裝配式公路鋼橋在地震災(zāi)區(qū)的應(yīng)用

燕聘侃

[摘要]分析了四川地震災(zāi)區(qū)南壩裝配式公路鋼橋的設(shè)計(jì)、架橋人員的配置和架設(shè)過程，制定了使用中維修、保養(yǎng)措施，并通過這次鋼橋架設(shè)提出了自己的體會。

[關(guān)鍵詞]公路鋼橋：地震災(zāi)區(qū)：架設(shè)

南壩大橋位于5.12大地震的重災(zāi)區(qū)四川省綿陽市平武縣南壩鎮(zhèn)，跨越涪江，是S105線上的重要橋梁，在這次大地震中原使用中的橋梁倒塌，在建中只差橋面鋪裝就完工的橋梁也未幸免，箱梁塌落，橋墩傾斜。為盡快恢復(fù)通車，在河槽中架設(shè)分別為36米、30米的兩座裝配式公路鋼橋，橋墩為鋼結(jié)構(gòu)簡易墩，距水面高度分別為7.5米和1.8米，其他河槽填成路堤，并設(shè)10道涵管。運(yùn)往平武、汶川、北川、茂縣和阿壩州的救災(zāi)物資都從此通過，這兩座裝配式公路鋼橋?yàn)榭拐鹁葹?zāi)起到非常重要作用。但由于是臨時性通車，防洪標(biāo)準(zhǔn)低，下大雨就有被沖毀路堤的危險(xiǎn)，雨后多次斷交。為確保抗震救災(zāi)“生命線”的暢通，決定架設(shè)162米的裝配式公路鋼橋。據(jù)統(tǒng)計(jì)南壩裝配式公路鋼橋是在災(zāi)區(qū)架設(shè)的數(shù)十座鋼橋中長度最長的一座。

1、南壩裝配式公路鋼橋的設(shè)計(jì)

裝配式公路鋼橋全長162米，為了減小工程量，利用原架設(shè)的裝配式公路鋼橋36米。孔徑分別為36米、27米、27米、36米和36米。采用321裝配式雙排單層加強(qiáng)型公路鋼橋，設(shè)四墩兩臺，設(shè)計(jì)荷載為汽一20級，橋梁的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。

水泥混凝土橋臺斷面尺寸為3.0×7.5米，水泥混凝土橋墩斷面尺寸為2.0×7.5米，各墩臺基礎(chǔ)周圍用鉛絲石籠防護(hù)。

2、橋梁架設(shè)隊(duì)員的合理配置

合理配置架設(shè)隊(duì)員，使隊(duì)員在架設(shè)中，既分工明確，又相互配合，是公路鋼橋架設(shè)的基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)際搶險(xiǎn)與平時演練不同的架設(shè)特點(diǎn)，選拔了靈巧精干，技術(shù)熟練，體力充沛的38名隊(duì)員。根據(jù)架設(shè)現(xiàn)場的實(shí)際情況，設(shè)置四個班，分別是部件運(yùn)送班、桁架班、橫梁班和連接班，另外現(xiàn)場指揮和技術(shù)人員各1人。

部件運(yùn)送班8人，主要任務(wù)是根據(jù)裝配現(xiàn)場需要把部件運(yùn)送至現(xiàn)場，并負(fù)責(zé)檢查部件是否有損壞、變形。統(tǒng)計(jì)部件數(shù)量，確?，F(xiàn)場裝配部件的足用和配套。

桁架班12人，主要任務(wù)是安裝下加強(qiáng)弦桿、桁架和桁架銷子。桁架、橫梁、連接完成后與橫梁班一起安裝鋼橋面板。

橫梁班6人，主要任務(wù)是安裝橫梁，橋頭端柱。桁架、橫梁、連接完成后與桁架班一起安裝鋼橋面板。

連接班10人，主要任務(wù)是安裝橫梁夾具、鈄撐、抗風(fēng)拉桿、上加強(qiáng)弦桿、支撐架和鋼橋面板螺拴。

現(xiàn)場指揮和技術(shù)人員分別負(fù)責(zé)制定橋梁架設(shè)方案、架設(shè)現(xiàn)場的統(tǒng)一指揮、人員調(diào)配、應(yīng)急事件處理和確定橋位、橋梁中線、布置架設(shè)場地、驗(yàn)算橋梁推出的穩(wěn)定性、檢查橋梁架設(shè)質(zhì)量。

3、南壩裝配式公路鋼橋的架設(shè)

第一、二、三孔鋼橋?yàn)檫B續(xù)梁，長度為90米，采用懸臂推出法架設(shè)，第四孔與第五孔(原鋼橋)連接后，采用就地拼裝法架設(shè)，架設(shè)長度36米。

3.1架設(shè)場地布置。橋臺背面為砂礫填筑的路堤，縱向坡度為5.5％，坡度太大，不適合公路鋼橋的裝配與架設(shè)，需用挖掘機(jī)進(jìn)行挖除、平整和碾壓，經(jīng)計(jì)算確保橋梁安全推出，場地長度不小于24米，縱向坡度應(yīng)控制在1％以內(nèi)，場地寬度不小于12米，場地平整后，確定橋梁中線并延伸至架設(shè)場地，按確定的高程、位置安放平滾、搖滾，平滾的縱向間距為3米。

3.2鋼橋拼裝。拼裝場地較短，不具備整體拼裝整體推出條件，在架設(shè)中采用邊拼裝邊推出的方法。

根據(jù)平滾的縱向坡度，高程、推向墩的高程、鼻架的撓度確定下弦接頭的安放位置。在桁架拼裝中，桁架的陰陽頭可朝前或后，但必須全橋一致，主橋桁架拼裝前除第一節(jié)和最后一節(jié)外，安裝下加強(qiáng)弦桿，第一節(jié)和最后一節(jié)桁架安裝鈄面弦桿，雙排桁架應(yīng)呈階梯形拼裝。安裝橫梁后馬上安裝橫梁夾具、鈄撐、抗風(fēng)拉桿、上加強(qiáng)弦桿和支撐架，但不要上緊螺拴，等下一節(jié)桁架、橫梁就位后再緊固螺拴。部件運(yùn)送班需按各拼裝班的要求運(yùn)送部件，并檢查各部件的質(zhì)量，損壞的不滿足安裝質(zhì)量要求的不得運(yùn)至現(xiàn)場。架設(shè)中還應(yīng)經(jīng)常檢查橋梁的中線偏位和桁架的順直度情況，必要時進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)檢查各部螺拴、保險(xiǎn)銷緊固后，安裝鋼橋面板、U型螺拴或L型螺拴。

由于第五孔是使用中的公路鋼橋，架設(shè)第四孔需斷交，在架設(shè)前把所需部件送運(yùn)至架設(shè)現(xiàn)場，以加快架設(shè)速度，縮短斷交時間。第四孔架設(shè)時應(yīng)先把坡道挖除，用吊車把第五孔橋梁一端吊起，卸除支座和端柱，補(bǔ)裝下加強(qiáng)弦桿，連接第四孔第一節(jié)桁架，安放中間支座后把橋落下，再安裝桁架、橫梁等部件，完成后用千斤頂支起橋梁，安裝橋頭端柱，把中間平滾撒出，落在專用支座上。

第三孔與第四孔是斷開的，鋼橋面板之間有50厘米縫隙，用10厘米厚木板拼裝，再用鐵抓子固定。

3.3橋梁的推出。由于架設(shè)場地較短，采用邊拼裝邊推出的方法，在鼻架未達(dá)到1號橋墩搖滾之前，懸臂推出的過程中，始終使橋梁的重心落在推出搖滾的后面，所以每次推出時都要進(jìn)行橋梁的穩(wěn)定性驗(yàn)算，確定推出的距離，保證橋梁推出時的安全。

橋梁推出時必須速度緩慢而平穩(wěn)，由一人統(tǒng)一指揮，派專人看護(hù)搖滾，出現(xiàn)問題立即停止。在橋梁推出的過程中，隨時觀察是否發(fā)生偏移和彎曲情況，應(yīng)在橋梁推移中不斷進(jìn)行修正。

前10節(jié)主橋采用是人工推出法，人工推出靈活易控制速度，利于指揮和糾偏。11節(jié)至20節(jié)主橋采用以鏟車推為主，人工為輔的推出方法，在推出中需有專人指揮鏟車司機(jī)，速度緩慢為好，隨著主橋的增長，橋梁推移時中間出現(xiàn)水平方向的彎曲，經(jīng)分析是在推移中阻力加大，產(chǎn)生壓力，發(fā)生水平彎曲，立即停止用鏟車推移。21節(jié)－30節(jié)主橋改用挖掘機(jī)通過鋼絲繩牽引鼻架，橋梁1－3孔就位時，橋梁的水平彎曲消失。挖掘機(jī)作為橋梁推出的牽引動力，其特點(diǎn)是牽引力大，速度穩(wěn)定，可控制方向。

3.4橋梁的落座。1－3孔橋梁推移到位后，拆除鼻架，先安裝1號墩或2號墩的支座，由于1－3孔為連續(xù)梁，鋼橋部件只有兩端的專用支座，沒有連續(xù)梁中間的支座，用枕木加橡膠板來進(jìn)行支撐。用千斤頂分別支起1號墩或2號墩的橋梁，支撐點(diǎn)應(yīng)在桁架弦桿與腹桿的交點(diǎn)處，迅速撤出搖滾，安放準(zhǔn)備好的枕木和橡膠板，位置應(yīng)在相臨兩桁架豎腹桿下各置一塊枕木，安放好1號、2號墩支座再安放0號橋臺和3號橋墩的鋼橋?qū)Ｓ弥ё瑯蛄郝渥?，橋面各支撐點(diǎn)的標(biāo)高一致。

4、裝配式公路鋼橋的維護(hù)和保養(yǎng)

4.1橋頭兩端要設(shè)立限重和限速標(biāo)志，并有專人看管，控制車輛通行。

4.2有專人在技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)，保持鋼橋潔凈，及時發(fā)現(xiàn)損壞部分，對松動的螺栓進(jìn)行緊固，因連續(xù)式鋼橋在車輛通行時震動較大，注意經(jīng)常檢查抗風(fēng)拉桿是否松動。

4.3在銷子周圍和所有螺栓外露絲扣部分涂上油脂，以防生銹。

4.4定期檢查橋梁跨中的撓度，如撓度增加過快，要查明原因，采取措施。

4.5經(jīng)常檢查中間枕木支座情況，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換。

5、在鋼橋架設(shè)中的體會

5.1應(yīng)加強(qiáng)裝配式公路鋼橋部件的管理，對于損壞的不符合裝配要求的進(jìn)行校正，不能校正的進(jìn)行報(bào)廢處理，否則即影響拼裝時間，又存在質(zhì)量隱患。鋼橋部件運(yùn)至現(xiàn)場要有部件清單，這樣就可避免發(fā)生裝配時缺少部件的情況。鋼橋部件運(yùn)至現(xiàn)場，堆放要整齊、有序。

5.2裝配式公路鋼橋一般情況下用于單孔架設(shè)。多孔連續(xù)應(yīng)用不多，通過這次架設(shè)地震災(zāi)區(qū)南壩大橋，認(rèn)為很有必要加強(qiáng)多孔連續(xù)裝配式鋼橋的研究，規(guī)范墩、臺的尺寸及鋼橋在墩、臺上合理布置，研究適合鋼橋使用特點(diǎn)的中間支座和中間橋墩上的搖滾設(shè)置。

5.3在公路搶險(xiǎn)和應(yīng)急保障中，多孔配裝式公路鋼橋的架設(shè)應(yīng)以連續(xù)式、懸臂推出法為主，這種方法，架設(shè)速度快，需用機(jī)械少，操作簡便。

5.4一般情況下，多孔裝配式公路鋼橋架設(shè)后使用時間較長，目前超載超限運(yùn)輸還未得到有效控制，為了保證公路鋼橋在使用中安全，盡量縮小單跨跨徑，就雙排單層加強(qiáng)型鋼橋而言，跨徑不易起過27米，否則應(yīng)考慮架設(shè)三排單層，或雙排雙層鋼橋。