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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時間:瀏覽:次
1 工程概況
新建杭甬客運專線鐵路寧波特大橋619-620#墩,墩高2.85m,跨度為40m簡支箱梁,橋面寬度12m,梁體為雙向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)箱梁。原設(shè)計方案為現(xiàn)澆膺架法施工。因跨度較大,需在40m跨度中間設(shè)置多個支墩作為支點。
本跨40m箱梁主要跨越結(jié)構(gòu)為:寧波市江北區(qū)星光燃?xì)夤镜奶烊細(xì)夤艿?管道φ100cm,埋深至地表5m),該管道為寧波市居民提供生活用天燃?xì)狻9艿琅c杭甬客運專線鐵路斜交51°,在該箱梁下斜向穿過,設(shè)置豎直的鋼管支墩必須對燃?xì)夤芫€進行遷移并對下部基礎(chǔ)進行處理。對管道進行遷移和豎直支墩下部的基礎(chǔ)處理造成施工成本的提高、施工進度的拖延、管線遷移過程中存在較大的安全風(fēng)險。
2 總體施工方案及步驟
2.1 總體布置方案
為了保證安全質(zhì)量、滿足進度、有效利用現(xiàn)有條件的同時降低成本,提出在承臺上分別加設(shè)豎直鋼管支墩及斜鋼管支墩,上部膺架法施工的施工方案。
2.2 施工步驟
(1)步驟1:第一階大承臺上C30混凝土塊⑨澆筑及預(yù)埋件⑦⑧的設(shè)置。
(2)步驟2:第二階小承臺上大鋼管④的拼裝支立及鋼管頂部型鋼③②的拼裝。
(3)步驟3:C30混凝土塊上斜鋼管⑥的拼裝及⑤桿件的拼裝。
(4)步驟4:貝雷膺架①的拼裝。
(5)步驟5:膺架的預(yù)壓。
(6)步驟6:40m箱梁梁體施工。
3 關(guān)鍵施工技術(shù)
3.1 斜支架整體穩(wěn)定性計算
使用結(jié)構(gòu)計算軟件(MIDAS6.71)對斜架支撐體系的穩(wěn)定性進行模擬計算,桿件材料及結(jié)構(gòu)構(gòu)成模擬見圖3,相對失穩(wěn)狀態(tài)見圖4。
3.2 豎直及斜支墩的拼裝
豎直鋼管支墩采用直徑530mm、壁厚7mm的鋼管;斜撐采用直徑700mm、壁厚13mm的鋼管。首先按照設(shè)計尺寸制作好,頂部焊上10mm厚的鋼板。待支墩承臺施工完并達(dá)到設(shè)計強度后,采用吊機安裝,將其焊接在承臺的預(yù)埋鋼板上,鋼管四周用四塊1cm厚的三角形鋼板加固,焊縫必須飽滿。鋼管支墩垂直度偏差控制在0.5%內(nèi),同一截面上的鋼管必須在同一條直線,確保橫梁安裝后鋼管支墩不偏心受壓。斜撐之間采用雙拼工字鋼做縱向支撐,縱向支撐與斜撐之間增加一塊1cm厚的鋼板,互相之間焊接必須飽滿牢固。單片鋼管支架(兩根鋼管加中間桁架加強)先在陸地加工焊接好,再進行吊裝安裝,因斜鋼管會產(chǎn)生彎矩,所以在安裝時,必須將鋼管與預(yù)埋鋼板之間焊接牢固后,吊機方可脫鉤。
3.3 斜鋼管連接節(jié)點
斜鋼管上下節(jié)點連接采用J506焊條施焊,焊縫采用直角焊縫,焊縫高度10mm,工字鋼或槽鋼的兩側(cè)均必須與鋼板焊接,斜鋼管全斷面與鋼板焊接,同時在鈍角位置再用1cm厚三角形鋼板加強焊接,支點位置的槽鋼和工字鋼都必須用加勁板加強焊接,上下必須頂緊并焊接牢固。
3.4 支墩頂部橫縱梁平臺施工
橫梁采用12m長雙拼40b工字鋼,直接焊接在鋼管支墩頂部的鋼板上, 橫梁與鋼管頂部接觸應(yīng)密貼、均勻,不得有空隙,在各支點處橫梁上用加勁板局部加強。
縱梁采用貝雷梁,貝雷梁采用國產(chǎn)321公路鋼橋桁架,橫向布置為22片,首先平整場地,預(yù)先拼裝好,即將單片貝雷梁橫向、縱向連接,然后通過兩臺50噸吊機抬吊到中間臨時墩上,吊機分別停在便道側(cè)的兩個墩身邊,最后將貝雷梁上下通過φ48鋼管連為整體,貝雷上下部每3m布置一道。貝雷梁在鋼管支墩處宜設(shè)工字鋼加強支撐,特別是支點位置不在貝雷的節(jié)點處時,必須加強。貝雷梁與橫梁之間間隔的用U型卡連接,防止貝雷縱橫向滑移。
施工前,先放出排架的位置線及排架加密區(qū)和縱橫方向控制軸線,根據(jù)控制軸線和排架加密情況確定排架立桿位置,進行安裝底托,用水準(zhǔn)儀測定排架底托高程,根據(jù)圖紙設(shè)計高程,調(diào)整排架立桿高度,搭設(shè)排架。拼裝時應(yīng)隨時檢查橫桿水平度和立桿垂直度,還應(yīng)該隨時注意水平框的直角度,不至于支架偏扭,立桿垂直度偏差小于0.5%。
3.5 膺架預(yù)壓
(1)預(yù)壓目的:①檢查支架的安全性,確保施工安全。②消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響,有利于橋面線形控制。
(2)預(yù)壓材料:①砂包:主要預(yù)壓荷載。②防水帆布:砂包防雨水。③鋼絲繩:拉錨。
(3)預(yù)壓設(shè)備:25t吊機2部。
(4)預(yù)壓荷載:1.2倍箱梁自重。
(5)觀測點布置:每個斷面沉降觀測點布置3個點,梁中心線上一個點,兩邊腹板下各一個點。
(6)加載順序步驟:按荷載總重的0→25%→50%→100%→120%→100%→50%→25%→0進行加載及卸載,并測得各級荷載下的觀測點變形值。加載順序按砼澆筑的工況進行,及先底板,后腹板,再頂板;先低處,后高處;分層進行。
(7)變形觀測:荷載施加120%后,前4個小時每2小時觀測一次,此后每4小時觀測一次。
(8)卸載:加載48小時后,當(dāng)觀測的沉降值小于0.5mm/天時,即可認(rèn)為沉降趨于穩(wěn)定,按荷載總重的120%→100%→50%→25%→0進行卸載。
3.6 膺架拆除
預(yù)應(yīng)力施工完成后,膺架即可拆除,拆除的順序:先拆除跨中間部分,再由中間向兩邊(支座處)對稱拆除,使箱梁逐漸受力。先落下兩個中支點的砂箱,再下落兩個邊支點的砂箱,接著方可抽出底模竹膠板和方木。
貝雷架采用兩臺吊機配合吊裝至地面,先吊裝靠施工便道側(cè)翼板下4片貝雷,2片一組分別吊裝,底板下貝雷先采用手拉葫蘆將貝雷移至翼板下,移動時4個支點位置同時設(shè)手拉葫蘆,并同時拉動,移動時必須3片以上同時進行,以保證穩(wěn)定性,同時與其他貝雷連成一體,邊移動、邊松開,始終確保被移動的貝雷穩(wěn)定。
4 結(jié)束語
杭甬客運專線鐵路是我國沿海高速鐵路的重要組成部分,寧波特大橋是杭甬鐵路客運專線連接余姚與寧波的特大高架橋,全長30.1公里。其中大部分采用預(yù)制架設(shè)的32m、24m普通簡支箱梁。當(dāng)遇下部特殊結(jié)構(gòu)時,采用多種跨度形式的梁體整體現(xiàn)澆或懸灌施工。如采用現(xiàn)澆法施工遇跨越特殊結(jié)構(gòu)時,無法施工,直接影響全橋預(yù)制簡支箱梁的架設(shè)速度,影響整體工期。跨星光燃?xì)夤芫€40m簡支梁在特殊情況下,采用斜支墩膺架法施工,既保證了施工的安全、質(zhì)量、進度又在特殊情況下節(jié)約了成本。同時也給類似特殊情況的橋梁的施工提供了很好的參考。
參考文獻
1、《客運專線橋涵施工技術(shù)指南》(TZ213-2005)