基于斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計及施工技術(shù)

王慧穎　毛志勇

摘要：現(xiàn)代交通運輸快速發(fā)展，大跨徑橋梁備受青睞，城市要求較高橋梁景觀，斜拉一懸索組合體系橋梁順應(yīng)潮流，建設(shè)成功，因為施工缺陷及氣候等多方因素影響，受到損壞，研究這種橋梁養(yǎng)護加固設(shè)計與施工很重要。

關(guān)鍵詞：斜拉；懸吊；橋梁；設(shè)計；施工

斜拉一懸吊體系橋得到快速發(fā)展，應(yīng)用前景廣泛，協(xié)同使用斜拉橋和懸索橋，可充分利用斜拉橋、懸索橋的優(yōu)勢。在軟土地基和強臺風(fēng)等一些特殊情況下，斜拉一懸吊體系橋更能凸顯自身優(yōu)勢。文章分析箱梁無支架高空加固技術(shù)和裂縫修補術(shù)，以期深深入探究斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計及施工技術(shù)。

1.斜拉一懸吊協(xié)作體系中箱梁無支架高空加固技術(shù)

1.1步履式梁底工作平臺的設(shè)計

加固區(qū)離河面高50米左右，加固作業(yè)全部橋面下開展，高空作業(yè)難度和危險系數(shù)大。為降低施工風(fēng)險，提升工作效度，梁底加固作業(yè)根據(jù)橋梁構(gòu)造特征，創(chuàng)新采用步履式梁底移動平臺，基于原有橋梁維修加固施工，通過步履式工作平臺，為梁底加固作業(yè)營造充足空間，平臺向橋梁行車水平移動，跨越橋面斜拉索與吊桿，平穩(wěn)推向下一作業(yè)面，無需使用橋梁檢測車或搭設(shè)腳手架。

（1）步履式梁底工作平臺主體結(jié)構(gòu)：吊架、底籃及行走系統(tǒng)，梁底工作平臺全部采用Q235型鋼拼裝，沿橋梁縱向長寬高分別為5m、15.9m、4.6m。平臺主桿件、底籃和吊架間全部使用銷接，受力確定，安裝、運輸方便。（2）吊架橫桿運用2[16a槽鋼，經(jīng)阻焊形成，為得到箱形截面桿件，槽鋼上側(cè)和下側(cè)貼8=10mm鋼板。I16工字鋼用作吊架豎桿材料，貼δ=10mm加強鋼板于工字鋼局部連接處。底籃單側(cè)設(shè)置5根吊架，吊架借助I10槽鋼焊接形成的桁架片，結(jié)合[14橫聯(lián)。吊桿上斜撐和下斜撐全部由寬、高分別16cm、10cm的鋼板通過銷接將吊架和底籃、上橫桿連接在一起。（3）底籃橫梁2[12槽鋼阻焊形成，槽鋼左側(cè)與右側(cè)貼δ=7mm加強鋼板，為增強底籃整體性，底籃平聯(lián)運用8槽鋼。（4）平臺移動至所在位置，設(shè)置單側(cè)φ16mm精軋螺紋鋼于底籃和箱梁底板間，作豎向吊桿，以提高平臺作業(yè)平穩(wěn)性。

1.2步履式梁底工作平臺的實施模式

1.2.1工作平臺的荷載試驗

為驗證平臺強度與剛度標(biāo)準(zhǔn)，開展荷載試驗。模擬運用鋼板加載法。設(shè)計最大荷載4.3倍，5級加載，觀察各級受力情況。工作平臺a（5m長）設(shè)計4.75t最大荷載，加載依據(jù)4.3*4.75=2.1t，與12塊0.375×6×0.0lm厚鋼板相同。4級加載，1級加載3塊鋼板。工作平臺b（3.5m長）設(shè)計4.2t最大荷載，加載依據(jù)4.3*4.2=4.3t，與8塊0.375×6×0.01m厚鋼板相同。4級加載，1級加載2塊鋼板。加載放置12h，進行各級卸載。

1.2.2工作平臺的檢查

檢查項目：底籃堆積的各類材料及小型機具是否清除，不清除不允許行走；檢查底籃吊筋是否解除，無解除，禁止行走；確保工作平臺每個銷子、螺栓連接牢固，軌道就位；以葫蘆勻稱牽引上游與下游吊點部位行走軌道；工作平臺行走軌系統(tǒng)上設(shè)置牽引拉力點，行走前檢查各牽引點連接是否良好；工作平臺前移時，檢查其安全檢查表，保證安全方可前移至工作平臺。

1.2.3工作平臺的行走與錨固過程

步履式梁底工作平臺行走與錨固過程如下：首先，工作平臺于橋底組裝到位，吊車吊工作平臺到橋面，安裝到位；其次，行走遇到吊桿，打開最前端吊架承重梁、斜撐，牽引系統(tǒng)拉動工作平臺于軌道勻速前進；再次，承重梁經(jīng)過吊桿后，安裝承重梁和斜撐，開啟后續(xù)承重梁與斜撐，按照這樣，至整個工作平臺通過斜拉索；然后，工作平臺行走至位后，使用精扎螺紋鋼吊接工作平臺底籃和箱梁底板，促使工作平臺更加安全；最后，工作平臺行走至位后，橋面上游吊架承重梁與下游吊架承重梁，使用鋼絲繩對拉，促使工作平臺更加安全。

1.3工作平臺的移動過程

工作平臺要移動就要跨越斜拉索或吊桿，每次跨越只開啟一個承重梁。作業(yè)狀態(tài)下平臺上外荷載作用最大，行走狀態(tài)3時（單側(cè)具有4根吊桿吊點，其余拆卸吊桿安裝后作吊點）第2根及第4根吊桿間距最大，這兩種情況均是平臺移動中重要控制點，使用Midas2013有限元軟件模擬以上兩種受力狀態(tài)。作業(yè)狀態(tài)下平臺各桿件組合應(yīng)力全部在允許范圍內(nèi)，平臺豎向變形最大值7.57mm，每個吊點支反力最大值0.7t，全部滿足使用要求。

2.斜拉—懸吊協(xié)作體系中橋梁裂縫修補技術(shù)

裂縫修補技術(shù)替代傳統(tǒng)修補方法，滿足現(xiàn)階段瀝青混凝土路面裂縫修補需求。文章僅以鋼板壓注式粘貼技術(shù)中裂縫修補做探討。全橋大于80%頂板加勁肋底緣出現(xiàn)橫向裂縫，各道加勁肋處1/4-3/4跨間產(chǎn)生寬度0.05-0.2mm的2～8條裂縫，向上發(fā)展產(chǎn)生“u”形裂縫。對這種結(jié)構(gòu)裂縫，要采用裂縫修補施工，施工過程具體如下：（1）檢查與標(biāo)注裂縫；（2）鉆孔；（3）清孔與處理表面；（4）粘貼灌漿嘴與封閉裂縫表面；（5）壓氣實驗；（6）后處理。

裂縫寬度小于0.15mm，沿裂縫以聚合物水泥砂漿漿液由上至下均勻粉刷，用作封閉，寬度6-8cm，通常涂刷2遍。裂縫寬度大于（包括）0.15mm，讓混凝土縫隙充盈漿液，處于壓力態(tài)，漿液無過量外滲，沿縫制“v”形槽，寬度5-10cm左右，深3-5cm。用高壓空氣吹至干凈，無灰渣，采用丙酮擦洗，清除裂縫附近油跡，用灰刀將砂漿灌向槽內(nèi)。

3.結(jié)語

對斜拉—懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計及施工技術(shù)的研究內(nèi)容較多，除了文章所提到到的兩點設(shè)計與施工技術(shù)外，還包括鋼絞線型斜拉索拆除、更換、錨固及防腐技術(shù)、斜拉_懸吊協(xié)作體系橋加固過程施工監(jiān)控及檢測技術(shù)等。限于篇幅限制，其中內(nèi)容不能一一俱到，僅從其中兩點展開論述，希望從中窺見斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計及施工技術(shù)層面，同時期望相關(guān)設(shè)計與施工技術(shù)更為深入。