国内首创连续77跨钢桁梁组合特大桥施工纪实
摘要:兰新高铁特大年夜桥是168米预应力钢筋混凝土持续-钢桁梁组合布局特大年夜桥,全长2708.07米,全桥为77跨无砟轨道桥面设计。国内史无前例的持续-钢桁梁组合布局,跨度也是全国最大年夜。
兰新高铁168米预应力钢筋混凝土持续-钢桁梁组合布局特大年夜桥,一桥77跨飞架2700多米,两个主墩托起168米持续-钢桁组合桥,跨度全国最大年夜布局。
该特大年夜桥跨兰西高速公路,位于青海省西宁市城东区,全长2708.07米,全桥为77跨无砟轨道桥面设计;主桥起自44#墩,止于47#墩。特别是45#和46#主墩,76根桩基钻进地下最深达50米;桩基、承台、墩身、梁体,总计要利用27200立方混凝土;假定平均按2.5倍数概略折算,桥墩重达68000吨。按每节火车皮拉60吨货色计较,相当于1202节火车皮拖载的货色总量。主梁利用钢筋、钢绞线、钢桁等钢材4135吨,此中,仅钢桁Q370钢材用量,就重达769吨。工程雄伟浩大年夜,设计别致奇特,备受施财产界和社会各界谛视,被誉为“千里兰新第一桥”,造价达1.6亿元。
因为新建铁路与兰西高速公路呈20°夹角超越,同时又因遭到西宁站站坪高度、韵家口地道埋深限制,线路高程既不克不及举高,也不克不及降落,主桥梁部只有采取1联80+168+80米预应力钢筋混凝土持续-钢桁梁组合布局,才能完美保持设计线路整体线性的物理垂合。
从桥梁力学设计上讲,整体梁部为单箱双室预应力混凝土持续梁,在中跨156米范围内,还要加设无竖杆三角加力钢桁梁,构成持续-钢桁梁组合布局。这类新布局最大年夜的手艺优势在于,它的物理受力特点与特点是:梁体与钢桁自重完全由预应力混凝土持续梁承担,触及二期恒载(即姑且荷载)和活载(即根基可变荷载,如列车自重及运行产生的离心力和冲击力等多载荷改变)由钢桁梁承担70%;从而使桥梁整体物理刚度大年夜幅进步, 布局徐变变形和蔼温改变位移率也随之较着减小;同时又较着改良了梁端转角,加强了持续梁刚度亏弱环节;使全部桥梁布局的物理竖向刚度漫衍加倍平均,有效降落了桥梁建筑高度,以适应高速列车安然安稳行驶的需要。
全国初创168米持续-钢桁梁组合布局,跨度全国最大年夜的手艺巅峰,曾前后提出了三套不合的拼装方案。
第一套方案——“先梁后桁”:主体梁部采取挂篮悬臂浇筑施工;加劲钢桁下节点,选择在1~14#梁段预埋;待两个边跨合拢、中跨全桥合龙,过运梁车后,再切确测定下节点预埋位置;按设计节间长度和标高,现场钻制下节点螺栓孔;搭设钢桁姑且支架,安装钢桁杆件。用2台16吨龙门吊,从跨中开端安装腹杆、上弦杆、上平联和横联,并向两端延展拼装。
第二套方案——“悬臂拼装”:主梁和预埋钢桁下节点,与第一套不异,但腹杆连接孔必需事前在工厂加工。拼装钢桁梁时,共同龙门吊,逐节向跨中推动。当主梁合龙、张拉、养护完,钢桁梁已根基拼装到位;再调剂上弦杆和平联杆,直至钢桁梁合龙。
第三套方案——“拖沓”:主梁和预埋钢桁下节点施工不变。待中跨主梁合龙、张拉、养护完后,在跨顶用4台16吨卷扬机,别离把两个边跨钢桁梁往中间拖沓;再把腹杆下端插进预埋下节点,配钻下节点螺栓孔,调剂上弦杆和平联杆,直至钢桁梁合龙。
该桥在立体安然防护上,采纳了一系列强硬办法。
——起首为公路“固基强身”。因为45#、46#主墩承台体积出格大年夜,规格为26.6×23.6×4.0米,别离“跨界进侵”既有公路边坡3米多。仅开挖这两座承台,就要打直径1.5米的桩基76根。据保障部供给的数据显示,设计为八边形,由38根群桩构成的45#承台,仅钢筋钢材用量就达212吨,商品砼2180立方,是兰新高铁全线桥梁体积最大年夜的钢混布局物。为了不开挖基坑时引发公路变形,乃至突发滑移塌方,扶植者又立马调剂开挖方案,除严格按设计施工外,还别离按3米间距,在边坡处前后打直径1.1米,深17米的抗滑桩30根,再次为160米路段加固强基。
——其次在横跨公路区段内,搭设长80米、宽24米、高5.5米的刚性棚架,以确保施工万无一掉。
行之有效的安然防护办法和交通管束,为高速公路的安然,又上了一道保险。下有固基强身的抗滑桩,上有铁甲护身的安然棚架。所有过往的车辆,就像驶进“金钟罩”空间,虽然安心大年夜胆地“飙车”。
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从某种意义上说,科研立异思惟境地的深度,决定了手艺工艺高深的深度。工程中有效冲破大年夜桥下节点切肯定位、桥梁施工线形节制、大年夜吨位挂篮施工、下节点摩擦面防护、钢布局制造与安装、混凝土质量节制和混凝土加载龄期节制等七大年夜关头性手艺坚苦,局指和项目部两级科研攻关小组,始终抱团作战,联袂展开手艺攻关。
下节点切肯定位:——下节点采取PBL剪力键与梁体连接。钢桁梁下节点板预埋施工的精度,是下一步整孔钢桁梁顺利安装的关头。第一步走不好,下一步就垮台。起首用测量仪肯定下节点板预埋位置的纵向、横向及标高位置;在预埋区域外围搭设悬挑平台,将下节点板放进悬挑装配;进行粗调使其根基就位;最后经由过程焊接型钢与螺栓,调剂下节点板纵反正向三维坐标切肯定位,直至知足施工要求。
桥梁施工线形节制:——因为桥面采取无砟轨道施工,对主线的线形节制要求极高。在施工过程中,对梁体线性改变进行及时监控,采取动态节制线性的施工线性节制办法;从2个边跨合拢和中跨合龙的环境看,获得了十分知足的线形结果。
大年夜吨位挂篮施工:——主梁施工采取悬臂法和支架法施工,主墩两侧梁段从1#段开端采取悬臂浇注法施工。因为该桥布局很是特别,跨度超大年夜,扶植者又采取4个挂篮施工;经由过程兰州交大年夜几次检算,挂篮总重达到200吨级别,完全知足了施工安然要求。
与此同时,自立立异了“预应力反拉法预压工法”。即:在事前加工好的托架上,进行反拉托架预压施工时,操纵千斤顶的垂垂顶力,渐渐消弭4个桥墩,100根直径1.5m桩基的弹性变形,一举代替了传统的挂篮堆载预压法;不但确保了施工安然,还省了时候,省了成本,确保了工程优良。
2013年7月17日凌晨1点18分隔始施工,全程持续功课3个小时。施工中,他们把混凝土温度节制在16~18℃之间,温度低了,顿时采纳办法加温,就像和顺女***呵护病人一样;并且把每道工序,跟尾得很是紧凑,环环相扣,每个细节一丝不苟。
凌晨4点18分,全桥提早26天合龙。至此,中国造中国第一座初创持续_钢桁梁组合布局最大年夜跨度桥梁在青海西宁顺利合龙。