向 焰
(中鐵二局,四川 成都 610031)
成灌鐵路都江堰支線、聯(lián)絡(luò)線特大橋位于都江堰市。左、右支線及左、右聯(lián)絡(luò)線,共計6 782 m,均采用橋梁結(jié)構(gòu),共計205個墩臺身,采用24m,32m單線簡支梁或連續(xù)梁;其中32m單線梁,梁重424 t。本橋原設(shè)計為預(yù)制、架設(shè)的施工方法,因線路曲線半徑小于600 m,無法采用架橋機架設(shè)而改為支架現(xiàn)澆施工方案;現(xiàn)澆簡支梁共58跨,其中有7跨現(xiàn)澆梁因張拉操作空間影響原位現(xiàn)澆制梁,而采用高位制梁、門式支架落梁就位的施工方案。
1)箱梁重達424 t,落梁高度達2.5 m,箱梁縱坡大,最大達28.5‰。如此大的落梁噸位和落梁高度,以及大縱坡的門式支架落梁,在國內(nèi)目前的鐵路施工中極為罕見。2)高位制梁完成后,進行箱梁預(yù)應(yīng)力的張拉,導(dǎo)致箱梁起拱,對臨時支墩要求高,并且箱梁重量轉(zhuǎn)移至門式支架后,要求現(xiàn)澆支架及臨時支墩應(yīng)拆除方便。3)落梁施工過程中,需多次頂升、下落箱梁,如何確保施工安全和確保落梁過程中箱梁不發(fā)生開裂是本方案的難點。
通常落梁有兩種方案:一種是在梁端設(shè)置倒換支撐實現(xiàn)落梁;另一種是在箱梁兩端拼裝門式支架,將制好的梁用千斤頂?shù)箵Q螺桿實現(xiàn)落梁。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,落梁高度達2.5 m左右,最大縱坡28.5‰?,F(xiàn)場不具備安裝倒換支撐,且難以實現(xiàn)大縱坡的控制條件,因此選用方案二,門式支架落梁,具有較高的安全性、可操作性。因此決定采用門式架高位落梁施工方案。
3.2.1 臨時支墩
根據(jù)施工方便及安全的原則,為避免箱梁預(yù)應(yīng)力張拉后,梁體起拱引起局部支架受力較大而現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)破壞以及拆除現(xiàn)澆支架方便,因此在梁端支座位置與墩頂墊石支架設(shè)置臨時支墩,支墩具有足夠的剛度、強度及穩(wěn)定性。臨時支墩見圖1。
圖1 臨時支墩設(shè)置示意圖
3.2.2 落梁支架
門式支架主要由四部分組成,支墩、承重梁、分配梁及落梁系統(tǒng),見圖2。1)鋼管支墩及基礎(chǔ)。通過計算,落梁支架采用φ603×12mm螺旋鋼管作支墩,每支墩設(shè)置4根鋼管,橫縱向鋼管間距各1.0 m,鋼管之間設(shè)置連接系,因鋼管支墩較高,在鋼管與墩身之間設(shè)置附著件,用于增加鋼管支墩的穩(wěn)定性。2)承重梁。根據(jù)現(xiàn)場材料,承重梁采用4HN800×300×14×26 mm型鋼,分為兩組,每組兩根型鋼中間設(shè)置一組吊點,型鋼之間設(shè)置連接板將其連接為整體,并且在型鋼局部受壓區(qū)域設(shè)置加勁板對其加強,防止出現(xiàn)局部破壞。3)分配梁。分配梁采用2Ⅰ56a組成,設(shè)置于與千斤頂上下兩層之間以及鋼管支墩頂部,用于平衡兩吊桿承受荷載及將上部荷載均勻的傳遞至每根鋼管上。4)落梁系統(tǒng)。落梁系統(tǒng)主要由吊桿及千斤頂組成。吊桿采用φ70 mm鋼棒,材質(zhì)采用20CrMnTi。因落梁高度、承重梁以及分配梁等累計計算,吊桿長度均大于7.5 m;為確保單端同步落梁,千斤頂采用同步千斤頂。因此選用TYZF320/200千斤頂,其各項性能見表1。
圖2 門式支架落梁系統(tǒng)示意圖
表1 TYZF千斤頂性能參數(shù)表
1)落梁施工工藝流程。現(xiàn)澆箱梁→搭設(shè)門式支架→起吊箱梁→拆除現(xiàn)澆支架→安裝支座→松開YCM錨具螺母2→千斤頂回油,卸落一個行程→鎖死YCM錨具螺母2,松開YCM錨具螺母1→千斤頂進油伸長一個行程,提升箱梁→松開YCM錨具螺母2→千斤頂回油,卸落一個行程→…(如此循環(huán),至落梁就位)…→調(diào)整箱梁線性及標高→支座灌漿、等強→拆除落梁支架。
2)施工準備。為確保梁端的雙頂單泵的同步性,在千斤頂使用前,應(yīng)進行游標千斤頂?shù)男:耍瑢⒛ψ柘嘟?個千斤頂配對使用。測量準備,選定控制點,做測量的控制測量,能滿足現(xiàn)場連續(xù)測量工作。
3)主要施工方法。a.提升梁體,鎖死頂部螺母。在頂梁準備就緒后,向一端的2臺千斤頂緩慢供油,油壓表不應(yīng)大于5 MPa/min,千斤頂將梁體稍稍頂離支架時,鎖死油閥及吊桿上螺母。提升箱梁時,先旋緊頂部螺母1,再開啟油泵提升箱梁,稍稍提升后,隨即旋緊下面一層的螺母2。b.支座安裝。梁體提升后,拆除梁底現(xiàn)澆支架,隨即安裝支座。安裝時,應(yīng)進行標高和跨度測量,確保各支座均滿足施工規(guī)范要求,同時應(yīng)保證橋墩錨栓孔的定位準確。c.梁體高差調(diào)整。落梁提升前檢查梁底平面、標高以及吊桿長度。先利用千斤頂預(yù)緊吊桿,再緩慢提升梁體。在落梁前再次復(fù)核梁體平面。在一端的梁體下落過程中不斷的調(diào)整下層螺母,向上旋轉(zhuǎn),至該端梁體落量為40mm,即完成首次落梁。d.落梁。落梁采用兩端交替落梁的方式,在首次落梁高差調(diào)整完畢后,即可進行正常落梁循環(huán),為保證梁體在下落過程中的安全,在梁體下落時應(yīng)分若干步進行,以40 mm為一小步為宜,至該端下落40 mm。e.倒頂。在按照上述方法落梁,至千斤頂用完一個行程后,需要對千斤頂?shù)鬼?,施工前?yīng)準確測量千斤頂?shù)纳扉L量及梁底標高,并利用千斤頂調(diào)平梁體。調(diào)平后,旋緊下層螺母2,松開上層螺母1,使千斤頂進油伸長活塞,并移動上部墊梁,完成千斤頂?shù)牡鬼敼ぷ?。f.縱坡調(diào)整。因箱梁采用水平制梁,而線路最大縱坡約90 cm,此類梁落梁時,先按上述步驟落梁,在支座距離墊石5 cm時,對高墩一端的吊桿進行鎖定,并設(shè)置反拉措施,隨即開始對矮墩端進行逐步落梁,直至完成梁體就位。
1)落梁千斤頂?shù)陌惭b位置應(yīng)準確,各個方向的平面位置偏差不超過5 mm,并保證千斤頂中心在同一直線上;2)油泵操作人員應(yīng)做到給油、回油均勻一致,不能出現(xiàn)突升、突降的現(xiàn)象,而且同端兩個油泵的操作人員應(yīng)做到動作和諧一致;3)落梁支架施工前,應(yīng)仔細復(fù)核橫梁的標高,以及在安裝千斤頂及墊梁時,應(yīng)用薄鋼板將其墊平;4)落梁施工時兩端高差應(yīng)控制在40 mm以內(nèi),以保證梁體不會出現(xiàn)劈裂或縱向偏移現(xiàn)象。
成灌鐵路簡支箱梁采用門式支架落梁是在特定的環(huán)境、特殊的設(shè)計和工期要求下,經(jīng)過多種技術(shù)方案比選確定的一種安全可靠、保證質(zhì)量和工期的施工技術(shù)方案。在今后類似的工程施工中,當條件允許時,從經(jīng)濟及操作方便考慮,盡量在梁端設(shè)置倒換支撐實現(xiàn)落梁的方案;而當不滿足空間無法滿足安裝倒換支撐時,采用門式支架落梁方案可行。
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