橋梁貝雷梁拆卸分級控制施工技術(shù)

馬海良， 姚傳勤， 黃聰聰

(安徽理工大學(xué)，安徽淮南 232000)

隨著西部大開發(fā)，西南山區(qū)惡劣的施工條件限制傳統(tǒng)施工工法。例如，利用傳統(tǒng)的橫向拖拉法拆卸橋梁貝雷梁，手拉倒鏈將貝雷梁橫向拖拉至翼緣板外側(cè)，采用汽車吊將其吊離底部橫托梁，拆卸難度及安全穩(wěn)定性極大地制約了拆卸效率[1]。依托于渝黔鐵路9標(biāo)段遵義東道岔大橋，采用了一種全新的拆卸工法，提高了拆卸效率，極大地降低了成本。

1　工程背景

遵義東道岔大橋?yàn)樽窳x東站四線橋，全橋范圍內(nèi)既有豎曲線又有平曲線，全長434.10 m。全橋共計2個臺12個墩。橋臺為空心橋臺，橋臺臺尾及兩側(cè)基坑采用級配碎石回填，臺前基坑采用原狀土回填，做好橋梁橫向排水橋梁承臺、墩身尺寸貴陽端橋臺臺尾向重慶端橋臺臺尾逐漸增大。線路由雙線變?yōu)樗木€。

2　工藝原理

2.1　工藝流程

油壓穿心式千斤頂分級控制貝雷梁高程，單級控制具體為：油泵控制油壓穿心式千斤頂?shù)纳蹬浜?號、2號工具錨、工具夾片對鋼絞線的選擇性鎖定，將貝雷梁的高程降低。重復(fù)以上步驟可實(shí)現(xiàn)對貝雷梁的分級控制，直至將貝雷梁降至地面。

2.2　操作要點(diǎn)

采用分級控制體系逐級控制貝雷梁高程，直至將貝雷梁降至地面。單級控制具體操作方式為：

(1)四頂油壓穿心式千斤頂升頂至最大行程,用1號工具錨工具夾片鎖住鋼絞線。

(2)四頂油壓穿心式千斤頂同步回頂至距最小行程5 cm。

(3)用2號工具錨工具夾片鎖住鋼絞線。

(4)繼續(xù)同步回頂至最小行程，1號工具夾片自動脫落。

(5)四頂油壓穿心式千斤頂同步升頂至距最大行程5 cm。

(6)用1號工具錨工具夾片鎖住鋼絞線。

(7)繼續(xù)同步升頂至最大行程(2號工具錨工具夾片自動脫落)。

重復(fù)上述操作，貝雷梁高程的分級控制，直至將貝雷梁降至地面。

2.3　設(shè)置預(yù)留孔

在連續(xù)梁澆筑前于該跨四角處翼板離腹板50 cm及垂直梁向離邊緣150 cm位置處垂直預(yù)埋PVC管作為預(yù)留孔，保證能穿過鋼絞線(圖1)。

圖1　預(yù)留孔設(shè)置

2.4　校核油壓穿心式千斤頂及鋼絞線能否滿足承力要求

根據(jù)GB 50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[2]，貝雷片每長3 m，重量約為260 kg，包括其他輔助件每米約重100 kg，單根ΦS15.2鋼絞線極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1 860 MPa，每跨貝雷梁總長29 m，共16排，重量約46.4 t，由2×4根ΦS15.2鋼絞線共同受力。

每根鋼絞線承受拉力F=46.4÷8×10000=5.8×104N

拉應(yīng)力P=F÷S=5.8×104÷140=414.29 MPa，考慮2.4倍安全系數(shù)，414.29×2.4=994.30<1860 MPa，滿足要求。每頂油壓穿心式千斤頂承受約8 t拉力，小于每臺油壓穿心式千斤頂額定受力30 t，滿足要求。

核心部件油壓穿心式千斤頂?shù)牟渴鹞恢萌绶旨壙刂企w系大樣(圖2)。

圖2　一跨貝雷梁示意

2.5　設(shè)置預(yù)留孔處梁面承受壓力驗(yàn)算

貝雷片長3 m，重量約為260 kg，包括其他輔助件每1 m約重100 kg；取直徑為400 mm，壁厚為10 mm厚的鋼管柱為承受壓力架，根據(jù)GB 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[3]，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其局部受壓的截面尺寸應(yīng)符合下列要求:

FL≤1.35βCβLfcALN

1.35βCβLfcALN=121.36≥FL=116 kN,故局部受壓的截面尺寸符合要求。

2.6　對貝雷梁底部橫托梁割孔

采用氧氣乙炔切割機(jī)在垂直預(yù)留孔處割一允許鋼絞線穿過的小孔即可(圖3)。

2.7　砂箱放砂及移除底模、貝雷梁上的分配梁和木方

砂箱適量放砂,使砂箱下降 5 cm，誤差控制在 1 mm 之內(nèi)；在重力作用下， 竹膠板的底模自動脫離梁底， 采用人工配合兩臺吊車將底模模板拉出，貝雷梁上的分配梁及木方也用同樣的方法拉出。

2.8　安裝貝雷梁分級控制體系

貝雷梁分級控制體系示意圖如圖4所示。

圖3　割孔位置

圖4　分級控制體系

扁擔(dān)梁居中放置預(yù)留孔位置，2號工具錨焊接在扁擔(dān)梁中間下T面上，墊板焊接在扁擔(dān)梁上，油壓穿心式千斤頂放置墊板上，1號工具錨放置油壓穿心式千斤頂上，鋼絞線從頂上1號工具錨貫穿至底部橫托梁孔，底部用固定錨鎖住鋼絞線，鋼絞線從上拉直，頂上用1號工具錨工具夾片鎖住鋼絞線(圖4)。

2.9　檢驗(yàn)鋼絞線是否承力

檢查底部橫托梁是否與砂箱分離，查看油泵壓力表讀數(shù)，若為貝雷梁總重時的壓力讀數(shù)則鋼絞線為承力狀態(tài)。在已確認(rèn)鋼絞線承力的前提下對砂箱繼續(xù)放砂處理，用汽車吊將砂箱及鋼支撐一并移至所拆卸的貝雷梁垂直范圍外。

圖5　貝雷梁整體

3　效益分析

千斤頂分級控制法成功應(yīng)用于渝黔鐵路土建9標(biāo)遵義東道岔大橋貝雷梁拆卸施工。遵義東道岔大橋已于2016年7月驗(yàn)收通過并投入使用。遵義東道岔大橋中心里程D2K222+224，起訖里程D2K221+941.55-D2K222+375.65，本橋位于直線上，全長434.10 m，采用貝雷梁支撐實(shí)現(xiàn)連續(xù)現(xiàn)澆梁施工。使用本貝雷梁拆卸技術(shù)較傳統(tǒng)拆卸方式節(jié)約時間約5 h，節(jié)約成本56.7 %，約53萬元，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益。