆除后,轉(zhuǎn)至橋面后運(yùn)走。在掛籃拆除過程中,需由技術(shù)人員全程指揮,確保拆除工作安全進(jìn)行[7]。
當(dāng)風(fēng)力大于等于6 級時,嚴(yán)禁進(jìn)行掛籃移位作業(yè),同時將掛籃錨固于梁體上,必要時需設(shè)置纜風(fēng)繩增加掛籃的抗風(fēng)穩(wěn)定性。在掛籃所有工作平臺上,嚴(yán)禁堆放任何物料或機(jī)具。采用倒鏈葫蘆吊掛調(diào)節(jié)底籃高度時,必須保證各吊點(diǎn)倒鏈葫蘆同步起升,防止底籃扭曲變形。所有倒鏈葫蘆在掛籃懸灌過程中,不承擔(dān)施工載荷,僅作調(diào)節(jié)標(biāo)高用,主要載荷由相應(yīng)位置吊桿承擔(dān)[8]。掛籃主桁前支點(diǎn)中心位置離梁端距離不得小于40cm?;炷翝仓仨毻綄ΨQ進(jìn)行。在混凝土澆筑完成并達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度前,不得提前拆除內(nèi)、外模對拉桿,防止模板脹模。該橋第6 跨及第7 跨跨越228 縣道,在懸臂施工至該處前,需搭設(shè)防護(hù)棚架。下弦掛籃前移前,需確保軌道后螺紋撐桿支承牢固。
綜上所述,六枝特大橋主橋上構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土懸澆空腹式連續(xù)剛構(gòu)箱梁,結(jié)構(gòu)新且復(fù)雜。在三角區(qū)施工過程中,結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換較頻繁,給施工帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn)。尤其掛籃懸臂施工技術(shù)應(yīng)用,是六枝特大橋施工的關(guān)鍵。只有做好上述空腹式剛構(gòu)橋三角區(qū)施工技術(shù)管理工作,才能為整個橋梁工程建設(shè)圓滿完成注入“強(qiáng)心劑”和吃下“定心丸”。