大型橋梁高位落梁施工技術(shù)研究

鄭四卿

交通對于世界的意義不言而喻，而橋梁在其中也起著至關(guān)重要的作用。在當(dāng)前的橋梁建設(shè)中，跨鐵路、跨高速、跨山河湖海施工已是橋梁施工中的常態(tài)，而其中也常常涉及到高位落梁施工。如何應(yīng)對有限的空間將重噸位、高落差箱梁安全順利地落至橋位，是當(dāng)前橋梁施工中值得研究探討的一個技術(shù)問題。

一、工程概況

本項目是長潭西跨線橋鋼箱梁制造安裝工程。項目位于長沙望江路與學(xué)士路交匯處。本項目跨線高架橋鋼箱梁為一聯(lián)兩跨，跨徑布置自西向東2×50m（等截面分離式連續(xù)箱橋梁，梁高2.5m），兩跨分別跨越長潭西高速及規(guī)劃西輔道，鋼箱梁分左右兩幅，每幅寬度18m，主橋總寬36m。單幅鋼箱梁為單箱室結(jié)構(gòu)，分離式底板，整體式橋面板，兩側(cè)有1.8m寬挑臂，橫向設(shè)有2%單向橫坡。鋼箱梁蓋、底板厚均為20mm，腹板24mm，每個箱室寬2.8m，箱室內(nèi)蓋底板各有縱向16*200mm通長筋肋6道，左右腹板上也各有2道。箱室間距3m，箱室間面板均布7道16*200通長筋肋，橋梁延縱向間距2m布設(shè)有橫隔板。橋長100m，鋼梁重量約2300噸。本橋鋼材材質(zhì)Q345qD。

鋼箱梁橋型示意圖如下所示：

鋼箱梁橋型立面圖：

鋼箱梁橋型截面示意圖：

二、施工難點分析

1.此次頂推的鋼箱梁橫跨長潭西高速及規(guī)劃西輔道，頂推起始端位于望江路，橋梁整體設(shè)計標(biāo)高與望江路平齊，考慮鋼箱梁自身的高度，使橋墩設(shè)計高度有限，加上頂推用步履機(jī)的高度，致使鋼箱梁頂推到位后與橋墩存在近3.5m的高位落差。鋼箱梁單幅重約1200噸，如此大噸位的高位落梁成為本工程的最大施工難點。受長潭西高速通車條件及造價條件影響，只能選用步履機(jī)與落梁調(diào)節(jié)筒配合使用代替開挖望江路完成橋梁落位。

2.本項目中鋼箱梁單幅重量達(dá)1200噸，且梁底并非絕對水平，落梁過程中如何控制鋼箱梁底板與橋墩的良好接觸，防止梁體翻轉(zhuǎn)甚至傾覆是本工程的又一難點。

3.本方案采用步履機(jī)與落梁調(diào)節(jié)筒共同作業(yè)完成落梁作業(yè)，單幅鋼箱梁落梁設(shè)置有3臺步履機(jī)，如何保證在落梁過程中3臺步履機(jī)頂升降落的同步性，防止梁體翻轉(zhuǎn)甚至傾覆亦是本工程的一難點。

三、落梁施工方案及步驟

1.施工方案

利用步履機(jī)的下部支撐油缸進(jìn)行落梁施工，須根據(jù)墊石支座高度、箱梁底部標(biāo)高，先在橋臺及橋墩支座上安裝3.5m的臨時落梁調(diào)節(jié)筒，然后通過步履機(jī)與橋臺及橋墩的臨時支撐對鋼箱梁的支撐點進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次將步履機(jī)下方的七節(jié)支撐鋼管（合計3.5m）及落梁調(diào)節(jié)筒撤下，完成鋼箱梁的落梁。落梁步履機(jī)及調(diào)節(jié)筒布置圖如下：

2.施工步驟

步驟一：

將鋼箱梁全部頂推到位后；下降步履機(jī)讓整座橋梁擱到落梁支架上，并將落梁支架的頂面鋼板與粱底焊接起來，然后使用手動葫蘆將步履機(jī)和支撐上部6節(jié)調(diào)節(jié)筒一起吊起，并撤出步履機(jī)支撐上最底部0.5m高的調(diào)節(jié)鋼筒。完成圖如下：

步驟二：

利用手動葫蘆將步履機(jī)下降0.5m，落到原有的鋼柱上，然后在步履機(jī)滑箱上墊5塊0.1m高調(diào)節(jié)鋼板并同時把步履機(jī)的前后擱墩升高到相同高度（約0.5m高）。完成圖如下：

步驟三：

利用步履機(jī)頂起整個橋梁，落梁支架騰空，然后撤出落梁支架最底部0.5m調(diào)節(jié)鋼筒。再利用步履機(jī)和前后擱墩間調(diào)節(jié)每次下降0.1m，重復(fù)5次，共計下降0.5m，將梁體重新擱到落梁支架上，使步履機(jī)騰空。此時，完成一次落梁支架及步履機(jī)的調(diào)節(jié)筒拆除工作。

重復(fù)上述3個步驟，將落梁支架、步履機(jī)7節(jié)調(diào)節(jié)筒拆除，使鋼箱梁落到橋臺上，完成落梁施工，如下圖所示：

3.防梁體傾倒施工技術(shù)

在現(xiàn)代橋梁設(shè)計中，考慮到鋼箱梁底部不完全水平易出現(xiàn)接觸不充分而發(fā)生梁體傾倒等危險事件，通常會在橋墩上設(shè)計一定半徑大小的球冠狀曲面。本落梁方案過程就是充分利用這個曲面進(jìn)行施工?；跇蚨丈系那嬖O(shè)計，落梁支架在受鋼箱梁的壓力時被動調(diào)整與橋墩的接觸面，以達(dá)到與橋墩面充分接觸，從而將鋼箱梁底面的不平整接觸轉(zhuǎn)移為支架底面與橋墩的曲面接觸，保證了整個過程中鋼箱梁底面與落梁支架充分接觸，有效地避免了因鋼箱梁底面不完全水平而發(fā)生接觸不良傾倒的可能性。

步履機(jī)頂升降的同步性同樣是關(guān)系著鋼箱梁能否順利落在橋墩上。本方案中使用的SLBLJ-500在設(shè)計之初即設(shè)計了頂升裝置同步控制系統(tǒng)，可有效地實現(xiàn)多臺步履機(jī)在頂升降過程中的同步性。通過同步控制油站及位移傳感器的實時檢測反饋控制即可有效控制3臺步履機(jī)頂升降的同步性，從而保證了鋼箱梁在落梁過程中的穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

高位落梁施工是危險性較大的施工方法，必須對每一個施工環(huán)節(jié)充分考慮。本方案采用交替拆除步履機(jī)和落梁支架調(diào)節(jié)筒的方法落梁將3.5m高位落差轉(zhuǎn)換為0.5m的低位落差，極大的提高了施工的安全穩(wěn)定性；同時通過自有專利設(shè)計的步履機(jī)及巧妙應(yīng)用橋臺的設(shè)計進(jìn)一步的降低了落梁過程中的風(fēng)險。