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

      2017-06-26 17:38:58王慧穎毛志勇
      建材發(fā)展導(dǎo)向 2017年2期
      關(guān)鍵詞:斜拉橋梁施工

      王慧穎 毛志勇

      摘要:現(xiàn)代交通運輸快速發(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,因為施工缺陷及氣候等多方因素影響,受到損壞,研究這種橋梁養(yǎng)護加固設(shè)計與施工很重要。

      關(guān)鍵詞:斜拉;懸吊;橋梁;設(shè)計;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。在軟土地基和強臺風(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。文章分析箱梁無支架高空加固技術(shù)和裂縫修補術(shù),以期深深入探究斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計及施工技術(shù)。

      1.斜拉一懸吊協(xié)作體系中箱梁無支架高空加固技術(shù)

      1.1步履式梁底工作平臺的設(shè)計

      加固區(qū)離河面高50米左右,加固作業(yè)全部橋面下開展,高空作業(yè)難度和危險系數(shù)大。為降低施工風(fēng)險,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平臺,基于原有橋梁維修加固施工,通過步履式工作平臺,為梁底加固作業(yè)營造充足空間,平臺向橋梁行車水平移動,跨越橋面斜拉索與吊桿,平穩(wěn)推向下一作業(yè)面,無需使用橋梁檢測車或搭設(shè)腳手架。

      (1)步履式梁底工作平臺主體結(jié)構(gòu):吊架、底籃及行走系統(tǒng),梁底工作平臺全部采用Q235型鋼拼裝,沿橋梁縱向長寬高分別為5m、15.9m、4.6m。平臺主桿件、底籃和吊架間全部使用銷接,受力確定,安裝、運輸方便。(2)吊架橫桿運用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的鋼板通過銷接將吊架和底籃、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加強鋼板,為增強底籃整體性,底籃平聯(lián)運用8槽鋼。(4)平臺移動至所在位置,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,以提高平臺作業(yè)平穩(wěn)性。

      1.2步履式梁底工作平臺的實施模式

      1.2.1工作平臺的荷載試驗

      為驗證平臺強度與剛度標(biāo)準(zhǔn),開展荷載試驗。模擬運用鋼板加載法。設(shè)計最大荷載4.3倍,5級加載,觀察各級受力情況。工作平臺a(5m長)設(shè)計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級加載,1級加載3塊鋼板。工作平臺b(3.5m長)設(shè)計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級加載,1級加載2塊鋼板。加載放置12h,進行各級卸載。

      1.2.2工作平臺的檢查

      檢查項目:底籃堆積的各類材料及小型機具是否清除,不清除不允許行走;檢查底籃吊筋是否解除,無解除,禁止行走;確保工作平臺每個銷子、螺栓連接牢固,軌道就位;以葫蘆勻稱牽引上游與下游吊點部位行走軌道;工作平臺行走軌系統(tǒng)上設(shè)置牽引拉力點,行走前檢查各牽引點連接是否良好;工作平臺前移時,檢查其安全檢查表,保證安全方可前移至工作平臺。

      1.2.3工作平臺的行走與錨固過程

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

      1.3工作平臺的移動過程

      工作平臺要移動就要跨越斜拉索或吊桿,每次跨越只開啟一個承重梁。作業(yè)狀態(tài)下平臺上外荷載作用最大,行走狀態(tài)3時(單側(cè)具有4根吊桿吊點,其余拆卸吊桿安裝后作吊點)第2根及第4根吊桿間距最大,這兩種情況均是平臺移動中重要控制點,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)下平臺各桿件組合應(yīng)力全部在允許范圍內(nèi),平臺豎向變形最大值7.57mm,每個吊點支反力最大值0.7t,全部滿足使用要求。

      2.斜拉—懸吊協(xié)作體系中橋梁裂縫修補技術(shù)

      裂縫修補技術(shù)替代傳統(tǒng)修補方法,滿足現(xiàn)階段瀝青混凝土路面裂縫修補需求。文章僅以鋼板壓注式粘貼技術(shù)中裂縫修補做探討。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。對這種結(jié)構(gòu)裂縫,要采用裂縫修補施工,施工過程具體如下:(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)壓氣實驗;(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),漿液無過量外滲,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

      對斜拉—懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計及施工技術(shù)的研究內(nèi)容較多,除了文章所提到到的兩點設(shè)計與施工技術(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)作體系橋加固過程施工監(jiān)控及檢測技術(shù)等。限于篇幅限制,其中內(nèi)容不能一一俱到,僅從其中兩點展開論述,希望從中窺見斜拉一懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計及施工技術(shù)層面,同時期望相關(guān)設(shè)計與施工技術(shù)更為深入。

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