小半徑曲線橋大跨徑T梁架設(shè)的思考

王彩青

摘 要：通過對甘肅西長鳳高速公路涇河特大橋起點引橋T梁架設(shè)過程的回顧，簡單總結(jié)了小半徑曲線橋架設(shè)大跨徑T梁施工時常見的困難和解決辦法。

關(guān)鍵詞：小半徑曲線橋;大跨徑T梁;架設(shè)

一、工程概況

涇河特大橋起點引橋T梁是在工期緊張、任務(wù)繁重的情況下開始的。施工時間是在冬春交替階段，經(jīng)歷冬季施工，使原本緊張的工期顯得更加緊迫，這就要求施工組織管理更加嚴(yán)謹(jǐn)，總體策劃更加完善，避免造成人為的工期浪費。

總體工況有以下幾個特點：

1.為了方便移梁出廠，預(yù)制廠設(shè)在橋頭總長為150m的路基上，路基寬度27.7m，也位于半徑450m的曲線路段，場地十分緊張。

2.架橋機已經(jīng)確定為河南遠(yuǎn)東機械廠生產(chǎn)的QJ200-50A3型架橋機，該型號架橋機過孔時需要被動配重，這就要求配重移動路線和架橋機過孔路線重合，一般采用需要架設(shè)的T梁隨運梁平車前移進(jìn)行配重，這就要求架橋機過孔路線平行于已架設(shè)T梁的中線。

3.施工段落路面最大橫坡-6%，全幅架設(shè)時前橫移軌道最大支撐高度：

H=11.25×6%+11.25×4%+0.05+0.6=1.775m

不利于施工安全。同時影響運量時梁體的垂直度。

4.曲線半徑450m，架橋機半幅架設(shè)時過孔后外側(cè)前支腿在蓋梁以外，不能實現(xiàn)及時支撐。在移梁時，由于曲線半徑小，龍門不易進(jìn)行滿載行走，50m的T梁必須克服場地限制完成小半徑運輸。

5.5#墩前側(cè)寬度7.3m，邊梁就為時架橋機外側(cè)前支腿最大懸空達(dá)到2.325m，超出架橋機設(shè)計規(guī)定值。

6.5#墩前側(cè)架橋機前橫移軌道位置左右幅靜距離為5.2m，架橋機全幅架設(shè)時無法實現(xiàn)滿載時跨越5.2m。

二、施工方案

1.移梁

涇河特大橋施工時采取既定的兩臺100T門吊定點起吊橫移實現(xiàn)移梁出廠，避免了門吊在幾乎滿載的情況下在半徑為450md的軌道上行走的安全風(fēng)險。提梁采用兜底吊方式，兜底吊采用繩徑為60.5mm的6×37型鋼絲繩單股設(shè)置，為防止鋼絲繩被梁體底角劃傷在梁和鋼絲繩間襯墊20mm厚的保護鋼板。

鋼絲繩計算：P=σ×A×ξ÷μ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

P：鋼絲繩安全載重力，取500KN;

σ：鋼絲繩公稱抗拉強度，取1400Mpa;

A：鋼絲繩總斷面積：

ξ：換算系數(shù)，取0.82;

μ：安全系數(shù)，取6.0;

2.運梁

（1）運梁道路的橫坡要求

小半徑曲線路段的超高和橫坡必然較大，而大跨徑梁為了控制側(cè)彎值對運輸過程的穩(wěn)定性要求很高，這就給施工帶來客觀性困難。

首先，大跨徑T梁本身對吊裝的平穩(wěn)性有較高的要求，運梁道路橫坡的變化距離太短會造成梁體橫向擺動，從而影響到T梁側(cè)彎值;另外，橫坡變化太急，會造成前后兩臺平車傾斜角度相差太大，從而使梁體扭曲或者平車受力不均勻;再次，運梁道路橫坡不能出現(xiàn)較大變化，最好是沒有橫坡變化為好，否則梁垂直裝上平車在運輸過程中又會出現(xiàn)側(cè)傾;第四，同一種橫坡其值也不能太大，以免影響平車均勻受力，進(jìn)而造成輪胎超壓現(xiàn)象。針對以上考慮，涇河特大橋起點引橋施工時按照不大于2%的統(tǒng)一橫坡來控制，運梁道路與橋梁修成相同傾斜方向的2%的橫坡，橋梁上隨架設(shè)向前逐步在標(biāo)高相對較低一側(cè)梁頂用開口碎石墊高并摻土壓實，讓橫坡小于2%。

（2）運梁道路的轉(zhuǎn)彎半徑

運梁道路的曲線半徑是小半徑曲線橋大跨徑梁運輸必須考慮的問題。半徑小會導(dǎo)致梁體在運輸過程中與周邊相關(guān)設(shè)施干擾，進(jìn)而造成施工安全、質(zhì)量隱患或者影響進(jìn)度。

首先，首跨梁出廠時，架橋機縱梁尾端在臺背后56m處，如果加上轉(zhuǎn)彎需求長度，場地緊缺的情況下不可能在臺座和臺背間留出足夠的段落供首跨梁出廠。施工時，采取運梁道路正對架橋機方便提梁時的尾端縮短架橋機主梁后配重過孔的方法。實地丈量后，架橋機提梁時尾端最接近路基中線是在前支腿靠近左邊線線全部能夠支撐到左幅蓋梁時的狀態(tài)，將運梁道路與架橋機尾端順接，避免運梁道路小半徑轉(zhuǎn)彎。

其次，考慮邊梁上行走平車不安全，要使50mT梁能夠繞過臺座經(jīng)過2#和3#梁端上橋必須在臺座和臺背間留出35m的距離，否則前平車到達(dá)橋頭后梁翼緣板將與臺座上施工的梁干擾，或者后平車行走路線將與臺座交叉。如果不考慮過孔時配重，可以將跨部分濕接縫及時澆筑將轉(zhuǎn)彎段落向橋上平移。

再次，如果架橋機不用配重可以過孔時，運梁道路要選擇在架橋機尾端能夠橫移到的位置，必要時要考慮臨時拆除架橋機尾端部分縱梁的方法，架設(shè)完成后過孔前再接長縱梁過孔。涇河特大橋施工時選用QJ200-50A3型架橋機，總長84m，全幅安裝時可以滿足尾端正對右幅2#、3#梁的要求。

第四，涇河特大橋5#墩是主橋和引橋的過渡墩，蓋梁前半部分寬度為7.3m，架橋機左、右前支腿中心距離6.6m，前支腿支撐中心在擋塊內(nèi)邊線;由于曲線半徑小，為了避免預(yù)制梁跨中加寬太大，后側(cè)蓋梁中心線向右橫移35cm;另外第四跨和第五跨在緩和曲線段兩跨間轉(zhuǎn)角縮小到1.5°;導(dǎo)致負(fù)載時架橋機尾端只能正對第四跨3#和4#梁。由于左、右幅蓋梁間靜距達(dá)5.2m，第五跨梁必須左、右幅分別運輸，這樣左幅第五跨梁需經(jīng)左幅3#和4#梁運輸。而在T梁出廠時，本身小半徑路段向內(nèi)轉(zhuǎn)彎角度就增大，轉(zhuǎn)到3#梁以外就不可能依靠臺座和背墻間的預(yù)留來完成。施工時，將該跨梁放在最后生產(chǎn)，并且特意將左幅路邊臺座空出，出廠時將左幅臺座清除后做運梁道路。

3.架橋機過孔

架橋機過孔主要考慮的是過孔位置，過孔方向，支撐高度，三方面因素。小半徑曲線橋安裝大跨徑梁更是要充分考慮才能確保安全、順利施工。

（1）過孔方向

過孔方向是由架橋機平衡特性確定的，涇河特大橋起點引橋采用QJ200-50A3型架橋機，過孔最方便的辦法是用需要架設(shè)的梁進(jìn)行配重。配重時梁在平車上支撐好后運輸?shù)郊軜驒C尾端，當(dāng)架橋機靠自身平衡向前行走架橋機總長的1/3時達(dá)到設(shè)計極值，此時將梁的前端用前端天車采用兜底吊方式吊起，然后將平車和架橋機同步向前行走達(dá)到過孔要求。這就要求架橋機過孔時的行走方向要與運梁路線一致，也就是要和前一跨梁的軸線方向一致。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 架橋機過孔

（2）過孔位置

確定過孔位置主要是為保證過孔后架橋機前支腿全部在蓋梁范圍內(nèi)，否則前支腿過孔后懸空無法臨時支撐。涇河特大橋起點引橋設(shè)計半徑為450m，中線位置跨徑50m;架橋機總寬8m，過孔方向必須按照上一跨梁軸線方向。當(dāng)采用半幅架設(shè)時，先架設(shè)左幅的情況下，保證前端過孔后支撐的同時過孔位置已經(jīng)超出內(nèi)邊梁翼緣板，失去過孔條件;如果先架設(shè)外側(cè)半幅，內(nèi)側(cè)半幅上過孔時架橋機前端支腿與右幅梁相抵觸。為了保證過孔位置，涇河特大橋采用全幅架設(shè)方案。

（3）支撐高度

由于曲線半徑小，而且路段在圓曲線范圍內(nèi)，最大橫坡達(dá)到-6%，導(dǎo)致架橋機過孔后前橫移軌道下端最大支撐高度達(dá)到1.775m。為了降低支撐高度，施工時先將右幅梁安裝完畢，在架橋機后端配重抬高前支腿，然后將橫移軌道向左橫向移動使橫移軌道右側(cè)端頭支撐在右幅蓋梁頂標(biāo)高低于其左側(cè)擋塊的位置，形成半幅架設(shè)的狀態(tài)，但同時保證了在右幅提梁的要求。

4.T梁就位

（1）涇河特大橋起點引橋設(shè)計半徑450m，跨徑50m。為了在邊梁翼緣板上將橋梁邊線合理調(diào)整，T梁設(shè)計時將外側(cè)邊梁翼緣板寬度在梁端縮小35cm，梁中加寬35cm。相對來講架橋機后橫移軌道懸臂長度增加35cm。架橋機橫移時后支腿支撐到翼緣板邊緣時還不能滿足下一跨邊梁的就位要求。

（2）橋梁主、引橋過渡墩蓋梁設(shè)計為主橋方向?qū)挾?.3m，引橋方向?qū)挾?1.5m，邊梁就為時架橋機外側(cè)前支腿最大懸空達(dá)到2.325m，超出架橋機設(shè)計規(guī)定值。

為了克服橫移風(fēng)險，涇河橋采取人工橫移邊梁的工藝。

三、結(jié)語

在總結(jié)涇河特大橋起點引橋T梁架設(shè)、安裝施工的同時，粗略講述了大跨徑T梁在小半徑曲線橋上架設(shè)常見的困難和解決措施。由于山區(qū)高速公路的快速發(fā)展，首地形條件限制大跨徑T梁在小半徑曲線橋上架設(shè)的情況也相對增多，希望能夠共同勉勵、共同提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTJ041—2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范【S】.

[2]中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司.甘肅省西峰至長慶橋至鳳翔路口（甘陜界）高速公路工程兩階段施工圖設(shè)計【Z】2009.

[3]周水興，何兆益.《路橋施工計算手冊》（ISBN7-114-03855-0）北京：人民交通出版社，2001.5.