節(jié)段箱梁拼裝架設(shè)施工技術(shù)

黃守輝 鄒曉以

摘 要：文章結(jié)合佛山地鐵2號(hào)線一期工程TJ4標(biāo)高架段中架橋機(jī)的使用和節(jié)段梁拼裝架設(shè)施工，探索了節(jié)段梁拼裝架設(shè)的主要施工工藝及過程質(zhì)量控制要點(diǎn)，總結(jié)形成了一套具有指導(dǎo)性意義的施工工法。

關(guān)鍵詞：節(jié)段箱梁 拼裝架設(shè) 架橋機(jī)

1.工程概況

佛山地鐵2號(hào)線一期工程TJ4標(biāo)工程西起花～仙區(qū)間路橋分界，東至廣州南站，本標(biāo)段高架區(qū)間總長6.45km，其中花卉世界站～仙涌站區(qū)間、仙涌站～石洲站區(qū)間及石～林區(qū)間前十跨上部結(jié)構(gòu)中25m、27.5m、30m標(biāo)準(zhǔn)雙線橋跨為短線法節(jié)段預(yù)制拼裝箱梁，采用HZP50型架橋機(jī)架設(shè)施工，架設(shè)總長度3624m，共計(jì)111跨及1292榀節(jié)段預(yù)制梁。

2.HZP50架橋機(jī)介紹

架橋機(jī)全長72.13m，重262t，其中主梁及導(dǎo)梁總承重145t。HZP50架橋機(jī)設(shè)有一臺(tái)80t天車和兩臺(tái)250t的落梁小車。

節(jié)段箱梁由運(yùn)梁車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，就位于待架設(shè)梁跨正下方，由架橋機(jī)的50t起重天車將梁體提升至指定高度，利用Φ32mm精軋螺紋鋼作為吊掛將節(jié)段箱梁吊掛在架橋機(jī)主梁上，所有梁體吊掛完畢后，將所有梁段進(jìn)行試拼裝，試拼無誤后逐榀完成一跨節(jié)段梁箱梁的膠拼及臨時(shí)張拉，膠拼及臨張完畢后，進(jìn)行永久預(yù)應(yīng)力穿束、錨具夾片安裝及永久預(yù)應(yīng)力張拉，再由兩臺(tái)250t落梁小車實(shí)施落梁，落梁小車可進(jìn)行縱移和橫移微調(diào)，實(shí)現(xiàn)整孔梁體高位的升降，并四點(diǎn)起吊三點(diǎn)平衡作業(yè)，調(diào)整標(biāo)高，支座灌漿、等強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆除梁體吊桿，啟動(dòng)縱移機(jī)構(gòu)，完成架橋機(jī)進(jìn)入下一孔的施工。

3.節(jié)段梁拼裝架設(shè)工藝

3.1 節(jié)段梁運(yùn)輸?shù)跹b

架橋機(jī)在節(jié)段梁待架孔就位，前支腿中心與下跨梁2個(gè)墊石中心重合，將架橋機(jī)軸線與待架梁軸線重合，架橋機(jī)主梁調(diào)整水平，此時(shí)架橋機(jī)雙吊點(diǎn)的水平中心位于節(jié)段梁理論軸線上，待全部節(jié)段梁懸掛在架橋機(jī)上，節(jié)段梁軸線最大程度上接近理論架設(shè)軸線，同時(shí)架橋機(jī)在拼裝時(shí)，架橋機(jī)主梁起拱7cm，以此來消除架橋機(jī)主梁受力下?lián)蠈?duì)拼裝造成的影響。

節(jié)段梁的運(yùn)輸采用2臺(tái)運(yùn)梁車進(jìn)行運(yùn)輸，為保證架橋機(jī)受力均勻，因此梁段以兩端向中間的原則逐段運(yùn)輸，具體吊裝順序見圖1。

節(jié)段梁吊點(diǎn)為預(yù)埋的8個(gè)Φ40mm吊裝孔，吊裝孔從梁面直通箱體箱室內(nèi)部，吊裝孔的位置布置要保證吊裝時(shí)梁體重心穩(wěn)定，不發(fā)生傾斜，吊具通過Φ32mm精軋螺紋鋼與梁體吊裝孔進(jìn)行連接，然后進(jìn)行起吊。

3.2 匹配面涂膠及臨時(shí)預(yù)應(yīng)力張拉

涂膠及臨時(shí)張拉操作步驟如下：梁段起吊→預(yù)拼→拆開→涂膠→合攏→臨時(shí)張拉→轉(zhuǎn)為吊桿起吊。

3.2.1 匹配面涂膠

（1）涂膠前，先用鋼絲刷將匹配面上的污漬、雜物、灰塵清理干凈。

（2）環(huán)氧樹脂膠采用武漢健橋新材料科技有限公司生產(chǎn)的K-801節(jié)段拼裝準(zhǔn)用膠，結(jié)構(gòu)膠按照A組份：B組份=9kg：3kg（重量比3：1），結(jié)構(gòu)膠采用機(jī)械拌制，轉(zhuǎn)速控制在400轉(zhuǎn)/ min以內(nèi)，每桶拌制時(shí)間為3min，待膠體不同顏色線條全部變成純灰色，為拌制的最終效果。

（3）涂膠操作采用手工涂抹，操作人員佩戴橡膠手套，避免傷及皮膚，兩榀膠拼梁體匹配面均需進(jìn)行涂膠，厚度≥1.5mm，不得漏涂，臨時(shí)張拉完畢后，檢查膠拼縫隙外側(cè)，要保證全斷面溢膠。

3.2.2 臨時(shí)張拉

待全截面環(huán)氧樹脂膠涂抹完成后，在預(yù)應(yīng)力管道接口處安裝高壓縮海綿密封圈，利用架橋機(jī)起重天車將涂好膠的梁段緩慢靠攏該梁段的匹配梁，并用吊具上安裝的調(diào)位系統(tǒng)參照預(yù)制梁匹配預(yù)制時(shí)預(yù)留的對(duì)中線精調(diào)就位，利用Φ32mm精軋螺紋鋼串聯(lián)相鄰梁段臨張臺(tái)座，通過預(yù)應(yīng)力，使匹配面間環(huán)氧樹脂膠在≥0.3MPa/cm2的壓力下固化，擠壓后，膠縫寬度宜在0.5～1mm，不應(yīng)有缺膠現(xiàn)象發(fā)生，并且馬上用檢孔器清理預(yù)應(yīng)力孔道，排出可能進(jìn)入預(yù)應(yīng)力孔道的膠體。

3.2.3 曲線段架設(shè)

曲線段架設(shè)方式和直線段方式相同，曲線架設(shè)時(shí)，主梁軸線和待架兩橋墩中心線有一定夾角，最小曲線半徑時(shí)為1.32°，前支腿為可旋轉(zhuǎn)支腿，旋轉(zhuǎn)角度最大為1.8°，前支腿的旋轉(zhuǎn)在架橋機(jī)過孔時(shí)完成，使主梁中心線與待架橋墩中線一致，即可進(jìn)行曲線段的架設(shè)。

3.2.4 永久預(yù)應(yīng)力施工

本工程鋼絞線采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa的高強(qiáng)低松弛鋼絞線，張拉控制力1302MPa，鋼絞線公稱直徑15.2mm，公稱面積Ag=140mm2，彈性模量Eg=1.95× 105MPa。

鋼絞線下料長度=孔道長度+2×工作錨厚度+2×張拉設(shè)備長度（千斤頂、限位板、墊環(huán)等）+2×工具錨厚度+2×100mm（富余量）。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙永久預(yù)應(yīng)力施工采用雙端對(duì)稱張拉，鋼絞線采用引線法卷揚(yáng)機(jī)械方式進(jìn)行整束穿索，17束和15束分別采用外徑φ80mm和φ76mm、壁厚3mm的無縫鋼管，制作定型工裝輔助進(jìn)行穿索，提高穿束效率和穿束質(zhì)量。

為保證穿束過程中，鋼絞線在孔道內(nèi)不打結(jié)，施工中采用限位板制作梳束工具對(duì)鋼絞線進(jìn)行梳理，并對(duì)鋼絞線進(jìn)行了編號(hào)，使每根鋼絞線的相對(duì)位置是一致的，保證錨下有效預(yù)應(yīng)力及同束不均度滿足技術(shù)要求。

預(yù)應(yīng)力張拉采用智能張拉設(shè)備，張拉應(yīng)力加載程序?yàn)椋?→20%σk（初張拉、劃線）→40%σk→100%σk（持荷5min）→錨固。

永久預(yù)應(yīng)力采用伸長量和張拉力雙控，以張拉力為主，伸長量校核，伸長量允許偏差為±6%，遇到問題及時(shí)停止張拉查明原因后在進(jìn)行作業(yè)。

3.2.5 孔道壓漿

張拉完畢后，切除多余鋼絞線，切除剩余鋼絞線外露長度≥3cm，利用無收縮快干水泥對(duì)錨頭進(jìn)行封錨，待封錨固結(jié)后進(jìn)行孔道壓漿在一跨的所有預(yù)應(yīng)力張拉完成后宜在2d內(nèi)進(jìn)行壓漿，壓漿材料為成品料，水灰比0.3，本工程采用智能壓漿設(shè)備，壓漿的操作步驟具體如下：

（1）按照水灰比0.3輸入漿液拌制程序，開始進(jìn)行漿液拌制。

（2）漿液拌制完成后，由試驗(yàn)室人員在監(jiān)理見證下對(duì)漿液進(jìn)行出機(jī)流動(dòng)度檢測，滿足21s±4后方可進(jìn)行壓漿作業(yè) 。

（3）啟動(dòng)壓漿泵，當(dāng)壓漿泵輸出漿體與儲(chǔ)漿罐中漿液一致時(shí)，將輸送管路連接到進(jìn)漿口，開始?jí)簼{ 。

（4）在壓漿過程中，壓漿泵保持連續(xù)工作，當(dāng)水泥漿從溢漿孔排出且稠度與灌入漿體相同時(shí)，關(guān)閉溢漿口閥門，保壓5min后，關(guān)閉壓漿泵和進(jìn)漿口閥門，一孔壓漿完畢 ，重復(fù)此操作流程完成所有孔道的壓漿作業(yè)。

3.2.6 落梁及支座灌漿

壓漿完畢后，需等待24h，在漿液終凝后并且強(qiáng)度達(dá)到40MPa，拆除節(jié)段中間部位吊裝精軋螺紋鋼，只保留端梁吊桿。

將落梁小車油缸緩慢下放，通過落梁天車的縱移和橫移功能，將支座中心線與墊石中心線調(diào)整為重合狀態(tài)，參照墊石頂部標(biāo)高，下落至設(shè)計(jì)位置，由測量參照梁體預(yù)制時(shí)在梁面預(yù)埋的控制點(diǎn)對(duì)標(biāo)高及坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)核，不符合要求的重新進(jìn)行調(diào)整，落梁完成后，在墊石頂部支設(shè)模板，用專用支座灌漿材料將支座螺栓孔及支座與墊石間的空隙灌注密實(shí)。

3.2.7 縱移過孔

落梁完且支座灌漿料強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，將節(jié)段梁吊桿、吊具拆除完成后，開始架橋機(jī)縱移過孔。縱移過孔過程中需注意：架橋機(jī)過孔、主梁前移時(shí)架橋機(jī)前后支腿必須拉設(shè)纜風(fēng)繩進(jìn)行錨固；架橋機(jī)過孔必須嚴(yán)格按照架橋機(jī)過孔步驟流程進(jìn)行操作；架橋機(jī)過孔時(shí)，橋跨底部嚴(yán)禁站人，架橋機(jī)周邊要拉設(shè)警戒帶，還要派專人進(jìn)行看守。

4.結(jié)束語

綜上所述，佛山地鐵2號(hào)線一期工程TJ4標(biāo)高架段上部結(jié)構(gòu)采用節(jié)段梁拼裝架設(shè)工法進(jìn)行施工，有效減少了對(duì)周邊居民生活環(huán)境、交通運(yùn)輸?shù)缆返挠绊?，解決了在市政工程施工中大跨度箱梁整體運(yùn)輸?shù)碾y題，大大地提高了施工進(jìn)度（4d/跨），可為今后類似工程提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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