摘 要:广深港铁路客运专线屏山涌特大桥83#~87#三跨连续梁上跨顺德碧桂园连通线,由于上跨跨度大,且客专现浇连续箱梁的线形、挠度等要求严格,通过对跨路施工方案的比选和计算,确定了墩梁式的支撑结构形式,安全快速的完成了连续梁施工。
1.工程概况
1.1工程简介
广深港客运专线屏山涌特大桥83#~87#墩为(32+48+32)m三跨连续箱梁,梁全长113.3m。截面类型为单箱单室等截面,顶板宽13.4m,底板宽5.4m,翼板悬臂长3.35m,箱梁梁高3.25m,标准顶板厚30cm,底板厚47.5cm。边支座中心至梁端0.75m,横桥向边支座中心距为4.4m,横桥向中支座中心距为5m。
1.2技术参数
屏山涌特大桥斜上跨顺德碧桂园连通线,斜交78°度角,跨线距离长13.7m。地面距连续梁底平均高度13m。48米跨现浇箱梁自重1200吨。
2.施工方案比选及安全防护
2.1施工方案比选
由于铁路客运专线对箱梁的线形控制和挠度等指标要求严格,因此选用的支撑结构必须有足够的刚度和抵抗变形的能力。由于跨线跨度达13.7m,车流量大,我们综合考虑,决定采用墩梁式结构形式跨越该连接线,如图一所示。
2.2 施工安全影响分析
采用直跨路施工的方案,避免了对车辆通行产生干扰,虽然门洞搭设完后会对其下公路的净空产生了一定的压缩,但可以保证梁底净空在5.5米以上,满足了正常的车辆通行。同时,采取一定的安全防护措施,确保跨路施工安全。
2.3施工工艺
2.3.1 基础处理
跨桥采用钢管贝雷片桁架搭设门洞。贝雷片桁架基础采用C20砼预制块,预制块尺寸为150×150×100㎝。预制块底部基础换填150㎝道碴且分层压实,处理范围为250×250㎝;砼块预制时预埋8根Φ20㎜螺纹钢筋(固定钢管立柱)及4根Φ25㎜螺纹U型钢筋(便于吊装),砼振捣密实。
2.3.2 钢管贝雷桁架的设置和检算
钢管规格为φ529㎜,δ=10㎜,预先在场地加工,钢管顶部焊接60×60×10㎝钢板,上部与落梁砂箱用螺栓连接;底部支撑于砼预制块上面,用Φ20㎜螺纹钢锚筋与之固定。由2根I45a工字钢并联组成的大横梁座落于钢管立柱顶端砂箱上,工字钢之间用钢板连接成整体,大横梁与砂箱之间采用点焊固定。梁部采用单层贝雷片为主梁,上设置I20a分布横梁。结构组合如图二所示。
根据《铁路混凝土工程施工技术指南》和《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分:
①模板: q1=(1+2.5)=3.5KN/m2
②混凝土:q2=26×(0.99+1.58)/3.32=20.12KN/m2
③人群机具:q3=1.5KN/m2
④倾倒砼:q4=3KN/m2
⑤砼振捣:q5=2KN/m2
荷载组合采用①+②+③+④+⑤,考虑1.3倍安全系数,按照纵梁平均承载: q=84.1KN/m
经验算:弯矩Mmax=2002KN·m<[M]=3375.0KN·m,剪切应力τmax= Qmax×S/(Ix×b)=64.5MPa<[τ]=490.5Mpa,刚度验算fmax=5×ql4/(384EI)=1.52㎝
综合以上计算:底板位置贝雷片纵梁采用单层双排贝雷片配置加强弦杆的形式,满足要求。
2.3.3 模板工程
为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形,本工程投入了根据桥梁图纸制作的相应形式的模板,箱梁外侧模采用整体定型钢模,底模采用竹胶合模板,圆弧倒角、内模、端头考虑采用拼装钢模。
2.3.4 支架预压
为保证施工安全、提高现浇梁质量,在箱梁支架搭设完毕、箱梁底模铺好后,对支架进行预压。预压目的一是检验支架及基础承载力是否满足受力要求;二是是消除支架及地基的非弹性变形,同时测出地基沉降,为采用同类型的桥梁施工提供经验数据。预压重量为设计荷载(箱梁自重、内外模板重量及施工荷载之和)的130%。通过预压过程中的观测和结果分析,测设的各项指标与计算结果基本相符,满足设计和规范要求。
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