105m大跨度钢_混凝土组合梁叠合施工技术

105m 大跨度钢-混凝土组合梁叠合施工技术

胡 勇

(中铁大桥局集团第四工程有限公司,江苏南京210031)

摘 要:上海长江大桥105m 大跨度组合梁为简支变连续钢-混凝土组合梁,针对其跨度大、重量大的特点,阐述钢箱梁与混凝土预制桥面板整孔叠合施工技术。

关键词:上海长江大桥;钢-混凝土组合梁;叠合;施工技术中图分类号:U 448.216;U 445

文献标志码:A

文章编号:1671-7767(2009)S1-0054-05

收稿日期:2009-10-12

作者简介:胡 勇(1974-),男,高级工程师,1997年毕业于武汉城市建设学院交通土建专业,工学学士(E m ail:amalsh v_h yll@)。

1 工程概况

1.1 105m 大跨度组合梁桥式布置

上海崇明越江通道工程位于上海市东部,由上海长江隧道工程和上海长江大桥工程组成。上海长

江隧道工程起点与A30立交相接,以隧道形式穿越南港至长兴岛与北港桥梁工程路线起点相接;上海长江大桥工程在长兴岛上设潘园互通立交与潘园公路相接,跨规划环岛北路,以桥梁形式跨越长江口北港水域,至崇明岛陈家镇终点。

上海崇明越江通道工程总长25.5km ,其中,隧道长8.95km ,大桥全长16.55km 。105m 大跨度钢-混凝土组合梁标段 B4标段位于北港主通航孔桥两侧(见图1),跨径组合为85m +5 105m +90m(一侧接70m 梁,另一侧接主航道),处于北港水面中心区域。

图1 B4标段位置示意

该标段工作内容为2联双幅14跨共计28孔钢-混凝土组合梁的叠合、运输、架设、桥面湿接缝及

桥面附属设施施工。本文仅就组合梁的整孔叠合施工技术进行阐述。1.2 组合梁结构

按设计要求,组合梁横断面呈双幅单箱单室构造,顶板宽16.95m,底板宽7.06m,截面高度设计为等高,均为5m,单孔梁最大起重量约2300t 。单幅箱梁典型横断面如图2所示。

图2 组合梁典型横断面

组合梁中的腹板和底板设计为槽形钢梁,高4.5m,顶板外口宽10.5m,底板宽7.06m 。其主要构件包括桥面支承板、钢腹板、钢底板、空腹式横梁、实腹式横梁、腹板加劲板、底板加劲板等。永久支点和临时支点断面处另设加劲板,以满足施工和永久结构的需要。

钢材主材设计为Q345qD/Q370qD,单孔钢箱梁总重约660t 。

组合梁中的桥面板设计为钢筋混凝土板,宽16.95m,支点处厚500mm,跨中处厚300mm,在桥横向设计有扁锚体系预应力。钢筋混凝土板采用C60高性能混凝土,分块预制,存放数月。当混凝土弹性模量达到设计要求后,与槽型钢箱梁进行叠合。

2 总体施工部署

考虑工程经济效益,该标段的大跨度组合梁预制叠合场选在原东海大桥沈家湾梁场。梁场内生产、生活设施齐全,略经改造即可满足大跨度组合梁的生产需要。场内配套设施情况见表1。

根据结构尺寸及配筋的不同,本标段共计桥面板80种,1740块。桥面板横断面与平面布置示意见图3。

预制时,桥面板沿横向分为3块,即1块中板,2

表1 叠合场内配套设施

序号区域名称 区域内配套设施

1

钢结构板单元存放及调教区

20t 门吊1台

2

钢梁10m 节段存放及组拼区

25t 门吊3台;

节段存放台座150个,满足15孔梁预制;120t 全液压轮式移梁车2台;105m 整孔节段组拼胎架3个;节段喷砂、油漆车间1座3

桥面板预制及存放区

40t 门吊4台,用于中板生产;16t 门吊2台,用于边板生产;

52个边板预制台座,26个中板预制台座;86个中板存板台座,172个边板存板台座;大临设施钢结构加工车间1座;混凝土工厂1座

4叠合区

105m 整孔叠合胎架3个,含边板安装支架;40t 门吊4台,可以同时满足中板生产;横移台车3套,12辆;

顶落梁支点3套,12座,用于线形调整5存梁区

存梁台座6套

6滑移区

横移滑道6条;纵移滑道1条;

横移组合梁专用台车2套;纵移组合梁专用台车1套;出海码头1

座

图3 桥面板平面与横断面布置示意

块边板;沿纵向分为22列,以LX9单孔105m 梁为例,纵向分段尺寸为(4.15+2 5.1+ 3.9+13 5.1+3.9+5.1+2 2.9+3.55+1.8)m ,其中1.8m 段为墩顶混凝土现浇段。板间预留纵横湿接缝,纵向湿接缝宽1125mm,横向湿接缝宽600~970mm 。当预制板安装符合设计要求后,浇筑湿接缝混凝土,完成桥面板与钢箱梁的叠合,形成105m 单跨整孔组合梁。大跨度组合梁叠合施工流程如图4所示。3 分项工序施工技术3.

1 槽型钢梁预制和滑移

图4 大跨度组合梁叠合施工流程

3.1.1 钢梁预制

预制流程为:钢结构板单元下料加工!10m 节段预制!节段总拼!整孔钢梁滑移。

板单元在宁波工厂下料,船运到梁场组拼10m 单节段。每个10m 节段共分7个板单元,采用∀正装法#,即按照底板(3块)!腹板(2块)!横隔板!横撑(2块)的顺序,实现立体阶梯形推进方式逐段组装与焊接[1]。预制和总拼胎架布置示意见图5。

图5 钢梁预制和总拼胎架布置示意

单段梁预制完成后,由台车倒运至总拼胎架,依照节段定位!环缝焊接!线形调校!嵌补段焊接!剪力钉焊接的顺序进行总拼。总拼过程中,通过线形监控、严格焊接纪律、规定焊接顺序、焊后保温、择优录取人员等措施确保钢梁的生产质量。图6为钢梁预制现场。

3.1.2 钢梁支承状态

按原设计要求,槽形钢梁横移时需要四点支承。但考虑在四点支承状态下实现同步滑移操作困难,因此钢梁滑移采用两点支承。图7为应用M IDAS 软件计算钢梁在自重状态下两点支承时的变形,两支点距离66.5m 。结果表明跨中出现最大挠度34