武黃客專700 t 預(yù)制簡支箱梁架設(shè)施工技術(shù)

魏 巍

1 工程概況

新建武漢至黃石客運(yùn)專線三標(biāo)段旭光大道中橋至跨武黃高速特大橋施工里程 DK44+532.950 ～DK77+376.205，全長32 843.255 m。共計預(yù)制箱梁架設(shè)586孔，其中32 m梁552孔、24 m梁34孔。中鐵十八局武黃客運(yùn)專線項目經(jīng)理部鋪架分部擔(dān)負(fù)的586孔箱梁提、運(yùn)、架。管段內(nèi)共計:橋梁17座(其中特大橋10座、中橋6座、大橋1座)，隧道6座(新田鋪隧道、官山隧道、沙窩隧道、夏桃灣隧道、上姚灣隧道、王崇山隧道)，通過路基23段(其中最長的路基段為4 509.02 m)。

本工程所要架設(shè)的32 m預(yù)制簡支箱梁重量達(dá)700 t，是目前國內(nèi)架設(shè)尚屬噸位較大的橋梁，具有體積大、重量大的特點，對人員配置、架設(shè)設(shè)備及施工工藝都有很高的要求。

為保證鄂州制梁場簡支箱梁提、運(yùn)、架等施工任務(wù)順利完成，鋪架隊進(jìn)行合理人員優(yōu)化，調(diào)運(yùn)、購置了先進(jìn)的提升、運(yùn)輸、架設(shè)設(shè)備，以滿足施工要求。

2 提運(yùn)架設(shè)備

武黃客專3標(biāo)箱梁采用MGtl型提梁機(jī)、TLJ900型架橋機(jī)和TLC900C1型運(yùn)梁車配合進(jìn)行架設(shè)，可實現(xiàn)首末跨及變跨梁的架設(shè)。

2.1 MGtl型提梁機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點和性能

MGtl型提梁機(jī)主起升額定起重量為450 t，可實現(xiàn)單臺單動、兩臺聯(lián)動作業(yè)。另外設(shè)置了副起升機(jī)構(gòu)，副鉤額定起重量為20 t，主要完成現(xiàn)場小件的搬運(yùn)工作，可實現(xiàn)效率的大幅度提高。

2.2 TLJ900型架橋機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點和性能

TLJ900型架橋機(jī)主要由前后2臺吊梁行車、箱形主梁2根及橫聯(lián)、前支腿1套、后支腿1套、后支腿臺車及頂升裝置、輔助支腿、懸臂梁、下導(dǎo)梁、下導(dǎo)梁天車、軌道、電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和動力系統(tǒng)等組成。

梁體采用三點吊裝方式，有效保持梁體平衡和穩(wěn)定;吊梁行車和卷揚(yáng)機(jī)分離，有效地降低了整機(jī)高度，減小了鋼絲繩的偏角;前后支腿簡支支撐主梁，架設(shè)工況受力明確;后支腿采用閉式“○”形結(jié)構(gòu)，滿足梁體通過空間，外形美觀、合理;整機(jī)移位過孔依靠自身吊具實現(xiàn)，不需輔助機(jī)具。

2.3 TLC900C1 型運(yùn)梁車

TLC900C1型運(yùn)梁車是“機(jī)—電—液”相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品。車寬7 000 mm，全長42 800 mm;采用液壓驅(qū)動、各行走橋液壓懸掛、獨(dú)立轉(zhuǎn)向以及車架液壓升降調(diào)平。采用工業(yè)級微機(jī)來控制驅(qū)動、轉(zhuǎn)向、升降和調(diào)平，同時能夠?qū)崿F(xiàn)直行、斜行、八字轉(zhuǎn)向、半八字轉(zhuǎn)向等多種運(yùn)行模式。

整車運(yùn)行非常靈活，可實現(xiàn)無滑移或少滑移行駛，可以在較小的場地完成工作任務(wù)。

3 箱梁架設(shè)施工工藝

3.1 架橋機(jī)就位

架橋機(jī)停在橋頭，下導(dǎo)梁放置設(shè)計位置，隨后安裝前支腿，鋪設(shè)橋機(jī)前行軌道，并收起橋機(jī)前支腿，使其離開地面100 cm。然后開動橋機(jī)后支腿處電機(jī)，使橋機(jī)徐徐前移。隨后固定鎖緊后支腿螺桿，前支腿下落并支撐在蓋梁上。接著前吊梁行車前移吊起下導(dǎo)梁后端，輔支腿提起10 cm，下部臺車鉤起下導(dǎo)梁，兩者配合前移下導(dǎo)梁，下導(dǎo)梁中心距前支腿600 mm停止，然后下導(dǎo)梁天車后移吊起下導(dǎo)梁，橋機(jī)前吊梁行車配合下導(dǎo)梁天車前移下導(dǎo)梁。下導(dǎo)梁到達(dá)設(shè)計位置后，安裝下導(dǎo)梁后支腿和錨桿，前天車后移。接著利用輔支腿油缸和前支腿交替動作，使前支腿離開墩面開動架橋機(jī)后支腿電機(jī)，配合輔支腿，使橋機(jī)前移。將橋機(jī)開至設(shè)計位置，橋機(jī)就位，利用輔支腿油缸和前支腿交替動作，在墩面上支好前支腿;然后前吊梁行車吊起下導(dǎo)梁后端，輔支腿提起10 cm，鉤住下導(dǎo)梁，下導(dǎo)梁天車吊起下導(dǎo)梁前端，配合前移下導(dǎo)梁。

3.2 箱梁提運(yùn)

提梁機(jī)首先在吊裝箱梁前進(jìn)行試車，確保機(jī)況良好后安裝吊具，將箱梁提升再進(jìn)行重載試驗，若無異常則繼續(xù)將箱梁提至運(yùn)梁車上，裝梁時，各支點要對位準(zhǔn)確，梁體重心應(yīng)在運(yùn)梁車的縱向中心線上，允許偏差為±1 cm。發(fā)現(xiàn)中線位置偏差超標(biāo)，必須重新對位。在確保對位無誤、箱梁的支墊及支承連接堅固的情況后，運(yùn)梁車馱置箱梁至架橋機(jī)處。

3.3 架橋機(jī)箱梁架設(shè)(以32 m跨為例)

3.3.1 千斤頂就位

墩臺千斤頂?shù)姆胖眯璞ＷC緊挨著墊石側(cè)面，并使中心與墊石橫向中心線相吻合，確保箱梁放置后的受力均勻。在箱梁落于千斤頂上之前，千斤頂頂面應(yīng)高于支承墊石面25 m～30 m。

3.3.2 墊石鑿毛

箱梁架設(shè)前需對支撐墊石上的灌漿部分進(jìn)行鑿毛，清理好鑿毛處表面碎渣，并將其打濕，但不能有明水。

3.3.3 箱梁架設(shè)

架橋機(jī)處于待架狀態(tài)后，運(yùn)梁車馱梁到達(dá)，運(yùn)梁車中心線應(yīng)盡量與架橋機(jī)中心線一致。梁體前端接近架橋機(jī)尾部時應(yīng)提前減速，低速對位。隨后在架橋機(jī)后支腿下橫梁后端的適當(dāng)位置處設(shè)止輪器(即當(dāng)運(yùn)梁車前端與后支腿下橫梁最小凈距30 cm時)。對位好后，前吊梁行車吊具對準(zhǔn)梁體前端吊裝孔下落安裝吊具。隨后前吊梁行車和運(yùn)梁車上后臺車配合前移梁體，后吊梁行車起吊梁體后端;運(yùn)梁車返回梁廠運(yùn)送下一片梁。隨后前后吊梁行車載梁行至架橋機(jī)架梁段，進(jìn)行梁體下落。

3.3.4 支座對位

箱梁落到距支承墊石面1.0 m時將支座螺栓上好，并帶上螺帽，隨后進(jìn)行緩慢地下落，在支座螺栓進(jìn)入墊石錨栓孔時應(yīng)認(rèn)真監(jiān)控，防止刮碰撞的情況出現(xiàn)，當(dāng)支座底面距離墊石表面為6 cm～10 cm時停止下落，并進(jìn)行梁體對位。在最終落于千斤頂頂面之前，起吊天車起落箱梁時，必須保證箱梁兩端同起同落及箱梁的水平。

3.3.5 落梁對位

梁體對位過程中，嚴(yán)格調(diào)整縱、橫位置，要求梁體支座處橫向中線與墊石橫向中線偏差小于0.5 cm，梁體支座處縱向中線與墊石縱向中線偏差小于1 cm。在保證誤差的前提下，最大限度使梁外側(cè)與前一跨梁相平齊，并保證梁縫均勻，外觀圓順平直。橋梁定位完畢后，下落箱梁至臨時支承千斤頂上，然后依據(jù)測量班所提供的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行千斤頂升降，保證灌注面高度為20 mm～30 mm，并保證每個支點(油表壓力)的反力與四個支點反力的平均值相差不超過±5%。在千斤頂落梁過程中，兩端不得同起同落，必須待一端調(diào)整好再調(diào)另一端。

3.3.6 技術(shù)精調(diào)

對位工作完成后，測量人員對已架梁四個測點進(jìn)行高程測量(四個測點是梁面與箱梁底部支座中心點對應(yīng)的控制點)，如果四個數(shù)據(jù)滿足橫向同測點高差不大于0.5 cm，縱向同測點高差不大于1 cm，測量高程與標(biāo)準(zhǔn)高程不大于1.5 cm，則可以進(jìn)入下道工序，如達(dá)不到要求，則依照測量數(shù)據(jù)對千斤頂進(jìn)行升降作業(yè)，隨后再返至梁面進(jìn)行高差測量，按照這個流程步驟直至梁面高程合乎要求，千斤頂受力均勻后，精調(diào)工作方可完成。

3.3.7 支座灌漿與架橋機(jī)過孔

精調(diào)工作完畢并全面檢查無誤后進(jìn)行支座灌漿作業(yè)，灌注采用重力灌漿。待漿體填實并達(dá)到20 MPa抗壓強(qiáng)度后，方可收掉支撐千斤頂落梁，完成一孔梁的架設(shè)。然后進(jìn)行架橋機(jī)過孔，先在橋面鋪設(shè)架橋機(jī)縱移軌道，解除架橋機(jī)后支腿臺車下部4個墊塊，架曲線橋時，應(yīng)先架輔支腿上。隨后利用輔支腿油缸與前支腿交替動作，使前支腿離開墩面。然后開動后支腿臺車電機(jī)，使架橋機(jī)前移至設(shè)計位置。隨后安裝后支腿臺車下部4個調(diào)整墊塊，調(diào)整前支腿，支平主梁，使前吊梁行車前移，吊起下導(dǎo)梁后端，輔支腿吊掛配合前移下導(dǎo)梁。下導(dǎo)梁移完后，解除下導(dǎo)梁天車?yán)Φ?，拆除架橋機(jī)臨時軌道;架橋機(jī)處于工作狀態(tài)。

4 支座灌注

4.1 施工準(zhǔn)備

灌漿施工前用高壓氣泵將待填充的支座表面、錨栓孔內(nèi)部的浮土、松散物吹干凈，并用潔凈水潤濕。灌漿時必須吸干表面明水，氣溫低于0℃施工時可以不預(yù)濕或在灌漿前用少量熱水噴濕。

4.2 立模

在安裝灌漿模板之前，先將模板灌注面清掃干凈，同時涂抹機(jī)油，然后立模。模板中心應(yīng)與支座中心重合。保證灌注后支座與成型的墊石為均分。模板采用角鋼組拼，底面設(shè)一層4 mm厚工程用雙面膠防漏膠條防止漏漿;用膨脹螺栓或水泥釘固定好模板。模板距支座距離為3 cm～5 cm。

4.3 灌漿料攪拌

使用砂漿攪拌機(jī)攪拌，先加料，然后加水?dāng)嚢瑁铀畱?yīng)分兩次進(jìn)行，第一次加入稱量好的90%，第二次加入剩余的用水;要連續(xù)攪拌3 min以上，直至均勻方可灌漿。一次攪拌量以一個支座的用量為宜，失去流動性的料不可再次加水使用。

4.4 灌漿

灌漿時要將灌漿管深入到支座與墊石間隙處的中心位置，從支座中心向四周注漿，排除氣泡，直至從支座底板周圍間隙觀察到灌漿材料全部灌滿為止。灌漿完成時，若有多余的漿料，需要將其倒掉時，一定要注意不要污染墩臺、支座和箱梁，以免造成工程形象上的損失。

4.5 養(yǎng)護(hù)

在灌漿作業(yè)完成后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以白色塑料薄膜覆蓋模具四周，以塑膠帶密封。拆模后先灑水濕潤，此后7 d內(nèi)派專人灑水養(yǎng)護(hù)，避免表面裂紋的出現(xiàn)。

在冬季低溫(5℃以下)尤其負(fù)溫條件下施工中必須采取加熱和防凍措施，用電熱棒、電暖風(fēng)對錨栓孔和施工面提前進(jìn)行加熱，拌合用水可加熱15℃～30℃;在灌漿澆筑完畢后進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，用棉絮包裹，暖風(fēng)機(jī)吹熱風(fēng)(溫度不小于30℃)，使其強(qiáng)度達(dá)到時間得以縮短。

4.6 拆模

灌漿2 h后，等到實驗室提供的砂漿試塊強(qiáng)度大于20 MPa時，方可拆除模板，并拆除各支座的上、下錨碇板連接鋼板及螺栓，接著拆除臨時千斤頂，擰緊下支座錨碇板螺栓。

5 結(jié)語

MGtl型提梁機(jī)、TLJ900型架橋機(jī)和TLC900C1型運(yùn)梁車在石武城際鐵路河南段與武黃城際鐵路三標(biāo)架設(shè)箱梁的過程中，穩(wěn)定性和安全性較好，作業(yè)流程簡捷，操作工藝簡單，在很大程度上降低了施工中的風(fēng)險性。

由于大型機(jī)械技術(shù)的發(fā)展及施工中提出的新的要求，機(jī)械的設(shè)計改進(jìn)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化較快，但基本原理仍是一致的。只有抱著嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致好學(xué)的態(tài)度去深入共同探討和學(xué)習(xí)，才能使其發(fā)揮應(yīng)有的作用。

［1］ 陳曉劍.高速鐵路900 t箱梁架設(shè)關(guān)鍵技術(shù)［J］.山西建筑，2010，36(11):299-300.

［2］ 王海軍.復(fù)康路立交橋鐵路預(yù)制梁架設(shè)技術(shù)［J］.山西建筑，2011，37(12):172-173.