斜交、大橫坡、小半徑曲線(xiàn)橋30 m預(yù)制箱梁安裝技術(shù)

赫榮久，陳 偉

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

1 工程簡(jiǎn)介

G111線(xiàn)加格達(dá)奇至嫩江建項(xiàng)目B3合同段烏爾其嫩林鐵路分離式立交橋，橋梁最小曲線(xiàn)半徑為500 m，最大橫坡5%，斜交交角60°，最大縱坡為1.75%。

橋梁上部結(jié)構(gòu)為跨徑30 m裝配式先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁，左右半幅各四片梁，全幅八片梁布置。預(yù)制箱梁?jiǎn)纹畲蟮跹b重量為:邊梁:910 kN;中梁:877.5 kN。

2 箱梁安裝施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 橫坡部分的處理

架梁施工一般常見(jiàn)處理辦法都是采用枕木或木板找平，但是本橋的橫坡達(dá)到5%，橋面兩側(cè)高差1 200 mm，加上原有支墊物200 mm，橋面上支墊高度1 400 mm，待安裝孔蓋梁上支墊高度1 800 mm，如果用枕木或木方支墊穩(wěn)定性差且占用空間較大，現(xiàn)場(chǎng)條件不允許，因此經(jīng)方案比較最終使用鋼筋混凝土立方體構(gòu)件結(jié)合鋼架支撐，即在待安裝孔前端蓋梁上安置臨時(shí)鋼筋混凝土立方體構(gòu)件，其上設(shè)置型鋼構(gòu)件并連接牢固，在鋼支架上布設(shè)架橋機(jī)前橫移軌道橫梁。

2.2 安裝斜交角度控制

為了準(zhǔn)確控制安裝角度，我們使用cad繪圖軟件模擬安裝現(xiàn)場(chǎng)機(jī)位、角度、軌道路線(xiàn)等，并在現(xiàn)場(chǎng)使用全站儀精確放樣，運(yùn)行時(shí)嚴(yán)格按坐標(biāo)控制，實(shí)現(xiàn)安裝位置的準(zhǔn)確無(wú)誤。

3 架橋機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算及鋼構(gòu)件受力計(jì)算

3.1 架橋機(jī)過(guò)孔抗傾覆系數(shù)計(jì)算

(1)過(guò)孔縱向抗傾覆系數(shù)

n=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=M穩(wěn)/M傾=19 250 kN·m/14 450 kN·m=1.33 ＞1.3，縱向抗傾覆系數(shù)符合要求。

(2)過(guò)孔橫向抗傾覆系數(shù)

由于橫向傾覆力矩僅由風(fēng)載產(chǎn)生M傾=54 kN·m遠(yuǎn)小于M穩(wěn)=2 700 kN·m，故橫向抗傾覆系數(shù)符合要求。

通過(guò)計(jì)算，架橋機(jī)整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)均＞1.3，滿(mǎn)足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)的相關(guān)規(guī)定。

3.2 前軌道底座橫梁計(jì)算

(1)軌道底座型鋼強(qiáng)度計(jì)算

受力符合要求。

(2)左右幅蓋梁間架設(shè)型鋼平臺(tái)計(jì)算

為提高架設(shè)速度，架橋機(jī)需要從單幅跨越至另一幅，所以鋪設(shè)3根I28a，作為軌道底座。蓋梁左右幅間距2.136 m，取2.5 m計(jì)算。

過(guò)蓋梁空平臺(tái)型鋼強(qiáng)度計(jì)算

受彎符合要求

剪力符合要求

受力符合要求。

4 架橋機(jī)架梁

4.1 架橋機(jī)安裝及調(diào)試

架橋機(jī)在拼裝前，先根據(jù)橋梁的相關(guān)情況如上部結(jié)構(gòu)的形式、平曲線(xiàn)半徑、橫坡、縱坡等情況以及所需架設(shè)箱梁的最大寬度，來(lái)確定架橋機(jī)兩主梁間距、支腿與主梁間相交角度。在拼裝時(shí)主梁間距一般調(diào)整到最大，以保證架橋機(jī)架梁工作時(shí)及空車(chē)行走時(shí)的穩(wěn)定性。

架設(shè)斜橋、小半徑曲線(xiàn)橋則需對(duì)支腿進(jìn)行拉斜，拉斜角度根據(jù)斜橋角度及小半徑橋內(nèi)外弦線(xiàn)與蓋梁中心線(xiàn)的夾角來(lái)確定，本橋?yàn)?2°。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件架橋機(jī)主梁間凈距確定為3.6 m。架橋機(jī)在橋頭路基拼裝，拼裝長(zhǎng)度為60 m。

4.2 架橋機(jī)過(guò)孔

(1)步驟一:將架橋機(jī)前、后支承升起，使中支承反向托輪組脫離架橋機(jī)主梁，用前天車(chē)將中支承反向托輪組吊移至前端。中支承放好之后，前主液壓千斤頂下降使架橋機(jī)主梁落到中支承輪箱托輪上。將裝有箱梁的運(yùn)梁平車(chē)開(kāi)到架橋機(jī)尾部作配重用，前、后天車(chē)運(yùn)行到架橋機(jī)尾部，增加架橋機(jī)過(guò)孔時(shí)后支承行走裝置行走時(shí)的摩擦力及縱向抗傾覆系數(shù)。

(2)步驟二:調(diào)整中支承處的液壓千斤頂，使架橋機(jī)主梁基本保持水平狀態(tài)，縱坡度＜1%，橫坡＜0.5%。以保證:主梁不發(fā)生滑移，天車(chē)不下滑。調(diào)整到位后，中支承保持不動(dòng)，架橋機(jī)開(kāi)始過(guò)孔。開(kāi)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)行走裝置及中支承反托輪箱裝置使架橋機(jī)向前縱向過(guò)孔。過(guò)孔時(shí)，架橋機(jī)中支承機(jī)構(gòu)作為架橋機(jī)過(guò)孔的一個(gè)支點(diǎn)，僅該處反托輪箱組開(kāi)動(dòng)，與后支承處的行走機(jī)構(gòu)一起為架橋機(jī)過(guò)孔提供動(dòng)力，而不發(fā)生橫移。反托輪箱上的轉(zhuǎn)盤(pán)隨架橋機(jī)主梁一起轉(zhuǎn)動(dòng)，防止主梁懸出輪箱。后支承行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)行軌跡為直線(xiàn)型，采用鋼軌進(jìn)行路徑引導(dǎo)。主梁前端行走軌跡為曲線(xiàn)型。行走直至架橋機(jī)主梁方向與橋梁中軸線(xiàn)吻合，其行走半徑R=500 m，后支承位移30.225 m后架橋機(jī)過(guò)孔到位。在過(guò)孔過(guò)程中，架橋機(jī)主梁以帶轉(zhuǎn)盤(pán)的中托輪箱為支點(diǎn)平面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)3.396°。

4.3 架梁

先架設(shè)內(nèi)側(cè)中梁，以保證架橋機(jī)過(guò)孔過(guò)程中，其尾部在平移旋轉(zhuǎn)時(shí)有足夠的空間。當(dāng)架橋機(jī)中軸線(xiàn)與橋梁中線(xiàn)重合時(shí)，橫向移動(dòng)架橋機(jī)至精確位置，開(kāi)始架梁。其后再橫向移動(dòng)架橋機(jī)，安裝其他部位的箱梁。

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［1］橋梁施工工程師手冊(cè).

［2］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T50-2011)［S］.