134 m简支钢桁梁桥施工控制设计技术研讨
2020-10-12王震王伟
王 震 王 伟
(1.中国水利水电第十六工程局有限公司,福建 福州 350000; 2.安阳工学院,河南 安阳 455000)
1 概述
随着桥梁施工工艺的不断发展进步,国内公路铁路所构成的交通网络逐渐趋于完整,多用途桥梁建造规模迈进新的里程[1-3]。相对于其他桥梁钢桁梁桥有重量轻、受力强度高、刚性理想等优点,诸多优点使得钢桁梁桥成为建设者首选的理想桥型。本项目桥梁建设在广东省阳江市江城区境内,本桥为双线134 m无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式简支钢桁梁桥,计算跨度134 m,梁全长136.6 m(含两端支座中心线至梁端距离1.3 m),是漠阳江大桥中的一座钢结构桥梁。
在现如今桥梁的施工现状中,桥梁施工出现了建设时间长、施工难度高、桥型复杂、耗资较大、建设规模大等难点,这些难点是影响桥梁安全问题的重要因素,只有加强对桥梁建设期间影响桥梁施工因素的认识与理解,才能保证复杂桥梁工程各施工环节的安全达到标准,以及保证桥梁安全高效的施工。因此控制桥梁施工时安全状况至关重要,运用有限元软件通过对施工步骤的各种工况建立准确的桥梁模型,为桥梁的安全施工提供正确的理论依据[4,5]。
2 主要设计参数
1)设计速度:旅客列车设计时速200 km/h;货物列车设计速度120 km/h(转8A货车80 km/h);
2)线路情况:双线、直线、正线间距为4.4 m;
3)适用温度条件:适用于极端最高气温42 ℃,极端最低气温-28 ℃;
4)设计使用年限:正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年;
5)施工方法:步履式顶推法施工;
6)本结构适用于设防烈度7度及以下地区,地震动峰值加速度为0.15g;
7)轨道:有砟轨道;
8)养护维修方式:桥上不设人行道检查车;
9)主桁预拱度利用上弦杆的伸缩而设置。节间长度保持不变,采用伸长上弦杆长度的方法设置拱度。
3 结构设计
本梁为双线134 m无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式简支钢桁梁,计算跨度134 m,节间长度为13.4 m,桁架高16 m。主桁杆件(上弦杆、下弦杆及腹杆)均采用Q390钢材,上平纵联、横联及桥面系均采用Q345钢材。两片主桁中心距13.2 m,人行道设置于主桁内侧。主桁上下弦杆均采用焊接箱形截面,主桁腹杆采用箱型或H型截面,各杆件截面详细情况如图1所示。
主桁连接采用焊接整体节点,节点外侧四面拼接箱形截面构件,节点上采用对拼式连接H型截面构件。主桁构件与节点之间采用M30高强螺栓连接,箱形杆件下水平杆要求设手孔,手孔位于拼接缝中心,宽300 mm,拼接板出厂时与节点板侧面连接。
桥面系由桥面板、横梁、横肋三部分组成[6]。其中桥面板全桥纵、横向连接,纵向与下弦顶板伸出肢焊接,横向分段焊接。横梁间距13.4 m,其间按2.68 m间距均布设4道横肋。钢桥面板纵向共设置了15道U肋和4道板肋。本梁设上平面纵向联结系,交叉式结构,纵向平联和端横杆采用工字形截面的杆件。在端斜杆处设置桥门架,在每个上弦节点处设置横联。桥门架及横联均采用桁式结构,采用工字形截面。
附属工程主要包括以下几个方面:支座、人行道板及其支架、接触网立柱基础、检查设施、电缆槽、防落梁措施、排水、钢梁起顶、护轮轨、伸缩缝、综合接地[7-9]。
4 施工方案
根据现场施工,首先要进行的工作是临时墩施工、顶推设备安装、千斤顶托架,然后进行主梁拼装,顶推到位、横移到位,最后安装支座及落梁措施、落梁施工。顶推施工主要分为7个阶段,主桁架立面图如图2所示。
首先测量放样出临时支墩的位置,进行支墩的安装以及顶托设备和千斤顶顶托架的安装。其次用起吊设备把第一节桁架E0′~E4′就位至临时支墩。随后把E4′~E5调入支墩和E0′~E4′进行连接,连接后采用顶推方式往桥墩方向进行顶推。采用此方法以此类推把剩余的桁架全部顶推到位。顶推到位后采用横移方式把主梁全部移到设计位置,安装铰支座,测量复核。复核无误后把临时支墩上千斤顶慢慢的进行下落使得主梁落至铰支座上。整个过程持续时间较长,较复杂。主要解决使用大型设备吊装的一个难题。
5 结语
本论文通过有限元模型Midas/Civil对漠阳江大桥134 m 钢桁梁桥的施工过程进行了详细的分析。总结了钢桁梁桥的发展状况,对漠阳江大桥134 m简支钢桁梁的结构形式、构件规格及桥梁各主要构件的详细尺寸信息进行了详细的说明。并且在施工中给出了施工的顺序,为后续类似的大跨度钢桁梁桥的设计和施工提供了一种借鉴。