張美榮
摘要:秀水河棧橋?yàn)槭┕け愕赖闹匾M成部分,秀水河棧橋采用單跨形式,不受河流影響,解決了施工便道需長距離繞行問題,方便線路施工人員及機(jī)具設(shè)備來往。文章對(duì)昌寧高速臨時(shí)棧橋設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:施工便道;臨時(shí)棧橋;貝雷梁;單跨;季節(jié)性河流 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U448 文章編號(hào):1009-2374(2016)03-0088-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.045
1 工程概況
南昌至寧都高速公路新建工程岡上至寧都段位于江西省中南部,穿南昌市、宜春市、撫州市、吉安市、贛州市5市境內(nèi),呈南北走向。項(xiàng)目起點(diǎn)位于南昌市南昌縣岡上鎮(zhèn)附近接上海至昆明高速公路(G60),終點(diǎn)位于贛州市寧都縣青塘鎮(zhèn)附近接泉州至南寧高速公路(G72),項(xiàng)目主線全長243.167km,互通連接線長27.4km。本標(biāo)段為南昌至寧都高速公路項(xiàng)目A6合同段,起點(diǎn)里程K36+000,終點(diǎn)里程K46+100,全長10.1km。該標(biāo)段位于豐城市境內(nèi),途經(jīng)石灘、橋東兩鎮(zhèn),跨越豐撫公路和京九鐵路干線。整個(gè)標(biāo)段沿路線走向設(shè)置施工臨時(shí)便道,施工便道在京九鐵路范圍斷開。其中石下大橋跨秀水河河面寬約25m,河床底部為圓礫,水量季節(jié)性變化,勘察期間水位深約2.10m左右,施工便道通過秀水河需設(shè)置涵洞或橋梁。
2 方案比選
結(jié)合兩岸便道,跨越河流部分采用單車道樣式,初步擬定三個(gè)方案:方案一采用圓管涵,管涵上填土修筑路面;方案二采用2跨貝雷梁,河流中間設(shè)置一組臨時(shí)墩;方案三采用單跨貝雷梁,兩岸分別設(shè)置橋臺(tái)。秀水河為季節(jié)性河流,雨季短時(shí)水流量較大,圓管涵形式阻水面積較大,不利于泄洪,危及便道及施工區(qū)域安全。2跨貝雷梁方案需在河中設(shè)置臨時(shí)墩,臨時(shí)墩一般采用鋼管樁或擴(kuò)大基礎(chǔ),鋼管樁基礎(chǔ)需投入打樁設(shè)備,水中擴(kuò)大基礎(chǔ)需圍堰投入,單跨貝雷梁只需要多投入貝雷片即可。因此,綜合考慮,單跨貝雷梁結(jié)構(gòu)作為施工方案。單跨貝雷梁結(jié)構(gòu)形式,在保證橋下凈空的前提下,下承式結(jié)構(gòu)較上承式結(jié)構(gòu),橋兩端填土較少,并且橋梁兩側(cè)貝雷片可以作為棧橋欄桿使用。最終將單跨下承式貝雷梁棧橋方案作為實(shí)施方案。
3 棧橋設(shè)計(jì)
棧橋兩端順接施工便道,采用2%縱坡與便道連接,橋面有效行車寬度4.75m,兩端為重力式混凝土橋臺(tái),主梁為單層加強(qiáng)貝雷片,每側(cè)三排,橋面板橫向分配梁放置在貝雷片下弦桿上,橋面板由工14型鋼和8mm花紋鋼板焊接而成,貝雷梁外側(cè)與橋面板分配梁之間設(shè)置斜撐桿,貝雷梁底部設(shè)置抗風(fēng)拉桿,貝雷梁之間為非標(biāo)準(zhǔn)間距,新制花窗連接貝雷片。棧橋具體布置樣式見圖1、圖2:
3.1 設(shè)計(jì)荷載
3.1.1 自重。按結(jié)構(gòu)實(shí)際重量計(jì)算。
3.1.2 風(fēng)荷載。按照0.3kN/m2基本風(fēng)壓考慮,結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦?,依?jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004)計(jì)算,風(fēng)荷載作用在貝雷梁及橋面板分配梁上。
3.1.3 汽車荷載。整個(gè)棧橋設(shè)計(jì)通行能力為:40t混凝土罐車,且棧橋上只能一輛通行。計(jì)算時(shí)只考慮車輛荷載,不考慮車道荷載。
3.1.4 制動(dòng)及沖擊荷載。依據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004)計(jì)算。
3.1.5 水流荷載。水流對(duì)棧橋不產(chǎn)生影響,因此不計(jì)算水流荷載。
3.2 計(jì)算模型
計(jì)算采用Midas Civil整體建模計(jì)算,模型樣式見圖3。車輛荷載按照:車輛剛駛上棧橋,行至1/4處,行至跨中,行至3/4處,即將駛離棧橋4個(gè)位置分別進(jìn)行加載,同時(shí)考慮車輛偏離中心線靠近棧橋一側(cè)行駛。制動(dòng)及沖擊荷載加載在車輛荷載位置,風(fēng)荷載沿棧橋橫橋向施加,自重依據(jù)程序自動(dòng)加載。
3.3 計(jì)算結(jié)果
經(jīng)計(jì)算,貝雷梁弦桿最大軸力475kN<1120kN,豎桿最大軸力150kN<210kN,斜桿最大軸力110kN<171.5kN,均滿足貝雷梁各桿件容許值。
橋面板、橋面板分配梁、貝雷梁外側(cè)斜撐桿應(yīng)力也均小于Q235鋼容許應(yīng)力170MPa。
按照地質(zhì)資料,河流位置為卵石,地基承載力可達(dá)450kPa,經(jīng)計(jì)算,橋臺(tái)底部最大壓應(yīng)力為136kPa<450kPa,滿足要求。同時(shí)橋臺(tái)滿足1.3倍抗滑移以及1.5倍抗傾覆安全要求。
4 棧橋施工
4.1 橋臺(tái)施工
選擇水位較低時(shí)節(jié)施工,按設(shè)計(jì)要求開挖橋臺(tái)基坑,對(duì)基坑底部進(jìn)行地基處理,確保地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求;然后立模板,綁扎鋼筋,澆筑橋臺(tái)混凝土,在貝雷梁支點(diǎn)位置提前預(yù)埋貝雷梁支座預(yù)埋件,對(duì)橋臺(tái)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù);最后進(jìn)行橋臺(tái)護(hù)腳以及臺(tái)后填土施工。
4.2 貝雷梁架設(shè)
橋臺(tái)施工完成后,利用履帶吊架設(shè)貝雷梁,履帶吊站位在橋側(cè)臺(tái)后方。貝雷每側(cè)三排在路基上預(yù)先進(jìn)行拼裝,然后整體吊裝就位,兩側(cè)貝雷片分別就位后,鋪設(shè)橋面板分配梁,然后連接貝雷梁與分配梁之間的斜撐桿,最后將貝雷梁下部抗風(fēng)拉桿拉緊。
4.3 橋面板鋪設(shè)
橋面板型鋼與花紋鋼板之間預(yù)先焊接成整體,根據(jù)運(yùn)輸及吊裝能力,結(jié)合分配梁間距分割成標(biāo)準(zhǔn)塊件,然后由吊機(jī)由一端向另一端鋪設(shè),鋪設(shè)完成后,在塊件之間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接,確保使用過程中不發(fā)生偏移。
4.4 附屬設(shè)施施工
棧橋施工完成后,兩端橋頭設(shè)置限速、限重標(biāo)志,同時(shí)應(yīng)有夜間照明,如施工便道上同時(shí)有社會(huì)車輛通行時(shí),應(yīng)在棧橋兩端設(shè)專人看守,確保通行車輛在棧橋允許范圍內(nèi)。
5 結(jié)語
秀水河棧橋跨越秀水河,作為施工便道的組成部分,確保施工便道可以連續(xù)連接施工區(qū)域各施工位置,保證兩岸物資及人員往來,為工程順利推進(jìn)提供了保障,在丘陵以及河流地帶適用性較強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)任編輯:秦遜玉)