限制條件下人工橫移架梁施工技術(shù)

婁 恒

(中鐵十四局集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000)

0 引言

目前，在預(yù)制梁架設(shè)施工中，使用架橋機(jī)或龍門吊架梁已經(jīng)十分普遍，在工期和安全方面，優(yōu)勢(shì)十分明顯，我國(guó)大噸位架橋機(jī)目前已處于世界領(lǐng)先地位[1]。

實(shí)際施工中，受地形或障礙物影響，架橋機(jī)無(wú)法正常過(guò)孔不可避免，此時(shí)不得不使用一些非常規(guī)方法。趙健[2]結(jié)合天津營(yíng)城大橋，介紹了一種利用簡(jiǎn)易懸臂龍門架架設(shè)斜交箱梁的施工方法；曹衛(wèi)平、余昌平等[3]采用墩旁等跨支架橫移方式，利用縱橫移小車，總結(jié)了小箱梁安裝一體化技術(shù)。除了上述方法外，還有一種更為簡(jiǎn)易的人工橫移法[4]，即預(yù)先將梁體用架橋機(jī)安放于孔跨中部，配以簡(jiǎn)易的頂推或牽引設(shè)備，人工將梁體橫向移動(dòng)到位。

國(guó)內(nèi)對(duì)人工橫移梁技術(shù)早有應(yīng)用。劉吉昌[5]以廣東省仁新高速深渡水大橋40 m T梁高空架設(shè)為例，提出了一種適用于狹小空間的新型墩頂移梁法，架梁后平面位置檢測(cè)表明，偏差值關(guān)于橋梁中軸線左右對(duì)稱，且隨距離的增加呈緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)；在廣珠城際珠海站橫移梁施工中，李碧娟[6]總結(jié)了城際軌道高架站橫移梁施工技術(shù)，通過(guò)簡(jiǎn)易橫移小車和施工平臺(tái)的使用，大大縮短了工期，為軌道交通工程提供了借鑒；樊偉、蔣根謀[7]對(duì)石太鐵路某上行橋人工橫移梁施工工藝進(jìn)行了介紹，并展望了該技術(shù)在既有鐵路改造領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

人工橫移梁法設(shè)備拼裝簡(jiǎn)單、工作過(guò)程平穩(wěn)、適用環(huán)境寬泛，對(duì)于降低不利因素干擾效果顯著。文章介紹一種更為簡(jiǎn)易的人工橫移架梁施工方法，此方法無(wú)需制作移梁小車，僅通過(guò)簡(jiǎn)易滑道及倒鏈即實(shí)現(xiàn)了架梁目的。

1 工程概況

廣東仁博高速公路新莊大橋共6跨，設(shè)計(jì)72片20 m T梁，梁高1.5 m，頂板寬1.7 m(中梁)和1.85 m(邊梁)，單片梁混凝土方量最大15.5 m3，吊重40.5 t。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)墩梁頂與高壓線之間的垂直距離約13 m，架橋機(jī)自身高度7.5 m，根據(jù)規(guī)定，高壓線下施工安全距離不得少于8.5 m[8]。由于高壓線為附近企業(yè)動(dòng)力電，斷電會(huì)影響正常生產(chǎn)，為避免施工停滯，同時(shí)考慮安全因素，決定在受影響范圍內(nèi)采用人工橫移架梁方案，可大幅降低架梁空間操作高度不足的約束，同時(shí)確保正常供電。高壓線與墩位平面位置如圖1所示。

2 總體施工方案

綜合論證后決定，第4跨,第5跨使用架橋機(jī)將梁體縱移到指定位置后，再采用人工橫移、落梁就位，通過(guò)架橋機(jī)和人工配合，使待架梁體準(zhǔn)確地落在滑動(dòng)裝置上，接著采用倒鏈葫蘆及滑輪組兩端同步牽引梁體橫向滑移。

第6跨采用汽車吊在左側(cè)吊裝架設(shè)T梁，后采用人工橫移就位。T梁橫斷面如圖2所示。

3 滑移裝置設(shè)計(jì)及計(jì)算

3.1 滑移裝置

將枕木平鋪在蓋梁頂面，與蓋梁密貼；枕木上放置單根P43重型鋼軌作滑道，橫移過(guò)程中兼起限位作用；在槽鋼內(nèi)部粘貼四氟乙烯板，將槽鋼反扣在鋼軌上；梁底面與槽鋼之間墊20 mm厚鋼板壓塊?；瑒?dòng)裝置構(gòu)造如圖3所示，實(shí)物如圖4所示。

3.2 落梁千斤頂

由于落梁空間受限，普通千斤頂無(wú)法安放，委托專業(yè)廠家定制4臺(tái)50 t扁形油壓千斤頂，直徑110 mm，高度120 mm，最大行程100 mm，各配1臺(tái)手動(dòng)油泵。千斤頂實(shí)物如圖5所示。

3.3 受力計(jì)算

1)倒鏈葫蘆橫移拉力。

單片梁重量N=410 kN，查閱相關(guān)手冊(cè)[9]，四氟滑板最大靜摩擦系數(shù)μ=0.08，則每端倒鏈葫蘆需提供牽引力：

F=μN(yùn)=410×0.08/2=16.4 kN≈1.64 t。

梁體兩端各配置1個(gè)5 t倒鏈葫蘆。

2)四氟滑板承壓應(yīng)力。

鋼軌寬70 mm，四氟滑板與鋼軌接觸面寬度取50 mm，長(zhǎng)度取梁底寬度900 mm，端反力為R=410/2=205 kN，滑板容許壓應(yīng)力[σ]=5 MPa。

σ壓=R/S=205×103/(900×50)=4.5 MPa<5 MPa，滿足要求。

3)牽引鋼絲繩拉力。

查相關(guān)規(guī)范[10]，牽引鋼絲繩安全系數(shù)取K=3.5。

鋼絲繩最小破斷拉力：

其中，F(xiàn)0為鋼絲繩最小破斷拉力，kN；d為鋼絲繩公稱直徑，mm；R0為鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度，取1 570 MPa；K′為鋼絲繩最小破斷拉力系數(shù)，取0.295。取F0=16.4 kN，反算鋼絲繩最小直徑d=11 mm。

為保證施工質(zhì)量、安全及現(xiàn)場(chǎng)既有條件，梁體橫移施工時(shí)選用φ20 mm。

4 人工橫移架梁施工工藝技術(shù)

4.1 工藝流程

人工橫移與落梁流程如圖6所示。

4.2 滑道系統(tǒng)安裝

1)滑道鋪設(shè)。

將12 cm×12 cm枕木直接平鋪在蓋梁頂面上作滑道，用薄鋼片找平，間距40 cm。

每隔2道枕木在蓋梁上鉆孔植筋，錨固滑道,如圖7所示。

2)拖拽導(dǎo)向點(diǎn)設(shè)置。

在梁體滑移終點(diǎn)側(cè)用φ20 mm鋼絲繩自墩柱纏繞一圈鎖固，鋼絲繩與墩柱混凝土間用木楔隔離，間距30 cm；將鋼絲繩牽引至蓋梁外側(cè)擋塊處，勾掛一個(gè)5 t定滑輪組固定端部，滑輪組在擋塊上水平放置。鋼絲繩與混凝土接觸部位均墊方木或型鋼隔離。

3)拖拽固定點(diǎn)設(shè)置。

在梁體滑移起點(diǎn)側(cè)用φ20 mm鋼絲繩繞擋塊一圈鎖固，鋼絲繩與混凝土接觸部位均墊方木或型鋼隔離。整個(gè)人工輔助架梁牽引系統(tǒng)組裝完成后如圖8所示。

4.3 人工橫移架梁

1)梁體就位。

汽車吊將待架梁體起吊到達(dá)準(zhǔn)備作橫移的起步點(diǎn)，將橫移滑動(dòng)裝置在軌道就位，并在軌道上涂抹潤(rùn)滑油以減少橫移摩擦力，后將梁體緩慢安裝在滑動(dòng)裝置中心位置。

梁體吊裝就位后，在滑動(dòng)裝置兩側(cè)安裝原木支撐穩(wěn)固梁體，然后拆除架橋機(jī)/汽車吊的吊索。

在梁體兩端、軌道外側(cè)20 cm范圍內(nèi)纏繞一道φ20 mm鋼絲繩并用卡扣鎖固，鋼絲繩與混凝土接觸部位均墊方木或型鋼隔離。

2)橫移遷移系統(tǒng)安裝。

用一根φ20 mm鋼絲繩一端與梁體上的繞梁鋼絲繩在靠近梁體底部位置鎖固，另一端經(jīng)拖拽導(dǎo)向點(diǎn)5 t導(dǎo)向輪后折回與10 t倒鏈葫蘆一端勾掛；倒鏈葫蘆的另一端與套在擋塊上的鋼絲繩勾掛，如圖9所示。

3)人工橫移。

梁體兩端各安排2名工人站在蓋梁上拉倒鏈葫蘆，使梁兩端同步、均速移動(dòng)。安排專人監(jiān)視滑動(dòng)裝置的運(yùn)行情況，觀察滑板偏移、滑動(dòng)同步、軌道變形情況。

4)人工落梁。

梁體到位后，梁端用2臺(tái)特制千斤頂頂起梁體，抽出橫移滑板；割除梁底部位軌道，移走枕木；安裝好支座，逐級(jí)緩慢下放千斤頂；卸落行程用完時(shí)再安放另外2臺(tái)千斤頂進(jìn)行接力，直至將梁體穩(wěn)固落在支座上。

落梁過(guò)程中用線錘檢查梁端線、梁邊線、梁軸線是否正確，用千斤頂調(diào)整梁體前后、左右偏差。

軌道表面必須光滑無(wú)雜物，為減少摩擦力，在滑板與軌道接觸面涂抹潤(rùn)滑油。

鋼軌接頭處不能有大于1.5 mm錯(cuò)臺(tái)。

梁體兩端底部必須與滑槽緊貼密實(shí)，邊梁必須在翼板下方設(shè)置支撐體系。

人工牽引時(shí)兩端必須安排專人負(fù)責(zé)盯控，并保證梁體兩端同步進(jìn)行橫移，若發(fā)生滑槽偏移或滑板變形等情況，則必須立即停止?fàn)恳?/p>

落梁時(shí)反復(fù)測(cè)量梁體中心線是否與支座中心重合。

4.4 安全及質(zhì)量保證措施

1)在蓋梁上作業(yè)時(shí)，施工人員必須按規(guī)定配戴安全防護(hù)用品，聽從指揮。2)鋼絲繩在使用過(guò)程中，必須經(jīng)常檢查磨損情況，損壞嚴(yán)重的，應(yīng)及時(shí)更換。3)軌道表面應(yīng)光滑無(wú)雜物，為減少摩擦力，可在滑板與軌道接觸面涂抹潤(rùn)滑油。鋼軌接頭處不能有大于1.5 mm的錯(cuò)臺(tái)。4)人工牽引時(shí)兩端必須安排專人負(fù)責(zé)盯控，并保證梁體兩端同步進(jìn)行橫移，若發(fā)生滑槽偏移或滑板變形等情況，則必須立即停止?fàn)恳?)梁體兩端底部必須與滑槽緊貼密實(shí)，邊梁必須在翼板下方設(shè)置支撐體系。6)落梁時(shí)反復(fù)測(cè)量梁體中心線是否與支座中心重合。

5 結(jié)語(yǔ)

存在限制條件致使預(yù)制梁架設(shè)施工困難時(shí)，人工橫移架梁不失為一種有效的施工措施。施工時(shí)只要能將梁放置在該孔內(nèi)，橫移施工即可有效開展，可有效地降低四周空間對(duì)架梁的干擾。傳統(tǒng)人工橫移梁時(shí)還要制作專門的移梁小車，而該方法僅使用簡(jiǎn)易滑道，在倒鏈的輔助下，即可實(shí)現(xiàn)架梁，在成本、設(shè)備投入及操作等方面呈現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢(shì)。