基于斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

王慧穎　毛志勇

摘要：現(xiàn)代交通運(yùn)輸快速發(fā)展，大跨徑橋梁備受青睞，城市要求較高橋梁景觀，斜拉一懸索組合體系橋梁順應(yīng)潮流，建設(shè)成功，因?yàn)槭┕と毕菁皻夂虻榷喾揭蛩赜绊懀艿綋p壞，研究這種橋梁養(yǎng)護(hù)加固設(shè)計(jì)與施工很重要。

關(guān)鍵詞：斜拉；懸吊；橋梁；設(shè)計(jì)；施工

斜拉一懸吊體系橋得到快速發(fā)展，應(yīng)用前景廣泛，協(xié)同使用斜拉橋和懸索橋，可充分利用斜拉橋、懸索橋的優(yōu)勢(shì)。在軟土地基和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等一些特殊情況下，斜拉一懸吊體系橋更能凸顯自身優(yōu)勢(shì)。文章分析箱梁無(wú)支架高空加固技術(shù)和裂縫修補(bǔ)術(shù)，以期深深入探究斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計(jì)及施工技術(shù)。

1.斜拉一懸吊協(xié)作體系中箱梁無(wú)支架高空加固技術(shù)

1.1步履式梁底工作平臺(tái)的設(shè)計(jì)

加固區(qū)離河面高50米左右，加固作業(yè)全部橋面下開(kāi)展，高空作業(yè)難度和危險(xiǎn)系數(shù)大。為降低施工風(fēng)險(xiǎn)，提升工作效度，梁底加固作業(yè)根據(jù)橋梁構(gòu)造特征，創(chuàng)新采用步履式梁底移動(dòng)平臺(tái)，基于原有橋梁維修加固施工，通過(guò)步履式工作平臺(tái)，為梁底加固作業(yè)營(yíng)造充足空間，平臺(tái)向橋梁行車(chē)水平移動(dòng)，跨越橋面斜拉索與吊桿，平穩(wěn)推向下一作業(yè)面，無(wú)需使用橋梁檢測(cè)車(chē)或搭設(shè)腳手架。

（1）步履式梁底工作平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)：吊架、底籃及行走系統(tǒng)，梁底工作平臺(tái)全部采用Q235型鋼拼裝，沿橋梁縱向長(zhǎng)寬高分別為5m、15.9m、4.6m。平臺(tái)主桿件、底籃和吊架間全部使用銷(xiāo)接，受力確定，安裝、運(yùn)輸方便。（2）吊架橫桿運(yùn)用2[16a槽鋼，經(jīng)阻焊形成，為得到箱形截面桿件，槽鋼上側(cè)和下側(cè)貼8=10mm鋼板。I16工字鋼用作吊架豎桿材料，貼δ=10mm加強(qiáng)鋼板于工字鋼局部連接處。底籃單側(cè)設(shè)置5根吊架，吊架借助I10槽鋼焊接形成的桁架片，結(jié)合[14橫聯(lián)。吊桿上斜撐和下斜撐全部由寬、高分別16cm、10cm的鋼板通過(guò)銷(xiāo)接將吊架和底籃、上橫桿連接在一起。（3）底籃橫梁2[12槽鋼阻焊形成，槽鋼左側(cè)與右側(cè)貼δ=7mm加強(qiáng)鋼板，為增強(qiáng)底籃整體性，底籃平聯(lián)運(yùn)用8槽鋼。（4）平臺(tái)移動(dòng)至所在位置，設(shè)置單側(cè)φ16mm精軋螺紋鋼于底籃和箱梁底板間，作豎向吊桿，以提高平臺(tái)作業(yè)平穩(wěn)性。

1.2步履式梁底工作平臺(tái)的實(shí)施模式

1.2.1工作平臺(tái)的荷載試驗(yàn)

為驗(yàn)證平臺(tái)強(qiáng)度與剛度標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)展荷載試驗(yàn)。模擬運(yùn)用鋼板加載法。設(shè)計(jì)最大荷載4.3倍，5級(jí)加載，觀察各級(jí)受力情況。工作平臺(tái)a（5m長(zhǎng)）設(shè)計(jì)4.75t最大荷載，加載依據(jù)4.3*4.75=2.1t，與12塊0.375×6×0.0lm厚鋼板相同。4級(jí)加載，1級(jí)加載3塊鋼板。工作平臺(tái)b（3.5m長(zhǎng)）設(shè)計(jì)4.2t最大荷載，加載依據(jù)4.3*4.2=4.3t，與8塊0.375×6×0.01m厚鋼板相同。4級(jí)加載，1級(jí)加載2塊鋼板。加載放置12h，進(jìn)行各級(jí)卸載。

1.2.2工作平臺(tái)的檢查

檢查項(xiàng)目：底籃堆積的各類(lèi)材料及小型機(jī)具是否清除，不清除不允許行走；檢查底籃吊筋是否解除，無(wú)解除，禁止行走；確保工作平臺(tái)每個(gè)銷(xiāo)子、螺栓連接牢固，軌道就位；以葫蘆勻稱(chēng)牽引上游與下游吊點(diǎn)部位行走軌道；工作平臺(tái)行走軌系統(tǒng)上設(shè)置牽引拉力點(diǎn)，行走前檢查各牽引點(diǎn)連接是否良好；工作平臺(tái)前移時(shí)，檢查其安全檢查表，保證安全方可前移至工作平臺(tái)。

1.2.3工作平臺(tái)的行走與錨固過(guò)程

步履式梁底工作平臺(tái)行走與錨固過(guò)程如下：首先，工作平臺(tái)于橋底組裝到位，吊車(chē)吊工作平臺(tái)到橋面，安裝到位；其次，行走遇到吊桿，打開(kāi)最前端吊架承重梁、斜撐，牽引系統(tǒng)拉動(dòng)工作平臺(tái)于軌道勻速前進(jìn)；再次，承重梁經(jīng)過(guò)吊桿后，安裝承重梁和斜撐，開(kāi)啟后續(xù)承重梁與斜撐，按照這樣，至整個(gè)工作平臺(tái)通過(guò)斜拉索；然后，工作平臺(tái)行走至位后，使用精扎螺紋鋼吊接工作平臺(tái)底籃和箱梁底板，促使工作平臺(tái)更加安全；最后，工作平臺(tái)行走至位后，橋面上游吊架承重梁與下游吊架承重梁，使用鋼絲繩對(duì)拉，促使工作平臺(tái)更加安全。

1.3工作平臺(tái)的移動(dòng)過(guò)程

工作平臺(tái)要移動(dòng)就要跨越斜拉索或吊桿，每次跨越只開(kāi)啟一個(gè)承重梁。作業(yè)狀態(tài)下平臺(tái)上外荷載作用最大，行走狀態(tài)3時(shí)（單側(cè)具有4根吊桿吊點(diǎn)，其余拆卸吊桿安裝后作吊點(diǎn)）第2根及第4根吊桿間距最大，這兩種情況均是平臺(tái)移動(dòng)中重要控制點(diǎn)，使用Midas2013有限元軟件模擬以上兩種受力狀態(tài)。作業(yè)狀態(tài)下平臺(tái)各桿件組合應(yīng)力全部在允許范圍內(nèi)，平臺(tái)豎向變形最大值7.57mm，每個(gè)吊點(diǎn)支反力最大值0.7t，全部滿(mǎn)足使用要求。

2.斜拉—懸吊協(xié)作體系中橋梁裂縫修補(bǔ)技術(shù)

裂縫修補(bǔ)技術(shù)替代傳統(tǒng)修補(bǔ)方法，滿(mǎn)足現(xiàn)階段瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)需求。文章僅以鋼板壓注式粘貼技術(shù)中裂縫修補(bǔ)做探討。全橋大于80%頂板加勁肋底緣出現(xiàn)橫向裂縫，各道加勁肋處1/4-3/4跨間產(chǎn)生寬度0.05-0.2mm的2～8條裂縫，向上發(fā)展產(chǎn)生“u”形裂縫。對(duì)這種結(jié)構(gòu)裂縫，要采用裂縫修補(bǔ)施工，施工過(guò)程具體如下：（1）檢查與標(biāo)注裂縫；（2）鉆孔；（3）清孔與處理表面；（4）粘貼灌漿嘴與封閉裂縫表面；（5）壓氣實(shí)驗(yàn)；（6）后處理。

裂縫寬度小于0.15mm，沿裂縫以聚合物水泥砂漿漿液由上至下均勻粉刷，用作封閉，寬度6-8cm，通常涂刷2遍。裂縫寬度大于（包括）0.15mm，讓混凝土縫隙充盈漿液，處于壓力態(tài)，漿液無(wú)過(guò)量外滲，沿縫制“v”形槽，寬度5-10cm左右，深3-5cm。用高壓空氣吹至干凈，無(wú)灰渣，采用丙酮擦洗，清除裂縫附近油跡，用灰刀將砂漿灌向槽內(nèi)。

3.結(jié)語(yǔ)

對(duì)斜拉—懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計(jì)及施工技術(shù)的研究?jī)?nèi)容較多，除了文章所提到到的兩點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)外，還包括鋼絞線型斜拉索拆除、更換、錨固及防腐技術(shù)、斜拉_懸吊協(xié)作體系橋加固過(guò)程施工監(jiān)控及檢測(cè)技術(shù)等。限于篇幅限制，其中內(nèi)容不能一一俱到，僅從其中兩點(diǎn)展開(kāi)論述，希望從中窺見(jiàn)斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計(jì)及施工技術(shù)層面，同時(shí)期望相關(guān)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)更為深入。