王超 徐金华
(1.中交第二航务工程局有限公司 湖北 武汉 430000 2.湖北商贸学院 湖北 武汉4 30000)
北盘江大桥钢桁梁施工方案研究
王超1徐金华2
(1.中交第二航务工程局有限公司湖北武汉4300002.湖北商贸学院湖北武汉430000)
杭瑞高速毕都公路北盘江大桥是主跨720m的全钢桁梁斜拉桥,其贵州岸地形陡峭,技术条件要求高,施工难度大,选择合适的施工方案可以有效的保证施工质量,提高施工效率。本文通过对几种可行的钢桁梁施工方案进行优缺点比选,推荐了合适的施工方案。
顶推;悬臂拼装;桥面吊机
北盘江大桥全长1232m,跨径布置为80m+88m+88m+720m+ 88m+88m+80m。主梁全部采用钢桁梁形式,其主跨跨度在世界同类桥梁中位居第一。且地处云贵两省交界处,地形险要,施工环境恶劣,种种不利因素给施工方案的确定带来极大困难。
北盘江大桥横跨北盘江,施工建设具有风大、坡陡、高山峡谷船舶无法进入以及杆件运输拼装场地狭窄等特殊自然条件影响的特点。其桥型又为世界第一跨径的钢桁梁斜拉桥,因此对施工提出了较高的要求。根据工程的建设场地条件和桥梁方案特点,主桥上部结构总体架设可采用大节段吊装法,缆索吊装法、边跨向中跨单向悬臂法,对称双向悬臂法和顶推施工法等方案进行了可行性研究和方案比选。由于北盘江地处高山峡谷,无通航条件,大型船舶无法进入,且该桥两岸分为两个标段各自施工,两岸连接无可行连接道路,架设大型缆索吊施工不便,且吊装工效慢,影响工期,因此大节段吊装法和缆索吊装法无法实现。最后方案比选中主要对以下四种方案进行了比选。
方案一:先边跨顶推施工,后中跨悬臂拼装;
方案二:先边跨悬臂拼装,后中跨悬臂拼装;
方案三:全桥顶推施工;
方案四:边、主跨对称悬拼拼装。
3.1方案一
钢桁梁杆件在工厂预先加工,到场后通过施工便道运至杆件存放场存放,拼装时采用40t龙门吊转运至0#墩处,再采用60t龙门吊将钢桁梁杆件散拼成整体,最后进行顶推施工,顶推完成后在平台上继续拼装下一个钢桁梁节段,如此循环。
待边跨顶推施工完成后,进行桥面吊机安装,开始中跨悬臂拼装。
图1 顶推总体布置图
图2 中跨桥面吊机悬臂拼装布置图
3.2方案二
根据计算边跨主梁最大悬臂拼装长度约为52m,在0号过渡墩旁设置50m长起始段拼装平台,同时分别在1~2#墩、2~3#墩之间设置2个临时墩。再由桥面吊机从0#台开始逐步向3#主塔进行悬臂拼装施工。
边跨悬臂拼装完成后,由桥面吊机继续向中跨进行悬臂拼装。
图3 桥面吊机悬臂拼装总体布置图
3.3方案三
3.3.1子方案一:中跨设置3个临时墩
边跨施工同方案一,中跨设置3个临时墩,最大高墩达280m,考虑到支架搭设的问题,该支架搭设极其困难,并且材料用量巨大,故可直接不考虑该方案(见图4)。
3.3.2子方案二:中跨设置1个临时墩+跨主塔塔顶活动拉缆
每隔24m设置1道临时拉缆,全桥共设9对临时拉缆,拉缆最大拉力约为845t,塔顶鞍座承受压力约为13000t(见图5)。
3.3.3子方案三:中跨设置1个临时墩+跨主塔上横梁活动拉缆
每隔24m设置1道临时拉缆,全桥共设9对临时拉缆,拉缆最大拉力约为1300t,塔顶鞍座承受压力约为13000t(见图6)。
3.3.4子方案四:中跨设置1个临时墩+临时扣塔
每隔24m设置1道扣索,全桥共设18对扣索,扣索最大拉力约为1122t,扣塔承受压力约为10000t。
图4 子方案一总体布置图
图5 子方案二总体布置图
图6 子方案三总体布置图
图7 子方案四总体布置图
3.4方案四
图8 方案四总体布置图
(1)边、主跨不对称(边跨标准节段8m,主跨标准节段12m),施工控制较复杂;
(2)施工时需在1、2#辅助墩处进行压重后再进行斜拉索安装,1、2#辅助墩处钢桁梁需先形成;
(3)需设置杆件至主3#墩杆件运输通道进行杆件运输;
(4)根据现场地形情况3#墩下方设置桁片预拼装场地较困难。
3.5方案比选
表1 边跨顶推方案比选
根据以上四个方案对比分析,边跨施工推荐方案:边跨顶推。
表2 中跨顶推方案比选
根据以上四个方案对比分析,中跨施工推荐方案:悬臂拼装。
杭瑞高速毕节至都格公路北盘江大桥贵州岸地势险要,施工地形条件十分受限,本文通过对多种可行性方案进行研究比选,最终给出了实施性推荐方案,目前北盘江大桥正在实施边跨顶推施工,施工进展顺利。对山区同类桥梁结构施工有很好的借鉴意义。
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TU445.46
A
1673-0038(2015)27-0285-02
2015-6-10
王超(1983-),男,湖北随州人,工程师,本科,从事工作方向为土木工程路桥方面。
徐金华(1983-),女,湖北钟祥人,讲师,本科,从事工作方向为土木工程。