高建清 蘭韜
摘要 文章通過對跨高速贛深高鐵小金口特大橋1-96 m系桿拱的支架整體懸吊落架的施工進行分析,重點介紹了懸吊系統(tǒng)設(shè)置以及懸吊落架的施工,結(jié)合現(xiàn)場操作對施工方法,施工順序,施工準備和實施效果等總結(jié)分析,為后續(xù)的跨高速、國道、河流等類似工況支架的拆除施工,提供經(jīng)驗借鑒。
關(guān)鍵詞 跨高速系桿拱橋;小凈空支架;精軋鋼懸吊系統(tǒng);支架落架
中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2022)06-0099-03
引言
橋梁現(xiàn)澆支架拆除工藝是比較成熟的一個工藝,但是該文介紹的支架拆除相對特殊。支架拆除的時間點臨近國慶,高速公路相關(guān)多個部門及其他外界環(huán)境給的工期壓力促進了原傳統(tǒng)方案的優(yōu)化,由常規(guī)支架逐根拆除作業(yè)變成整體懸吊落架,通過實操也奠定了方案優(yōu)化的價值,為類似工況施工提供參考。
1 工程概述
贛深高鐵小金口特大橋1-96 m系桿拱橋位于廣東省惠州市小金口境內(nèi),斜跨越廣惠高速公路,公路與線路大里程夾角為66.28°。廣惠高速為雙向4車道,路幅組成為11.0 m機動車道+2.0 m中央綠化帶+11.0 m機動車道。橋下凈空限制5.5 m;橋梁跨線路斜交長度左線為27.1 m,左線26.9 m(如圖1所示)?;谏峡绺咚俟罚摴こ痰闹饕攸c:
(1)系桿拱橋跨越廣惠高速公路為主干道,雙向四車道,車流量大。
(2)系桿拱橋跨越廣惠高速公路段因受凈空影響,支架設(shè)計采取H型鋼架設(shè),加大了支架拆除的難度。
(3)系桿拱橋支架結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜,工序繁多,支架拆除工期緊(高速車流量大,支架拆除需借道封閉施工,工期30天),影響因素多,技術(shù)含量高,施工難度大。
2 跨高速支架設(shè)計
贛深高鐵小金口特大橋1-96 m系桿拱橋箱梁跨徑為96 m,縱坡2%,梁底平均凈高5.7 m,為滿足高速通行要求,現(xiàn)澆施工高速中央分隔帶采用的是交通門洞支架,凈高5.5 m,高速外兩側(cè)采用貝雷支架,縱立面共布設(shè)兩個門洞,跨徑組合為11.7 m+12.3 m(如圖2所示)。
高速中央分隔帶交通門洞支架的具體形式為:條形基礎(chǔ)+Ф820×10 mm鋼管立柱+I700工字鋼橫梁+5 mm鋼板+H900型鋼縱梁+橫向16 mm工字鋼+縱向方木+竹膠板;高速兩側(cè)貝雷支架的具體形式為:條形基礎(chǔ)+Ф820×10 mm鋼管立柱+I700工字鋼橫梁+貝雷梁+橫向16 mm工字鋼+縱向方木+竹膠板。
支架拆除跨高速段需半幅道路封閉施工,傳統(tǒng)拆架需要利用汽車吊對支架材料逐根拆除,工效低下,安全風(fēng)險大,占用高速公路時間長,無法滿足高速公路公司提出的工期要求。優(yōu)化后的方案采用精軋鋼懸吊系統(tǒng)整體落架,既縮短工期又提高安全保證。
3 支架拆除施工技術(shù)
3.1 門洞支架拆除方法簡述
施工采用精軋螺紋鋼懸吊整體落架工藝,以小里程側(cè)門洞為例,設(shè)置2組上下橫梁,下橫梁靠路肩側(cè)利用原支架鋼管橫向雙拼I700工字鋼,靠中央分隔帶側(cè)在距原支架鋼管1 m處加設(shè)雙拼I700工字鋼,作為H900型鋼底縱梁支架體系的底托系統(tǒng);上橫梁對應(yīng)下橫梁的位置在橋面上加設(shè)雙拼I700工字鋼作為H900型鋼底縱梁支架體系的主桁系統(tǒng);上下橫梁左右兩側(cè)端頭分別設(shè)置一根φ32精軋螺紋鋼共4根,作為H900型鋼底縱梁支架體系的懸掛系統(tǒng),4根32精軋螺紋鋼極限抗拉力為298.8 t。精軋螺紋鋼與底縱梁下部加設(shè)的下橫梁連接緊固,然后通過倒鏈葫蘆和5#墩柱連接并把底縱梁抽離N8支架橫梁,形成單獨吊掛體系,并拆除N6、N7鋼管支架,在整體下放之前上扁擔梁以下橫梁用4根32精軋鋼,增設(shè)4道保險(如圖3所示)。廣州方向門洞底縱梁H900型鋼共18根,橫梁為2根雙拼I700工字鋼,懸吊重量共計101.983 t;汝湖方向門洞底縱梁H900型鋼共18根,橫梁為2根雙拼I700工字鋼,懸吊重量共計98.168 t;結(jié)合實際情況選擇橋面用4個200 t液壓千斤頂將底橫梁及其以上的支架體系緩慢下降至高速路面,用100 t吊機將底縱梁調(diào)至高速旁邊坡安全區(qū)域。
3.2 支架拆除前準備工作
(1)預(yù)制安裝懸掛系統(tǒng):雙拼24 m I700工字鋼吊放上橋,并加設(shè)2道扁擔梁錨固,增加的錨固梁取孔位置需要提前放樣,避開預(yù)應(yīng)力管道鉆孔[1]。
(2)拆除翼板下和門洞前后的支架和鋼管立柱之間連接系。
(3)拆除部位涉及鋼管支架頂部沙桶提前采用型鋼加固。
(4)4臺液壓提升落架系統(tǒng)需要提前調(diào)試并備用2臺200 t液壓千斤頂。
(5)拆除前施工作業(yè)班組、起重工、指揮工、吊車司機等都需經(jīng)過安全技術(shù)交底,確保關(guān)鍵崗位人員及特種作業(yè)人員持證上崗。
(6)施工人員必須佩戴安全帽,橋上橋下同時做好防護措施和警戒,橋梁外側(cè)設(shè)圍欄防止落物,橋下做好封閉,作業(yè)面下方人員和車輛禁止進入。
(7)拆除前要仔細檢查機械的安全配件是否符合要求,不得使用不合格的鋼絲繩、卸扣等。
3.3 施工拆除施工步驟
步驟一:5#墩側(cè)依次先對N11-2-1-3沙桶進行下放(沙桶編號為圖4從左到右對應(yīng)1-4如圖4所示),后對N12-2-3、N10-2-3沙桶下放,再依次下放N12-1-4、N10-1-4,底模和系梁脫空后,依次由上往下竹膠板、方木、16工字鋼用25 t汽車吊一頭拉出系梁側(cè)面,另一頭用鋼絲繩固定平衡吊出,竹膠板、方木至行走操作平臺切割分塊綁扎牢固后吊放至橋下。
步驟二:對高速往汝湖方向兩車道進行借道封閉施工,按順序依次下放沙桶N9-2-3、N8-2-3、N9-1-4、N8-1-4,下放完成后馬上將沙桶上下層用20槽鋼焊接牢固形成整體,N8處沙桶加固槽鋼高度要高于I700工鋼,防止I700工鋼傾覆;25 t汽車吊在高速封閉區(qū)域?qū)㈤T洞上底模竹膠板、方木、16工字鋼和5 mm鋼板依次向大里程方向托離至5#墩貝雷梁側(cè),在用25 t吊機吊至安全區(qū)域。
步驟三:N8-N12底模竹膠板、方木、16工字鋼拆除完成后,將N10-N12貝雷梁頭尾用16 t倒鏈葫蘆依次拉至系梁側(cè)面,再用25 t吊機吊至安全區(qū)域;將雙拼I700工字鋼長24 m制作橋面上扁擔梁和N8側(cè)加設(shè)下橫梁,另一側(cè)利用原N9支架橫梁,N8側(cè)加設(shè)下橫梁先在5#墩場地內(nèi)拼裝完成,后用場地內(nèi)100 t吊機吊至高速門洞下方;100 t吊機拆除左右兩側(cè)共4根H900型鋼走道后,上扁擔梁放置橋面加設(shè)2道壓梁錨固,左右側(cè)端頭各穿插下放一根φ32精軋螺紋鋼,共下放4根,并與底縱梁下部加設(shè)的下橫梁連接緊固,將H900型鋼底縱梁支架體系吊掛于N8-N9門洞橋面[2]。
步驟四:將H900型鋼底縱梁支架體系吊掛于橋面,一個門洞為兩組橫梁,H900型鋼利用懸吊系統(tǒng)整體提升20 cm后,再用氣割將H900型鋼頂部橫向連接槽10割除,然后通過倒鏈葫蘆和墩柱連接并把H900型鋼底縱梁兩根為一組同時抽離N8支架橫梁1 m,形成單獨吊掛體系后H900型鋼底縱梁工鋼用槽10重新進行橫向連接防止整體下放時H900型鋼傾覆;在整體下放之前上扁擔梁以下橫梁用4根32精軋鋼,增設(shè)4道保險,并拆除N9、N10鋼管支架后,橋面用200 t液壓千斤頂將底橫梁及其以上的支架體系緩慢分階段降落,每階段的最大下降量控制在18 cm左右,并按縱橋向先高后低的順序?qū)嵤┙德渲粮咚俾访嬖O(shè)置的臨時鋼支架上。利用2部100 t吊機配合叉車平運將底縱梁吊至高速旁5#墩安全區(qū)域,恢復(fù)汝湖方向雙車道通行。
步驟五:用氣割切除N11-N12螺旋鋼管底部連接,25 t汽車吊吊放至安全區(qū)域,炮頭破除N9-N11擴大基礎(chǔ)。
至此以高速公路中央分隔帶為分界線,右側(cè)的支架體系全部拆除并清理至高速公路外側(cè),同樣的辦法拆除中央分隔帶至另一側(cè)的跨高速支架,高速公路上的支架及輔助材料清理外運完成后便可恢復(fù)高速公路通行。
4 成果分析
綜上所述,高鐵橋梁支架施工屬于重要工程,通過對原方案的優(yōu)化和實際施工情況總結(jié)以下幾點:
(1)上跨高速系桿拱現(xiàn)澆支架整體懸吊落架的技術(shù)優(yōu)化,最大限度地降低了安全風(fēng)險,在保證安全的前提下提高了功效,縮短了工期。
(2)在高速車流量大、施工環(huán)境復(fù)雜的情況下,結(jié)合實際情況,采用支架整體懸吊落架施工方案,安全平穩(wěn)拆除,安全高效。
(3)支架整體懸吊落架的施工方案減少了施工人員在高速公路上的作業(yè)時間,減少10天工期,從而降低了安全風(fēng)險系數(shù),克服現(xiàn)場場地小和缺乏大型機械設(shè)備限制,極大提高支架拆除過程的整體穩(wěn)定性和施工安全性。
(4)節(jié)約大型機械和人工成本約90萬元,增效止損效果顯著。
5 結(jié)束語
通過對精軋鋼整體支架懸吊落架系統(tǒng)的現(xiàn)場實施分析,該工藝適用于跨高速及國道橋梁支架拆除施工,亦可以增加船舶改進后適用跨河流海洋等支架的拆除施工,其安全性、施工進度、成本都可得到有效控制,可為后續(xù)類似施工項目提供經(jīng)驗借鑒。
參考文獻
[1]賀亞林, 趙煜成, 田啟軍. 橋梁現(xiàn)澆支架整體平移施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 中外公路, 2017(3): 157-160.
[2]艾凌風(fēng), 汪倩. 現(xiàn)澆支架整體下放工藝探討[J]. 建材與裝飾, 2016(7): 240-241.
收稿日期:2022-01-28
作者簡介:高建清(1985—),男,本科,市政工程師,研究方向:路橋。