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芜湖

重庆铜安高速:开足“虎力”!四分部桥梁桩基工程全部施工完成

来源: 桥检车小编 日期:2022-03-15 浏览:10

  礼嘉嘉陵江大桥为重庆市快速路二横线西段项目的控制性工程,为国内首座大跨径上承式梁拱组合预应力混凝土刚构桥,采用对下部结构无推力、自平衡的梁-拱组合受力体系,大桥建设过程中需综合采用梁桥、悬浇拱桥、矮塔斜拉桥建造工艺,成桥过程经历多次体系转换;梁拱组合三角区上弦箱梁与下弦拱梁需同步采用斜拉扣挂法,该工艺为行业内首次采用,无成功经验可以借鉴。

  梁拱组合三角区长61m、高度31.5m,由上弦箱梁与下弦拱梁组合交汇形成(交汇处夹角约14°)。三角区下弦拱梁底缘线按2.2次抛物线规律变化,沿桥梁轴线方向共25个节段,其中0#节段采用墩旁托架与桥墩同时浇筑,其余梁段采用挂篮悬臂浇筑施工工艺。上弦箱梁沿桥梁轴线方向共25个节段,其中0#节段长度12m,与桥墩固结;0#节段采用墩旁托架施工工艺与桥墩同时浇筑,1-12#节段高4.8m、长度在4.5~5.0m范围之间,采用挂篮悬臂浇筑施工工艺。

  施工中的独特之处

  桥梁施工过程中,融合梁桥、悬浇拱桥、矮塔斜拉桥施工工艺于一身,需经历多次体系转换。并且,首次在桥梁施工过程中运用上弦箱梁与下弦拱梁同步斜拉扣挂施工工艺。

  针对桥梁构造特点,研发轻型爬坡倒三角挂篮,有效避开与临时扣索的空间干涉,克服大角度变坡斜爬难题。提出上下弦梁合龙段施工工法,规避梁拱组合区域上弦箱梁与下弦拱梁挂篮空间干扰(10号节段以后),通过上弦箱梁菱形挂篮与下弦拱梁倒三角挂篮的空中重组,进行梁拱合龙段(13号节段)的浇筑。

  开展基于BIM+智慧工地的管理应用,基于Revit+Navisworks进行施工方案模拟与交底工作,采用Revit对设计模型进行WBS模型分解;基于分解后的模型进行钢栈桥、挂篮、临时塔架等施工措施设计、计算、制造,利用Navisworks模拟出礼嘉大桥上下弦梁合龙段的最佳施工工序。同时,利用三维扫描技术结合施工传统测量进行桥梁线形复核,基于扫描模型与设计模型自动对比,提前进行弧形线性的偏差分析及偏差控制,轴线最大偏差及平整度均在5mm内,实现成桥线形的精确控制。

  下承式挂篮 形式更优

  挂篮选型对比分析

  下弦拱梁为C60钢筋混凝土结构(未设置预应力体系),截面高度4.8m、宽度9m,拱梁顶、底缘线设计为2.2次抛物线规律变化,其变化方程式为y=-0.0006924(119-x)2.2+25.5,拱梁斜拱角度达到27°。下弦拱梁1至12号节段,采用悬浇拱桥施工工艺,即采用挂篮悬臂浇筑并在墩身设置临时拉索辅助施工(临时拉索张拉端设置于拱梁顶板齿板,通过临时拉索预应力抵消自重引起的梁顶面拉应力),在13号节段与上弦箱梁交汇。为此下弦挂篮的设计需满足三个要求:避免与临时扣索形成空间干扰;有效解决与上弦箱梁施工的空间干扰问题;挂篮需具备大角度变坡斜爬能力。基于以上三个要求开展挂篮选型对比分析(如下表所示)。

  1.上承式挂篮

  挂篮承重主桁架固定在梁体顶部,与悬吊平台组成整体悬浇结构。

  优点是上承式挂篮构造及受力明晰,施工工艺成熟,安拆除工作较为常规。但经施工模拟,梁顶面施工空间狭窄且存在与临时扣索、上弦箱梁干扰的问题;运用上承式挂篮混凝土节段间采用竖向分缝,挂篮纵向悬挑长度较长,导致挂篮自重较大(经济指标在0.48左右);此外上承式挂篮变坡斜爬能力较差。

  2.下承式挂篮

  挂篮承重主桁设置在拱梁下部,由挂腿固定在拱梁背部形成整体悬浇结构。

  优点是挂篮自重较小,经济指标为0.32左右;具备优异的爬坡、角度定位调节能力。但可借鉴的成熟施工经验较少,对挂篮的设计、制作、运用要求高,且安装及拆除难度较大。

  经以上对比分析可知,在相同设计承载力下,下承式挂篮自重更小,整体结构尺寸更小,爬坡能力更强;而且挂篮定位调节灵活性更强,更能适应拱梁弧度变化。同时解决了与临时扣索、上弦箱梁空间干扰问题,因而选用下承式挂篮结构进行下弦拱梁施工。

  下承式挂篮的设计

  挂篮由承重桁架、行走系统、锚固系统、定位系统、模板系统、工作平台等系统组成,单只挂篮重约82.3吨。

  1.承重桁架

  挂篮承重主桁是挂篮支撑模板体系和悬浇荷载的主体结构,承重主桁主要受力结构由两榀倒三角形主桁构成。两榀倒三角主桁之间设置前、中、后横梁进行连接,保证整体性中横梁上设置耳板连接锚固系统,在主桁中间设置挂腿,挂腿是主顶系统调整挂篮姿态时的主要受力结构,同时也是挂篮行走时支撑挂篮自重的主要受力构件。为减轻结构自重,主体结构除挂腿外其余部件均采用焊接H型钢断面构件,材质采用Q345B材料。  2.行走系统

  行走系统实现挂篮空载前移,主要由行走轨道、前后行走小车及推进油缸组成。行走时利用主顶系统将挂篮下放,使前行走小车(履带式小坦克)落至轨道,调节顶升机构使后行走小车接触下梁面并受力,行走小车伸缩杆调整挂篮行走角度,使挂篮处于平稳行走状态,由行走油缸推动挂篮行走。

  3.挂篮锚固系统

  3月13日晚,铜安高速公路项目庹家沟大桥最后一根桩基顺利浇筑完成。自此,该项目四分部铜梁段内三座大桥共计152根桩基全部完成。庹家沟大桥位于铜梁区金竹村,距铜梁城区约20km,为铜安项目四分部铜梁段内首座桥梁,桥梁全长448m,墩高46m,桩基采用1.8米和2米直径的钻孔灌注桩,共计68根。

  “桩基是桥梁项目最关键控制性项目之一,它的施工进度直接关系整个项目的建设进程,为确保桥梁桩基施工顺利完成,全体参建人员倒排施工工序,加大人机投入,严卡施工节点,确保了项目桩基施工高质、高效完成。”铜安项目四分部总经理王广文说。

  铜梁至安岳高速公路(重庆段)起于渝遂复线高速蒲吕枢纽互通,止于川渝省界谭家坝伏龙溪后与渝蓉高速相接。其中,铜梁段长39公里,设置有石鱼下地互通、平滩下地互通,在平滩设服务区;并与渝遂复线蒲吕枢纽、与渝遂高速大塘枢纽、与三环高速土桥枢纽进行转换,建成后将成为串联重庆两江新区与四川天府新区最近新通道。

  据了解,该项目在重庆境内分为4个标段同步施工修建,接下来,各标段将抢抓“春季百日大干”施工黄金期,持续做好安全生产保障措施和文明施工,有序推动施工进度,为铜安高速公路项目早日通车奠定坚实基础。

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