xx高架桥设在站房、雨篷周围,分为内环线和左右外环线。内环分为8联,分别为FLl~FL8。外环线为10联,分别为FL9~FLl3、FLl4-FLl8,共计18联,总长2.0km,别设有8个接口与市政道路衔接。桥面标高+9.0m,铁路轨面标高-1.25 m,高架桥墩柱位于铁路两股道之间的中心线交点处,桥面行车道净宽8 m和10.5m,弯道交汇处加宽(图1)。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图1 高架桥分联平面示意

高架桥结构由上下两部分组成:

(1)上部结构为钢箱一混凝土组合梁,钢箱为带上翼缘的开口钢箱,桥面板为钢筋混凝土,板厚0.25-0.35 m,跨度16~40 m不等,桥面有单厢双室、三室及多厢多室,跨度20m左右时采用等截面,跨度40m左右时采用变截面,梁高1.5~1.8m;

(2)下部结构内环7-17、26-36桥墩采用直径1.2m双柱式斜腿钢管混凝土,其余采用直径为1.2m、1.4m、1.8m的钢管混凝土桥墩,地下室以外的桥墩采用直径为0.8m、1.0m、1.2rn的钻孔灌注桩及直径为2.0m的旋挖桩(图2)。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图2 高架桥内环双斜柱

钢箱梁采用Q345qE钢材,钢板厚10~32 mm,钢箱梁每段最重96 t;墩柱钢管及钢盖梁采用Q345qD钢材,墩柱计108根,钢管及钢盖梁内浇筑C30微膨胀混凝土。桥梁钢结构总量约1.2万t。

一、工程难点和特点

1、高架桥墩柱连接形式多样,构造复杂,柱脚采用埋入式钢柱脚,内环双斜柱倾角78.25。,施工中先绑扎墩台钢筋,再埋入钢柱脚环型连接板,精确定位后浇筑墩台混凝土;位于地铁14号线上的墩柱基础采用桥梁式结构,即采用桩基支撑厚大承台,避免了对地铁隧道产生附加应力。

2、钢箱梁与钢筋混凝土桥面伸缩差异大,为解决钢箱梁伸缩且防止桥面混凝土裂缝,在每联之间设置伸缩缝,并采用跳仓浇筑混凝土,分仓长度lOm左右,先浇筑边跨段桥面混凝土,再浇筑跨中段混凝土,对桥面钢筋形成预应力,抵抗钢箱梁产生的变形。

3、 焊接量大,焊接变形及残余应力的控制难度大,钢箱梁在工厂成型后,现场连接全部焊接就位,墩柱分三段现场焊接。

4、运输难度大,钢箱梁分段制作,每段最长为17m、宽10m,为超长超宽构件,预制为开口截面,刚度较差,在运输和安装过程采取刚性专用支垫,防止扭转、翘曲。安排夜间运输,进场后腾出专用施工道路,专人负责协调指挥,采用250t履带吊直接吊装就位。

二、工艺流程及施工要点

1、施工顺序

高架桥置于站房、雨篷钢结构下,尤其内环高架桥位于站房、雨篷之间,必须先行组织钢结构安装,按排从北往南、两侧同时进行安装;然后进行外环高架桥安装,顺序同内环。基础施工顺序按照从北往南依次施工.细部项目穿插进行。高架桥吊装机械选用两台250t履带吊、两台50t汽车吊及两台50t履带吊。

2、工艺流程

基础施工→墩柱安装→墩盖梁施工→墩柱、盖梁内浇筑混凝土→钢箱梁安装→钢箱上盖预制模板→桥面板钢筋绑扎→混凝土浇筑→沥青路面施工→验收。

3、基础及钢管混凝土施工

(1)站房外桩基础施工,2m大直径桩采用意大利进口R622-HD旋挖钻机,因紧邻地铁上部,采用永久钢护简长20m,一次扩孔2.5m,桩长47m;其余桩采用回转钻成孔灌注桩,进行分批跳孔法作业,采用泥浆护壁成孔,经过静载试验,满足承载力要求。

(2)为保证墩柱和墩盖梁内混凝土与钢结构密实,优化混凝土配合比,采用微膨胀混凝土进行施工。墩盖梁与墩柱钢管焊接处,为防止高温影响,混凝土浇筑面低于焊缝500 mm。桥面混凝土浇筑后,进行覆盖湿润的麻袋片并蓄水养护,防止混凝土收缩变形。

4、钢结构施工

(1)焊接施工

高架桥钢箱梁现场为全焊对接结构,焊缝质量要求高。由于连接接口多,焊接量大,构件走向角度多变,控制焊接应力及变形的难度很大。

a.横焊、平焊、立焊采用C02气体保护焊,仰焊采用手工电弧焊。在保证焊透的前提下采用小角度V型坡口、窄间隙单面焊接坡口,可减少收缩量(图3)。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图3 焊接坡口形式示意

b.钢箱梁对接口部位全部进行焊接,且为一级焊缝。为保证焊接质量,对接头部位采取分阶处理的办法(图4),钢箱梁焊接顺序:采用先横后纵的焊接顺序即①_②—③对称施焊。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图4 钢箱梁接头焊接示意

c.对接的单面坡口焊接,背面采用陶瓷衬垫如图4中焊缝2、3,焊缝成型较好。

(2)钢支撑设计

钢箱梁构件较大,工厂进行分段制作,现场分段进行安装,根据设计要求在钢箱梁下部设钢支撑。钢支撑分为两种,一种为钢箱梁非拼接处钢支撑,这种支撑设在跨中;另一种为拼接处钢支撑,设在钢箱梁高空对接处。钢支撑设计根据钢结构图纸提供的垂直压力来进行计算(图5)。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图5 临时钢支撑立面

临时钢支撑设在钢结构拼接位置,既起支撑作用,又可对钢箱梁安装时的标高进行调整,由于桥面为钢一混结构,在正常使用过程中钢箱梁与混凝土同时受力,相互作用。在绑扎钢筋浇筑混凝土前,钢箱梁为主要受力构件,在跨中位置的钢支撑主要作用是减小混凝土打灰时钢箱梁中部的挠度过大,防止永久性变形。钢支撑安装布置见图6。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图6 钢支撑安装布置示意

(3)钢结构安装

钢结构安装分为三个部分即钢墩柱、墩盖梁及钢箱梁。安装顺序为:分段安装钢墩柱一墩盖梁-+钢箱梁分段安装。

a.钢墩柱安装

钢墩柱分为两种,一种为垂直柱,另一种为斜柱。垂直柱为单根柱,斜柱为双柱,上部墩盖梁与钢墩柱一同形成支承体系,来承受钢箱梁的载荷。根据钢墩柱的重量及所处位置,分别选用塔吊和50 t汽车吊进行吊装。每吊装完一榀钢墩柱,调整完成后,用临时耳板对钢墩柱进行固定(图7)。根据现场情况,钢管柱分段进行安装,单根柱分两段安装,双斜柱分三段安装。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图7 钢墩柱临时固定示意

b.墩盖梁安装

钢墩柱安装完毕后,安装墩盖梁。25 t以下的钢盖梁.采用两台50t履带吊分别进行吊装;25 t以上钢盖梁,采用250t履带吊进行吊装,吊装顺序为先内环,然后外环(图8)。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图8 墩盖梁吊装示意

(a)50t吊车;(b)250t吊车

c.盆式橡胶支座安装

在墩盖梁安装完毕后,钢箱梁安装之前进行安装。在钢箱梁上表面标出盆式橡胶支座的准确位置,确保其纵横向位移量与设计一致。校核平面位置及高程,将支座下钢板与盖梁上垫板焊接,焊接时应对称间断进行,以减小焊接变形影响,控制焊接速度,避免钢体过热.并应注意支座的保护。

墩盖梁安装完毕后,安装抗震锚栓,在钢箱梁的表面标出抗震锚栓的准确位置,以便钢箱梁安装后用螺栓连接抗震锚栓。

d.钢箱梁安装

钢箱梁总计18联,即FLl-FLl8联,分为159段进行吊装。以内环典型的FLl(FL5)联的C段钢箱梁为例,采用250t履带吊进行吊装,在吊装路线上铺设路基箱板,将吊装荷载传递到地下室临时支撑柱(图9)。

钢-混凝土组合高架桥综合施工技术

图9 FLl联C段钢箱梁吊装立面示意

耳板采用0235B钢材,根据吊装分段钢构件最大-的按80t进行计算,采用4点吊装,此吊点吊索采用最大倾角60度,则吊点受力为23 t。

卸扣选用额定荷载为30 t的T DW30—1-1/2,此规格销轴直径为42mm,卸扣净高度为122mm,宽度为60.5mm。

e.高架桥卸载

钢支撑卸载过程也是钢结构受力转化的过程,钢箱梁将由被支撑转化为自行受力,最后达到设计值。采取钢楔铁卸载法,在钢箱梁焊接完毕,探伤合格后进行.钢支撑多数采用双肢,要求双肢达到同时卸载,使钢箱梁在受力转化过程中平稳过渡。在钢箱梁卸载时,要求两个支撑同时把钢楔铁打下,以钢楔铁的外出距离来控制钢箱梁的竖向位移。

三、结语

将高架桥设计引入铁路站房内,实属工程首例,经过本工程的施工实例,可为同类工程提供借鉴,并应注意以下方面:

1、钢构件安装分段,应考虑公路运输限界的制约,尽量划分小段,方便运输、吊装;

2、钢墩柱暗埋式基础定位要准确,保证各安装段的安装精度,避免累积误差;

3、优化墩柱与基础、墩柱与盖梁处节点,应进行CAD放样并且现场做样板;

4、加强土建和钢结构队伍的协调配合,应有交接检查记录。

课程学习

路桥市政项目部专享全套施工技能培训课程(畅学2年,无限视听)

市政工程施工技术修炼营(视频+直播+答疑+作业点评)

公路工程施工技术修炼营(视频+答疑+作业+点评)

桥梁工程师速成班2017升级版(视频+直播+答疑+作业)

公路造价全过程实操培训(快速胜任公路造价工作)(每周更新)

手把手教你做好道路设计项目负责人(道路项目负责人年薪30万的必修课)【每周更新】

\”,

声明:本站所有文章,如无特殊说明或标注,均为本站原创发布。任何个人或组织,在未征得本站同意时,禁止复制、盗用、采集、发布本站内容到任何网站、书籍等各类媒体平台。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系我们进行处理。