譚艷臣
(保利長大工程有限公司,廣州511431)
鋼板組合梁橋,鋼梁與橋面板均為工廠化預(yù)制,標(biāo)準(zhǔn)化施工。橋面板單獨(dú)受力,傳力明確,充分發(fā)揮了鋼材受拉與混凝土受壓的特點(diǎn),可充分發(fā)揮2種材料的使用性能,受力性能優(yōu),耐久性較好[1]。主梁為鋼材,還可以回收利用,與混凝土梁相比,自重輕,可以大幅度地降低恒載比例,降低對(duì)下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的要求,節(jié)約下部結(jié)構(gòu)造價(jià)。本文以貢溪大橋(3×35m+3×35m)、橫渡鴻凌河大橋(3×40m+3×40+3×40m)、G237分離立交[4×40m+(30m+2×35m)+(30m+40m+30m)+(30m+3×40m)]鋼板組合梁橋?yàn)槔?,介紹架橋機(jī)安裝鋼板組合梁施工方案。
主梁采用雙工字鋼板組合梁,單幅組合梁橋面寬12.25m,雙幅全寬25.5m。鋼主梁采用Q345qD工字形直腹板鋼梁,鋼主梁標(biāo)準(zhǔn)間距6.7m,35m鋼主梁高度為1.8m,40m鋼主梁高為2.1m,均由上翼緣、下翼緣和腹板焊接組成,上翼緣寬800mm,下翼緣寬950mm,腹板采用豎向和縱向加筋肋,頂板面設(shè)置剪力焊釘群,與混凝土面板連接[2]。雙主梁之間采用橫梁加強(qiáng)橫向聯(lián)系。
本文中提到的3座鋼板組合梁橋下構(gòu)墩頂寬度分別有8 500mm、8 900mm和9 200mm 3種,鋼梁外寬7 650mm,通過調(diào)查國內(nèi)多個(gè)架橋機(jī)廠家對(duì)比,選用支腿外對(duì)外寬度最小為9 200mm的架橋機(jī)可實(shí)現(xiàn)鋼梁整體安裝的目標(biāo)。目前,除了9 200mm的墩頂寬度形式的橋墩滿足架橋機(jī)架設(shè),8 500mm、8 900mm 2種墩頂寬度小于架橋機(jī)支腿間距的,橋墩均須考慮采用預(yù)埋構(gòu)件或加寬墩頂方式滿足架橋機(jī)前支腿落底架。
鋼梁安裝總體思路為:(1)采用架橋機(jī)逐聯(lián)安裝,橋面板滯后于鋼梁一跨,采用單幅架設(shè);(2)架橋機(jī)在臺(tái)后(前)路基上利用龍門吊進(jìn)行組拼安裝,完成后縱移至安裝首跨位置;(3)橋臺(tái)后(前)路基場(chǎng)地作為鋼梁組拼場(chǎng)地及橋面板臨時(shí)存放場(chǎng)地;(4)拼裝好的鋼梁及橋面板采用輪式運(yùn)梁車運(yùn)輸;(5)鋼梁就位后精調(diào)采用千斤頂,快速方便且可確保安裝精度。
對(duì)于墩頂有足夠?qū)挾鹊匿摪褰M合梁架設(shè),如本項(xiàng)目寬度9 200mm的墩頂,墩頂與架橋機(jī)前支腿的相對(duì)位置關(guān)系如圖1所示。
圖1寬度9 200mm墩頂與架橋機(jī)前支腿位置關(guān)系圖
鋼梁、橋面板計(jì)劃采用GYLQ180t-40m型架橋機(jī)架設(shè),架橋機(jī)拼裝均在路基段上進(jìn)行,鋼梁節(jié)段梁拼裝在路基段上進(jìn)行。
節(jié)段拼裝完成后用運(yùn)梁車運(yùn)送至施工點(diǎn),架橋機(jī)過孔后就位鋼梁,安裝逐跨進(jìn)行,橋面板滯后一跨安裝,主要施工流程:龍門吊基礎(chǔ)施工、安裝龍門吊→鋼梁節(jié)段拼裝場(chǎng)地準(zhǔn)備→鋼梁單元卸車、堆放→安裝架橋機(jī)、調(diào)試、過孔→吊裝鋼梁、拼裝、檢查→安裝橋位準(zhǔn)備→架設(shè)前兩跨鋼梁、敷設(shè)第一跨橋面板→架設(shè)第三跨鋼梁、敷設(shè)第二跨橋面板→架設(shè)第四跨鋼梁、敷設(shè)第三、第四跨橋面板→架橋機(jī)過孔架設(shè)下一聯(lián)→半幅貫通后回歸路基段開始架設(shè)另半幅[3]。
半幅全部貫通后,進(jìn)行濕接縫、剪力槽鋼筋混凝土及橋面剩余橫向預(yù)應(yīng)力施工。架橋機(jī)安裝具體工藝及流程如下:
1)安裝架橋機(jī)、架橋機(jī)調(diào)試、驗(yàn)收,架橋機(jī)過孔,準(zhǔn)備架設(shè)第1跨。
2)采用運(yùn)梁車動(dòng)送鋼梁,通過后支腿,運(yùn)送至架橋面尾部,2#天車掛鉤,向安裝方向緩慢前移,鋼梁前移至尾部接近中支腿時(shí),1#天車掛鉤,1#和2#天車同步前移,運(yùn)梁車返回。
3)天車同步前移至安裝橋位處,根據(jù)縱坡調(diào)整鋼梁姿態(tài),校正安裝位置,緩慢落梁,待梁底距支座1m距離時(shí)降低落梁速度,根據(jù)支座及鋼梁上安裝標(biāo)識(shí),通過天車前移及橫移調(diào)整鋼梁節(jié)段順橋向及橫橋向安裝位置,就位完畢,鋼梁前端落在臨時(shí)支座上,永久支座隨鋼梁降落至預(yù)留位置。
4)完成第1跨鋼梁安裝,架橋機(jī)準(zhǔn)備過孔安裝第2跨鋼梁。
5)架橋機(jī)過孔完成,鋼梁運(yùn)送至架橋機(jī)尾部,完成第2跨鋼梁架設(shè),焊接第1、第2跨鋼梁節(jié)段環(huán)口縫,前端落在臨時(shí)支座上。
6)安裝第1跨橋面板,運(yùn)梁平車運(yùn)送橋面板至橋機(jī)尾部,天車掛鉤,往安裝橋位處緩慢前移,運(yùn)梁車返回。橋面板通過旋轉(zhuǎn)吊具完成空中安裝姿態(tài)調(diào)整,然后緩慢下落并就位,反復(fù)此步驟,直至完成第1跨橋面板架設(shè)。
7)架橋機(jī)縱移至第3跨,安裝第3跨鋼梁,完成第2跨橋面板的安裝。
8)架橋機(jī)縱移至第4跨,安裝第4跨鋼梁,然后安裝第3跨及第4跨橋面板,即完成一聯(lián)安裝。待永久支座灌漿料達(dá)到強(qiáng)度后,拆除臨時(shí)支座,完成體系轉(zhuǎn)換。
9)重復(fù)上述各步驟,直至半幅其余聯(lián)安裝完成,施工濕接縫、剪力槽鋼筋混凝土及橋面剩余橫向預(yù)應(yīng)力施工,架橋機(jī)回歸基礎(chǔ)跨進(jìn)行另半幅施工。
鑒于架橋機(jī)寬度為9 200mm,本項(xiàng)目墩頂寬度8 500mm、8 900mm的橋墩無法直接采用架橋機(jī)架設(shè),需采取其他措施加寬墩頂,如增設(shè)輔助墩及預(yù)埋錨固設(shè)施。
3.2.1 橋墩寬度8 500mm加寬方案
擬在墩頂兩側(cè)增加輔助墩,輔助墩采用擴(kuò)大基礎(chǔ)+φ820mm鋼管的形式作為架橋機(jī)支腿支撐。架橋機(jī)輔助墩支架里立面圖如圖2所示。
圖2架橋機(jī)輔助墩支架立面圖
3.2.2 橋墩寬度8 900mm加寬方案
采用墩頂預(yù)埋φ32mm精軋螺紋鋼的方式錨固架橋機(jī)支腿,滿足架橋機(jī)架梁。具體布置如圖3所示。
圖3墩頂寬度8 900mm橋墩加寬方案細(xì)部圖
對(duì)于此類寬度不足的橋墩,在上述安裝方案的基礎(chǔ)上需要增加以下步驟:(1)架設(shè)前需在墩頂測(cè)量放樣位置提前做好錨固或加寬支撐措施;(2)采用錨固精軋螺紋鋼筋的橋墩,架橋機(jī)過孔前需提前釋放前支腿與墩頂錨固,過孔后需與墩頂錨固裝置進(jìn)行錨固。
對(duì)于山區(qū)高速公路而言,鋼板組合梁的應(yīng)用受到運(yùn)輸路線、地形條件的限制,在鋼梁整體安裝方面一直存在較大的挑戰(zhàn)性,尤其是在跨河、跨路、地形起伏大的條件下,安裝施工成為難點(diǎn),可通過對(duì)大型架橋機(jī)支腿受力支點(diǎn)的加固優(yōu)化改造,實(shí)現(xiàn)大型架橋面成功完成不同墩寬的鋼板組合梁架設(shè),同時(shí)通過橋面板滯后鋼梁1跨架設(shè)的方案,使得施工過程具有連續(xù)、便捷、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)勢(shì)。