孫正虎
摘 要:武漢市四環(huán)線青山長江大橋?yàn)槿◇w系斜拉橋,主橋采用主跨938 m雙塔鋼箱及鋼箱結(jié)合梁斜拉橋方案,中跨為鋼箱梁,邊跨為鋼混組合梁。主橋梁端設(shè)置QF2100型單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置,位移量為±1 050 mm,固定端設(shè)于主橋端,活動(dòng)端設(shè)于引橋端,每道伸縮裝置橫橋向?yàn)?幅,單幅寬度19.25 m,總寬38.5 m。施工中采用了單元式多向變位技術(shù)、托架定位焊接技術(shù)、總體結(jié)構(gòu)尺寸控制技術(shù)、梳齒板預(yù)拼技術(shù)等保證了工期、質(zhì)量及安全,取得了良好的效果。
關(guān)鍵詞:全漂浮體系;鋼混組合梁;多向變位技術(shù);伸縮裝置
1 工程概況
武漢市四環(huán)線青山長江公路大橋南汊主航道橋?yàn)槿◇w系斜拉橋,主橋采用主跨938 m雙塔鋼箱及鋼箱結(jié)合梁斜拉橋方案,中跨為鋼箱梁,邊跨為鋼箱結(jié)合梁,索塔為A型塔,空間索面,跨度組合為(100+102+148)m+938 m+(148+102+100)m[1](圖1)。
主橋梁端設(shè)置大位移單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置,固定端設(shè)于主橋端,活動(dòng)端設(shè)于引橋端[2],額定溫度下縫寬5.9 m,豎向轉(zhuǎn)角0.04 rad,平面轉(zhuǎn)角0.02 rad(圖2)。
2 總體施工方案
伸縮縫安裝之前首先對伸縮縫槽區(qū)進(jìn)行清理,檢查混凝土梁安裝槽口尺寸是否滿足設(shè)計(jì)、安裝要求,必要時(shí)應(yīng)加以修整。接下來安裝支撐平臺,將引橋側(cè)錨固螺栓托架進(jìn)行組合焊接,焊接組焊完成后將托架與梁體預(yù)埋鋼筋進(jìn)行有效連接,施工完成后,在伸縮縫梁端兩側(cè)安裝固定角鋼,安裝固定防塵止水結(jié)構(gòu)[3]。最后澆灌鋼纖維混凝土并安裝固定梳齒板,根據(jù)基準(zhǔn)和圖紙要求,將支承轉(zhuǎn)動(dòng)裝置焊接在鋼梁面板上,保證多向轉(zhuǎn)動(dòng)座高度和安裝孔位置準(zhǔn)確并點(diǎn)焊定位,復(fù)測標(biāo)高尺寸是否滿足圖紙要求,無誤后,與鋼梁及支撐平臺焊接牢固,梳齒板安裝從中間防護(hù)欄向兩側(cè)安裝,安裝時(shí)左右梳齒板對稱,依次將每一模塊安裝到梁縫上。
3 施工關(guān)鍵技術(shù)
3.1 引橋切槽清理
引橋混凝土梁側(cè),檢查混凝土梁安裝槽口尺寸是否滿足設(shè)計(jì)、安裝要求,必要時(shí)應(yīng)加以修整[4]。
(1)用風(fēng)鎬鑿毛混凝土槽區(qū),在鑿除砼時(shí)不能破壞預(yù)埋件和橋梁原有結(jié)構(gòu)。保護(hù)槽口以外的混凝土,槽區(qū)長、寬、深各部尺寸符合施工圖要求。(2)檢查槽區(qū)內(nèi)伸縮裝置預(yù)埋筋的分布情況,仔細(xì)觀察預(yù)埋筋有無漏埋、松動(dòng),對不符合要求的原預(yù)埋筋應(yīng)校正;特別注意預(yù)埋鋼筋不得出現(xiàn)裂縫和折斷現(xiàn)象,對有裂縫和折斷的鋼筋應(yīng)及時(shí)按焊接要求補(bǔ)焊。槽區(qū)內(nèi)沒有預(yù)埋筋時(shí),按要求把預(yù)埋筋焊接在原橋梁鋼筋上或植筋。(3)將槽區(qū)破碎的混凝土及雜物清理干凈。
3.2 確定安裝基準(zhǔn)
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場實(shí)際情況,對現(xiàn)場路面標(biāo)高進(jìn)行測定,測出鋼筋處的路面標(biāo)高點(diǎn),并做好基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)識[5]。用線將兩側(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)各連成一條基準(zhǔn)線,以鋼梁頂面為基準(zhǔn)面安裝,可直接控制齒板距鋼梁頂面的高度尺寸,偏差≤1 mm。
3.3 安裝螺栓托架組與預(yù)埋鋼筋定位焊固
將混凝土梁側(cè)螺栓組焊接在梁體預(yù)埋鋼筋上,焊縫應(yīng)光滑、平整連接,焊接長度>5 cm,焊縫大于6 mm[6]。伸縮裝置安裝過程中托架采用梳齒板定位后進(jìn)行焊接,保證了托架位置準(zhǔn)確,焊接質(zhì)量可靠,梳齒板安裝后平整美觀。
3.4 安裝防塵止水結(jié)構(gòu)
在主橋側(cè)梁端焊接角鋼,通過螺栓將防水布與角鋼連接,防水布采用維綸染色防水帆布,引橋側(cè)梁端植入鋼筋焊接角鋼安裝防水布。
3.5 澆灌鋼纖維混凝土并安裝固定梳齒板
(1)定位拖架安裝完成后對伸縮裝置梳齒板預(yù)拼,驗(yàn)收合格后再進(jìn)行混凝土澆筑。在澆混凝土之前,必須由專人復(fù)檢錨固螺栓的焊接牢固度、直線度,與路面的高差及間隙尺寸等[7]。
(2)將縫區(qū)兩側(cè)1 m范圍內(nèi)的路面清掃干凈,并用塑料薄膜或其他材料覆蓋,防止?jié)不炷習(xí)r污染路面。
(3)向槽區(qū)澆注C50鋼纖維混凝土,并振搗密實(shí)。橫橋向按梳齒模塊混凝土分多次澆注,待上一模塊梳齒安裝完成后再澆注下一模塊的混凝土,直至整道伸縮裝置安裝完成,每道伸縮裝置必須連續(xù)安裝完成。固定齒端的混凝土澆注時(shí)應(yīng)略高于混凝土成型面。
(4)混凝土澆筑完成后及時(shí)養(yǎng)護(hù),在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到80%以前,禁止車輛通行,以防止伸縮縫松動(dòng)和混凝土結(jié)構(gòu)的破壞?;炷聊毯?,再次擰緊錨固螺栓及螺母,并向螺栓及螺母槽內(nèi)灌入環(huán)氧樹脂。
3.6 安裝支承轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、固定及活動(dòng)梳齒板
根據(jù)基準(zhǔn)要求,將支承轉(zhuǎn)動(dòng)裝置焊接在鋼梁面板上,保證多轉(zhuǎn)動(dòng)座高度和安裝孔位置并點(diǎn)焊定位,復(fù)測標(biāo)高尺寸是否滿足圖紙要求,無誤后,與鋼梁及支撐平臺焊接牢固,梳齒板安裝是左右梳齒板成對安裝,及每一模塊同時(shí)安裝,依次將每一模塊安裝到梁縫上,梳齒板安裝從中間防護(hù)欄向兩側(cè)安裝。伸縮縫全部采用單元式多向變位梳齒板,保證車輛行駛時(shí)梳齒板固定端能夠以單個(gè)梳齒板為單元多向小位移轉(zhuǎn)動(dòng),保護(hù)了伸縮裝置受力后結(jié)構(gòu)安全[8]。
4 結(jié)語
武漢青山長江大橋南汊主航道橋伸縮裝置安裝過程中,在滿足施工安全、質(zhì)量的同時(shí),提高了控制精度和施工效率,實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場施工的精確控制,節(jié)約工期近1個(gè)月;同時(shí)通過總體結(jié)構(gòu)尺寸控制技術(shù)、梳齒板預(yù)拼等技術(shù),大大降低了施工成本,共減少投入20萬元,取得了良好的效果。大位移單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置的設(shè)置,保證主梁能夠在熱脹冷縮效應(yīng)、地震、較大沖擊荷載等作用下大位移伸縮,保證了主梁結(jié)構(gòu)安全。
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