劉文祥/LIU Wen-xiang
(昆明理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院,云南 昆明 650500)
公路跨鐵路跨線橋立面布置受橋下凈空高度限制,因此橋位宜選擇在鐵路路塹地段。選擇鐵路路塹地段,鐵路位于路基挖方內(nèi),修建上跨橋可減短引橋的長(zhǎng)度,有效降低工程造價(jià)。
曲靖市位于滇、黔、川三省交界處,史稱“入滇鎖鑰”,地理位置十分重要。本跨線橋橋位選擇于馬龍車(chē)站曲靖端,立交中心里程為滬昆線K2 498+182.82,新建跨線橋與滬昆鐵路中線正交,橋位處滬昆鐵路,位于馬龍-曲靖區(qū)間路塹地段,路塹邊坡坡頂距離軌頂約高11.6m,新建上跨橋地形條件較好。新建跨線橋橋位小里程側(cè)滬昆線既有1~30m簡(jiǎn)支梁橋與新建跨線橋凈距35m,新建跨線橋施工對(duì)既有跨線橋影響較小。GK2+052.95=K2 948+182.82處為滬昆鐵路,目前正在使用,需要保通。
HK0+052.416處設(shè)置一座(15+30+15)m連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁。本跨線橋平面設(shè)計(jì)采用直線,如圖1所示。
圖1 跨線橋橋位處平面圖
線路與既有滬昆鐵路立交中心里程:K2 498+182.82,位于馬龍-曲靖區(qū)間馬龍車(chē)站,馬龍車(chē)站曲靖端;立交區(qū)既有滬昆鐵路為雙線國(guó)家一級(jí)鐵路干線,客運(yùn)列車(chē)運(yùn)營(yíng)160km/h,線間距4.45m;立交區(qū)滬昆鐵路位于緩和曲線段,縱向位于6.1‰下坡段;立交區(qū)滬昆鐵路位于路塹地段,路塹邊坡較高。
滬昆鐵路北側(cè)為規(guī)劃三江大道,規(guī)劃道路寬40m,道路中線距離滬昆鐵路左線55m,規(guī)劃道路紅線距離既有滬昆左線35m,規(guī)劃道路與既有滬昆鐵路平行,距離較近;規(guī)劃三江大道位置占用了既有滬昆鐵路部分路塹天溝,路塹塹頂雨水考慮匯入三江大道雨水系統(tǒng),三江大道占用段路塹天溝廢棄;規(guī)劃三江大道道路紅線距離既有滬昆鐵路較近,考慮在規(guī)劃大道人行道外側(cè)沿三江大道道路紅線設(shè)置SS級(jí)防撞墻及防落網(wǎng),以保證滬昆鐵路運(yùn)營(yíng)安全。
既有滬昆鐵路南側(cè)為規(guī)劃九州大道,規(guī)劃道路中線距離既有滬昆左線155m,距離較遠(yuǎn),規(guī)劃道路對(duì)既有滬昆鐵路影響較小,考慮規(guī)劃道路靠近滬昆鐵路處局部設(shè)置防護(hù)措施。
本跨線橋?yàn)榍甘心虾W庸I(yè)園區(qū)三江大道與九州大道聯(lián)絡(luò)道路,為城市I級(jí)主干道。本跨線橋橋面布置為:橋梁分左右兩幅,每幅橋面布置為:0.5m防撞墻+3.75m(人行道)+3.5m(非機(jī)動(dòng)車(chē)道)+11m(機(jī)動(dòng)車(chē)道三車(chē)道)+0.5m(防撞護(hù)欄)=19.25m;橋面總寬度38.5m,兩幅橋間設(shè)置4.0m寬度凈距,橫斷面布置滿足規(guī)范要求。具體詳見(jiàn)圖2。
圖2 橋梁橫斷面布置圖(半幅)
轉(zhuǎn)體方案橋跨布置為:左右幅(20+33+20)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。橋梁全長(zhǎng)77.5m,采用分幅設(shè)計(jì),單幅橋面寬度19.25m,左右幅間橋梁凈距4.0m??缇€橋與既有滬昆鐵路正交,立交中心里程:HK0+052.416(道路)=K2498+182.82(鐵路)。
橋梁上部結(jié)構(gòu)采用變高度連續(xù)箱梁,為單箱三室斜腹板截面,邊支座及中跨中處截面高度1.7m,中支座處截面高度2.5m,梁高采用圓曲線漸變。箱梁頂板設(shè)置1.5%橫坡,底板采用平置,橫向1.5%橫坡通過(guò)腹板不等高實(shí)現(xiàn)。箱梁頂板寬度19.25m,底板寬度12.22~12.70m,兩側(cè)懸臂板懸臂長(zhǎng)3.0m,端部厚度0.2m,根部厚度0.66m。頂板、底板厚度0.25m,支點(diǎn)處加厚至0.5m,腹板厚度0.5m,支點(diǎn)處加厚至0.7m,支座間距7.0m。
橋墩采用單柱花瓶形橋墩,墩柱為4.5m×2.0m的矩形實(shí)體柱,墩柱上部5.3m高度采用圓曲線漸變至9.4m×2.0m的矩形蓋梁,造型簡(jiǎn)潔、美觀。墩底設(shè)置矩形承臺(tái),轉(zhuǎn)體墩承臺(tái)尺寸為14.2m×8.1m,承臺(tái)厚度2.5m;非轉(zhuǎn)體墩承臺(tái)尺寸為8.2m×5.1m承臺(tái)厚度2.0m。橋墩基礎(chǔ)均采用?1.2m鉆孔灌注端承樁,轉(zhuǎn)體墩每墩采用15根樁,非轉(zhuǎn)體墩采用6根樁。
橋臺(tái)采用U型重力式橋臺(tái),臺(tái)高4m,臺(tái)長(zhǎng)3.75m;臺(tái)底設(shè)置承臺(tái),承臺(tái)尺寸20.25 m×5.75m;基礎(chǔ)采用?1.2m鉆孔灌注端承樁。
轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)體下盤(pán)(橋墩承臺(tái))、球鉸、上轉(zhuǎn)盤(pán)、轉(zhuǎn)動(dòng)牽引系統(tǒng)組成。
1)轉(zhuǎn)體下盤(pán)(橋墩承臺(tái)) 轉(zhuǎn)體下盤(pán)為支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的基礎(chǔ),轉(zhuǎn)體完成后與上轉(zhuǎn)盤(pán)共同形成橋墩基礎(chǔ)。本方案利用轉(zhuǎn)體墩承臺(tái)設(shè)置下轉(zhuǎn)盤(pán),轉(zhuǎn)體墩承臺(tái)厚度2.5m,施工時(shí)先澆筑1.5m厚度C30混凝土承臺(tái),再澆筑0.5m厚度C50混凝土,澆筑0.5m厚度C50混凝土?xí)r,同時(shí)安裝球鉸的下球鉸,轉(zhuǎn)體撐腳滑道,并澆筑牽引千斤頂反力座,形成轉(zhuǎn)體下盤(pán)。待施工完畢后澆筑50cm厚度后澆帶,將下盤(pán)與上盤(pán)接合形成橋墩基礎(chǔ)。
2)球鉸 本方案轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)總重3 200t,采用LQJ35000型球鉸,球鉸直徑2 400mm,分上下片。轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸是轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的核心部件,制作及安裝精度要求很高,必須由專業(yè)廠家制作,精心安裝。鋼球鉸面在工廠制造,在下球鉸面上按設(shè)計(jì)位置銑鉆四氟乙烯板鑲嵌孔,同時(shí)在下球鉸面上設(shè)置適量的混凝土振搗孔,以方便球鉸面下后澆混凝土的施工。
3)轉(zhuǎn)體上盤(pán)撐腳與撐腳滑道 上盤(pán)撐腳為轉(zhuǎn)體施工時(shí)支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的保險(xiǎn)腿,以及臨時(shí)固定支座轉(zhuǎn)換永久盆式橡膠支座的起頂支點(diǎn)。本方案每個(gè)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)共設(shè)置6個(gè)撐腳,撐腳滑道設(shè)置于轉(zhuǎn)體下盤(pán)。每個(gè)撐腳由2個(gè)?500mm鋼管混凝土柱組成,?500mm鋼管混凝土柱采用?500×18mm鋼管,下設(shè)18mm厚鋼板封底,鋼管內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土。
4)轉(zhuǎn)體上盤(pán) 轉(zhuǎn)體上盤(pán)是轉(zhuǎn)體施工結(jié)構(gòu),上盤(pán)上部與墩柱形成整體,上盤(pán)下部埋設(shè)球鉸上盤(pán),受力較復(fù)雜,采用C50鋼筋混凝土。上轉(zhuǎn)盤(pán)埋設(shè)轉(zhuǎn)體牽引索,預(yù)埋端采用P型錨具,兩根牽引索的錨固端在同一直徑線上并對(duì)稱于圓心。
5)轉(zhuǎn)體作業(yè) 本方案轉(zhuǎn)體上部結(jié)構(gòu)總重約3 200t,轉(zhuǎn)盤(pán)摩擦系數(shù)為0.15,轉(zhuǎn)體牽引力需要480t,設(shè)計(jì)采用2臺(tái)300t千斤頂同時(shí)牽引。轉(zhuǎn)體施工時(shí)控制轉(zhuǎn)體角速度≤0.02rad/min,轉(zhuǎn)體90°就位時(shí)間約40min。
隨著我國(guó)道路橋梁工程的快速發(fā)展,對(duì)跨線橋的施工技術(shù)要求越來(lái)越高,采用合理的布置形式,以及采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁轉(zhuǎn)體施工方案,對(duì)工程的質(zhì)量是有保證的,施工周期短,結(jié)構(gòu)安全性好,改施工方案得到了良好應(yīng)用,并為后續(xù)類(lèi)似工程提供了經(jīng)驗(yàn)。
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