134 m簡支鋼桁梁橋施工控制設(shè)計技術(shù)研討

王 震 王 偉

(1.中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州 350000; 2.安陽工學(xué)院，河南 安陽 455000)

1 概述

隨著橋梁施工工藝的不斷發(fā)展進(jìn)步，國內(nèi)公路鐵路所構(gòu)成的交通網(wǎng)絡(luò)逐漸趨于完整，多用途橋梁建造規(guī)模邁進(jìn)新的里程[1-3]。相對于其他橋梁鋼桁梁橋有重量輕、受力強(qiáng)度高、剛性理想等優(yōu)點(diǎn)，諸多優(yōu)點(diǎn)使得鋼桁梁橋成為建設(shè)者首選的理想橋型。本項(xiàng)目橋梁建設(shè)在廣東省陽江市江城區(qū)境內(nèi)，本橋?yàn)殡p線134 m無豎桿整體節(jié)點(diǎn)平行弦三角桁架下承式簡支鋼桁梁橋，計算跨度134 m，梁全長136.6 m(含兩端支座中心線至梁端距離1.3 m)，是漠陽江大橋中的一座鋼結(jié)構(gòu)橋梁。

在現(xiàn)如今橋梁的施工現(xiàn)狀中，橋梁施工出現(xiàn)了建設(shè)時間長、施工難度高、橋型復(fù)雜、耗資較大、建設(shè)規(guī)模大等難點(diǎn)，這些難點(diǎn)是影響橋梁安全問題的重要因素，只有加強(qiáng)對橋梁建設(shè)期間影響橋梁施工因素的認(rèn)識與理解，才能保證復(fù)雜橋梁工程各施工環(huán)節(jié)的安全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，以及保證橋梁安全高效的施工。因此控制橋梁施工時安全狀況至關(guān)重要，運(yùn)用有限元軟件通過對施工步驟的各種工況建立準(zhǔn)確的橋梁模型，為橋梁的安全施工提供正確的理論依據(jù)[4,5]。

2 主要設(shè)計參數(shù)

1)設(shè)計速度：旅客列車設(shè)計時速200 km/h；貨物列車設(shè)計速度120 km/h(轉(zhuǎn)8A貨車80 km/h)；

2)線路情況：雙線、直線、正線間距為4.4 m；

3)適用溫度條件：適用于極端最高氣溫42 ℃，極端最低氣溫-28 ℃；

4)設(shè)計使用年限：正常使用條件下梁體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用壽命為100年；

5)施工方法：步履式頂推法施工；

6)本結(jié)構(gòu)適用于設(shè)防烈度7度及以下地區(qū)，地震動峰值加速度為0.15g；

7)軌道：有砟軌道；

8)養(yǎng)護(hù)維修方式：橋上不設(shè)人行道檢查車；

9)主桁預(yù)拱度利用上弦桿的伸縮而設(shè)置。節(jié)間長度保持不變，采用伸長上弦桿長度的方法設(shè)置拱度。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

本梁為雙線134 m無豎桿整體節(jié)點(diǎn)平行弦三角桁架下承式簡支鋼桁梁，計算跨度134 m，節(jié)間長度為13.4 m，桁架高16 m。主桁桿件(上弦桿、下弦桿及腹桿)均采用Q390鋼材，上平縱聯(lián)、橫聯(lián)及橋面系均采用Q345鋼材。兩片主桁中心距13.2 m，人行道設(shè)置于主桁內(nèi)側(cè)。主桁上下弦桿均采用焊接箱形截面，主桁腹桿采用箱型或H型截面，各桿件截面詳細(xì)情況如圖1所示。

主桁連接采用焊接整體節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)外側(cè)四面拼接箱形截面構(gòu)件，節(jié)點(diǎn)上采用對拼式連接H型截面構(gòu)件。主桁構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)之間采用M30高強(qiáng)螺栓連接，箱形桿件下水平桿要求設(shè)手孔，手孔位于拼接縫中心，寬300 mm，拼接板出廠時與節(jié)點(diǎn)板側(cè)面連接。

橋面系由橋面板、橫梁、橫肋三部分組成[6]。其中橋面板全橋縱、橫向連接，縱向與下弦頂板伸出肢焊接，橫向分段焊接。橫梁間距13.4 m，其間按2.68 m間距均布設(shè)4道橫肋。鋼橋面板縱向共設(shè)置了15道U肋和4道板肋。本梁設(shè)上平面縱向聯(lián)結(jié)系，交叉式結(jié)構(gòu)，縱向平聯(lián)和端橫桿采用工字形截面的桿件。在端斜桿處設(shè)置橋門架，在每個上弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)置橫聯(lián)。橋門架及橫聯(lián)均采用桁式結(jié)構(gòu)，采用工字形截面。

附屬工程主要包括以下幾個方面：支座、人行道板及其支架、接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)、檢查設(shè)施、電纜槽、防落梁措施、排水、鋼梁起頂、護(hù)輪軌、伸縮縫、綜合接地[7-9]。

4 施工方案

根據(jù)現(xiàn)場施工，首先要進(jìn)行的工作是臨時墩施工、頂推設(shè)備安裝、千斤頂托架，然后進(jìn)行主梁拼裝，頂推到位、橫移到位，最后安裝支座及落梁措施、落梁施工。頂推施工主要分為7個階段，主桁架立面圖如圖2所示。

首先測量放樣出臨時支墩的位置，進(jìn)行支墩的安裝以及頂托設(shè)備和千斤頂頂托架的安裝。其次用起吊設(shè)備把第一節(jié)桁架E0′～E4′就位至臨時支墩。隨后把E4′～E5調(diào)入支墩和E0′～E4′進(jìn)行連接，連接后采用頂推方式往橋墩方向進(jìn)行頂推。采用此方法以此類推把剩余的桁架全部頂推到位。頂推到位后采用橫移方式把主梁全部移到設(shè)計位置，安裝鉸支座，測量復(fù)核。復(fù)核無誤后把臨時支墩上千斤頂慢慢的進(jìn)行下落使得主梁落至鉸支座上。整個過程持續(xù)時間較長，較復(fù)雜。主要解決使用大型設(shè)備吊裝的一個難題。

5 結(jié)語

本論文通過有限元模型Midas/Civil對漠陽江大橋134 m 鋼桁梁橋的施工過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。總結(jié)了鋼桁梁橋的發(fā)展?fàn)顩r，對漠陽江大橋134 m簡支鋼桁梁的結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件規(guī)格及橋梁各主要構(gòu)件的詳細(xì)尺寸信息進(jìn)行了詳細(xì)的說明。并且在施工中給出了施工的順序，為后續(xù)類似的大跨度鋼桁梁橋的設(shè)計和施工提供了一種借鑒。