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[摘 要]现代城市建设强调“人”、“物”、“环境”三者间的自然、和谐,体现建筑的形式美、功能美与周围环境的协调统一。本文基于建华建材(江苏)有限公司“全预制拼装矮塔斜拉人行景观天桥”工程项目,提出一种能够在保证人行天桥的结构安全及稳定的前提下,既能提升天桥的景观造型又能降低天桥的施工复杂度的设计方案、材料供应和施工工艺“一体化”的解决方案,是目前国内首例“全预制拼装矮塔斜拉人行景观天桥”创新工程应用案例。
[关键词]人行景观天桥;装配式;一体化方案
中图分类号:X398 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0335-01
引言
“人行景观天桥”是现代城市文化和城市形象的窗口,其方案设计、材料供应、施工工艺反应了城市建设和城市管理的能力和水平。传统的“人行景观天桥”工程项目多采用现浇模式,面临着整体性差、施工周期长,质量稳定性差等诸多问题。建华建材(江苏)有限公司针对“南京浦口区人行过街景观天桥”工程项目,创新工艺,采用“全预制拼装双塔斜拉结构”,并由设计和技术人员上门服务,绘制设计方案,与客户全程沟通、调整,并进行产品全预制装配式生产,使项目由现浇变为预制装配化,完全解决了工程项目因策划设计与材料供应、施工环节脱节造成流程混乱的难题,提高工程施工效率,减轻了对交通环境的影响。
采用上述方案的项目优势主要体现在以下三个方面:一是施工优势,工程创新采用一种全预制拼装的人行景观天桥结构;矮塔塔柱的吊装和拼装均在侧分带范围搭支架进行,不影响现状机动车道的通行;机动车道顶三块预制板的吊装均分别在夜间进行,白天有塔柱顶拉设的防落网防护、塔柱和人行梯道帽梁顶设置的工字钢顶住,对白天机动车道的正常行驶不会造成影响;二是后期养护优势,选用钢纤维混凝土楔块挤压式锚固装置,耐久防腐蚀性强;斜拉索选用低松弛超强度镀锌钢丝,拉索寿命可以达到30年,超过规范要求的20年;三是工期优势,整体工期缩短一半(传统施工工期6个月,现工期3个月)。完成效果图如下:
一、案例背景
区域特点:南京市浦口区浦珠北路是通往扬子江隧道的重要通道,在浦珠北路西侧道路两旁还分布有四个较大的住宅小区及澳林购物广场,因此该路段车流量大、人流量大;交通現状:南侧小区居民到北侧的公交站台乘车需要到浦六路口绕行,绕行距离约600m。所以在该处增设一处人行过街天桥,能较好的缓解周边居民的出行需求,减少该段道路居民翻越护栏、横穿马路等行为可能造成的交通安全隐患。
二、结构设计
天桥主桥全宽5.06m,净宽4.0m;跨径布置为:(10+34+10)m;为预制拼装矮塔斜拉桥,主跨34m,边跨10m,两侧为宽度2.8m的坡道和踢道;主桥桥面为带边主梁的钢筋混凝土桥面板,梁高0.45m-0.55m,板厚0.2m。主塔为园拱形塔柱,桥面横梁以上为矩形空钢管,塔高8.1m;桥面横梁以下为矩形截面钢管混凝土墩,高6.72m。斜拉索为钢绞线+PE护套,两端为墩头锚,分别锚固在钢塔柱和边主梁上。结构设计图如图1:
三、结构计算
采用Midas Civil有限元软件建立斜拉桥分析模型。全桥共划分为118个单元,123个节点,其中拉索为只受拉桁架单元,其余均为梁单元。边界条件由6个一般支撑和22个弹性连接组成(图2)。
四、施工方案
(一)、施工初步方案及步骤:1、斜拉桥桥面采用悬臂拼装施工方法,施工过程为基础桩基施工-承台施工-主塔施工-桥梁悬臂拼装-斜拉索张拉锚固-桥面合拢;2、支撑在主塔横梁上的3号预制桥面板应先临时固结,待桥面合拢以后解除临时固结,放置永久支座;3、主塔分节段预制拼装,钢管焊接时应注意保持主塔的纵横向线形。斜拉索达到设计张拉应力后锚固,锚固时应注意斜拉索的偏移角度与设计值相一致;4、所有预制块件拼装时,应注意锚固钢筋与预留孔对位,并灌满砂浆;5、各块段预制时应严格控制各断面尺寸,正式拼装前应预拼装,以便调整预制块段的尺寸;6、结构体系施工完毕后,再施工桥面调平层及防水层;7、钢筋混凝土桥面板通过预埋栓钉与主桁架相连,注意灌实预留孔。
(二)、上部结构施工方案及步骤:侧分带和非机动车道搭设门式支架→吊装+拼装主塔→拼装非机动车道顶部预制板+安装张拉斜拉索→利用夜间吊装机动车道顶部第一块预制板+安装第一根斜拉索→利用塔柱安装防落网,加强白天的安全防护措施→依次利用夜间安装第二第三块机动车道顶预制板+安装张拉第二第三根斜拉索。
(三)、主梁施工及步骤:1、采用短平台复合型牵索式挂篮施工工艺(YJGF16-98工法):由挂篮平台、三角架和伺服系统(牵索系统、悬吊系统、行走系统、锚固系统、水平支撑系统、微调定位系统)组成;2、牵索系统利用斜拉索将挂篮前端的垂直荷载传递给斜拉桥主塔、减小挂篮作用在主梁上的垂直荷载。牵索的另一个作用是完成体系转换,即施工时缆索锚固在挂篮上,施工后缆索锚固在主梁上;主梁悬拼过程中,挂篮平台由三角架前吊杆、牵索吊挂,共同承受该梁段的重量;3、主梁完成拼装后,将牵索从平台前段解开,转换成主梁永久索;将走形吊杆的支点从三角架上移到主梁上,将模板沿着三角架的前后吊杆下降一个主梁高度,模板分别由挂钩和走行吊杆吊挂;4、提升前后吊杆,使三角架前移,挂钩沿着梁面轨道、走行吊杆沿着三角架轨道前移,将模板平台移至新的位置;放下前后吊杆与模板平台重新连接。
结束语
建华建材(江苏)有限公司在现代城市建设中创新运用“全预制拼装矮塔斜拉人行景观天桥”工程案例,在于其强大研发创新能力和综合服务能力,将设计、生产、施工和管理全产业链串联,提供“一体化”的综合解决方案;2016年国务院出台的《大力发展装配式建筑的指导意见》提出力争用10年左右时间,使装配式建筑在新建建筑面积中的比例从目前的不足5%上升至30%,如何顺势而为并运用现代BIM方法、3D技术实现产业链标准化、规模化、集成化,在现代城市化建设中又是一个全新的探索和实践课题。
参考文献
[1] 龚永泉 杨冠斌 陈万里《一座斜拉人行天桥的“诞生”和“消失”--介绍香港旧启德机场斜拉人行天桥的建造与拆除[A]》2004年.
[2] 管学敏 《人行天桥的设计与施工[A]》2005年.
[3] 潘颖 邓宇《城市人行天桥方案设计探讨[J]》2009年.
[4] 焦丹《南京河西新城区滨江大道过街人行天桥景观设计》2010年.
[5] 建华建材集团:《混凝土产品宣传手册》.
[关键词]人行景观天桥;装配式;一体化方案
中图分类号:X398 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0335-01
引言
“人行景观天桥”是现代城市文化和城市形象的窗口,其方案设计、材料供应、施工工艺反应了城市建设和城市管理的能力和水平。传统的“人行景观天桥”工程项目多采用现浇模式,面临着整体性差、施工周期长,质量稳定性差等诸多问题。建华建材(江苏)有限公司针对“南京浦口区人行过街景观天桥”工程项目,创新工艺,采用“全预制拼装双塔斜拉结构”,并由设计和技术人员上门服务,绘制设计方案,与客户全程沟通、调整,并进行产品全预制装配式生产,使项目由现浇变为预制装配化,完全解决了工程项目因策划设计与材料供应、施工环节脱节造成流程混乱的难题,提高工程施工效率,减轻了对交通环境的影响。
采用上述方案的项目优势主要体现在以下三个方面:一是施工优势,工程创新采用一种全预制拼装的人行景观天桥结构;矮塔塔柱的吊装和拼装均在侧分带范围搭支架进行,不影响现状机动车道的通行;机动车道顶三块预制板的吊装均分别在夜间进行,白天有塔柱顶拉设的防落网防护、塔柱和人行梯道帽梁顶设置的工字钢顶住,对白天机动车道的正常行驶不会造成影响;二是后期养护优势,选用钢纤维混凝土楔块挤压式锚固装置,耐久防腐蚀性强;斜拉索选用低松弛超强度镀锌钢丝,拉索寿命可以达到30年,超过规范要求的20年;三是工期优势,整体工期缩短一半(传统施工工期6个月,现工期3个月)。完成效果图如下:
一、案例背景
区域特点:南京市浦口区浦珠北路是通往扬子江隧道的重要通道,在浦珠北路西侧道路两旁还分布有四个较大的住宅小区及澳林购物广场,因此该路段车流量大、人流量大;交通現状:南侧小区居民到北侧的公交站台乘车需要到浦六路口绕行,绕行距离约600m。所以在该处增设一处人行过街天桥,能较好的缓解周边居民的出行需求,减少该段道路居民翻越护栏、横穿马路等行为可能造成的交通安全隐患。
二、结构设计
天桥主桥全宽5.06m,净宽4.0m;跨径布置为:(10+34+10)m;为预制拼装矮塔斜拉桥,主跨34m,边跨10m,两侧为宽度2.8m的坡道和踢道;主桥桥面为带边主梁的钢筋混凝土桥面板,梁高0.45m-0.55m,板厚0.2m。主塔为园拱形塔柱,桥面横梁以上为矩形空钢管,塔高8.1m;桥面横梁以下为矩形截面钢管混凝土墩,高6.72m。斜拉索为钢绞线+PE护套,两端为墩头锚,分别锚固在钢塔柱和边主梁上。结构设计图如图1:
三、结构计算
采用Midas Civil有限元软件建立斜拉桥分析模型。全桥共划分为118个单元,123个节点,其中拉索为只受拉桁架单元,其余均为梁单元。边界条件由6个一般支撑和22个弹性连接组成(图2)。
四、施工方案
(一)、施工初步方案及步骤:1、斜拉桥桥面采用悬臂拼装施工方法,施工过程为基础桩基施工-承台施工-主塔施工-桥梁悬臂拼装-斜拉索张拉锚固-桥面合拢;2、支撑在主塔横梁上的3号预制桥面板应先临时固结,待桥面合拢以后解除临时固结,放置永久支座;3、主塔分节段预制拼装,钢管焊接时应注意保持主塔的纵横向线形。斜拉索达到设计张拉应力后锚固,锚固时应注意斜拉索的偏移角度与设计值相一致;4、所有预制块件拼装时,应注意锚固钢筋与预留孔对位,并灌满砂浆;5、各块段预制时应严格控制各断面尺寸,正式拼装前应预拼装,以便调整预制块段的尺寸;6、结构体系施工完毕后,再施工桥面调平层及防水层;7、钢筋混凝土桥面板通过预埋栓钉与主桁架相连,注意灌实预留孔。
(二)、上部结构施工方案及步骤:侧分带和非机动车道搭设门式支架→吊装+拼装主塔→拼装非机动车道顶部预制板+安装张拉斜拉索→利用夜间吊装机动车道顶部第一块预制板+安装第一根斜拉索→利用塔柱安装防落网,加强白天的安全防护措施→依次利用夜间安装第二第三块机动车道顶预制板+安装张拉第二第三根斜拉索。
(三)、主梁施工及步骤:1、采用短平台复合型牵索式挂篮施工工艺(YJGF16-98工法):由挂篮平台、三角架和伺服系统(牵索系统、悬吊系统、行走系统、锚固系统、水平支撑系统、微调定位系统)组成;2、牵索系统利用斜拉索将挂篮前端的垂直荷载传递给斜拉桥主塔、减小挂篮作用在主梁上的垂直荷载。牵索的另一个作用是完成体系转换,即施工时缆索锚固在挂篮上,施工后缆索锚固在主梁上;主梁悬拼过程中,挂篮平台由三角架前吊杆、牵索吊挂,共同承受该梁段的重量;3、主梁完成拼装后,将牵索从平台前段解开,转换成主梁永久索;将走形吊杆的支点从三角架上移到主梁上,将模板沿着三角架的前后吊杆下降一个主梁高度,模板分别由挂钩和走行吊杆吊挂;4、提升前后吊杆,使三角架前移,挂钩沿着梁面轨道、走行吊杆沿着三角架轨道前移,将模板平台移至新的位置;放下前后吊杆与模板平台重新连接。
结束语
建华建材(江苏)有限公司在现代城市建设中创新运用“全预制拼装矮塔斜拉人行景观天桥”工程案例,在于其强大研发创新能力和综合服务能力,将设计、生产、施工和管理全产业链串联,提供“一体化”的综合解决方案;2016年国务院出台的《大力发展装配式建筑的指导意见》提出力争用10年左右时间,使装配式建筑在新建建筑面积中的比例从目前的不足5%上升至30%,如何顺势而为并运用现代BIM方法、3D技术实现产业链标准化、规模化、集成化,在现代城市化建设中又是一个全新的探索和实践课题。
参考文献
[1] 龚永泉 杨冠斌 陈万里《一座斜拉人行天桥的“诞生”和“消失”--介绍香港旧启德机场斜拉人行天桥的建造与拆除[A]》2004年.
[2] 管学敏 《人行天桥的设计与施工[A]》2005年.
[3] 潘颖 邓宇《城市人行天桥方案设计探讨[J]》2009年.
[4] 焦丹《南京河西新城区滨江大道过街人行天桥景观设计》2010年.
[5] 建华建材集团:《混凝土产品宣传手册》.