銀川機場黃河特大橋連續(xù)鋼桁梁調(diào)落梁技術(shù)研究

宋于祺

中鐵建大橋工程局集團南方工程有限公司 廣東 廣州 510000

1 引言

本文針對該橋梁工程的施工特點，提出了整體式落梁方案[1]，并對落梁過程中的線形和應(yīng)力進行實時監(jiān)測，其主要目的是保證落梁作業(yè)進行中的安全性。該橋整體起落，結(jié)構(gòu)起落次數(shù)少，可以為類似工程的落梁提供參考。

2 工程概況

銀川機場黃河特大橋主橋孔跨布置為96m簡支鋼桁梁，加上兩聯(lián)168米×3的連續(xù)鋼桁梁柔性拱，然后再加上96米長的簡支鋼桁梁，全長1200m[2]。168米×3連續(xù)鋼桁梁柔性拱主桁拱肋采用箱型截面，豎板及頂、底板均設(shè)置加勁肋腹桿采用箱型截面及工字型兩種截面，吊桿采用八角形截面。弦桿及拱肋與節(jié)點板在工廠焊接加工，腹桿及吊桿與節(jié)點采用對拼式連接，工字型腹桿與節(jié)點都是選擇的是插入連接模式，整聯(lián)鋼梁的重量大約在1萬噸。

3 落梁方案

該橋采用從跨中向兩邊主墩拼裝的架設(shè)方案，為了確保鋼梁能順利架設(shè)到主墩頂部，將整個鋼梁預(yù)抬30cm。整聯(lián)鋼梁架設(shè)完畢后，進行調(diào)整落梁。調(diào)落梁裝置由滑道、滑塊、四氟板、反力座以及千斤頂組成，先將鋼桁梁整體頂起并與臨時墩頂脫離，隨后進行橫橋向以及縱橋向偏位調(diào)整，抽除臨時墩頂墊塊，最后鋼梁同步緩慢下落至設(shè)計標高，落梁完成。經(jīng)計算，中墩每個支座處最大反力2063.7t，邊墩支座處最大反力769.29t，因此中墩每個支座處布設(shè)4臺800t千斤頂，邊墩每個支座處布置2臺800t千斤頂。此外布置200t水平千斤頂用于鋼桁梁縱、橫向調(diào)整。墩頂調(diào)落梁裝置布置圖如圖1、圖2所示。

圖1 中墩墩頂調(diào)落梁裝置布置圖

圖2 邊墩墩頂調(diào)落梁裝置布置圖

鋼梁平面位移調(diào)整指橫橋向偏位的調(diào)整和順橋向偏位的調(diào)整兩方面。針對平面位移的調(diào)整共有兩種工況，各自的調(diào)整方式如下。

鋼梁向下(上)游側(cè)偏移，利用10#～13#墩下(上)游側(cè)橫橋向布置的水平千斤頂頂推鋼梁向上(下)游側(cè)移動；鋼梁向大(小)里程偏移，利用11#、12#墩大里程側(cè)順橋向布置的水平千斤頂頂推鋼梁向小(大)里程側(cè)動；

等到鋼梁平面調(diào)整到精確的位置以后就開始進行落梁作業(yè)，具體操作如下：

①將剛才調(diào)整鋼梁平面位置作業(yè)時所用到的滑座、千斤頂、以及滑塊等撤掉，然后將保護垛和支座安裝到上面。

②考慮到千斤頂?shù)男谐?，每次下?0厘米。將保護垛同步千斤頂下降10厘米以后，將其使用千斤頂起高到鋼梁，然后與保護垛進行脫離，如此反復(fù)作業(yè)，一直到鋼梁就位為止，最后將鋼梁與支座上頂板栓接，落梁完成。

4 落梁作業(yè)進行中的結(jié)構(gòu)受力情況分析

采用MIDAS/CIVIL有限元軟件建立橋梁模型，以實際材料和截面定義單元特性，橋面板采用板單元模擬，桿件采用梁單元模擬。起頂過程中千斤頂以集中荷載的方式施加在墩頂節(jié)點，全橋反力計算結(jié)果：邊跨反力為7692.9kN，中跨反力為20637.0kN；起頂過程中的邊、中跨跨中最大變形分別為36.8mm、63.7mm，滿足規(guī)范要求；起頂過程中，各桿件最大應(yīng)力值見表1。

表1 起頂過程中桿件最大應(yīng)力(MPa)

如表1所示，起落梁過程中，銀川機場黃河特大橋拱肋的壓應(yīng)力最大，為-65MPa，斜腹桿的最大拉應(yīng)力為70.2MPa，均小于最大彎曲容許應(yīng)力220MPa，滿足要求。

5 結(jié)論

該橋已于2017年9月30日落梁成橋，結(jié)果表明，該方案技術(shù)先進、安全可靠且經(jīng)濟合理，可以對類似橋梁施工提供參考。