淺談跨河鋼桁架橋預(yù)制橋面板吊裝施工技術(shù)

李耕文 龍彪 孫曉滿 楊剛 賴青云 張純

1.徐州市交通運輸局，中國·江蘇 徐州 221000

2.中建三局集團有限公司，中國·湖北 武漢 430000

1 引言

在傳統(tǒng)公路橋梁橋面板吊裝施工中，多采用汽車吊、履帶吊對橋面板進(jìn)行吊裝，鋼桁架橋因鋼桁架橋門架、上平聯(lián)K形梁限制，采用傳統(tǒng)汽車吊、履帶吊吊裝方式進(jìn)行吊裝，吊裝空間不足，需穿過鋼桁架，吊裝過程易對已安裝完成鋼桁架造成損壞且危險性較大。為了解決以上問題，以工程實際建設(shè)情況為出發(fā)點，聯(lián)合相關(guān)單位進(jìn)行施工工藝改良，創(chuàng)新性采用架橋機進(jìn)行吊裝，并在206國道徐州改線建設(shè)工程G206-1標(biāo)不老河大橋鋼桁架橋面板吊裝中成功應(yīng)用實踐，探索出在有限凈空條件下鋼桁架橋橋面板吊裝施工技術(shù)，并對橋面板安裝施工關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行深入研究。

2 工藝應(yīng)用路線

在橋面板吊裝時，應(yīng)在考慮引橋預(yù)應(yīng)力箱梁施工完成的基礎(chǔ)上考慮吊裝方式。通過對鋼桁架內(nèi)凈空進(jìn)行分析，在北岸引橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁吊裝完成之后，優(yōu)化架橋機結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新性采用改良后的架橋機進(jìn)行吊裝，確保架橋機在過孔、架橋機天車運行過程當(dāng)中高度滿足鋼桁架凈空要求。同時采用科學(xué)的橋面板吊裝順序及方法，考慮在鋼桁架內(nèi)外各設(shè)置1臺天車，采用1臺天車吊裝及2臺天車聯(lián)合吊裝有效轉(zhuǎn)換的方法，有效解決受橋門架高度影響的第一跨及最后一跨橋面板吊裝的問題[1,2]。具體施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

3 操作要點

3.1 施工準(zhǔn)備

①橋面板預(yù)制完成，外形、預(yù)埋件尺寸和位置、允許偏差等通過驗收，存放時間滿足設(shè)計要求。

②橋面板預(yù)制場至不老河大橋運輸通道施工完成，能夠滿足橋面板運輸車輛全天候通行。

③鋼桁架安裝完畢，北岸引橋箱梁運輸及安裝施工完成。

④安裝橋面板所用架橋機已組織進(jìn)場安裝調(diào)試完畢，并通過驗收，可以投入使用。

3.2 限高分析

本工程采用架橋機高度為8.595m，鋼桁架橋門架處凈高為6.1m，非橋門架處凈高分別為9.20m，無法滿足NF180-40架橋機整體通過本鋼桁架，經(jīng)過對架橋機組成各部件的實際高度測算，架橋機拆除天車后實際高度為5.373m，可以滿足架橋機不帶天車通過需求。通過對鋼桁架K形梁長度分析，架橋機天車需在汽車吊的配合下通過K形梁吊入桁架內(nèi)部。鋼桁架內(nèi)凈空滿足架橋機在桁架內(nèi)整體性運行作業(yè)的要求。橋門架處限高分析見圖2。

圖2 鋼桁架橋橋門架處尺寸設(shè)計示意圖

3.3 橋面板吊裝

架橋機天車自重16t，采用2個吊點進(jìn)行橋面板吊裝。選用公稱抗拉強度為1700N/mm2的6×37鋼絲繩，直徑選用主梁吊裝的鋼絲繩D=43mm，查鋼絲繩性能表可知其破斷拉力為1185KN，鋼絲繩水平夾角按最小60°計算，安全系數(shù)K=1185/(80/sin60°）=12.8＞8倍（符合《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》），卸扣采用2個10t、D型卸扣，滿足施工要求。在實際應(yīng)用過程當(dāng)中對機械操作手的專業(yè)度要求較高，同時因預(yù)制橋面板厚度較薄、體積較大，為防止起吊時產(chǎn)生裂紋，預(yù)制橋面板強度達(dá)到100%方可起吊，預(yù)制橋面板采用四點起吊。橋面板在采用龍門吊起吊過程中，應(yīng)輕起輕落，不得受到碰撞，注意保護預(yù)制橋面板邊緣剪力鍵[3]。

橋面板運輸就位后，移動架橋機1號天車，吊裝橋面板運輸至門架端，一端下落至架橋機橫梁上，采用枕木下墊，移動2號天車起吊橋面板2號吊點，1號吊點利用中支腿橫梁枕木支墊，1號天車后移至1號吊點起吊1號吊點，2臺天車聯(lián)合完成橋面板吊裝，具體吊裝步驟如下：橋面板運輸→1號天車吊裝橋面板→1號天車吊裝橋面板前移至門架端，1號吊點落中支腿橫梁枕木上→1號天車吊裝橋面板前移至門架端→1號天車松掉鋼絲繩，后移吊裝2號吊點→2臺天車吊裝橋面板前移就位→落梁。利用上述方法向桁架內(nèi)運輸橋面板至第一跨，利用2號天車吊裝橋面板安裝同孔橋面板，安裝完成第一孔后，架橋機過孔，利用2號天車吊裝橋面板，利用同樣的方法采用2臺天車吊裝最后一跨橋面板[4]。橋面板吊裝見圖3、圖4。

圖3 1、2天車聯(lián)合吊裝示意圖

圖4 2號天車吊裝同孔橋面板示意圖

4 結(jié)語

206國道徐州改線段建設(shè)工程G206-1標(biāo)不老河大橋橋面板吊裝施工因受具體施工作業(yè)空間限制無法采用傳統(tǒng)吊裝方式，在本工程施工當(dāng)中通過對架橋機的改良創(chuàng)新性地提出了有限凈空條件下橋面板的吊裝方法，該種施工方法具有施工周期快、施工安全性高、人員機械設(shè)備投入少、工程質(zhì)量較高等特點。有效地解決了傳統(tǒng)橋面板采用汽車吊吊裝存在凈空不足吊裝難度大的難題，便于安全、高效地完成鋼桁架橋橋面板吊裝施工；采用的橋面板吊裝方法對相似工程施工具有借鑒指導(dǎo)意義。