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南汊主桥26#过渡墩边跨合龙施工技术

2018-05-03吴小海

价值工程 2018年13期
关键词:合龙斜拉桥施工

吴小海

摘要:本文结合厦漳跨海大桥南汊主桥上部结构钢-混组合梁26#过渡墩边跨合龙施工实践,经过提前现场监控量测和建模理论计算分析,采用岸侧钢梁整体纵移与绕支座适当转动、斜拉索微调、悬臂端增加配重等措施,实现了边跨钢-混组合梁精确合龙。

Abstract: Combined with the construction practice of the closure of steel-concrete composite beam 26# transition piers with side-span, the superstructure of the main bridge of Xiazhang cross-sea bridge, through the field monitoring and measurement in advance and the theoretical calculation and analysis of modeling, by adopting the measures such as the integral longitudinal movement and proper rotation around the bearing of the shore side steel beam, the fine adjustment of the stay cable, and the increase of the weight at the cantilever end, the steel-concrete composite beam with side-span is accurately closed.

关键词:斜拉桥;边跨;合龙;施工

Key words: cable-stayed bridge;side span;closure;construction

中圖分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)13-0136-02

1 工程概况

厦漳跨海大桥南汊主桥为135m+300m+135m双塔双索面钢-混组合梁半漂浮体系斜拉桥,主桥长570m。索塔为H型C50海工混凝土结构,空心薄壁箱形截面,总高为137m。主梁采用双工字型钢主梁与混凝土桥面板共同受力的组合梁,两者之间通过剪力钉实现共同受力。钢梁结构由钢主梁、横梁、小纵梁、检修道、导流板、锚拉板等组成,双工字型钢主梁横向中心距为34.0m,混凝土桥面板厚均为28cm,主梁全宽40m(含检修道、导流板)。全桥共划分为7种梁段类型(A~G),共94个梁段,划分为47个节段,分索塔区梁段,标准段,中跨合龙段,边跨端部梁段。索塔区为A、B两类梁段(即主墩0#块长19.5m和中跨1#块、边跨1#块长15.5m)均在支架上拼装;C、D为标准梁段(分别长11.5m、7.75m),E为中跨合龙段(长4m),F为过渡墩合龙梁段(长8.75m),均采用桥面吊机悬臂拼装;G为边跨端部变截面梁段(长19.5m),采用宏力900t浮吊在墩旁支架上拼装。斜拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索,全桥共4×12×2=96根斜拉索。(图1)

南汊主桥26#过渡墩紧邻漳州岸块石回填滩涂带,根据这一现场施工地理条件,边跨侧BL10梁段采用宏力900t浮吊海上散件拼装法进行拼装。首先吊装端横梁HL7,放置于指定位置。就位后,吊装两根主纵梁与端横梁HL7栓接,而后依此由边跨侧向中跨侧吊装横梁HL6、HL5、HL4及HL3。BL10梁段吊装就位时,需往引桥方向偏移100mm安装(经计算,至少偏移88mm,才能水平起吊BL9梁段主纵梁入合龙口,综合考虑顶推、净宽等因素取100mm),以保证边跨BL9梁段在边跨合龙施工时,能够顺利地水平吊入合龙口。25#主塔中、边跨侧采用桥面桁架吊机悬臂拼装至ZL8、BL8梁段,均为海上运梁船上起吊、散件拼装施工方式。

为了便于BL9梁段吊装时运梁船能停泊到位,需提前将河床进行清理与疏浚,对紧邻26#过渡墩坡岸进行喷浆支护,防止潮汐冲刷造成边跨支架基础发生沉降与位移,并做好基础沉降监测工作。

2 边跨合龙前的施工准备

①26#过渡墩BL10梁段已散拼就位,里程、轴偏、标高均按监控要求调整到位,26#过渡墩墩顶永久支座处BL10梁段标高不变,以支座为轴适当转动,将BL10梁段合龙口处标高抬高5cm,便于合龙口状态(转角、标高)调整。同时确保BL10梁段向引桥方向偏移100mm,接着采用高强螺栓替换B10梁段的冲钉,完成高栓施拧工作。

②BL10梁段纵向顶推设备均已安装到位,千斤顶、横移镐、液压油泵等设备经调试运行正常,上、下游顶推设备均满足大吨位同步顶推施工要求。现场顶推设备实物见图2所示。

③桥面吊机对称悬臂拼装完成ZL8、BL8梁段,并完成桥面吊机前移与中、边跨C8斜拉索二次张拉工作。结合边跨合龙时的施工工况,中、边跨C6、C7、C8斜拉索张拉时的索力值需提前结合合龙口配重、B10梁段合龙口前端的标高与转角综合确定,便于合龙口姿态调整。

④边跨合龙段LB9梁段长8.75m,其中主纵梁加锚拉板共计重约20t,横梁分3类共3片,其中最重为HL3,长32.98m,重31.3t。受26#过渡墩侧河床水深限制,运梁船停靠困难,需提前将主纵梁采用桥面吊机的卷扬机转运至小船上固定,在涨潮时由小船运输主纵梁至指定位置用桥面吊机千斤顶进行吊装。横梁吊装则在涨潮时采用荡移法的方式,丛运梁船上直接用桥面吊机的卷扬机从外至里的吊装顺序吊装。

3 合龙口状态调整与理论计算

为满足边跨合龙施工要求,需对合龙口状态进行理论计算与精确调整,使合龙口两侧里程、轴偏、标高、转角满足合龙精度要求。监控单位结合合龙时的施工工况,采用无应力状态控制法,利用斜拉桥监控分析软件SCDS2008进行分析计算,综合考虑的施工因素有:

①BL8梁段安装后,25#主墩中、边跨C6、C7、C8斜拉索二次张拉后索力与标高实测值;②为使合龙口两侧转角、高程一致,将26#过渡墩BL10梁段合龙口处标高抬高5cm;同时在B8梁段合龍口前端配备一定的均衡临时压重;③BL9、ZL9梁段两片主纵梁起吊后的桥面吊机前、后锚点的支反力与锚固部位;④中、边跨施工进度与施工临时荷载分布;⑤边跨合龙前的连续监控量测数据。

经过计算分析与比较,通过提前调整中、边跨C6、C7、C8斜拉索二次张拉索力、岸侧钢梁整体绕支座适当转动、合龙口增加一定的配重后,即可保证桥面吊机在起吊BL9梁段主纵梁工况时,合龙口姿态(主要是高程、转角指标)满足合龙精度要求,且安全可靠,成桥后线形、内力逼近设计状态。

经分析计算后得出,在B9梁段上设置临时压重,压重量为3.9m×166.5kN/m为最佳,临时压重包括3块永久桥面板及临时压重水箱,且所有压重均应上、下游对称布置。

在该索力与配重下,桥面吊机在起吊BL9边跨合龙段主纵梁工况时合龙口的高程、轴偏及倾角为合龙最佳效果,其现场实测数据见表1所示。

4 边跨合龙施工步骤

①搭设边跨钢管支架平台,设置高程调节装置(钢楔垫块及横移镐),采用浮吊吊装LB10梁段主纵梁、横梁及小纵梁,并在支架上拼装成整体。BL10梁段就位时,纵桥向引桥方向平移10cm,合龙口侧顶升5cm;②BL8梁段施工完成后,对边跨合龙口进行24h测量监控,根据监控数据与指令对合龙口姿态进行精调,BL8梁段采用临时压重与手拉葫芦进行姿态调整;③待边跨合龙口姿态按照监控指令要求调整完毕后,海上吊装BL9梁段主纵梁,进入合龙口,与BL8梁段进行匹配并永久栓接,同时对称吊装中跨ZL9梁段;④将BL10梁段向中跨侧同步顶推10cm,精调合龙口两侧横向位置、标高与倾角一致,采用撑角将其与BL9梁段进行临时锁定,待夜间温度稳定后(夏天为凌晨0:00以后),进行精确匹配并对合龙口进行永久栓接,然后安装横梁、小纵梁等构件;⑤挂设并初张拉C9斜拉索,解除边跨支架临时约束;⑥BL9梁段栓接完毕后,所有拼接板的螺栓孔眼重合非常好。

5 结束语

福建厦漳跨海大桥南汊主桥采用岸侧钢梁整体纵移与绕支座适当转动、斜拉索微调、悬臂端增加配重等措施,通过提前建模,反复分析计算和大量的测量数据研究,克服了建模计算困难、边跨钢梁自重大、散拼施工工序多、施工干扰大、合龙精度高等难题,在短短的6h内一气呵成,安全优质地完成了此次边跨合龙,为类似桥梁边跨合龙施工提供了宝贵的实践经验。

参考文献:

[1]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2011.

[2]JTG F80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社,2004.

[3]张海英,冷亚楠,严军.矮塔斜拉桥边跨合龙施工新技术[J]. 公路交通科技(应用技术版),2015(10).

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