淺談橋面連續(xù)40mT形簡支梁安裝施工安全

韓建華

(浙江省宏途交通建設有限公司)

一、前言

簡支梁橋因構造簡單、施工方便、受力明確、養(yǎng)護維修簡單等特點被廣泛應用于各等級公路建設中。20世紀70年代末,有人提出“簡支梁橋橋面連續(xù)”的想法,即在相鄰兩跨簡支梁橋之間不設置專門的伸縮裝置,而是將橋面鋪裝連為一體,既保留了原簡支梁的特點,又能保證行車的平穩(wěn)、舒適、發(fā)揮連續(xù)梁橋的優(yōu)越性。

二、工程概況

東江大橋橋梁全長823.04m,橋?qū)?×凈21.5m,全橋共6聯(lián),配跨為4×40+5×25+4×40+3×40+5×25+5×25m,墩臺等角度布置,右偏角60度；上部結構均為預應力砼(后張)簡支T梁,橋面連續(xù),25米T梁300片,40米T梁220片,合計520片；下部結構采用柱式墩,墩臺采用樁基礎；本橋全部采用GPZ(2009)型盆式橡膠支座,其中有單向活動支座、雙向活動支座、固定支座三種類型；本橋大部分段落均處在圓曲線及超高平面上,彎道半徑較小,橫坡超過2%的較多,40米T梁高度2.5米,梁重140噸,全橋超高最大橫坡3%。

三、T梁運輸、架設過程中的安全控制

1.起吊鋼絲繩的選擇與捆綁

(1)捆綁T梁起吊的鋼絲繩,其型號和大小應嚴格滿足吊裝規(guī)范所規(guī)定的受力安全系數(shù)。千斤繩的綁扎長度、綁扎方法和綁扎質(zhì)量同樣應滿足規(guī)范要求。在大梁的轉角處必須采用足夠厚度的廢輪胎對鋼絲繩和梁轉角進行有效區(qū)隔,防止梁轉角與千斤繩直接硬接觸而剪壞(剪斷)鋼絲繩。同時在過程中要對千斤繩的完好性(如斷絲是否超標)及廢舊輪胎區(qū)隔效果進行檢查,不符合要求要及時更換,同時應熟悉規(guī)范對鋼絲繩捆綁的各項要求,確保各種鋼絲繩的使用和連接方法正確,安全系數(shù)符合要求。

(2)用千斤繩捆綁邊梁起吊時,由于單側加寬翼板的存在,產(chǎn)生很大的偏轉力,因此翼板千斤繩不能僅采用空套,防止T梁在千斤繩空套內(nèi)由立向翻轉,發(fā)生T梁折斷事故甚至傷亡事故。

2.運輸便道的建設

(1)便道應修建在地基充分修整壓實的基礎上,由測量人員跟蹤測控,保證便道地基的堅實、平豎曲線平順后,統(tǒng)一沿全長(寬)鋪設30cm等厚的道砟并用細屑嵌面(便道內(nèi)不得出現(xiàn)厚度不足的情況),并繼續(xù)在跟蹤測控下進行平整壓實,確保便道不存在橫坡,縱坡平順,平整堅實,路面平整度為±3cm,確保運梁安全。

(2)便道的施工應做到耐心、精細化。便道兩側應做好縱橫向排水,防止便道積水下沉。此便道為運梁車專用便道,正式使用后應禁止其他車輛行走,以保證便道不出現(xiàn)經(jīng)常性下沉變形。同時,要加強對便道的檢查,路面不得有使輪胎爆裂的尖銳物體,對軟弱和下沉變形之處要及時發(fā)現(xiàn),妥善處理。

3.吊裝前運梁車的檢查

確認T梁能滿足在最大重量狀態(tài)下運梁車爬坡和制動的便道坡度要求,并保證足夠的安全系數(shù)。如果不能滿足,應增設卷揚機、鋼絲繩做牽引。增設卷揚機、鋼絲繩做牽引時,應確保卷揚機、滑輪組、卷揚機地錨、卷揚機與地錨的連接方法(包括地錨的開挖、千斤繩的大小、牽引運梁車的鋼絲繩大小等)要符合安全規(guī)范要求并保證安全行走同步：① 防止牽引繩對拉繃斷出現(xiàn)事故；②防止牽引繩過于松動,運梁車制動失效時倒退沖擊繃斷鋼絲繩出現(xiàn)事故。

4.T梁運輸

(1)固定。T梁將利用輪胎式運輸車進行運輸,運輸前將運輸車準確地停置于合適的位置,運梁車承梁托盤墊上5×30×200 cm的杉木板避免T梁與托盤直接接觸損傷T梁,龍門吊將梁徐徐降落與托盤上,利用吊錘或水平尺檢驗T梁是否垂直,保證垂直后即刻用4個5t手拉葫蘆于T梁兩頭分別連接托盤孔和吊點鋼絲繩綁定T梁,使T梁穩(wěn)穩(wěn)地固定在運梁車上。邊梁和中梁采取不同的方法進行穩(wěn)固,邊梁：綁定穩(wěn)固之前先用由兩條12槽鋼背靠背焊接成的支撐桿件支頂與無端橫隔板的一端,托盤和T梁的接觸點分別墊上柔軟物如廢舊輪胎；中梁：只要保證橫隔板與托盤平穩(wěn)接觸即可,若不平穩(wěn)則需要用木板墊平。

(2)運梁行走(路基便道)。T梁運走之前再次檢查運輸便道是否平整、順直,路上是否存在導致輪胎爆裂的尖銳物,確認安全后用石灰或者其他涂料把便道的邊線標示清楚,以便運輸車駕駛員根據(jù)邊線控制炮車的運行路線。行駛過程中派專人隨時檢查輪胎是否出現(xiàn)異常,T梁是否出現(xiàn)傾斜,若發(fā)現(xiàn)異常立即停止運輸分析原因,待問題解決后方可繼續(xù)運行。

(3)運梁行走(橋面便道)。①考慮到中梁有橫隔板,可以支撐于蓋梁臺帽上,穩(wěn)定性比較好。此外,為和路基上運梁便道成一直線,炮車選擇在中心兩片中梁頂上通過。運梁機動設備的輪胎基本壓在兩T梁的腹板范圍內(nèi),T梁受力狀態(tài)比較好。②每安裝完一跨T梁,立即將兩片中梁的端頭、橫隔板及翼板處鋼筋焊接牢固,使兩片T梁形成穩(wěn)定的整體。并將T梁頂上的預埋鋼筋用鐵錘敲擊使其彎下并貼緊梁面,檢查梁面上有無如鋼筋或突出物等尖物,若有將其處理,避免扎破車輪胎的情況發(fā)生。③橋面上用水穩(wěn)將打平的預埋鋼筋覆蓋。運梁車在橋上行走時,凡是橫坡超過2%的段落(東江大橋左幅除第9、10、11孔橫坡均小于2%外,剩余段落橫坡均大于2%),在低側行走路線上全部用水穩(wěn)料進行加高,防止因橫坡較大造成T梁重心偏移。④第一跨T梁梁面與橋臺的連接也采用水穩(wěn)料鋪順坡度的方法。

5.T梁的架設落位

運梁炮車將梁運輸至架橋機后起吊龍門吊時,待梁穩(wěn)固后緩慢提升至水平位置,再將梁緩慢地縱向推移至橋跨的另一端,待T梁靜止時再橫向移動到位。落梁前先要確定T梁是否垂直,T梁中心線是否和支座中心線重合,確認后即可將T梁緩慢降落至指定位置,先架中梁、次中梁、內(nèi)邊梁,外邊梁,最后再架最靠近外邊梁的次中梁,除第一片梁外,每架一片梁必須將此梁的橫隔板鋼筋與前一片架好的梁對焊起來以增加T梁的穩(wěn)定性,避免發(fā)生T梁側翻事故。外邊梁安裝到位后必須用手拉葫蘆和上一跨已安裝好的外邊梁的端頭鋼筋固定起來,同時于外側用直徑大于15 cm的圓木支撐于蓋梁擋塊,焊接穩(wěn)固之后方可松開吊點。

四、體會和思考

橋面連續(xù)40m T形簡支梁的安裝施工相比于常見的先簡后連T梁安裝存在較大的安全風險,主要體現(xiàn)在以下幾方面：(1)橋面連續(xù)40m T形簡支梁安裝不使用臨時支座,直接安裝在盆式支座上,每片T梁在安裝后體系轉化前只存在兩個支撐點,相較先簡后連T梁的四個臨時支撐點略顯單薄,所以相對來說單片T梁平衡穩(wěn)定性較差,易發(fā)生T梁失穩(wěn)等現(xiàn)象。(2)簡支梁前后跨之間無中橫梁(現(xiàn)澆連續(xù)段),也沒有預埋鋼筋,梁板架設后無法通過中橫梁(現(xiàn)澆連續(xù)段)鋼筋縱向焊接進行加固處理,無法將前后跨梁板連接形成整體。(3)盆式橡膠支座有單向活動支座、雙向活動支座、固定支座,其中單向和雙向活動支座是活動的,也就是梁板落位后,梁板仍然可以微幅度滑動,相比臨時支座盆式明顯缺乏穩(wěn)定性。(4)橋面連續(xù)40m T形簡支梁安裝工藝在浙江省內(nèi)以前使用不多,相對來說各施工班組和管理人員都可能缺乏相應的施工經(jīng)驗,施工經(jīng)驗的不足也帶來了一定的安全風險。

據(jù)此可見,橋面連續(xù)40m T形簡支梁的安裝安全風險相對集中在架設落位這個環(huán)節(jié)。因此規(guī)避這個環(huán)節(jié)的風險對確保橋面連續(xù)40m T形簡支梁的安裝安全有著關鍵性的作用,具體可以從以下四個方面進行重點落實。

1.焊接方面

固定兩名焊工到架設現(xiàn)場跟進焊接,左右梁板端橫梁位置橫向上下全部以主筋焊接牢固,梁板中間橫隔板兩處位置上下全部以主筋焊接牢固,尤其是中間橫隔板下面鋼筋一定要全部焊接牢靠。由于盆式支座安裝在梁板下方是可以滑動的,所以光靠中間橫隔板上面鋼筋連接并不能完全形成整體,只有在中間橫隔板下面鋼筋也焊牢后,兩片梁板才真正形成整體。假如兩片梁板在形成整體之前進行焊接時梁板發(fā)生位移或支座產(chǎn)生滑動,這時架橋機鋼絲繩還未松開就能防止梁板發(fā)生更大的移動從而防止梁板傾覆等事故。

2.支撐方面

每片梁在落梁就位后,梁端兩側翼緣板及橫隔板下方必須全部用千斤頂進行可靠支撐,每片用4個50t的千斤頂支撐在端橫隔板,千斤頂上下方各用鋼板頂牢,如果高度不夠可以加墊優(yōu)質(zhì)枕木。此舉就是用千斤頂充當臨時支撐作用,變原先的兩個支撐點為六個支撐點,當整跨梁板架設到位后通過焊接整跨形成整體后可以撤下千斤頂。

5.垂直度方面

沿著梁板端頭中心畫一道線,用1m垂線進行測量每片梁板的垂直度,控制誤差在1厘米左右。此舉就是為了防止支座墊石不平等原因?qū)е铝喊灏惭b不垂直或梁板中心線不在支座中心線上,從而導致盆式支座受力不均衡引發(fā)支座變形,進而導致梁板在安裝后發(fā)生側滑。

4.驗收方面

每片梁板在鋼絲繩送卸之前,由安全科和工程科現(xiàn)場負責技術員及班組長聯(lián)合組織驗收,主要驗收支座墊石、焊接、支撐、垂直度四方面內(nèi)容,符合要求后方可松開鋼絲繩,并及時記錄在表。此舉是為了減少作業(yè)過程中的疏忽。

五、結束語

由于橋面連續(xù)簡支梁橋存在許多優(yōu)點,橋面連續(xù)簡支梁在以后仍會被設計采用,希望此文可以為同類T梁的架設安裝施工提供一些參考。