杜法達(dá)
(中鐵廣州工程局集團(tuán)橋梁工程有限公司,廣州510000)
塔吊配合爬模施工中,理想的方案是使用塔吊允許的最大附著間距和最少附著道數(shù),滿足整個墩身爬模施工。實(shí)際情況是,塔吊自由高度(塔吊不與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何附著連接時的獨(dú)立安裝高度)有限,要容納爬模爬架和附著間距,即附著預(yù)埋位置,從爬模爬架底露出來,這時的附墻間距選用應(yīng)盡可能大,容納更多墩身節(jié)段。
塔吊:本文選用爬模施工最常用的平頭塔吊(T7527-18t),獨(dú)立高度53.05m(不安裝附著,塔吊基礎(chǔ)到吊鉤的最大高度),第一道附著最大高度40.65m,自由高度36.4m,第一道與第二道附著最大間距24m(標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間隔8 節(jié)),自由高度33.4m。第二道以上附著間距21m(標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間隔7 節(jié)),自由高度33.4m。
本文只論述塔吊高度200m 以下情況。高度200m 以上,塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)使用、卷揚(yáng)機(jī)容繩量和塔吊參數(shù)會有變化,需要廠家特殊設(shè)計。
塔吊附著:包含墩身預(yù)埋件、墩身附著耳板、附著桿,附著框。附著框與墩身附著耳板高差大于±0.3m,附著桿安裝就比較困難,應(yīng)避免。
爬模爬架:標(biāo)準(zhǔn)爬模節(jié)段施工高度6m。從頂部到根部尺寸為15.86m,該尺寸是根據(jù)多座橋梁使用的爬模爬架資料參考,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際測量得來,是較常用的規(guī)格。
墩身主筋:主筋長度為6m。主筋為2 組,高低錯開1.5m,最高伸出墩身1.8m,比爬模爬架頂高0.4m。在標(biāo)準(zhǔn)爬模節(jié)段時,只需要考慮爬架,不用考慮主筋干擾情況。
3.1.1 第一道塔吊附著位置選擇
塔吊獨(dú)立高度53.05m,爬模爬架頂?shù)狡鹬乇郯踩嚯x2m,爬模爬架尺寸15.86m,第一道附著最大安裝位置在35.2m。塔吊從下往上,依次是基礎(chǔ)節(jié)7.65m,高度為;3m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。塔吊附著框只能安裝在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)中間的位置。
第一道附著安裝高度:
N=8 節(jié),通過計算可知,第一道附著安裝高度在33.15m,小于塔吊第一道附著允許最大高度。此時,塔吊的最大安裝高度為69.55m。墩身可以施工標(biāo)準(zhǔn)爬模節(jié)段,墩身到塔吊最大高度的為3.55m,留給墩身主筋的空間足夠。
3.1.2 第二道附著間距選用
塔吊自由高度為36.4m,爬模爬架頂?shù)狡鹬乇郯踩嚯x2m,爬模爬架尺寸15.86m,附著間距最大為24m。
H1=3N1≤36.4-2-15.86=16.54m
N1=6 節(jié)(實(shí)際是5 個完整標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和另外2 個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的1/2),則第二道附著間距H1選用18m,小于第二道與第三道附著最大間距。這個間距又剛好是6 個塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間距,配合6m 墩身主筋,是3 個標(biāo)準(zhǔn)爬模節(jié)段。
3.1.3 第三道及以上附著間距選用
從第三道附著往上,塔吊自由高度為33.4m,附著間距最大為21m。
計算的附著間距H2只有16.54m 小于18m,這個間距對應(yīng)的塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié),不能滿足附著框的安裝。要使附著位置滿足N2=6 個標(biāo)準(zhǔn)節(jié),就要利用緩沖區(qū)域。緩沖區(qū)域一般可以從爬模爬架底往上4m 范圍[1]。
此時附著間距18m,附著位置在爬模爬架底往上1.46m位置。需要避開爬模爬架導(dǎo)軌架和爬錐布置附著預(yù)埋件,并拆除干擾附著桿干擾的爬模爬架底層裝修平臺。
3.1.4 這種布置方式施工順序
這種布置方式在施工時,只能先爬模,附著預(yù)埋位置才能露出來,再安裝附著框、附著桿,頂升塔吊,再墩身施工,進(jìn)入下一個施工循環(huán)。
墩身施工中,經(jīng)常會遇到墩身小于6m 的特殊分層節(jié)段,同樣布置18m 附著間距,附著預(yù)埋件就不能從爬模爬架底露出來,也只能使用緩沖區(qū)域布置附著,最大緩沖區(qū)域?yàn)?m。最不利工況就是第三道及以上附著出現(xiàn)這種情況,還要考慮主筋高出爬模爬架0.4m。
特殊分層節(jié)段≥6-(4-1.46-0.4)=3.86m
1)特殊分層節(jié)段大于等于3.86m 時,附著間距18m,附著預(yù)埋位置還在緩沖區(qū)域內(nèi)。還能滿足以上條件。
2)如果特殊分層節(jié)段小于3.86m,或附著間距中包含3 個墩身節(jié)段合計小于15.86m 情況,就要將附著間距從18m,調(diào)整到15m,使附著預(yù)埋位置落到緩沖區(qū)域[2]。
本文選用同型號2 臺平頭塔吊(T7527-18t)布置,起重臂高度2m,起重臂到吊鉤最小距離約2m,平衡臂底面到配重底小于2m。底位塔吊比高位塔吊低2 個標(biāo)準(zhǔn)節(jié),即6m,能滿足規(guī)范要求。此時,附著位置布置就只能按低位塔吊高度布置。
第一道附著安裝高度:
N=7 節(jié),實(shí)際第一道附著安裝高度H在30.15m。高位塔吊安裝到53.05m,低位塔吊安裝到47.06m。墩身可以施工11 標(biāo)準(zhǔn)爬模節(jié)段。
第二道及以上附著間距,2 臺塔吊都選用18m,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)數(shù)量6 節(jié),施工3 個標(biāo)準(zhǔn)爬模節(jié)段。高位塔吊安裝到最大自由高度,低位塔吊安裝到最大自由高度減2 個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。墩身特殊分層情況方法同上。
本文模擬同型號2 臺塔吊同時配合施工情況:(1)模擬塔吊獨(dú)立高度,爬模施工到底部露出塔吊附著位置,滿足安裝附著條件。第一道附著的位置選定至關(guān)重要,間接確定了第二道及以上附著的位置。第二道及以上附著的位置不能滿足墩身施工,或塔吊跟爬模爬架或主筋干擾,需要調(diào)整第一道附著的位置來解決。(2)模擬2~6 道附著并作圖,以能顯示塔吊高度,墩身施工節(jié)段和主筋安裝高度,以及爬模爬架跟塔吊相對位置關(guān)系。(3)高位塔吊可使用最大自由高度,低位塔吊比最大自由高度減2 個標(biāo)準(zhǔn)節(jié),此時低位塔吊吊鉤到墩身最高點(diǎn)留6m 施工間距,以滿足現(xiàn)場施工。
選用的塔吊,在滿足施工中主要部件起重能力的基礎(chǔ)上。附著最大間距不應(yīng)小于18m,且塔吊自由高度不小于33m 的塔吊,若條件允許,越大越好。
隨著社會的快速發(fā)展,橋梁施工周期越來越短。塔吊施工方案對墩身爬模施工效率有很大影響。塔吊施工方案中最重要的就是附著布置,能很大程度上提高爬模施工的效率,避免施工中相互干擾,保證施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性。