一、工程概況
黃海路西大橋位于海安縣城黃海大道上, 黃海大道是海安縣規劃城市主干道—城市南環路。橋梁自西向東跨越如海運河。原橋為連續梁橋, 2005年修建, 跨徑組成 (28+44+28) m, 橋面現狀全寬25m, 通航孔凈寬38m, 凈高5m, 現航道等級Ⅴ級。此次連申線航道整治, 全線要求達到Ⅲ級航道標準, 通航凈空要求為60×7m, 駁岸寬70m, 最高通航水位4.03m。老橋需拆除重建。
本橋的孔跨布置為:5×30+100+ (2×25+30) +3×30m, 橋梁全長426.34m。其中主橋為斜靠式系桿拱結構, 主橋長為100m, 計算跨徑98m。兩側引橋為25m、30m的預應力砼預制小箱梁。橋梁位于縱坡2.7%、半徑2200m的凸型豎曲線上。航道中心線相交于線路樁號為K1+000, 夾角為71°。
二、主橋鋼結構安裝技術控制
1) 吊裝順序
由于主橋北側和施工便橋間范圍狹小, 400t浮吊無法施工, 因此采用分步打樁, 浮吊統一在主橋南側進行吊裝。
鋼橋依照先梁后拱施工方法, 先行吊裝橋面系構件, 再安裝上部拱肋。本工程鋼橋安裝分三個階段進行, 第一階段為主橋北側主系梁以北構件安裝, 包括北側主系梁分段和邊系梁、挑梁、端橫梁, 邊橫梁、縱梁、端縱梁、邊縱梁等橋面系構件和上部主斜拱肋、橫系桿構件。第二階段為南側主系梁分段、中橫梁、端橫梁、縱梁等橋面系構件安裝。第三階段為南側邊系梁、挑梁、端橫梁、邊橫梁、縱梁、端縱梁、邊縱梁等橋面系構件和上部主斜拱肋、橫系桿構件。
第一階段先進行北側主系梁、邊系梁及拱肋下部鋼管樁和上部平臺施工, 浮吊站位在主橋南側進行吊裝, 選用80m主臂;第二階段先進行南側主系梁、邊系梁及拱肋下部鋼管樁和上部平臺施工, 浮吊站位在主橋南側進行吊裝, 選用80m主臂;第三階段浮吊站位在主橋南側進行吊裝, 選用80m主臂。
第一階段先行吊裝主系梁分段, 再吊裝邊系梁分塊、然后吊裝主系梁和邊系梁之間端橫梁2和邊橫梁、邊縱梁等構件, 最后吊裝上部主斜拱肋和橫系桿構件;第二階段先行吊裝南側主系梁分段, 再吊裝端橫梁1, 然后從中間往兩側吊裝中橫梁和縱梁;第三階段先行吊裝邊系梁分塊, 再吊裝邊系梁和主系梁之間端橫梁2和邊橫梁、邊縱梁等構件, 最后吊裝上部主斜拱肋和橫系桿構件。
2) 吊裝機械選擇
根據上述分段劃分的重量、外形尺寸以及各分段的安裝高度, 并結合施工成本的經濟性進行綜合分析, 考慮選用400t浮吊完成鋼橋所有構件安裝, 浮吊選用80m起重臂。
3) 吊具選擇
吊裝設備必須保養良好, 運行正常, 并定期進行檢查, 所選起吊用工具和鋼絲繩必須有足夠的安全系數, 不得小于5~7倍。使用的手拉葫蘆必須經過安檢及正常保養, 并有備用。
(1) 鋼絲繩的選擇
結構吊裝中常用的鋼絲繩是先由若干根鋼絲捻成股, 再由若干股圍繞繩芯捻成繩, 其規格6×19, 6×37, 6×61等 (6股, 每股分別由37、61根鋼絲捻成) 。6×19鋼絲粗, 較硬, 不易彎曲, 多用作纜風繩。6×37, 6×61鋼絲細, 較柔軟, 多用作起重吊索。由于耳板采用全熔透焊縫, 焊縫強度可不計算。
根據GB8918-2006《重要用途鋼絲繩》鋼絲繩的最小破斷拉力應滿足下式要求:
式中F0——鋼絲繩最小破斷拉力, 單位為k N;
D——鋼絲繩公稱直徑, 單位為mm;
R0——鋼絲繩公稱抗拉強度, 單位為MPa;
K’——某一指定鋼絲繩的最小破斷拉力系數, 一般6x37 (b) 纖維芯鋼絲繩K’值=0.295。
Kn——鋼絲繩安全系數, 本文中取Kn=6。
最大吊裝分塊88.68t, 使用4根鋼絲繩吊裝, 最不利狀況鋼絲繩與水平夾角60°, 則單根鋼絲繩受力為:886.8/ (4×sin60°) =256k N, 根據上述公式計算出D=54.24mm, 選用1770MPa的直徑58的纖維芯鋼絲繩, 滿足要求。
(2) 卸扣的選擇
根據上述鋼絲繩的選擇, 鋼絲繩選擇直徑54的纖維芯鋼絲繩, 鋼絲繩承重25.6噸, 因此選擇32t的卸扣 (M54) 作為本工程吊裝的卸扣。
三、結束語
黃海西大橋主橋鋼結構吊裝施工過程中, 采取了多種有效措施克服了交通不便鋼結構運輸困難, 安裝、焊接難度大精度要求高, 現場施工條件復雜等一系列困難, 使主橋鋼結構施工安全順利并且以高標準要求完成。
摘要：黃海西大橋主橋為斜靠式系桿拱結構, 主橋長為100m, 計算跨徑98m。施工吊裝采用分段施工的方法, 先吊裝橋面系構件, 再安裝上部拱肋, 先安裝主橋一側結構構件再安裝另一側結構構件。有效克服了施工場地條件復雜、安裝要求精度高等一系列困難。
關鍵詞：系桿拱,分段施工,安裝控制
參考文獻
[1] 中國工程建設標準化協會組織.鋼結構設計規范:GB50017-2003[S].北京:中國建筑工業出版社, 2009.
[2] 中交公路規劃設計院有限公司.公路橋涵設計通用規范:JTGD60-2015[S].北京:人民交通出版社, 2015.
[3] 中交公路規劃設計院有限公司.公路鋼結構橋梁設計規范:JTG D64-2015[S].北京:人民交通出版社, 2015.
[4] 江蘇省交通廳工程質量監督站.公路橋鋼箱梁制造規范:DB32/T947-2006[S].南京:江蘇科學技術出版社, 2007.
[5] 中國國家標準化管理委員會.建筑施工起重吊裝安全技術規范:JGJ276-2012[S].北京.中國建筑工業出版社, 2012.