復(fù)雜城市交通環(huán)境中斜拉橋主梁施工方案比選
摘要：跨穗鹽路四線斜拉橋是貴廣南廣鐵路的重點(diǎn)工程，位于穗鹽路地段上跨越城區(qū)道路交叉十字路口及廣州西環(huán)高速公路高架橋，處于復(fù)雜城市交通環(huán)境中，周圍建筑物十分密集。本文從施工角度出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，就鋼箱梁架設(shè)方案從不同方面進(jìn)行比選，分別闡述了滿堂支架法、半支架半懸拼法及全懸拼法的優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)工期、成本、工藝等綜合考慮，選定全懸拼法用于施工。
關(guān)鍵詞：斜拉橋,復(fù)雜城市交通環(huán)境,鋼箱梁,滿堂支架,半支架半懸拼,全懸拼
1.引言
斜拉橋同時(shí)跨越西環(huán)高速公路與穗鹽路，且西環(huán)高速跨越穗鹽路，在主塔墩處與西環(huán)高速小角度相交，為多層線路立體相交曲線橋;其橋面寬度較大，主塔基礎(chǔ)與武廣鐵路相距較近，主梁為正交異性橋面板曲線鋼箱梁，截面寬重量大，整節(jié)段鋼梁吊裝施工空間十分有限，受多條既有線路的影響施工環(huán)境十分復(fù)雜，施工難度很大，技術(shù)含量高，梁體架設(shè)方案的研究與選擇至關(guān)重要。
2.工程概況
貴廣南廣鐵路廣州樞紐工程GTGG-2標(biāo)跨穗鹽路斜拉橋按四線軌道布置，孔跨為(32.6+175+175+32.6)m，采用對(duì)稱獨(dú)塔雙索面塔梁固結(jié)體系，主跨175m鋼箱結(jié)構(gòu)，邊輔跨32.6m為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。斜拉橋地處復(fù)雜城市交通環(huán)境中，上跨穗鹽路并與西環(huán)高速斜交角為120，并在越過(guò)高速公路橋后比鄰武廣高鐵高架橋，即進(jìn)入武廣高鐵高架橋與西環(huán)高速高架橋之間，西環(huán)高速橋梁邊緣距離武廣客運(yùn)專線橋梁邊緣距離僅為21.8m。其橋式布置如圖1。
3.總體方案概述
該橋下部結(jié)構(gòu)采用常規(guī)方法施工，塔柱施工采用爬模爬架法。其主梁采用單箱多室扁平鋼箱梁形式，鋼箱梁與混凝土梁連接處設(shè)鋼混結(jié)合段。邊輔跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁采用支架現(xiàn)澆法施工，鋼箱梁采用工廠預(yù)制，上橋拼裝的方法施工，鋼混結(jié)合段則采用支架現(xiàn)澆法施工。
鋼箱主梁截面高3.5m、寬24.0m，頂板采用16mm的鋼板，平底板采用12mm厚鋼板，兩側(cè)斜底板采用16mm厚鋼板，邊腹板采用24mm厚鋼板，中腹板均采用10mm厚鋼板，橫隔板采用24mm厚鋼板。175米跨主梁由13個(gè)鋼箱梁節(jié)段和2個(gè)鋼混結(jié)合段組成，一個(gè)鋼箱梁節(jié)段長(zhǎng)12米，重240噸，主塔和邊跨處鋼混結(jié)合段部分梁體內(nèi)采用混凝土填充。
4.主梁施工方案比選
跨穗鹽路斜拉橋左側(cè)緊鄰武廣客運(yùn)專線，上跨西環(huán)高速與穗鹽東路，且橋址范圍內(nèi)拆遷工作難度大，現(xiàn)場(chǎng)可利用的施工場(chǎng)地有限，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，僅有3塊場(chǎng)地可以利用(圖中陰影部分)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及目前已成熟完善的施工工藝，主梁架設(shè)初步擬定為滿堂支架法拼裝、半支架半懸拼法拼裝或懸拼法拼裝。
4.1方案簡(jiǎn)介
4.1.1滿堂支架法
即沿橋梁全長(zhǎng)搭設(shè)滿布支架，在支架上面將主梁拼裝、焊接成形，待主塔施工結(jié)束后掛設(shè)斜拉索，最后再拆除支架完成全橋施工，支架法施工方案的優(yōu)點(diǎn)是主梁與主塔施工互不干擾，缺點(diǎn)是臨時(shí)工程投入大，支架施工難度大，支架安裝占用工期長(zhǎng)。
此方案主要臨時(shí)設(shè)施包括鋼箱梁組拼場(chǎng)、提升站、鋼箱梁安裝支架、邊跨現(xiàn)澆支架和架梁吊機(jī)，鋼箱梁組拼場(chǎng)和提升站分別設(shè)在場(chǎng)地3和場(chǎng)地2。鋼箱梁板件單元在組拼場(chǎng)組拼成12米長(zhǎng)、8～10米寬鋼箱梁塊件，由3個(gè)塊件組成1個(gè)鋼箱梁節(jié)段，鋼箱梁塊件自提升站上橋后，順梁面軌道縱移至架梁吊機(jī)下方，用吊機(jī)將3個(gè)塊件在支架上依次安裝就位，再將3個(gè)塊件重新組拼、焊接成整節(jié)段，所有節(jié)段均安裝到位后，將各節(jié)段焊接成整體，最后掛設(shè)斜拉索。
4.1.2半支架半懸拼法
廣州側(cè)鋼箱梁采用支架法施工，與塔柱同步施工，塔柱施工結(jié)束后，采用懸拼法安裝貴陽(yáng)側(cè)鋼箱梁。
鋼箱梁板件單元在組拼場(chǎng)組拼成12米長(zhǎng)、8～10米寬鋼箱梁塊件，由3個(gè)塊件組成1個(gè)鋼箱梁節(jié)段，廣州側(cè)鋼箱梁塊件在支架上重新組拼、焊接成整節(jié)段，各節(jié)段順支架上滑道縱移到位，最后焊接成整體。貴陽(yáng)側(cè)鋼箱梁塊件在梁面上重新組拼成整節(jié)段，然后沿已施工梁面縱移至懸拼吊機(jī)下方，懸拼吊機(jī)將鋼箱梁節(jié)段吊起后，在空中將節(jié)段旋轉(zhuǎn)90度，與前一節(jié)段對(duì)齊后進(jìn)行拼接。
4.1.3全懸拼法
鋼箱梁在專業(yè)工廠按板單元制作完成后運(yùn)送到工地預(yù)拼場(chǎng)，在預(yù)拼場(chǎng)箱梁拼裝胎模上進(jìn)行節(jié)段拼裝，鋼箱梁節(jié)段組拼時(shí)，每個(gè)節(jié)段橫橋向劃分為3個(gè)塊件，以減輕節(jié)段起吊重量及便于橫移，在主塔下橫梁施工完畢后，在主塔墩兩側(cè)設(shè)置墩旁支架，便于起始階段在支架上拼裝，在廣州側(cè)設(shè)提升站，橫移支架及滑道;主墩廣州側(cè)鋼混結(jié)合段、K’、L’、M’四個(gè)節(jié)段分塊提升、橫移到墩旁支架上，再縱向滑移到預(yù)定位置后，墩旁支架上對(duì)焊成整體，然后抬高橫移滑道，在梁面上安裝100t龍門吊機(jī)、縱移滑道和貴陽(yáng)側(cè)250t懸拼吊機(jī)，貴陽(yáng)側(cè)鋼混結(jié)合段、M、L、K四個(gè)節(jié)段分塊提升、橫移到已安裝梁面上，利用梁面龍門吊機(jī)拼裝成整節(jié)段，拼裝時(shí)梁段寬度方向與橋軸線對(duì)應(yīng)，再縱移到懸拼吊機(jī)下方，利用懸拼吊機(jī)起吊并旋轉(zhuǎn)90度后在墩旁支架上進(jìn)行安裝，同時(shí)組拼廣州側(cè)250t懸拼吊機(jī)，1#索暫時(shí)不安裝;主塔兩側(cè)其余各節(jié)段梁塊橫移到梁面上后，利用梁面龍門吊機(jī)拼裝成整節(jié)段，縱移后懸拼吊機(jī)提升梁段旋轉(zhuǎn)90度到設(shè)計(jì)位置懸臂拼裝;從第二節(jié)段開(kāi)始對(duì)稱掛索并張拉到設(shè)計(jì)要求噸位。
此方案主要臨時(shí)設(shè)施包括鋼箱梁組拼場(chǎng)、提升站、墩旁支架、邊跨現(xiàn)澆支架和懸拼吊機(jī)，鋼箱梁組拼場(chǎng)和提升站分別設(shè)在場(chǎng)地3和場(chǎng)地2。
4.2施工進(jìn)度分析比較
滿堂支架法編號(hào)為①,半支架半懸拼法編號(hào)為②，全懸拼法編號(hào)為③，依據(jù)各方案施工工藝所需時(shí)間進(jìn)行進(jìn)度分析，結(jié)果如下表，從橫道圖可以看出，半支架半懸拼法最慢，其余兩種方案施工較為緊湊，可以縮短施工工期。
5. 結(jié) 語(yǔ)
跨穗鹽路斜拉橋是貴廣南廣鐵路的樞紐工程，其受施工環(huán)境的影響，難度較大，采取不同施工方法更會(huì)對(duì)其進(jìn)度、成本控制等方面起著至關(guān)重要的作用，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工環(huán)境及工期、投入等方面的分析及研究，全懸拼法在各個(gè)方面均顯示出優(yōu)勢(shì)，因此，實(shí)際施工采用此法，同時(shí)為今后類似工程的建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
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