桥梁界的“大高个”结构贯通!TA横卧平申航道线,跨下能行大轮船~
2018-12
12月18日,由隧道股份市政集团承建、城建设计集团设计的上海黄浦江上首座钢-混连续梁桥梁——平申线航道(上海段)整治工程(一期)(桥梁部分)G1501大泖港桥(西半幅)顺利实现桥梁结构贯通。
作为服务上海市“一环十射”高等级航道、长江三角洲高等级航道网的重要配套工程,该项目建成后将助力平申线航道能级由Ⅴ级提升至Ⅳ级,为进一步强化上海国际航运中心对杭州湾北岸区域经济辐射,加速上海国际航运中心建设发挥重要作用。
平申线航道(上海段)整治工程(一期)全长约1.662公里,其中桥梁946米,道路716米,主桥结构为三跨变高度钢—混连续梁。具体包括G1501大泖港桥拆除、桥梁新建、新建桥梁防撞等三个部分。
由于施工现场南岸存在50万伏和80万伏的高压走廊,采用传统混凝土结构,将导致0号块高度比设计的7米2高度高,使桥梁整体标高抬升,因此,隧道股份市政集团采用钢-混连续梁桥,控制整体桥梁标高。
推陈出新:桥梁遇上新技术“混血儿”的特殊工艺大跨度预应力混凝土连续梁拆除工艺及钢-混连续梁桥施工工艺
大泖港桥为G1501高速公路跨越黄浦江上游支流平申线大泖港的一座大桥。桥位与航道呈斜交状态,斜交角约为26度,主桥为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁,跨径组合56m+80m+56m,全长192m。根据主桥连续梁的特点,综合比选主桥采用静力切割方案。静力切割拆除成本相对较大,但对水的污染较小,对航道通航影响相对较小,产生的垃圾运到岸边而不是在水中。
在该项目中,“拆”和“装”都是是新工艺,现有的施工技术不能完全满足新工艺要求,所以隧道股份市政集团成立科研小组,进行专项研究。对结构进行详细理论分析和研究,通过利用现场监测进行反馈、观测,提高施工技术水平、改善施工工艺来降低施工风险,减少投资成本,为大泖港桥的建设提供强有力技术支撑和保障,其经济效益和社会效益显著。
最终,钢砼结合段的钢结构和跨中合拢段的钢箱梁采用桥面吊机整体提升方法,桥面吊机采用菱形桁架结构。钢砼结合段长6.5m,重354t,采用菱形挂篮悬臂浇筑,钢结构部分采用工厂加工,驳船运输至现场,采用固定在菱形桁架上的液压提升系统提升就位。
上海第一座“会报警”的桥梁
为了保障航道的正常通行,减少桥下通行事故,工程设计在老桥拆除之后,新桥采用桥梁防撞主动预警系统。这是上海第一例使用“防撞设施”装置桥梁,桥上采用主动防撞装置,能预测过往船舶是否偏离航道,起到预警功能;桥下采用被动防撞装置,能有效保护桥墩。
01老桥拆除:静力整体切割
本次工程需要拆除2座老桥,主桥全部位于河道上,拆除工作需全部在水上进行,而需拆除的主桥0#块自重达到约450吨,1#-9#块最重为88吨左右。为减少对航道通行的影响,保证拆除工作安全有序的进行,主桥采用挂篮反序(与施工方向而言)静力拆除方案施工。
02水中墩台:有底钢套箱法施工
新建的桥梁4个主墩位于大泖港河道中,每个墩台的外形尺寸为8.4m*18.618m*3m,所有的承台均为水中高桩承台。为确保施工顺利进行,承台采用有底钢套箱法施工。桩基施工时,通过作业平台架设钻机和提前安装钢护筒定位,并通过钢栈桥联通陆上交通,确保所有的材料能够直接运达河道中的钢套箱位置。
03九节连续梁桥:实时监测控制截段标高
变截面连续梁桥在施工中存在结构体系的转换,理想的几何线型与合理的内力状态不仅与设计有关,而且还依赖于科学合理的施工方法。通过对施工时浇筑过程的控制以及主梁标高调整来获得预先设计的应力状态和几何线型,是连续梁桥施工中非常关键的问题。因此在施工中对桥梁结构进行实时监测,并根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应调整,是隧道股份市政集团建设的必要“法宝”。
04水上钢结构安装:桥面吊机整体提升方案
主桥梁跨组合为65m+135m+65m预应力砼-钢混合连续梁,位于航道上方的钢结构梁采用工厂加工制作、驳船运输、桥面吊机整体提升的方案。整幅桥先在工厂制作的胎架上完成拼装,随后按照运输分段解体翻身焊接和打磨,并对运输分段进行局部修正,最后采用船舶运输至现场进行整体吊装。
05中跨钢箱梁:液压同步提升系统
施工过程中,中跨50米钢箱梁必须同步进行提升,每组吊装配置4台YS-SJ-180型液压提升器,结合段钢箱梁由运输船运至桥下后,在钢箱梁上与支架上吊点垂直对应的位置设置4个提升吊点,安装提升支座及专用底锚(下吊点),上下吊点间通过钢绞线连接,利用液压同步提升系统将连结合段钢梁整体提升至设计标高,完成安装。
此外,液压同步提升施工技术还通过传感监测和计算机集中控制,传递数据反馈和控制指令,以全自动地实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。
06水、路交通疏导:“半幅施工,半幅通行”措施
施工过程中,主桥需跨越交通流量较大的松江区大泖港河,且不能中断G1501的现状交通,为减少对现状交通的影响,隧道股份市政集团采用“半幅施工、半幅通行”的施工措施,通过提前进行交通预告,在公众交通及大泖港航道内交通组织设置信息提示,引导通行的车辆、船只进行适当分流,以确保施工中的安全。