熊本林
(江西交通職業(yè)技術學院,江西南昌 330013)
瀾滄江大橋位于大理白族自治州永平縣杉陽鎮(zhèn)與保山市水寨鎮(zhèn)的分界處,橋位距霽虹橋約300 m,距善德橋約200 m,是大理—瑞麗鐵路的控制性工程之一。本橋主橋采用大跨坦拱和小跨陡拱相結合的鋼筋混凝土雙層疊拱結構,上拱采用386 m跨度的提籃式肋拱;下拱采用跨度330 m、矢高100 m的變截面板拱,拱寬自拱頂至拱腳由14 m漸變?yōu)?4 m。為提高結構的整體剛度,拱上建筑采用連續(xù)剛構組合梁結構,上部梁體采用剛構連續(xù)梁。
根據(jù)現(xiàn)場的地形條件,本橋施工時將拱肋吊裝單元組拼場設在兩側拱座上;混凝土拌合站、桿件臨時存放場地、砂石料堆放場地、鋼筋加工場等均設在線路左側;施工生活用房等設在瑞麗側平坡村西北。
本橋施工場地狹窄,現(xiàn)場運輸條件極差。經過現(xiàn)場詳細調查,大理側需新建施工便道1 880 m,其中包含3座涵洞,便道起于線路左側的善德橋大理側引道。瑞麗側需新建施工便道1 400 m,其中包含1座涵洞,便道起于線路左側的善德橋瑞麗側引道,在平坡村西北附近折向橋位。便道寬7 m,修建便道時采用預裂爆破施工,多余的棄碴外運至本現(xiàn)統(tǒng)一設定的棄碴場所。
本橋受場地條件限制,鋼管骨架和混凝土及鋼筋的運輸均需通過纜索吊實現(xiàn),由于兩岸山勢陡峻,邊跨梁體施工所需材料也必須通過纜索吊來運輸,因此綜合考慮主拱和邊跨梁體施工的需要,纜索吊跨度采用500 m,空載時矢跨比為1/17。
西南地區(qū)受地形條件的限制,纜索吊的應用較廣,目前吊重80 t~120 t的纜索吊應用已經比較普遍。本橋纜索吊吊重選擇主要受勁性骨架吊裝控制,為了獲得合理的工期,骨架節(jié)段長度以15 m~20 m為宜,據(jù)此測算,實際吊重為60 t~70 t,考慮吊重時的沖擊影響,并適當考慮一定的富余,取設計吊重為100 t。
下板拱施工采用以勁性骨架為依托分段分期成拱的方案。綜合考慮施工進度和纜索吊重的影響,共劃分為25個節(jié)段,每個勁性骨架節(jié)段長度為16 m。
施工時首先通過纜索吊塔架將扣索錨固于兩側山體上,由拱腳向上逐步吊裝勁性骨架直至合龍;之后在鋼管內灌注微膨脹混凝土,形成鋼管混凝土骨架,之后以鋼管混凝土骨架為依托,分段分期成拱,在具體的成拱方式上,進行了以下兩種方案的綜合比較。
主拱斷面按照分三次形成考慮,第一次施工中箱的底板及一半腹板;第二次施工中箱的頂板及剩余腹板;第三次形成邊箱混凝土(見圖1)。
圖1 主拱斷面施工示意圖
下拱中箱底板共劃分為48個施工梁段,每個梁段長約為8.5 m,每次對稱澆筑2個梁段,每段按2.5 d考慮,澆筑24次,需60 d即可完成。澆筑次序依據(jù)拱圈的受力、變形經初步計算確定在拱腳、拱頂、1/4拱圈共設置五處施工位置,按拱腳→拱頂→1/4拱的順序循環(huán)澆筑,每次澆筑均依托已成拱圈向前澆筑梁段直至中箱底板澆筑完成,其間需調整扣索張拉力。
中箱頂板和剩余腹板的施工順序及工期與底板相同。
在鋼管混凝土骨架及已完成的拱肋中箱上,澆筑疊拱下拱肋箱梁邊箱混凝土,考慮到施工的便利性可由拱腳向拱頂澆筑,共67個施工段,34次可施工完成。
結構分析的結果表明,按上述施工方案進行施工,下拱混凝土的最大應力可控制在17 MPa以內,其施工總工期為210 d。
利用已成鋼管混凝土勁性骨架由兩拱腳向上逐段對稱現(xiàn)澆下拱中箱混凝土直至拱頂合龍,其間調整扣索張拉力,控制鋼管勁性骨架及已成拱肋中箱受力安全。中箱拱肋每個施工段按6 m劃分,共67段,每段圬工約160 m3~30 m3,分34次澆筑,工期90 d。
依托中箱及兩邊鋼管混凝土勁性骨架現(xiàn)澆下拱肋邊箱混凝土成拱,邊箱施工段劃分與中箱相同。工期亦為90 d。
結構分析的結果表明,按上述施工方案進行施工,下拱混凝土的最大應力可控制在17 MPa以內,其施工總工期為180 d。
方案二不需要分層形成斷面,避免了中箱內部的應力重分布問題,且施工速度快,因此推薦采用方案二進行下拱施工。
立柱采用翻模逐段施工,當施工至約一半高度時,先施工上拱肋,之后再施工其余立柱。
上拱肋采用以立柱和已成下拱為依托,搭設貝雷梁,在支架上澆筑的方案。
拱上剛構—連續(xù)梁采用逐孔現(xiàn)澆的施工方案,即每次施工至1/4跨梁長,之后張拉預應力鋼束,如此循環(huán),最后澆筑剩余的3/4孔梁,完成梁體施工。根據(jù)施工單位設備的情況采用移動模架或以上拱為依托搭設支架進行梁體的施工。
通過實際施工發(fā)現(xiàn)這種施工方案充分考慮了地形、場地的限制,并且對結構內力有較好的控制。使結構滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求,為以后的雙層疊拱施工方案選擇提供了參考價值。