高速公路大跨径匝道桥叠合钢箱梁施工技术探微
2018-01-11梁光浩
梁 光 浩
(山西省吕梁高速公路有限公司,山西 吕梁 032200)
0 引言
随着我国社会经济的飞速发展,社会经济的高度发展不断的带动着我国公路桥梁建设的发展速度。其中钢箱梁技术被广泛的应用到当前的公路修建中,并且在一些大型的互通和跨高速城市中的主干道修建工程中,发挥出了良好的作用。我们依照现场的实际状况选取不同类型的界面形式和箱体的结构,具体的截面分为等截面与变截面两种形式,变截面的梁高通常是遵循二次抛物线的变化方式。钢混叠合梁的具体结构特点是下方拼接安装的钢箱梁,表面现浇混凝土。因为这种梁体的受力能力较强,并且施工难度较低,因此在大型的公路桥梁的建设中得到了广泛的应用。
1 项目工程概况与特点
1.1 具体项目分析
以我国一条主干线的高速公路为例,A匝道整体的桥梁的宽度为13 m(0.5 m+12 m+0.5 m),在这其中第五联与第六联的上半部分结构为钢混叠合梁结构,通过应力的钢筋混凝土和钢箱梁结构共同组成。第五联的跨径数值为(55+3×60+56)m,第六联的跨径数值为(52+62+55)m,其中箱梁的高度取值为2.46 m,墩顶的高度取值为3.50 m,梁的高度遵循二次抛物线的变化而变化,梁的高度需要充分满足净空的需求。钢箱梁作为变高性高梁的断面,采取的是开口单箱的三种界面的形式,最大的开度为3 m,混凝土的顶板设定为7%的单项横坡[1]。
1.2 工程特点
该项目A匝道的第五联与第六联总共分为7跨,设计的桥型结构具备以下几个方面的特性:桥墩的高度需要在65 m以上,非连续的桥墩采取盖梁桥墩,连续性的桥墩采用的是钢管混凝土支柱,梁体的安装难度较大;桥梁的大跨径,连续的两联之间的跨径至少要在55 m以上,最大跨径不能超过65 m;弯桥中的匝道弯曲率半径比较小,其中最小半径大约为290 m,桥梁的顶面设定为7%的横向超出高度。
2 钢箱梁的梁体制造和加工
2.1 钢箱梁结构的构成
钢梁顶部翼缘宽为:900 mm,厚度为35 mm,加劲肋高为300 mm,厚度为30 mm,支点腹板厚度为30 mm,钢箱梁底部宽度为9 070 mm,厚度为25 mm~30 mm;为了最大限度的提升公路整体的稳定性,首先,我们设定出一定数量的竖向与水平向的加劲肋。其中腹板的纵向加劲肋之间的距离大约为900 mm,水平间的加劲肋间距为700 mm~1 000 mm,为了提升大桥梁在横向上的刚度,钢箱梁内部纵向每相距5 m就要设定一个横向的隔板;混凝土桥面的顶部宽度为13 m,厚度大约为25 cm~35 cm。桥臂的悬臂长为3 m,采用的是C50微膨胀混凝土[2]。
2.2 加工工艺流程
加工工艺流程图如图1所示。
3 钢箱梁的梁体吊装的操作重点
3.1 临时支墩的搭建
对临时支墩的搭建设置,应当依照具体的安装方案和钢箱梁的阶段进行分段设置;在制定相应方案的时候,应当依照对应临时的支墩承载力来进行计算,并且在临时支墩搭建的过程中需要控制好钢管平面所在的位置、实际入土的深度以及钢管的垂直深度;设定梁顶部支撑底角的时候需要进行精确的计算,并且还要反复的核对。
3.2 对地基的处理
在进行吊装之前,应当对吊机的起吊、行驶的位置进行放样,并且还需要按照当地的地质状况大概的计算地基的承载能力,其中包含了起吊梁的梁端重量、起吊机本身的重量以及超起配重和临时设备的重量,要是地基的承载力并不能满足施工的要求,那么我国就需要使用宕渣对该区域的地基进行填充处理,必要时还需要对其进行硬化处理,直到满足起吊机可以正常工作的要求[3]。
3.3 对钢丝绳、起吊机以及吊环的选取
在进行吊装之前需要参照最大吊梁段来选择起吊机,首先需要充分的考虑到施工现场的场地限制的高度要求,留有足够的空地,同时对起吊机的钢丝绳、吊耳和吊环的选择需要依照相关规范要求进行计算和选取。
3.4 进行试吊工作
在进行试吊工作时,用起吊机将现场台架上的待吊的梁段吊起来,大约吊离台架10 cm左右,静止5 min,仔细观察起吊机底部的基础是否有沉降的状况,起吊梁是否处于平稳状态,若无异常状况,则进行下一项步骤,若有异常状况出现,需要马上停止起吊工作,并且要查明其中的原因,解决完成之后再进行试吊工作。
3.5 进行起吊工作
在试吊完成之后,进入起吊阶段,这时候应当慢慢的提升起吊机的吊点,在上升的过程中使用缆风绳对其进行牵引,防止构件在水平方向上出现转动。在上升到超过桥台1 m的位置再停止起吊工作,再次检查是否有异常状况,若无异常状况再进行下一步的操作[4]。
4 预应力桥面浇筑施工
本身所具备的抗拉强度较高,混凝土的抗压强度较好等特点,在钢箱梁安装完成之后,在钢箱梁顶部安装支架,然后再安装钢筋和预应力钢筋,最后再进行混凝土的浇筑。混凝土的浇筑通常采用的分段式的浇筑原理,先浇筑固结墩和箱梁底部,然后再浇筑桥面面板大的柱墩板,等待张拉和压降的完成,等待混凝土的强度达到可以拆模的标准之后,拆除翼板的支护,进而形成了钢混叠合梁。
在进行测量放样工作中,待钢箱梁施工检测完成之后,依照翼板支护的具体设计方案,在钢箱梁的边缘部分进行钻孔,并且需要充分注意放样的位置以及取孔的准确性,最大限度上避免由于放样工作的不准确形成的支架墩混凝土受力不均状况,对支护架的整体稳定性造成了比较严重的影响[5]。
5 结语
高速公路的发展使得钢箱梁技术被广泛的应用到当前的公路修建中,并且在一些大型的互通和跨高速城市中的主干道修建工程中,发挥出了良好的作用,由于钢混叠合梁具备承受能力较强,并且操作较为简单,施工速度较快等优点,已经逐渐的被应用到一些施工难度较大且横跨幅度很大的桥梁修建中,对钢箱梁施工技术的科学应用,对我国的公路建设发展起到了积极促进的作用。
[1] 马荣明,何 艳.小半径平曲线段内大跨径连续刚构桥梁的设计计算[J].工程建设与设计,2017(3):115-116.
[2] 吴旭初.高速公路大跨径匝道桥叠合钢箱梁施工技术研究[J].中外建筑,2017(5):211-215.
[3] 周登燕,尹光亮,李海波.小半径曲线上大跨径预制梁的设计和架设工艺[J].公路,2011(9):147-150.
[4] 张富霞.跨越既有线路的大跨度钢箱梁架设技术探讨[J].土工基础,2012,26(2):12-13.
[5] 侯文葳,李学智.中国大跨度钢桥建设新进展[A].全国钢结构学术年会论文集[C].2009.