金 鑫
(天津市國盛工程造價咨詢有限公司,天津 225009)
移動模架造橋機是一種自帶模板,利用承臺或墩柱作為支承,在模板內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場澆注混凝土的施工機械。移動模架先拼裝主梁,其次按橫梁、配重塊、底模、側(cè)模的安裝順序完成整套移動模架的拼裝工作。移動模架造橋機施工質(zhì)量好,操作簡便,成本低廉,已廣泛應(yīng)用在公路橋、鐵路橋的連續(xù)梁施工中。本文以某高速公路一標(biāo)段施工為例,介紹了DXZ40/1300 下行式移動模架拼裝提升施工技術(shù)。
某高速公路工程一標(biāo)段,永定河特大橋71#~84#墩跨越永定河河道,其墩高平均為30m,梁部為13 孔40m 簡支箱梁,梁底寬5.15m,梁頂寬12m,梁高3.75m,每孔箱梁約1100t,采用DXZ40/1300 下行式移動模架施工。
該移動模架全長86.35m,重約660t,主要由主框架總成、外模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、墩旁托架、前輔助支腿、中輔助支腿、后輔助支腿、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及輔助設(shè)施等部分組成。
移動模架拼裝有二種:(1)支架法。由于該段橋墩支架基礎(chǔ)要求高,搭設(shè)所需桿件非常多,且均需人工配合吊機進(jìn)行搭設(shè);氣候因素對支架搭設(shè)效率影響大;吊機作業(yè)頻繁、配合人員需高空作業(yè),作業(yè)內(nèi)容立體交叉,施工周期又長;需投入大量臨時設(shè)施,重復(fù)利用性差;(2)提升法。需在地面設(shè)置臨時拼裝支點,在橋墩頂設(shè)置提升扁擔(dān)梁、千斤頂、高壓油泵等,通過多次頂升將移動模架就位;提升設(shè)備、參數(shù)設(shè)計的安全性是關(guān)鍵,現(xiàn)場人員規(guī)范性操作是安全的卡控重點;需一次性投入系統(tǒng)設(shè)備,可重復(fù)使用。
經(jīng)測算分析,支架法較提升法,投入設(shè)施多、綜合費用高。綜合分析比選,確定該移動模架采用提升法拼裝方案。具體技術(shù)參數(shù)見表1。
表1 DXZ40/1300 下行式移動模架主要技術(shù)參數(shù)
在82#、83#墩墩頂預(yù)埋φ32 精軋螺紋鋼,長度1.4m(錨固長度1m,外露長度0.4m),共32 根(強度等級為PSB1080MPa),為固定提升用扁擔(dān)梁而設(shè)置。在橋墩兩側(cè)從墩頂向下3.65m 處,設(shè)置將來移動模架支撐托架就位固定預(yù)留孔(孔口長寬為0.9m,孔深0.7m)。
經(jīng)實踐證明,該預(yù)埋件、預(yù)留孔的準(zhǔn)確定位尤為關(guān)鍵,橋墩墩身澆筑完成后,進(jìn)行測量復(fù)核也非常必要。
根據(jù)永定河特大橋71# ~84#墩區(qū)域地形情況及施工總體方案要求,82# ~83#墩南側(cè)離線路中心線約30m 處設(shè)置移動模架散件存放場地(長80m、寬60m),81# ~83#墩區(qū)域作為拼裝作業(yè)場地,根據(jù)現(xiàn)場情況統(tǒng)一進(jìn)行了取平碾壓(長100m、寬35m)。
共布置12 個支撐點,其中82#墩、83#墩兩側(cè)利用位移臺車作為支撐點,其余8 個支撐點采用了枕木垛,枕木垛須堅實可靠,達(dá)到了承壓能力60m 要求。拼裝支撐點設(shè)置見圖1。
圖1 拼裝支撐點設(shè)置
主框架部分由并列的2 組縱梁及底模桁架組成見圖2。每組縱梁由5 節(jié)承重鋼箱梁(8m +8m+10m + 10m + 8m)組成,相鄰兩組中心距為12m,鋼箱梁高3.1m,翼緣板寬2.02m,腹板中心距1.8m,鋼箱梁接頭采用螺栓節(jié)點板聯(lián)結(jié)。底模桁架共9 組,底模支撐梁為桁架式結(jié)構(gòu),每側(cè)均與主梁相聯(lián)。
圖2 DXZ40/1300 下行式移動模架拼裝順序
先將82#橋墩左側(cè)(向大里程方向)的主梁1#節(jié)擺放就位,然后連接底模桁架,待底模桁架與左側(cè)的主梁1#節(jié)拼接完成后,將右側(cè)的主梁3#節(jié)與該底模桁架連接,使左、右主梁通過底模桁架連接形成一個整體。依此類推(拼裝左側(cè)主梁4#節(jié)……),直至兩側(cè)的主梁拼裝完成。具體拼裝說明見表2。
表2 DXZ40/1300 下行式移動模架拼裝說明
外模系統(tǒng)由底模、腹模、翼模、可調(diào)支撐系組成,底模通過可調(diào)支撐系支撐在底模桁架上,腹模、翼模通過可調(diào)支撐系支撐在承重鋼箱梁上。
在底模桁架上拼裝底模撐桿并預(yù)調(diào)預(yù)拱度,然后按照底模、腹模、翼模的順序依次拼裝模板。
安裝電氣、液壓泵站并驅(qū)動調(diào)試液壓缸。拼裝部分導(dǎo)梁,安裝翼板及走道、欄桿、梯子、防位移支撐。
拼裝前做到所有待拼零件已檢查,潤滑脂已加注,安全措施已齊備。
主梁拼裝時,需按照主梁上的編號尋找對應(yīng)的連接板與其連接,不得任意用其它編號的連接板替代。
各主梁接頭處的連接螺栓(10.9 級的高強螺栓)用扳手?jǐn)Q緊,保證連接板與被連接板密貼,擰緊力矩為300N·m。且除主梁上蓋板的螺栓外,其他連接螺栓都由外向內(nèi)穿。
主梁拼完后校正兩根主梁的平行度,定位尺寸合格后,鎖定兩根主梁。作業(yè)中注意防撞,防旁彎。
移動模架現(xiàn)場拼裝完畢后,必須進(jìn)行全面檢查,確保各部件安裝正確,各處連接緊固,欄桿、梯子、平臺安全設(shè)施安裝齊全、牢固。
在82#、83#墩墩頂安裝墊塊、扁擔(dān)梁、提升架、液壓系統(tǒng)。墩頂墊塊的高度為1.6m,利用移動模架的立柱節(jié)組成。墩頂墊塊安裝前在墩頂支撐墊石上鋪設(shè)10mm 橡膠墊,方可安裝墩頂墊塊。待墩頂墊塊就位后,在其上放置扁擔(dān)梁。扁擔(dān)梁采用加固后的導(dǎo)梁1、2 節(jié)。扁擔(dān)梁的固定采用φ32 精軋螺紋鋼筋與墩頂預(yù)埋錨筋用連接器相連后緊固。在扁擔(dān)梁兩側(cè)吊裝提升用的提升架,然后安裝頂升所用的頂升油缸、液壓泵站、精軋螺紋鋼筋。
長度為1.4m 的φ32 精軋螺紋鋼筋(強度等級為PSB1080MPa)為墩身預(yù)埋錨筋;長度2.5m的精軋螺紋鋼筋用接長器與預(yù)埋錨筋相連并固定扁擔(dān)梁;長度12m 的精軋螺紋鋼筋為移動模架提升所用,共48 根。
將需提升的主梁、底模桁架、外模、配重塊、墩旁托架及其余荷載綜合考慮,共需提升總重約460t。
82#、83#墩墩頂共4 個提升點(4 臺頂升油缸)同時提升移動模架,單個提升點頂升力需大于115t,HSGF420/300 型頂升油缸滿足要求。每個提升點利用4 根φ32 精軋螺紋鋼筋(強度等級為PSB1080MPa)受力,單根最大可以承受86t 拉力,4 根共344t,滿足要求。
第一步,開始提升。開啟油泵,提升架開始工作,當(dāng)油缸行程至12 ~14cm 時,鎖定精軋螺紋鋼筋,油缸回油,調(diào)整油缸位置,進(jìn)行循環(huán)提升,先提升至6m 高度。
第二步,安裝支撐托架。提升至6m 后安裝支撐托架。支撐托架由兩個墩旁托架組成,待移動模架提升到位后,利用φ32 精扎螺紋鋼對拉與橋墩固結(jié)成一個整體。
第三步,整機提升到位。提升到位后,開始張拉支撐托架上的φ32 精扎螺紋鋼,施加20t 預(yù)緊力,通過支撐托架將主框架荷載傳遞到墩身,完成提升。
全面仔細(xì)落實各項檢查工作。提升前必須進(jìn)行各項檢查,專職人員檢查液壓、電氣系統(tǒng),檢查確保每處螺母緊固良好、所有精軋螺紋鋼筋無任何損壞,檢查專職人員均已到位且防護(hù)用品佩戴齊備。
精軋螺紋鋼筋必須準(zhǔn)確定位。開始提升前對主梁吊點處測量抄平,并根據(jù)測量結(jié)果,利用頂升油缸對主梁進(jìn)行調(diào)平,以確保精軋螺紋鋼筋在提升過程中始終處于鉛垂?fàn)顟B(tài)。
頂升油缸作業(yè)過程中同步性的控制。每臺頂升油缸設(shè)1 人專職對其行程進(jìn)行實時監(jiān)控,用鋼板尺量測其活塞伸長量,并做好書面記錄,以對講機進(jìn)行溝通,保障4 臺頂升油缸同步、正常工作,準(zhǔn)確記錄每一提升行程的提升高度。
提升過程中加強檢查。在提升過程中,檢查導(dǎo)梁的各個結(jié)構(gòu)受力點有無開焊變形、異常聲響,檢查油缸伸出長度,檢查提升架扁擔(dān)梁上的螺紋鋼螺母保持禁固。
實踐證明,移動模架整體拼裝提升作業(yè)中,明確分工、統(tǒng)一指揮、規(guī)范操作是尤為關(guān)鍵的,因此工序作業(yè)前,組織專職人員進(jìn)行操作演練是很有必要的。在拼裝主框架時,只有節(jié)段之間準(zhǔn)確對位,才易于進(jìn)行螺栓節(jié)點板的聯(lián)結(jié)。因此,拼裝支撐點的標(biāo)高控制非常關(guān)鍵,施工中一定要進(jìn)行復(fù)核確認(rèn),保證各點之間誤差不超過10mm。施工中采用了每個墩頂由1 臺液壓泵站控制2 臺頂升油缸的頂升方法,較每臺頂升油缸分別由1 臺液壓泵站控制,提升同步性要易于控制;同時思考,如果4 臺頂升油缸采用1 臺液壓泵站控制,是否在整體同步提升方面會更好。提升速度與頂升油缸最大行程密切關(guān)聯(lián),因此思考,如果采用大行程的頂升油缸,則可以大大提高移動模架提升速度。通過對前述DXZ40/1300 下行式移動模架整體拼裝提升的實施與控制,該移動模架安全、順利、成功提升到位。經(jīng)實踐認(rèn)為,拼裝場地、拼裝支撐點、整體拼裝、提升準(zhǔn)備、提升步驟等均是移動模架安裝的重要工序,必須按方案嚴(yán)格執(zhí)行。
[1] 黃成造.移動模架設(shè)計、施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)指南[M].北京:人民交通出版社,2009.
[2] 周文.武漢天興洲公鐵兩用長江大橋移動模架拼裝技術(shù)[J].橋梁建設(shè),2008(3):1 -4.