何彬
中铁第六勘察设计院集团有限公司隧道设计分公司天津市红桥区300131
摘要:随着城市轨道交通及地面交通发展,地下为地铁线,地上为高架桥的立体化交通成为一种趋势。本文以成都地铁7号线市政配套工程一品天下大街跨线桥工程为例,采用MidasGTS和Sap2000软件进行数值模拟分析钢箱梁安装、临时支架架设风险控制关键点,对今后类似工程起一定的借鉴作用。
关键字:风险控制、跨线桥、既有地铁线
一、研究背景
随着轨道交通日新月异的发展,地下为地铁线,地上为高架桥的立体交通布局成为一种趋势。为减小对地铁的影响,高架桥一般采用钢箱梁,地铁也提前考虑了永久桥墩的荷载影响。但钢箱梁施工期间,吊车荷载、运钢梁车荷载,道路交通荷载、临时支架荷载、以及永久桥墩荷载处在不断变化的过程,其对既有地铁线路的影响不容忽视,属于关键风险点。
二、工程概况
一品天下站是成都地铁7号线的第26座车站,与地铁2号线L型换乘。跨线桥沿7号线方向布置,位于区间及车站上方,如图1。
图1跨线桥与既有地铁线位置关系平面图
钢箱梁中第1联、第3联已施工完毕,第2联未施工。第2联钢箱梁共分为8段,具体示意如图2及图3;
图2钢箱梁平面图
图3钢箱梁分块平面图
三、分析模型及参数
采用MidasGTS进行地层结构模型分析,采用Sap2000软件进行荷载结构模型分析,并取二者最不利计算结果。模型如图4和图5。
图4MidasGTS建模模型
图5Sap2000建模模型
施工步骤如下:
1、安装部分支架。
图6施工步骤1
2、两台350t吊车同时在位置①1、①2,依次吊装K2、K1、K3、K4钢箱梁。
图7施工步骤2
3、架设吊车站位①2'处支架,两台350t吊车同时在位置①1'、①2',依次吊装H2、H1、H3、H4钢箱梁。
图8施工步骤3
4、一台350t吊车在位置①2',依次吊装F2、F1、F3、F4钢箱梁。
图9施工步骤4
5、一台350t吊车在位置②,依次吊装E2、E1、E3、E4钢箱梁。
图10施工步骤5
6、一台350t吊车在位置③,依次吊装D2、D1钢箱梁。
图11施工步骤6
7、架设4#墩处支架,一台350t吊车在位置④,依次吊装D3、D4钢箱梁。
图12施工步骤7
8、拆除4#墩两侧支架。
图13施工步骤8
9、拆除临墩2右。
图14施工步骤9
10、拆除临墩1,临墩2左与钢箱梁脱空。
图15施工步骤10
11、拆除临墩4,临墩3右侧与钢箱梁脱空。
图16施工步骤11
12、架设剩余临时支架,一台180t吊车在位置⑤,依次吊装C3、C4、C2、C1钢箱梁。
图17施工步骤12
13、拆除临墩5。
图18施工步骤13
14、对较大反力支点,横隔板需要增加竖向加劲肋,全部支点需要安装在横隔板截面上。F2梁块范围内支点需要高度可调,并安装受力读取装置,首先降低F2梁块下半截范围内支点高度,再拆除临墩3,然后调节F2梁段支点反力均匀。
图19施工步骤14
15、两台180t吊车同时在位置⑥1、⑥2,依次吊装B3、B4钢箱梁。
图20施工步骤15
16、两台180t吊车同时在位置⑥1、⑥2’,依次吊装B2、B1钢箱梁。
图21施工步骤16
17、一台350t吊车在位置⑦,依次吊装A2、A1、A3、A4钢箱梁,架设完成后,首先拆除临墩2,然后拆除剩余临墩。
图22施工步骤17
四、计算结果及分析
对2号线地铁车站最不利工况为一台350t吊车在位置②,依次吊装E2、E1、E3、E4钢箱梁时,对换乘节点最不利工况为拆除临墩4,临墩3右侧与钢箱梁脱空时,对附属风亭最不利工况为架设4#墩处支架,一台350t吊车在位置④,依次吊装D3、D4钢箱梁时。
计算所得结果均小于原设计值,施工过程是安全的。
五、结论
1、为避免对日间地面交通拥堵及地铁运营的影响,钢梁的运输及吊装应在夜间施工。
2、采取合理的施工步序有利于减小对既有线的影响。
3、吊车应采取安全的站位,并控制好配重与吊装距离。
4、运钢梁车应采取合理的运输路径,以降低对既有线的影响。
5、吊车支腿垫板应采取措施保证在同一水平面上,吊车支腿应位于垫板中心。吊车吊装过程中距离支腿垫板边缘水平净距3.5m范围内不应有超载。
6、施工过程中应采取措施防止支架基础及支架受到撞击,同时应防止钢桥施工过程中坠物
7、应充分利用永久桥墩分担荷载
作者简介:何彬1986年出生,男,四川省成都市高新区,2009年毕业于中南大学,学士学位,工程师,土木工程专业,现从事地铁设计及相关安全评估工作。