胡毅,贾炳义,李左权
(中铁四局集团有限公司第八工程分公司,安徽 合肥 230000)
青龙潭路下穿桥位于合肥市经开区方兴大道与青龙潭路交叉口。下穿桥设计起讫里程K0+773.6~K0+823.6,长度50m。全桥分4幅桥,总宽为19.82m+19.85m+19.85m+15.02m=74.54m。孔跨布置采用2×25m预应力简支T梁,单跨为34片T梁。桥墩采用桩柱一体结构,1.2m的墩柱,1.5m的钻孔灌注桩。桥台采用墙式桥台,承台+群桩基础。两侧引道挡墙采用混凝土悬臂式挡墙形式。青龙潭路桥桥型布置见图1,预制T梁设计参数见表1。
本桥采用架桥机架设或汽车吊架设均可满足施工要求,前者施工安全性要好一些。但从经济角度考虑,工程量较小,前者进出场费用及租赁费用太高,而后者机动灵活费用低。在考虑经济效益和保证工期及安全的前提下,根据现场场地及梁厂桥梁供应情况,经过对比分析,决定采用汽车吊架设方案。
采用3台100t、1台200t吊机和2套80t轮胎式运梁车进行T梁运架施工,其中2台100t吊机配置于桥梁厂,100t和200t吊机各1台用于青龙潭桥架梁现场。桥梁由梁厂装运,通过运梁便道运至青龙潭桥架梁作业面。两跨桥梁施工,200t吊机分次支立于桥跨下青龙潭成型道路,并沿中心位置定位。100t吊机第一跨梁体架设时位于方兴大道主道桥台上,架设第二跨梁体,吊机位于桥上。由运梁车配合,2台吊机(100t和200t)抬吊完成桥梁吊装架设作业。
按照现场条件,先行架设P2-P1跨,再行架设P1-P0跨,每跨由北向南分幅进行。待第一跨T梁架设完成后,进行横隔梁钢筋焊接与湿接缝和桥面垫层施工,待桥面强度满足架梁承载条件后,即进行第
图1 青龙潭路桥桥型布置图
图2 第二跨桥架设时吊机站位
图3 80t轮胎式运梁车
3.1.1 吊机作业技术参数
根据现场条件限制及施工能力要求,拟采用2台徐工QY100K 进行装梁作业,1台徐工QY100K、1台QAY200K吊车进行T梁吊装作业。考虑双机抬吊时的不对称性,计取不均匀系数0.8,单端吊装计算重量为30 t/0.8=37.5t。
运梁吊装作业采用徐工100t吊车,作业半径(幅度)不大于8m,主臂长13.5m,支腿跨距6.7m×7.8m,起吊重量为42t,可满足要求。
架梁吊装作业,桥上采用徐工100t吊车,作业半径(幅度)不大于8m,主臂长不大于13m,支腿跨距6.7m×7.8m,起吊重量为42t,可满足要求;桥下采用徐工200t吊车,作业半径(幅度)不大于14m,主臂长度26.2m,支腿跨距8.7m×9.6m,起吊重量为41t,可满足要求。
3.1.2 吊机作业站位布置
图2为第二跨桥梁架设时吊机站位。考虑吊车作业半径,吊机每吊装5片桥梁后,须及时移位。
图3为80t轮胎式运梁车,由主车和辅车组成。辅车在前,主车在后抬运桥梁。
T梁每端采用2根兜托钢丝绳吊梁,钢丝绳长8m,起吊时与梁板顶面夹角为60°,吊点距离梁端800mm,则单根钢丝绳承受荷载为:P=30(t)×10×K/0.8/2/sin60°=1515kN,取安全系数K=7,并考虑钢丝绳不均匀荷载系数0.8,钢丝绳容许拉力为1515 kN,查《实用钢丝绳型号手册》,选取6×37,钢芯,直径54.0mm,公称抗拉强度为1870n/mm2,破断拉力为1610kN。
每片梁架设顺序:运梁车载梁对位-200t吊机起吊桥梁前端由运梁车主车配合喂送-喂梁到位后200t吊机起吊桥梁另一端由两机抬吊完成落梁定位。
第一跨吊装完一幅后及时施工完成纵向湿接缝,形成整体,确保第二跨桥梁架设安全。
对架设第二跨T梁时荷载作用于边梁的最不利工况进行了检算。100t吊机单机重量54t,起吊后承载37.5t,配重20t,共计111.5t。架设时,吊机四个支点的尺寸为6.7m×7.8m,吊装支点荷载经计算最大为35t,此时承载桥梁挠度和应力由自重、预应力荷载和35t吊装支点荷载造成。检算结果见表2,加载吊装支点荷载35t时,边T梁上缘压应力为1.0MPa~4.0MPa,下缘压应力为6.5MPa~13.8MPa,结构处于安全状态。图4为边T梁位移曲线,图5为边T梁全桥应力图。
4.1.1 运梁便道
分为便道段与路基段。便道段采取5%石灰土压实,压实度达到90%,路基段须铺设水稳层,路面承载力达到110kPa。
4.1.2 吊机工作场地
桥台上架梁吊车工作场地位于方兴大道主道上,桥台下架梁吊车位于青龙潭路辅道成型路面上,梁厂运梁吊车位于梁厂主便道上,承载力满足要求。
图4 边T梁位移曲线
图5 边T梁全桥应力图
桥梁设计参数 表1
检算结果 表2
①兜挂吊梁钢丝绳时,于梁体棱角处设置钢瓦保护。
②100t吊机桥上站位时,在支腿下部垫设2m×2m×0.15m的钢箱,在已架梁面支立应确保受力点位于T梁腹板上方,应严格按照横桥向布置,并且边路支腿中心与T梁端头支座中心重合,确保传荷顺畅。
③200 t吊机吊起桥梁一端与运梁车主车配合纵移时,动作要平稳一致,一次只允许一个动作,不可摆臂和变幅同时进行。100t和200t吊机台吊作业要密切配合,服从统一指挥。
合肥方兴大道青龙潭路桥成功架设表明,其桥梁吊装方案具有经济和灵活机动的特点,为类似桥梁架设提供了范例,具有较好的借鉴作用。
[1]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.
[2]刘效尧,赵立成.公路桥涵设计手册[M].北京:人民交通出版社,2000.
[3]GB/T3811-2008,起重机设计规范[S].北京:中国标准出版社,2008.