付長江
中國五冶集團有限公司 四川 成都 610000
金雞達旦河大橋位于華坪至麗江高速公路K74+020處,為跨越達旦河及二級道路所設,是整條路線的控制線工程之一。全橋縱斷面位于1.6%的上坡段上,主橋為 265米下承式鋼箱系桿拱橋。
拱肋軸線線型采用懸鏈線,理論拱軸線拱腳水平距離為L=265m,矢高為f=53m,矢跨比為1/5,拱軸系數(shù)m=1.3;兩拱肋軸線橫向間距為30.6m。
兩片拱肋通過4道K型風撐和2道一字型風撐連為一體。上下游拱肋沿橋軸立面分為25個吊裝節(jié)段。標準吊裝節(jié)段在橋軸立面水平線上的投影長度10.8m,合攏段在橋軸立面水平線上的投影長度4m。單肋吊裝最重節(jié)段為80t。
拱箱采用鋼箱截面,寬2800mm,高度為變高,其中拱腳高4500mm,拱頂4m范圍(水平投影長度)為3500mm高,變高范圍采用水平投影長度上線性漸變。
本橋主拱肋及橋面格構梁采用纜索吊裝系統(tǒng)安裝,吊裝系統(tǒng)總體布置如圖1所示。
圖1 金雞達旦河大橋纜索吊裝總體布置圖
為減小纜索吊裝系統(tǒng)運行過程中受到前后不均衡水平力對扣塔 的影響,將索塔較接于扣塔之上,吊塔設計如圖2所示。
圖2 金雞達旦河大橋纜索吊裝系統(tǒng)索塔布置圖
索塔高14.99m,橫橋向?qū)挾龋?4.36m,順橋向?qū)挾?.5m。塔身采用鋼管立柱+頂部型鋼塔頭,為減輕自重同時滿足強度要求,橫梁采用雙層貝雷桁片,橫梁與塔頭型鋼先銷接再焊接。塔頂分配梁采用I45B工字鋼縱橫向搭設組合
成索鞍平臺。為滿足吊裝需要,在拱箱安裝階段,主索索
鞍對稱布置在橋軸向兩側13.9m位置,拱肋合攏后,主索索鞍外移4.3m。索鞍外移在縱向工字鋼上設置擋塊,采用千斤頂推移滑動。
扣塔頂離地面最高位置達102米,在扣塔頂拼裝索塔難度極大。索塔先在地面試拼完成,然后利用塔吊先安裝立柱,再塔頂,最后吊橫梁合攏的方案實施。索塔安裝布置如圖3所示。
1 鉸座臨時固結與解除。
鉸座采用直徑315的無縫鋼管剖開,下面采用4條30mm厚鋼板焊接支撐于底座上。鉸軸采用直徑300mm,長度為50cm鋼錠,采用4條30mm厚鋼板焊接支撐于上底座。上橫梁與鉸軸預先焊接成一整體進行安裝,調(diào)平后,橫梁兩端分別用3根C20槽鋼將上下橫梁連接成一整體,完成鉸的臨時固結。具體構造如圖4.在索塔橫梁安裝加固后,立即進行索塔前后風纜設置并張緊,然后進行索塔臨時固結的解除,隨后進行索塔垂直度的調(diào)整。若待主索系統(tǒng)布置完成后再 進行臨時固結的解除,索系統(tǒng)帶來的前后不均衡水平力將導致索塔前后偏移,在索系統(tǒng)的影響下,調(diào)正索塔的垂直度難度加大,費工費時。
圖3 索塔安裝布置圖
圖4 鉸座構造圖
2 索塔立柱安裝
索塔主立柱為為5 6 0 X 1 0 m m Q 3 4 5 鋼管,外側次立柱為350X10mmQ235鋼管,四根立柱間平、斜撐采用250X5mmQ235鋼管。四根主立柱和平斜撐現(xiàn)在地面組拼成一整體,采用塔吊整體提升安裝到鉸腳型鋼上,四根立柱調(diào)平后均焊接于型鋼上。為確保立柱穩(wěn)定,采用鋼絲繩風纜在前后、左右四個方向設置風纜。最后按左右對稱的原則組拼兩側斜支撐及柱頂橫梁。
3 索塔橫梁的整體提升安裝
塔頂橫梁采用剛度較好、自重較輕的雙層貝雷桁片,桁片間利用L75角鋼設置平聯(lián)鋼、斜桿,確保貝雷桁片空間穩(wěn)定性。在地面上按設計圖紙尺寸組拼好橫梁,利用塔吊整體試吊無誤后再正式起吊安裝。
4 索塔風纜的設置及防扭轉(zhuǎn)措施
本項索塔高度14.5m,規(guī)范容許塔頂偏位必須控制在H/100(即14.5cm)以內(nèi),經(jīng)計算需要采用4根直徑47.5mm鋼絲繩風纜才能滿足剛度要求,且張緊鋼絲繩給索塔帶來了不利的附加力。經(jīng)綜合測算對比后,最后采用4根12.5mm鋼絞線做后風纜,布設在塔頂索鞍的兩側,成功地將索塔塔頂前后位移控制在12mm范圍內(nèi),側向位移控制在5mm以內(nèi),且整個索塔在吊裝過程中左右側扭轉(zhuǎn)(前后不均勻性)不超過20mm。
纜索吊裝工作是個系統(tǒng)工作,本文重點分析了吊扣分離設置條件下,在扣塔頂設置索塔需解決的問題及一些成功的關鍵施工技術,為同類橋梁施工提供決策依據(jù)。