溧寧高速公路鋼混疊合梁雙導(dǎo)梁安設(shè)技術(shù)研究

李瑞民，王芮文

(1.江蘇兆信項(xiàng)目管理有限公司，江蘇 南京 210000；2.江蘇森淼工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

0 引 言

溧寧高速公路C匝道跨S239橋共六聯(lián)，其中第三聯(lián)為50 m一跨上跨既有公路鋼箱梁組合結(jié)構(gòu)，箱梁上口寬2.48 m，下口寬1.9 m，鋼箱梁最高2.3 m。鋼箱梁每片重95.5 t，由4片鋼箱組成，鋼箱梁縱向均為直線，中橫梁均垂直于縱梁，端橫梁、支承橫梁平行于相應(yīng)蓋梁中心線，混凝土橋面板挑臂長(zhǎng)度變化，邊緣線為圓弧線。鋼箱梁采用工廠化制作，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝成整體，采用架橋機(jī)架設(shè)就位后焊接梁間橫向連接成整體，接著用C50鋼筋混凝土板連接鋼箱梁頂面和相鄰梁，各道工序結(jié)束后，設(shè)立鋼筋網(wǎng)片，澆筑水泥混凝土橋面鋪裝。

1 箱梁架設(shè)前的準(zhǔn)備工作

1.1 上道工序的檢查

鋼箱梁安裝施工之前，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注下部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，比如橋墩墩頂高程是否符合圖紙和規(guī)范要求，是否有較大裂縫或者影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫，是否有較大的質(zhì)量缺陷(露筋、破損、保護(hù)層厚度不足)、支座墊石的高程是否符合要求，是否有裂縫、破損等明顯缺陷。假如橋梁下部的支撐構(gòu)件存在質(zhì)量缺陷或隱患，應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行處理，然后才能進(jìn)行安裝。

鋼箱梁架設(shè)前，鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝完成并通過驗(yàn)收合格，蓋梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度，各部位尺寸及標(biāo)高復(fù)核準(zhǔn)確無誤。特別是橋梁墩臺(tái)的中心線具體位置和支座的支撐點(diǎn)具體位置必須用全站儀準(zhǔn)確測(cè)出。

鋼箱梁在吊裝前需要做的一項(xiàng)重要的工作就是，逐梁檢查其焊接質(zhì)量、尺寸，并按順序進(jìn)行編號(hào)。

0#～10#兩聯(lián)箱梁完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，能夠承載架橋機(jī)調(diào)運(yùn)鋼箱梁荷載。

1.2 對(duì)架橋機(jī)檢查

架橋機(jī)的安全性必須得到重視。比如，架橋機(jī)支腿的輪子是不是有懸空現(xiàn)象，下部的支柱是不是能夠承重和受力。需要檢查前支腿的支撐部位和支撐情況，使其必須垂直與橋梁墩臺(tái)墊石的基準(zhǔn)面，所有的支撐都必須牢固可靠、查看下部導(dǎo)梁預(yù)埋件位置是不是有錯(cuò)誤。另外，架橋機(jī)的所有位置移動(dòng)限位裝置是不是能有效并可靠，運(yùn)作是不是靈活。還要查看起吊的吊具質(zhì)量情況，如變形情況，是否銹蝕，并有裂縫。檢查卷?yè)P(yáng)機(jī)的剎車制動(dòng)情況，控制系統(tǒng)等。查看吊索或者鋼絲繩是否損壞，是否安全，連接件是否可靠安全。檢查整個(gè)的吊裝系統(tǒng)的安全性是否符合要求等等。

1.3 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

架橋機(jī)架梁前，已完成了墩、柱、蓋梁、梁的澆筑任務(wù)，同時(shí)，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行了清理、平整、照明燈具安裝、調(diào)試完畢，具備了架梁的條件。

根據(jù)三通一平的要求，所有的吊裝起重設(shè)備道路必須滿足重載車輛運(yùn)輸?shù)囊?，道路?jiān)實(shí)平整，確保運(yùn)輸移動(dòng)安全可靠。

2 架橋機(jī)的選用

架橋機(jī)的型號(hào)選擇必須與起重的鋼箱梁自重相匹配。必須根據(jù)鋼箱梁的斷面尺寸、長(zhǎng)度以及重量進(jìn)行選配。通過性能方面的對(duì)比，項(xiàng)目部選用了JQG200-55A3/55 m型架橋機(jī)，其雙導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)安全可靠。本雙導(dǎo)梁架橋機(jī)額定的架設(shè)箱梁最大長(zhǎng)度超過55 m，額定的最大的重物起重噸位為200 t，可以滿足的縱坡度是±3.5%。而本箱梁的總長(zhǎng)度為50 m，箱梁的重要不超過100 t，通過計(jì)算及研討認(rèn)為，架橋機(jī)雙導(dǎo)梁系統(tǒng)滿足使用需要。

考慮到鋼箱梁長(zhǎng)度，選擇運(yùn)梁車運(yùn)梁，具有馬力大、速度快的特點(diǎn)，運(yùn)梁車將拼裝完成的鋼箱梁倒運(yùn)到架橋機(jī)處進(jìn)行喂梁。

3 鋼箱梁架梁

3.1 架梁順序

考慮到本橋鋼箱梁跨揚(yáng)溧高速公路架設(shè)，需封鎖高速公路，因此架設(shè)步驟盡量減少在高速公路上空作業(yè)時(shí)間。

架梁總體順序?yàn)椋旱谝徊?，架橋機(jī)利用封鎖時(shí)間過孔；第二步，架橋機(jī)利用每次封鎖時(shí)間從左至右依次架設(shè)4片鋼箱梁；隨后一步，當(dāng)架設(shè)的鋼箱梁相鄰的梁體之間橫向連接被焊接或固定后，則進(jìn)行預(yù)制的混凝土橋面板體的施工架設(shè)；第四步，架橋機(jī)架設(shè)完橋面板后，后退至第二聯(lián)箱梁上，進(jìn)行拆解、退場(chǎng)。

3.2 架梁期間高速封鎖導(dǎo)行安排

跨S239的鋼箱梁架設(shè)施工的工期計(jì)劃。具體要點(diǎn)安排共20 d。根據(jù)架梁施工計(jì)劃時(shí)間表排出跨揚(yáng)溧高速公路孔的詳細(xì)時(shí)間表，向高速公路管理部門提報(bào)封鎖計(jì)劃。

如果完成跨S239架梁施工計(jì)劃需要封鎖公路超過5次。其中架橋機(jī)過孔為第1個(gè)點(diǎn)，然后每片梁架設(shè)各要一個(gè)點(diǎn)。要點(diǎn)時(shí)間根據(jù)高速管理部門批準(zhǔn)的時(shí)間進(jìn)行，安排在車流量較少時(shí)段進(jìn)行架梁。

鋼箱梁橫梁的焊接、預(yù)制混凝土橋面板的架設(shè)、現(xiàn)澆面板的施工，根據(jù)施工進(jìn)度，按照每幅道路封閉2車道，留下兩車道通行的原則，分段架設(shè)，不需要封鎖高速公路。

架橋機(jī)完成后，后退至第二聯(lián)過揚(yáng)溧高速上孔時(shí)，因橋面板已經(jīng)形成封閉，不會(huì)對(duì)高速公路造成影響，故不封鎖高速公路。

3.3 架橋機(jī)過孔、架梁作業(yè)

架橋機(jī)過孔。架橋機(jī)過孔前，在已完成的箱梁上將架橋機(jī)組裝完畢并進(jìn)行試運(yùn)行，提前將前橫移軌道鋪裝至11#墩墩頂，按照要求進(jìn)行設(shè)置，并用鋼絲繩將軌道與蓋梁固定在一起，防止位移。

首先，主梁前進(jìn)，臨時(shí)支腿行走至高速公路邊停止，等待封鎖高速公路。第二步，封閉S239公路，鋼箱梁逐梁向前進(jìn)發(fā)25 m。第三次，把后部支腿抬起來，中間部分的支腿向前走25 m，將后部支腿放下來。再次，主梁前移25 m，到達(dá)11#墩，落下并加固臨時(shí)支腿。最后，前支腿前移至11#墩并落下加固，過孔完成。

架梁作業(yè)。架橋機(jī)的鋼箱梁架設(shè)是關(guān)鍵工作。必須重視每道工序的銜接與密切關(guān)注。當(dāng)架橋機(jī)移動(dòng)過孔完成以后，負(fù)責(zé)運(yùn)送梁體的炮車向后倒車，把箱梁移送到架橋機(jī)的后端部，前部的天車把鋼箱梁吊起來，同時(shí)，移運(yùn)的梁車必須同步配合，當(dāng)前部的天車吊著鋼箱梁向前移動(dòng)中，后部的天車移動(dòng)到位，這樣，前邊的和后邊的天車一起移動(dòng)到落梁的理論位置，并且把鋼箱梁的整體下落，直到其高度與擋塊高度一致。當(dāng)橫向移動(dòng)到鋼箱梁預(yù)設(shè)位置的中心線后，小心地將梁體安放在其支座上方。

在鋼箱梁就位后，立即對(duì)鋼箱梁端橫梁用枕木進(jìn)行支撐，在兩片梁就位后，立即對(duì)兩片梁之橫梁進(jìn)行焊接。第一步，運(yùn)梁炮車倒車將梁運(yùn)至架橋機(jī)后端，前天車吊起鋼箱梁前行至10號(hào)墩外高速公路邊。

第二步，封鎖高速公路后，前天車吊梁繼續(xù)縱移，后吊點(diǎn)到達(dá)后天車位置，梁體后端由后天車吊起。隨后一步，前邊的和后邊的天車一定要保持同步縱向移運(yùn)，并把鋼箱梁移動(dòng)到本梁的設(shè)計(jì)中心。最后一步，把鋼箱梁小心地放下來、然后緩慢地橫向運(yùn)送到中心位置以后，把鋼箱梁放在支座上。

3.4 鋼箱梁吊點(diǎn)選擇

由于本橋鋼箱梁自重輕，為直線梁，架設(shè)采用扁擔(dān)梁起吊，在與設(shè)計(jì)單位溝通后，采取四點(diǎn)吊裝法進(jìn)行鋼梁吊裝架設(shè)，即在鋼箱梁兩端距梁端2.65 m處焊接專用吊裝吊耳，每側(cè)一個(gè)，共四個(gè)。

起吊的吊鉤耳的主要承力板選擇30 mm的厚鋼板，最外邊用于加強(qiáng)的環(huán)狀板面選擇20 mm的厚鋼板，起吊的吊鉤耳左右兩邊采用厚鋼板加固。銷軸直徑為φ60 mm。

3.5 預(yù)制混凝土面板的吊裝

預(yù)制混凝土面板的吊裝施工同橫梁焊接施工一樣，分段施工，分幅封閉車道，此處不在重復(fù)。預(yù)制混凝土面板吊裝在預(yù)制板完成三個(gè)月后進(jìn)行。在進(jìn)行水泥混凝土混凝土面板安設(shè)時(shí)，必須動(dòng)作要緩慢，避免板與板、板與梁之間發(fā)生碰擦，使其破損。安設(shè)時(shí)，混凝土面板必須對(duì)照相關(guān)的圖紙，偏差必須滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)以及施工規(guī)范的要求。

4 質(zhì)量保證措施

4.1 鋼箱梁質(zhì)量控制

鋼箱梁由于其重量大，構(gòu)件長(zhǎng)，截面高等特性，屬于特大型構(gòu)件吊裝，一旦安裝就位，很難進(jìn)行大的調(diào)整。因此，在構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后必須從制作質(zhì)量和已安裝結(jié)構(gòu)質(zhì)量?jī)煞矫孢M(jìn)行綜合控制，進(jìn)行全面的復(fù)測(cè)工作。所有實(shí)測(cè)資料必須有詳細(xì)記錄，以此做為鋼箱梁安裝的依據(jù)，在安裝時(shí)進(jìn)行有效的控制，保證安裝精度。

4.2 安裝前的測(cè)量和劃線

復(fù)測(cè)橋墩垂直度和支座標(biāo)高，測(cè)放鋼梁縱橫向中心線。對(duì)橋梁墩臺(tái)的跨距進(jìn)行檢查，在進(jìn)行實(shí)測(cè)值檢查后，要提供鋼箱梁的制作廠，目的是要準(zhǔn)確地定出最終鋼箱梁的長(zhǎng)度。在檢查過程中，所有的檢查數(shù)據(jù)記錄必須詳細(xì)，并且不能錯(cuò)位。重要的一步就是在鋼箱梁的底板上要標(biāo)示出支座的中心線位置和邊線位置。根據(jù)我們確定的定位邊線將鋼箱梁定位。隨著，采用大噸位的千斤頂對(duì)位置進(jìn)行微小調(diào)整。最后焊接定位。

4.3 鋼梁拼裝、安裝質(zhì)量保證措施

主要是因?yàn)殇撓淞翰捎玫氖钦w的組裝方法，因此，必須在施焊前編制焊接順序，目的是控制焊接不要產(chǎn)生變形。

鋼梁起吊時(shí)應(yīng)調(diào)整平穩(wěn)，組對(duì)定位時(shí)應(yīng)使用定位沖將其固定，保證螺栓能自由穿入，以保證組對(duì)精度。

在鋼箱梁安設(shè)工作完成后，必須還要檢查一下安裝的高程情況、位置情況以及上拱的情況，只有這些指標(biāo)滿足要求以后，才能進(jìn)行下一道工序和操作的施工。

最后，等到鋼箱梁安設(shè)完成之后，各個(gè)位置控制的點(diǎn)應(yīng)該用全站儀進(jìn)行復(fù)核檢查。當(dāng)箱梁本身或者混凝土預(yù)制橋面位置確定時(shí)，應(yīng)采用圖紙表明的每20 m一個(gè)斷面進(jìn)行，并且一個(gè)斷面有三個(gè)位置控制點(diǎn)，隨著，進(jìn)行每一個(gè)點(diǎn)的施測(cè)工作，按規(guī)范和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求，其偏差范圍控制在△x≤3 mm、△y≤3 mm和△α≤10"。必須使縱橫坡值滿足規(guī)范和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的基本要求。

5 結(jié) 語

雙導(dǎo)梁架設(shè)鋼混疊合結(jié)構(gòu)是確保箱梁安裝的質(zhì)量的重要措施，在施工過程中通過對(duì)方案細(xì)化、措施制定以及過程控制，安裝的質(zhì)量符合要求，安全得到了保證，工藝值得推廣應(yīng)用。