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滬宁高速跨线桥转体施工
G312跨沪宁高速公路立交桥转体施工
周文胜1 , 朱根云2 ,许柏民2
(1、吴江明港道桥工程公司 吴江市 215233 2、苏州路达监理咨询有限公司 苏州市 215002)
摘要:沪宁高速公路跨线桥为主跨70m的预应力混凝土连续箱梁,主桥采用转体施工,大大减少对高速公路的影响,本文主要介绍该桥的转体施工工艺、过程。
关键词:跨线桥 转体施工 工艺 过程
1、工程概况
昆山市陆家至正仪一级公路(G312改线段)在正仪镇南上跨沪宁高速公路。桥位与高速公路斜交5°。跨路主桥上部结构为40m+70m+40m的三跨预应力连续箱梁,单箱三室变高箱形断面,顶面全宽25.5m,底板宽18.3m。桥梁下部为钻孔灌注桩基础,主墩承台分上下两层,墩身为三柱式。
沪宁高速公路是苏南地区东西向交通主骨架,特别是上海至无锡段交通繁忙,日交通流量超过50000辆。
为减少桥梁施工对高速公路交通的影响,主桥采用平面转体施工工艺。即在高速公路两侧,与高速公路平行搭设支架,分段现浇箱梁,形成两个“T”,然后转体85°。在完成边跨现浇段及体系转换后,挂模现浇中合拢段,完成桥梁跨路施工。转体部分悬臂长33.5m,中合拢段长3m,每个“T”的转体重量为5400t。
2、主要施工工艺流程
(1)、主墩、边墩钻孔灌注桩施工;
(2)、承台及转体体系结构施工;
(3)、墩身、边墩盖梁施工;
(4)、箱梁现浇施工;
(5)、转体;
(6)、合拢段施工。
3、转体体系构造与施工
本桥转体体系设计为中心支承与环道支承相结合,以中心支承为主的平转体系。中心支承采用混凝土球缺面铰,承受转动体系主要重量,四周的环道控制转动的稳定。顶推工具为普通千斤顶,顶推反力座设在下承台上。
3.1、磨心施工
位于下承台上的混凝土球缺面铰形象称之为磨心,本桥磨心直径为2.5m,曲面半径为793.8cm,球面矢高为10cm。
球面的制作精度是转体施工的关键。磨心与下承台是一次浇筑完成的。浇注前,按照磨心的半径和边高度,用钢板制模。钢模顶面各个点的高差为±2mm。将钢模定位在承台钢筋上,同时准确预埋轴心钢柱。混凝土浇满后,用按照磨心球面曲线制作母线器反复沿轴心旋转,使球面成型,然后人工收光养生。磨心混凝土达到一定的强度后,在球面作等高线,等高线的间距为10cm,并在等高线画点,点的间隔也为10cm。用精密水准仪反复测量等高线上各点的标高,同一等高线上的各点的标高若不相等,人工用砂轮机打磨高的点,以达到各点的高差不超过0.5mm。
3.2、磨盖施工
磨盖是上承台与磨心接触的部分。为了减少起吊重量,方便施工,磨盖的尺寸定为3m×3m×1m,其重量为22.5t。磨盖以磨心为底模进行浇注。磨心完成后,在其顶面涂一层黄油作为隔离层,安装钢筋,浇筑混凝土。混凝土强度达到设计强度80%后,用葫芦吊起。用洗涤剂将磨心和磨盖的接触面清洗干净,放下磨盖,进行磨合。
3.3、磨心、磨盖的磨合
磨心和磨盖采用C60混凝土,其轴心抗压强度为32.5mPa。以全部转体重量由磨心支承计算,磨心的平均应力σ=N/A =54000×4×10/3.14×2502=11 mPa。
有关资料(1)表明,由于材料的塑性及徐变影响,磨心应力只有在加载的初期分布不均匀,一周后,趋于平均应力。磨心和磨盖虽经磨合但不可能完全密合,实际施工中接触面一般控制达到70%为度(此时平均应力为15.7 mPa<32.5 mPa)
磨合的方法经过几座桥的探索,将原来的干磨法改为水磨法。即在磨心的周围砌筑水池,将磨合面浸在水中。另在磨盖顶面、钢轴心套筒预埋一进水管。利用两台卷扬机(牵引绳保持水平)产生力偶矩,驱使磨盖转动。磨盖与磨心相互磨合时,水起到良好的润滑和散热作用,同时磨渣也通过水流带出。通常干磨需15天,水磨只需3天,工作效率大大地提高了,并且磨合的效果也明显较好。
磨合完成的判断方法:
(1)、磨合面手感很光滑;
(2)、磨心磨合面积大于70%
(3)、标高测量。在磨盖的四角设点测其标高,旋转45°、90°、135°、180°,分别测各点的标高。各点标高变化愈小,说明磨合越好,同一等高线上各点的高差越小。每个方向误差控制小于5mm,后来转体也将会平稳,否则仍需磨合。本桥19#墩磨盖测量结果如下表:
角度 标高 1 2 3 4 0° m 1.0465 1.0475 1.0410 1.0550 45° m 1.0465 1.0490 1.0410 1.0550 90° m 1.0480 1.0490 1.0380 1.0545 135° m 1.0495 1.0490
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