單導(dǎo)梁架橋機(jī)箱梁安裝施工技術(shù)

史鵬鴻

(山西平陽路橋有限公司，山西臨汾 041000)

1 工程概況

冷泉河大橋是吉縣至河津高速公路一座大橋，位于鄉(xiāng)寧縣昌寧鎮(zhèn)后冷泉村東側(cè)約0.6 km處，斜跨冷泉河的縣級(jí)公路。橋梁全長517 m，橋面凈寬11 m，設(shè)計(jì)荷載等級(jí):公路—Ⅰ級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用17跨×30 m箱梁，四跨或五跨一聯(lián)，橋梁最大縱坡3%，最大橫坡3%，曲線半徑900 m。本橋30 m箱梁間距2.9 m/2.983 m，預(yù)制梁高1.6 m。預(yù)制梁最大吊裝重量:邊梁957 kN，中梁884 kN。一片梁梁端支點(diǎn)最大反力(汽車荷載考慮沖擊系數(shù))見表1。

表1 梁端支點(diǎn)最大反力 kN

鋼絞線采用高強(qiáng)低松弛預(yù)應(yīng)力φs15.2 mm鋼絞線，其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值0.75fpk=1 860 MPa，面積為 140 mm2，彈性模量 Ep=1.95×105MPa。本橋采用D40/140型單導(dǎo)步履式過孔新型架橋機(jī)。該設(shè)備不受橋下地形、有無支架、有無地面水、洪水威脅等影響，架設(shè)過程中不影響橋下通車、通航。安裝時(shí)對預(yù)制梁的橫移、縱移、起吊、落梁都比較方便，是一種操作使用方便、整體性能好、設(shè)備簡潔、架設(shè)速度快的梁板安裝設(shè)備。適應(yīng)于各等級(jí)的公路橋梁施工，能夠滿足縱坡、橫坡較大、曲線橋梁曲線半徑較小橋梁架設(shè)的要求。

2 箱梁安裝工藝步驟

2.1 安裝箱梁前設(shè)備的檢查及注意事項(xiàng)

1)首先認(rèn)真分析設(shè)備的日常維修記錄、維護(hù)保養(yǎng)記錄、檢查記錄、運(yùn)行故障記錄，分析故障出現(xiàn)的原因，再對設(shè)備各部件整體狀況，尤其以往設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障經(jīng)檢修的薄弱部位進(jìn)行逐一檢查，特別是起重系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)要重點(diǎn)檢查，檢查合格后方可安裝。2)架橋機(jī)運(yùn)梁道基底應(yīng)有足夠的承壓能力，當(dāng)承載力無法滿足架橋機(jī)運(yùn)梁車和載梁自重時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換填處理。特別是安裝第一跨時(shí)的臺(tái)背部位，更應(yīng)分層碾壓密實(shí)，以保證架橋機(jī)橫移軌道和運(yùn)梁臺(tái)車運(yùn)輸梁板的承載需要。3)拼裝設(shè)備的場地應(yīng)盡量選在架設(shè)地點(diǎn)附近位置，場地的大小應(yīng)根據(jù)架橋機(jī)長度和配合起吊的設(shè)備確定，應(yīng)遠(yuǎn)離可能存在自然災(zāi)害或地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域，遠(yuǎn)離高頻、高壓電源，場地內(nèi)不允許積水，設(shè)置臨時(shí)排水溝。

2.2 墊石檢查

安裝前先檢查墊石混凝土外觀有無開裂和破損現(xiàn)象，再依次對墊石的斷面尺寸、頂面高程、軸線偏位、四角高差逐一進(jìn)行檢查，使其各項(xiàng)實(shí)測項(xiàng)目必須符合規(guī)范要求后方可安裝梁板，把設(shè)計(jì)高程控制在不大于1 mm的施工規(guī)范范圍內(nèi)，四角高差控制在1 mm范圍內(nèi)。

2.3 連續(xù)端臨時(shí)支座的設(shè)置

在先簡支后連續(xù)的箱梁施工時(shí)，在體系轉(zhuǎn)化之前，要在箱梁的前段1 m區(qū)段的范圍內(nèi)安放臨時(shí)支座(見圖1)，制作臨時(shí)支座的高度應(yīng)根據(jù)墊石和永久支座的高度計(jì)算確定(見圖2)，既要保證安放梁板后梁板的穩(wěn)定性和安全需要，又要考慮體系轉(zhuǎn)化以后拆除的方便。

圖1 臨時(shí)支座

圖2 支座墊石

2.4 非連續(xù)段永久支座安裝

1)將墊石頂面浮漿清除干凈，保證表面清潔、平整、無污染。2)在墊石頂面按施工放樣定出控制線，再用墨線彈出支座安裝邊線，然后檢查永久性支座組件是否完好、清潔;支座有無開裂;支座滑動(dòng)面是否處于良好滑動(dòng)狀態(tài)，檢查全部合格后進(jìn)行安裝支座，保證支座軸線和墊石放樣出的軸線重合，安裝后再檢查支座四角有無脫空現(xiàn)象，如有需要對墊石頂面進(jìn)行二次處理。

2.5 箱梁的吊裝、運(yùn)輸

1)箱梁吊裝可采用輪式起重機(jī)或龍門起重機(jī)進(jìn)行吊裝，梁體吊裝前應(yīng)進(jìn)行試吊試驗(yàn)，對起吊設(shè)備的性能、現(xiàn)場條件、人員協(xié)調(diào)配合方面施工總結(jié)后可進(jìn)行正式作業(yè)，平穩(wěn)起吊箱梁后將梁放到運(yùn)梁車上，梁體垂直穩(wěn)固后對梁體進(jìn)行支撐和捆攬，以保證運(yùn)輸過程安全。2)運(yùn)梁車裝梁時(shí)，梁片中心應(yīng)落在運(yùn)梁車縱向中心線上。3)梁片落在運(yùn)梁車時(shí)，梁前端應(yīng)超出臺(tái)車支承橫梁2 m～3 m，以保證吊裝鋼絲繩能順利拆除。箱梁端頭底部與運(yùn)梁車支承部位，應(yīng)安放半剛性抗滑材料板(例如橡膠板)，滿足梁底支承部位抗滑要求和保護(hù)梁底混凝土不受損壞。4)運(yùn)梁時(shí)由專人護(hù)送，預(yù)防梁片運(yùn)輸中支撐松動(dòng)、發(fā)生傾斜。5)運(yùn)梁車重載應(yīng)用慢擋行駛，運(yùn)輸中途中嚴(yán)禁換擋。6)運(yùn)梁車在箱梁面板行駛時(shí)，首先對橋面板預(yù)埋筋用大錘砸倒再用小石子填隙處理平整，用砂袋對負(fù)彎矩張拉槽填平并處理密實(shí)。對于跨越現(xiàn)澆中橫梁接頭部位時(shí)，應(yīng)采取下鋪過橋鋼軌上鋪鋼板焊接成整體的方式進(jìn)行運(yùn)梁道路的鋪設(shè);以確保運(yùn)梁的安全。7)運(yùn)梁車在大于正常橫坡度2%的橋面上行駛時(shí)，應(yīng)在沿運(yùn)梁車的行走路線上低邊鋪筑碎石料以抵消和調(diào)整由于橫坡造成的左右高差，以防止運(yùn)梁過程中梁體傾覆。8)運(yùn)梁車在大于路線4%的縱坡上下坡行駛時(shí)，為能保證梁板運(yùn)輸?shù)陌踩苿?dòng)，運(yùn)梁車主車和副車必須加裝斷氣剎輔助制動(dòng)系統(tǒng)，在接近安裝跨時(shí)應(yīng)提前輔以枕木進(jìn)行減速以安全平穩(wěn)到達(dá)喂梁位置。箱梁的運(yùn)輸見圖3。

圖3 箱梁運(yùn)輸

2.6 架梁作業(yè)

1)用運(yùn)梁車將梁運(yùn)到架橋機(jī)喂梁部位后(見圖4)，架橋機(jī)前行車將預(yù)制梁前段提升到適當(dāng)高度后，前行車與運(yùn)梁主車同時(shí)向安裝跨行進(jìn)，待運(yùn)梁主車到達(dá)后行車喂梁位置后停止前進(jìn)，后行車再進(jìn)行提升預(yù)制梁后端，此時(shí)預(yù)制梁完全與運(yùn)梁主車分離。

2)前、后行車同時(shí)行進(jìn)將預(yù)制梁縱向移動(dòng)至安裝跨。

3)將預(yù)制梁落至安放位置4 cm～5 cm距離停住。

4)架橋機(jī)通過行車橫移、縱移將預(yù)制梁放至設(shè)計(jì)位置。

5)梁體的安裝順序?yàn)橄冗吜褐林辛涸龠吜褐林辛骸?/p>

a.中梁架設(shè)(見圖5)。運(yùn)梁車縱移到跨位后，用前行車吊起預(yù)制箱梁。運(yùn)梁車配合前行車緩緩前行(運(yùn)梁車的速率不能高于卷揚(yáng)機(jī)的速率配)，直到后行車把梁提起，移到指定位置。將預(yù)制梁落至安放位置4 cm～5 cm距離停住。架橋機(jī)通過行車橫移、縱移將預(yù)制梁放至設(shè)計(jì)位置，將箱梁放就位，并支撐。

b.邊梁架設(shè)(見圖5)。梁板到位后，將預(yù)制梁落至安放位置4 cm～5 cm距離停住。架橋機(jī)整體橫移，同時(shí)檢查橫移1號(hào)柱的垂直度有無明顯變化，橫移軌道枕木受壓情況。架橋機(jī)通過行車橫移、縱移將預(yù)制梁放至設(shè)計(jì)位置，將箱梁放就位，并支撐。在將圓木支撐好的同時(shí)，用電焊將邊梁與其他梁板或臺(tái)背焊接好方可卸繩。

圖4 喂梁

圖5 箱梁架設(shè)

3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)施工前，支承混凝土強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不得砂漿找平(支座墊石如有缺陷，應(yīng)采取監(jiān)理人員同意的方法和方式進(jìn)行處理，并經(jīng)監(jiān)理人員驗(yàn)收合格)，頂面標(biāo)高精確且平整。臨時(shí)支座采用鋼砂筒制作，砂筒內(nèi)的砂要干燥、干凈并且做好防潮措施。

2)在安裝第一片箱梁時(shí)，必須加強(qiáng)對梁體的臨時(shí)支撐，安裝相鄰梁板時(shí)，兩片梁之間要進(jìn)行鋼筋的焊接，以形成整體增強(qiáng)梁體的抗傾覆性和穩(wěn)定性。同時(shí)對非連續(xù)段的梁底永久支座進(jìn)行檢查，檢查梁底與支座之間是否有脫空現(xiàn)象，支座是否存在偏壓、偏位、開裂、鼓包的情況，若有，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。

3)整跨箱梁安裝完畢后，要按梁板安裝后的實(shí)測項(xiàng)目:支承中心偏位、傾斜度、梁(板)頂面縱向高程、相鄰梁(板)頂面高差橫隔板以及負(fù)彎矩波紋管道的對位情況，按規(guī)定的方法和頻率進(jìn)行檢查，檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行下一跨安裝。

4 安全保障措施

1)操作人員必須持證上崗，本機(jī)應(yīng)由專業(yè)電工、操作工、起重工、鉗工持證人員操作。如遇突然停電、電壓下降或其他特殊情況，使吊鉤上的重物無法卸下時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)緊急信號(hào)，通知下面的人員迅速離開，并將危險(xiǎn)區(qū)隔離開來。

2)吊裝設(shè)備進(jìn)行作業(yè)時(shí)，要有專人進(jìn)行指揮，用統(tǒng)一的指揮信號(hào)，指揮人員要站在司機(jī)視線范圍以內(nèi)，并應(yīng)具備較豐富的應(yīng)變能力，嚴(yán)禁違規(guī)違章作業(yè)。

3)架橋機(jī)操作人員應(yīng)建立操作工日志，對每天的工作狀態(tài)、起升重量、運(yùn)行狀況進(jìn)行認(rèn)真的記錄，以便以后合理操作。多人操作的要交接班，交接班時(shí)要認(rèn)真檢查。

4)每次過孔鋪設(shè)橫移軌道后，要使前后橫移軌道互相平行(特別提醒:前后橫移軌道不平行，可能導(dǎo)致軸承破碎，進(jìn)而導(dǎo)致輪軸、齒輪、電動(dòng)機(jī)的損壞以致發(fā)生事故。擺放前后橫移軌道不得以蓋梁為參照物確定其是否相互平行)。

5)在吊裝設(shè)備作業(yè)范圍內(nèi)，非作業(yè)人員不準(zhǔn)進(jìn)入，吊裝設(shè)備和重物下方不得站人。吊裝設(shè)備停止作業(yè)時(shí)，要將重物落位，不準(zhǔn)將重物懸在空中。

6)嚴(yán)禁在雨雪天氣拼裝、起吊工作或五級(jí)以上(含五級(jí))風(fēng)中拼裝架橋機(jī)或者過孔，如果拼裝中遇到大風(fēng)，應(yīng)該將架橋機(jī)用錨攬固定。

7)定期對特殊作業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，從事特殊作業(yè)人員必須一絲不茍地按操作規(guī)程操作，堅(jiān)決杜絕違章作業(yè)。

5 結(jié)語

箱梁安裝過程中不同的施工方法對工程質(zhì)量有直接而重大的影響，要提高施工質(zhì)量就要控制施工中的細(xì)節(jié)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，并使其不斷地完善。

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［2］王運(yùn)周.橋涵［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［3］JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］王建華，孫勝江.橋涵工程檢測技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［5］楊玉衡.橋涵工程［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2013.