岳明雷、歐陽(yáng)強(qiáng)
(湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)湖泊地貌分布廣泛,受湖水作用影響,在湖泊周?chē)植即罅繙\灘區(qū),無(wú)法滿(mǎn)足通航要求,極大地增加了區(qū)內(nèi)橋梁施工難度。若采用傳統(tǒng)施工工藝,通過(guò)搭設(shè)移梁排架+千斤頂+鋼滑座頂推施工,施工工期難以保證,且施工風(fēng)險(xiǎn)較大。某高速大橋邊跨側(cè)位于淺灘區(qū),運(yùn)用邊跨岸側(cè)鋼箱梁滾輪小車(chē)移梁施工新技術(shù),解決了非通航區(qū)鋼箱梁施工難題。
基于此,本文以該工程為依托,對(duì)邊跨岸側(cè)鋼箱梁滾輪小車(chē)移梁施工工藝展開(kāi)研究,可為后期同類(lèi)工程施工提供指導(dǎo)。
某高速公路是湖南省高速公路“七縱九橫”的第四縱,其中某大橋工程項(xiàng)目,主梁采用扁平流線(xiàn)型鋼箱梁形式,全橋主梁分為11 種節(jié)段類(lèi)型,A、B、C1 為無(wú)索區(qū)梁段,C2、D、E、F1、F2、G 為有索區(qū)梁段,H 為過(guò)渡段墩頂梁段,I 為合龍梁段。根據(jù)設(shè)計(jì)及施工需要,A、B、C1、C2 梁段采用浮吊安裝,其中D、E、F1、F2、G、H、I 梁段采用搭設(shè)移梁排架,利用牽引系統(tǒng)滑移到位后,最后橋面吊機(jī)懸臂拼裝。
該施工技術(shù)工藝原理為:首先,在邊跨側(cè)搭設(shè)“Z”字型移梁及存梁排架;其次,設(shè)置滑移軌道及滾輪小車(chē);最后,采用浮吊將岸上邊跨側(cè)鋼箱梁吊裝至滾輪小車(chē)滑座上。
利用一套由2 臺(tái)5t 卷?yè)P(yáng)機(jī)及鋼絲繩、單門(mén)滑輪組等組成的牽引系統(tǒng),將鋼箱梁牽引至吊裝設(shè)計(jì)位置存放,然后采用橋面吊機(jī)與中跨側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝。
第一,技術(shù)準(zhǔn)備:一是組織技術(shù)人員研究設(shè)計(jì)圖紙等工程資料,制定施工技術(shù)方案;二是根據(jù)施工圖紙及測(cè)量放樣結(jié)果,做好技術(shù)交底;三是結(jié)合施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)勘察情況,對(duì)排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行比選優(yōu)化。
第二,材料準(zhǔn)備:根據(jù)移梁排架搭設(shè)圖紙,做好施工材料準(zhǔn)備工作,備足施工用材,以保證后續(xù)移梁施工,移梁排架總體布置見(jiàn)圖1所示。
圖1 移梁排架總體布置示意圖
第三,設(shè)備準(zhǔn)備:浮吊、汽車(chē)吊、卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組等機(jī)械設(shè)備性能狀況確保優(yōu)良并穩(wěn)定。
第一,排架總體設(shè)計(jì):一是移梁排架按最不利工況進(jìn)行設(shè)計(jì),在移梁軌道上按最重梁段三點(diǎn)受力分別驗(yàn)算其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性;二是為避開(kāi)索塔位置,移梁排架整體平面布置為“Z”字型,因此,為鋼箱梁的滑移增加了難度,整個(gè)排架分為三個(gè)區(qū)段,第一段為上梁碼頭區(qū),第二段為橫移段,第三段為鋼梁存放區(qū),移梁排架從下至上依次為鋼管樁+工字鋼+貝雷架+移梁軌道,鋼管樁采用φ630×8mm,入土深度達(dá)到15m,鋼管樁頂口設(shè)置2I36 工字鋼承重梁,承重梁上布置貝雷架,貝雷架上按75cm 間距布置136 工字鋼分配梁,分配梁上安裝軌道。
第二,鋼管樁安裝:鋼管樁的振打均采用25t 吊車(chē)懸吊90 型振動(dòng)錘的振打方式進(jìn)行施工。
第三,承重梁安裝:鋼管樁安裝完成后,進(jìn)行樁頂橫梁的安裝,樁頂橫梁采用2I36 工字鋼,直接鋪設(shè)在鋼管樁頂口,并在頂口兩端加設(shè)加勁板。
第四,貝雷架架設(shè):一是貝雷架采用汽車(chē)吊進(jìn)行安裝,貝雷拼裝按組進(jìn)行;二是存梁區(qū)移梁軌道為分離式軌道,上游側(cè)軌道由原來(lái)?xiàng)蜻M(jìn)行改建,貝雷架位置保持不變,控制下游側(cè)貝雷架位置使左右軌道中心距離為12.6m。
第五,分配梁安裝:橫向分配梁采用人工配合汽車(chē)吊進(jìn)行安裝,移梁碼頭不鋪設(shè)分配梁直接安裝軌道,存梁區(qū)按75cm 的間距鋪設(shè)136 分配梁,橫移段移梁排架原分配梁保持不變,分配梁利用汽車(chē)吊吊裝,人工配合安裝定位,橫向分配梁與貝雷架采用鋼板夾片進(jìn)行固定,在分配梁的下口采用Φ28mm 的鋼筋將每片分配梁連接固定。
第六,軌道加工及安裝:一是移梁軌道加工時(shí),移梁軌道采用2I45 工字鋼組成,為調(diào)整軌道平整度,軌道頂面焊接6mm 的調(diào)平鋼板,軌道對(duì)接采用在兩側(cè)貼設(shè)2cm 的菱形鋼板;二是移梁軌道安裝,移梁軌道安裝采用汽車(chē)吊進(jìn)行安裝,移梁碼頭區(qū)移梁軌道按12.6m 的間距進(jìn)行布置,由于各梁段長(zhǎng)度不同,橫移段移梁軌道需鋪設(shè)4 條,軌道間距根據(jù)梁段橫向橫隔板的間距進(jìn)行布置,存梁區(qū)移梁軌道按12.6m 間距進(jìn)行布置,縱橋向和橫橋向軌道在交叉位置應(yīng)保持在一個(gè)平面上,交叉位置設(shè)置為可轉(zhuǎn)動(dòng)段,當(dāng)鋼箱梁轉(zhuǎn)換方向時(shí),調(diào)整交叉位置移梁軌道可轉(zhuǎn)動(dòng)段方向。
為減少滑座與移梁軌道之間的摩擦力,滑座設(shè)置為滾輪小車(chē),經(jīng)過(guò)對(duì)滾輪小車(chē)的驗(yàn)算,滾輪小車(chē)主要由φ150 軸承、φ70 鋼棒(45 號(hào)鋼)、δ30mm 鋼板組成,滾輪小車(chē)由專(zhuān)業(yè)廠家制作完成,滾輪小車(chē)加工示意圖如圖2所示。
圖2 滾輪小車(chē)加工示意圖
第一,移梁排架搭建完成后,在排架上安放4 個(gè)滾輪小車(chē),滾輪小車(chē)位置對(duì)應(yīng)吊裝梁段的中腹板與橫隔板相交位置,然后將滾輪小車(chē)臨時(shí)固定在軌道上。
第二,梁段吊裝時(shí),需保證吊點(diǎn)重心位置與鋼箱梁重心位置重合。
第三,運(yùn)梁船運(yùn)載鋼箱梁在支架邊水域自泊就位,浮吊就位,吊具與鋼箱梁上的吊耳連接,吊架與浮吊吊鉤連接,檢查吊具,通過(guò)吊具上的可調(diào)裝置調(diào)整吊鉤位置,浮吊逐級(jí)加載,并平穩(wěn)提升。
第一,牽引裝置主要由2 臺(tái)5t 卷?yè)P(yáng)機(jī)、10t 滑輪組、Φ19mm 鋼絲繩、滾輪小車(chē)組成。滾輪小車(chē)布置示意圖見(jiàn)圖3所示。
圖3 滾輪小車(chē)布置示意圖
第二,卷?yè)P(yáng)機(jī)布置在每段軌道的后方,卷?yè)P(yáng)機(jī)配置Φ19mm 直徑的1870MPa 級(jí)6×37S+1WR 纖維芯鋼絲繩,走兩道絲,安全系數(shù)為10。鋼絲繩提前裝入卷?yè)P(yáng)機(jī),經(jīng)軌道前方的滑輪組連接滾輪小車(chē)。
第三,滾輪小車(chē)根據(jù)鋼箱梁橫腹板的間距進(jìn)行布置,前后滾輪小車(chē)采用精扎螺紋鋼連接,滾輪小車(chē)與鋼箱梁之間設(shè)置橡膠墊塊。
第四,鋼箱梁起吊至移梁支座上,同時(shí)啟動(dòng)兩側(cè)卷?yè)P(yáng)機(jī),實(shí)現(xiàn)鋼箱梁的移運(yùn)。
第五,鋼箱梁移運(yùn)至轉(zhuǎn)彎位置時(shí),采用千斤頂頂起鋼箱梁,轉(zhuǎn)換滾輪小車(chē)方向,調(diào)整交叉位置處軌道可調(diào)段,繼續(xù)滑移至設(shè)計(jì)位置。鋼箱梁滑移示意圖見(jiàn)圖4所示。
圖4 鋼箱梁滑移示意圖
無(wú)索區(qū)梁段安裝完成后,安裝橋面吊機(jī),利用橋面吊機(jī)逐段對(duì)稱(chēng)垂直起吊,按照安裝方法依次完成節(jié)段間的連接,最終完成淺灘區(qū)鋼箱梁的安裝。
第一,移梁排架的設(shè)計(jì)及計(jì)算應(yīng)考慮施工的各工況,并具有滿(mǎn)足規(guī)范要求的安全儲(chǔ)備。
第二,及時(shí)替換磨耗超標(biāo)的吊具、索具等用具,并清理出施工場(chǎng)地。
第三,嚴(yán)格控制兩側(cè)卷?yè)P(yáng)機(jī)的運(yùn)行速度,確保牽引系統(tǒng)同步、平行運(yùn)行。
第四,鋼箱梁起吊人員要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,吊運(yùn)構(gòu)件時(shí)要“輕、穩(wěn)、準(zhǔn)”,吊裝至滾輪小車(chē)時(shí),鋼箱梁與滾輪小車(chē)對(duì)接位置準(zhǔn)確。
第五,明確質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)決貫徹執(zhí)行質(zhì)量檢查制度,保證施工質(zhì)量。
第六,卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組及鋼絲繩等構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后,進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收檢查,確保質(zhì)量可靠。
第七,鋼箱梁牽引前移前應(yīng)對(duì)牽引系統(tǒng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑車(chē)組等進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),確保設(shè)備安全運(yùn)行。
第八,全程由專(zhuān)人指揮施工,卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組等各機(jī)組設(shè)置專(zhuān)人蹲守,密切關(guān)注機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。
第九,嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)制度,大風(fēng)、大雨天氣堅(jiān)決禁止施工;堅(jiān)決落實(shí)違章處罰制度,杜絕蠻干、瞎干等違章施工行為。
第十,做好場(chǎng)地硬化處理,材料劃區(qū)擺放,物料存儲(chǔ)區(qū)和作業(yè)區(qū)分開(kāi)設(shè)置,并定時(shí)灑水、清掃,保持場(chǎng)地整潔。
該高速公路大橋施工中,對(duì)該橋淺灘區(qū)鋼箱梁滑移施工方法進(jìn)行探索,采用鋼箱梁滾輪小車(chē)移梁施工技術(shù),有效解決了常規(guī)施工方法功效低、安全風(fēng)險(xiǎn)高的難題,主要工程實(shí)踐效果為:采用該施工技術(shù)進(jìn)行淺灘區(qū)鋼箱梁節(jié)段滑移施工,與常規(guī)的千斤頂+鋼滑座滑移施工方法相比較,施工功效顯著,工期控制效果明顯;該施工技術(shù)結(jié)合施工環(huán)境條件,探索了一種淺灘非通航區(qū)鋼箱梁架設(shè)技術(shù),發(fā)明了一套卷?yè)P(yáng)機(jī)+滾輪小車(chē)牽引前移施工的方法,整套系統(tǒng)施工操作簡(jiǎn)單,施工效率高。