混凝土塔柱上插“插座”
“在混凝土塔柱壁体‘打’上三道‘卡槽’,每个钢牛腿的安装就像插“插座”,既安全又美观!”近日,中交二航局承建的江苏龙潭长江大桥南主塔上横梁混凝土浇筑完成,项目总工高鑫林激动地说道。
龙潭长江大桥是江苏省高速公路网规划“十五射六纵十横”中连接S47仪征至禄口机场的重要通道。主跨为1560米钢箱梁悬索桥,南主塔高237.5米,设置上下两道横梁。其中上横梁长34.8米、宽10米、最高处高达17.5米,最低点距离地面高221米,混凝土总重量达到惊人的4000吨,相当于2700辆小轿车的重量。
为了施工上横梁混凝土,采用在两边塔柱内侧各设置3片直角三角形托架,犹如两只大手,抱住所有混凝土所有重量,而每片托架的一个直角边上两个角点支撑在 “钢牛腿”上。所谓的“钢牛腿”就是附着在塔柱混凝土壁体上的结构物。单个牛腿所承受最大向下的力达到350吨,约74头大象的重量,这让团队犯了难。团队最先想到的是增加牛腿预埋进塔柱内钢筋的数量来满足承载力的要求,但需要几十根钢筋埋在塔柱混凝土里,且不满足构造要求。又有团队成员提出把混凝土塔柱挖出方坑状,再把牛腿 “藏”进去一截,但这对主塔结构截面有削弱,塔柱钢筋必须截断,对主塔的耐久性不利,也被否决了。
“既然预埋钢筋强度不够,那我们能不能预埋钢板?”一次会上,设计人员刘鸽的提议点醒了高鑫林。预埋钢板牛腿方案被称之为“钢板承插型牛腿”,就是在塔柱的混凝土壁体上预留“槽口”,像一个巨大“插板”,每个牛腿就像一个“钢插座”插在 “插板”上。但高鑫林也担心,单个牛腿巨大,该方案能够满足受力要求吗?。
“百闻不如一见,一见不如实验!”高鑫林对团队成员说道。为探清钢牛腿结构和混凝土结构受力性能,项目团队在项目引桥墩身上进行了1:1的模型试验。试验过程中发现钢牛腿的“插腿”一个受力大,一个受力小,不均匀。“应该是平均受力,为什么有差别呢?” 高鑫林疑惑的说。刘鸽发现了问题根源所在,原来钢牛腿加工时,两个插腿的加工精度不匹配,导致有偏差, 受力有先后。为了规避钢牛腿的插腿加工精度不够,导致受压不均问题,团队决定在混凝土塔柱内预留 “槽口”尺寸时,比实际的尺寸大5毫米,在“钢插座”安插后,再用钢板调整精度。
一波未平,一波又起。安装时发现钢牛腿处在塔柱混凝土模板的正下方,模板伸出塔柱1米多,钢牛腿无法直接起吊到安装位置,如何顺利把 “钢插座”顺利的安插在塔柱这个“插板”上呢?又是一道新坎。研讨会上高鑫林提出将钢牛腿放置在特制的方形钢吊篮内,吊篮内搭设2个相互垂直的 “门型”支架,其中1号“门型”支架的一个支腿搭在2号“门型”支架的横梁上,2号门架刚好留出钢牛腿位置,形成一个空间结构。将钢牛腿放到1号门架内,沿着门架横梁上的滑轮轻松的将钢牛腿滑到安装位置,实现了插“插座”。
神力“钢插座”牛腿让主塔上横梁施工支架拥有了稳固的支点,成功挑起了这座横跨长江天堑的精品工程,为六朝古都又增添了一抹精彩!