鄧麗、蔣遠(yuǎn)超
(中交一航局第一工程有限公司,天津 300000)
印尼梭羅收費(fèi)公路項(xiàng)目全長37.4km,合同總額2.36 億美元,合同工期36 個(gè)月,業(yè)主要求提前8 個(gè)月完工。該項(xiàng)目共有橋梁結(jié)構(gòu)20 座,其中主線橋15 座、板樁結(jié)構(gòu)2 座、跨線橋3 座??紤]到工期要求,采用架橋機(jī)施工工藝進(jìn)行I 型梁施工。
第一,開工前,現(xiàn)場準(zhǔn)備“三通一平”,即通水通電通路,平整場地,貫通臨時(shí)施工便道,并確保路面平整度、承載能力等符合梁運(yùn)臨時(shí)道路所需條件。
第二,若有橋梁橫穿當(dāng)?shù)氐缆罚踩块T需配合當(dāng)?shù)亟痪诩芰浩陂g采取臨時(shí)性交通限行措施,嚴(yán)禁架梁期間有行人在橋底通過。
第三,架梁所需的每一種材料都要經(jīng)過檢驗(yàn),分類整齊地碼放和覆蓋,并設(shè)置明顯的標(biāo)識牌,以區(qū)別材料的規(guī)格和受控狀態(tài)。
第四,梁混凝土強(qiáng)度不低于架設(shè)安裝所需設(shè)計(jì)強(qiáng)度,壓漿后灌漿強(qiáng)度需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。對蓋梁頂面支座墊石尺寸、標(biāo)高、平面位置等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以保證符合設(shè)計(jì)要求。
第五,根據(jù)現(xiàn)場存梁條件、梁的安裝位置和出貨順序,對每一片梁標(biāo)好號。
第六,對I 型梁進(jìn)行測量檢查,若指標(biāo)誤差超限(尤其是長度、起拱度、側(cè)彎指標(biāo)),需采取相應(yīng)措施進(jìn)行整修。
第七,架梁前配合勘測人員放出梁的兩端截面中心線,并放出支座安裝位置線。
第八,支座安裝需驗(yàn)收合格。
第九,根據(jù)吊物的最大重量,依照《重要用途鋼絲繩》(GB 8918—2006)選取合適的鋼絲繩[1]。
2.2.1 卸扣工藝
根據(jù)I 梁外形細(xì)、高、長,重心較高,起吊過程中容易造成失穩(wěn)的特點(diǎn),該項(xiàng)目采用I 型梁卸扣板進(jìn)行起吊作業(yè),增加起吊部位的接觸面積,同時(shí)鋼絲繩可以較好地貼合梁體整體,能夠提高梁在起吊過程中的整體穩(wěn)定性。
2.2.2 提梁門架工藝
為降低施工成本,同時(shí)考慮現(xiàn)場施工條件、適用性等因素,該項(xiàng)目采用提梁門架施工工藝,該工藝的特點(diǎn)為簡單快捷,安全方便,投資少,可有效解決預(yù)制梁起吊問題。
2.2.3 梁出運(yùn)操作流程
該橋從臨時(shí)存梁區(qū)起吊2 座80t 提梁門架,起吊后裝入運(yùn)梁炮車。
采用水準(zhǔn)儀放出前后提梁架位置,坐點(diǎn)位用白灰標(biāo)示,利用50t 起重機(jī)將提梁架吊裝到位,并采用鋼板和適度厚度的木板進(jìn)行找平,確保提梁架垂直(垂直偏差≤0.5°)[2]。
用吊車配合,將前后兩端提梁門架的卡環(huán)(80 噸)和鋼絲繩、卸扣等吊索具全部安裝到位。
將兩個(gè)提梁門架千斤頂起重開關(guān)同時(shí)打開,將梁升到行程桿的最大行程。采用主炮車配合鋼絲繩,將張拉梁混凝土臺座從梁底脫離,使作業(yè)區(qū)不受任何阻礙。
由專人指揮主炮車,將副炮車頂至梁行進(jìn)方向前端梁底,之后參照梁端截面中線,將主炮車運(yùn)行至梁行進(jìn)方向后端(至梁底),使主副炮車分離[3]。
同時(shí)打開兩門提梁門架千斤頂開關(guān),使梁落于主副炮車上(主副炮車枕梁上裝有15cm 厚的膠墊),然后調(diào)節(jié)支撐桿長度,使其頂緊梁,同時(shí)采用鋼絲繩和倒鏈綁緊梁體兩端,加固后,再將卸扣鋼絲繩的鐵銷拔掉,拆除卸扣。
主副炮車操作手就位,調(diào)整方向,將炮車從提梁門架上開出。梁出運(yùn)后,采用吊車配合,將提梁門架移至下一根梁起吊位置,做好起吊前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。
架橋機(jī)拼裝順序:測量定位—拼裝找平中支腿軌道—安裝中支腿—拼接左右兩側(cè)各5 節(jié)60m 主梁—反拖支腿定位調(diào)平—吊裝5 節(jié)主梁—安裝前封門—吊裝前、后天車—安裝剩余主梁及后頂高支腿—安裝后封門—安裝電力系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)—接通電源初步運(yùn)行,檢查調(diào)試。
安裝主梁時(shí),臨時(shí)支撐不少于3 處。具體細(xì)節(jié)拼裝,需按照廠家出具的架橋機(jī)組裝說明,在廠家專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。架橋機(jī)每次轉(zhuǎn)場、拼裝以后都要進(jìn)行試運(yùn)行,且架橋機(jī)前、中支腿,天車軌道梁角度調(diào)整完畢后,保證其角度和橋梁承臺走向一直。
運(yùn)行正常后需進(jìn)行架橋機(jī)加載試驗(yàn)(主梁支承跨度跨中靜撓度測試),架橋機(jī)過孔時(shí)主梁懸臂撓度試驗(yàn),以確定并驗(yàn)證架橋機(jī)的基本參數(shù),確保各系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件正常,再將之投入使用。
架橋機(jī)拼裝基本技術(shù)要求:
第一,組裝后,架橋機(jī)總長度允許偏差±50mm,支腿中心寬度允許偏差±6mm;
第二,天車軌道頂部的局部平面度△hr≤5mm;
第三,天車軌道的側(cè)向直線度,每2m 長度內(nèi)的偏差≤1mm,軌道全長范圍內(nèi)的偏差≤10mm;
第四,天車軌距極限偏差±3mm;
第五,天車車輪支承點(diǎn)高低差△ht≤3.35mm,空載天車裝配好后,各車輪與軌道應(yīng)緊密接觸;
第六,架橋機(jī)的每個(gè)機(jī)構(gòu)都需要有緩沖器,每個(gè)軌道的端部都需要有止擋設(shè)備。
2.4.1 運(yùn)梁通道設(shè)置
現(xiàn)以172+621 橋架梁施工(跨度為30.8m+50.8m+30.8m)為例進(jìn)行闡述。為加快施工進(jìn)度,以及確保架橋機(jī)施工安全,率先使用2 臺150t 吊機(jī)完成A1~P1和A2~P2 跨30.8m 梁的安裝,并完成這兩跨的梁端頭板以及跨中位置的橫隔板澆筑。
橋機(jī)整機(jī)長度為84m,由于A2~P2 跨長30.8m,P2~P1 跨長50.8m,合計(jì)81.6m,考慮到支腿布置、前炮車(長度7m)、后炮車(長度7.5m),每組天車寬度3.45m,50.8m 梁吊點(diǎn)設(shè)置(梁端內(nèi)側(cè)2m 處)等諸多因素,運(yùn)梁通道至少需鋪設(shè)12.75m 才能確保后天車能順利起吊梁后端。此外,綜合考慮前炮車撤離方式等,最終將該橋運(yùn)梁便道長度設(shè)置為15m(可同時(shí)停放運(yùn)梁車主、副車),寬度設(shè)置為4.6m(橫跨2.3m 間距2 榀I 型 梁)。
經(jīng)過對工字鋼以及鋼板的抗彎、抗剪以及撓度計(jì)算,結(jié)構(gòu)材料組合選取工字鋼與鐵板組合。選用I16工字鋼與2cm 鐵板。布置方式:先將長度為4.5m 的I16b 工字鋼間距10cm 鋪設(shè)在兩榀I 型梁上,然后采用φ25 的鋼筋對鋪設(shè)完成的工字鋼兩端以及中間位置進(jìn)行焊接,防止工字鋼傾覆。再在連接完成的工字鋼上鋪設(shè)t=20mm 厚的鋼板,鋼板與工字鋼點(diǎn)焊,作為臨時(shí)運(yùn)梁便道。便道鋪設(shè)完成后,以50.8m 梁為配重,完成過跨P2~P1 以及此跨梁的架設(shè)。
2.4.2 架橋機(jī)過孔
步驟一:架橋機(jī)在A2 橋頭拼裝完畢,且試運(yùn)行安全后,采用兩部天車作為配重,前伸30m,使前支腿位于P2 處50m 跨墩臺,并用墊石支起。由于該橋前期采用履帶吊已完成P2~A2 跨30m 梁的安裝,考慮I 型梁的特性,需要完成50m 過孔,因此先搭設(shè)中支腿座位平臺。平臺搭設(shè)完畢后,采用前天車配合50t 汽車吊將中支腿軌道及中支腿吊裝到位。
步驟二:調(diào)整主梁,使其前伸出中支腿外兩節(jié)主梁,并調(diào)整兩輛天車,使其處于后支腿上方;該橋過孔,利用炮車搭載50.8m 梁,配合兩輛天車進(jìn)行安全配重,前天車?yán)玫跛骶邔α哼M(jìn)行捆扎,鋼絲繩稍加升降,使鋼絲繩處于受力狀態(tài);將后頂高的支撐腿高度調(diào)高,使其處于懸空狀態(tài),準(zhǔn)備過孔。
步驟三:中支腿托輥在使天車向后運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí),推動(dòng)主梁向前運(yùn)轉(zhuǎn),并始終保持天車相對于地面靜止的狀態(tài),過孔過程中保證主梁處于水平狀態(tài),前后高度差不超過0.5%,嚴(yán)禁出現(xiàn)前低后高的情況。
步驟四:前支腿到達(dá)前蓋梁的最前方,將前支腿支到軌道上。該橋采用吊車在過孔前直接把前支腿軌道吊運(yùn)安裝到前支腿背墻上,并在軌道下面使用枕木以及墊片進(jìn)行調(diào)平。
2.4.3 架橋機(jī)操作
過孔完畢后,炮車載梁退出橋機(jī),待架橋機(jī)橫移到位,進(jìn)行全面安全檢查,若發(fā)現(xiàn)問題需及時(shí)處置。
該橋?yàn)樯掀聵蚣茉O(shè)狀態(tài),運(yùn)梁車喂梁時(shí),副炮車距離中支腿2~3m,盡量減少主炮車和前天車同時(shí)移動(dòng)的距離。同時(shí),采用枕木將前、后支腿墊實(shí),使其處于完全受力的狀態(tài),并防止前支腿受力時(shí),破壞墩臺。
前天車吊著預(yù)制梁的前端往前支腿方向走,主炮車與前天車速度一致,同步向前(嚴(yán)禁主炮車速度大于前天車行進(jìn)速度),直到后天車能吊到梁的后端,主炮車與前天車停止,后天車吊預(yù)制梁后端,兩輛天車同速前移,直至整片梁處于墩臺的正上方。
根據(jù)待安裝梁的具體位置,橫移整個(gè)架橋機(jī),至待安裝梁位于架橋機(jī)主梁之間,落鉤直至梁底距離支座約10cm 處停止,然后橫移兩輛天車,至待安裝梁的正上方,參照橋臺處放出的梁安裝邊線及梁端頭線,前后微調(diào)小天車,將梁安裝到位。臨時(shí)支撐加固完畢后,采用電動(dòng)葫蘆配合,進(jìn)行摘鉤。摘鉤完畢后兩部天車返回,進(jìn)行一下片梁的安裝。
2.4.4 邊梁架設(shè)施工
由于該橋橋臺走向與梁中心線夾角為34°,架梁危險(xiǎn)程度最高,加之邊梁中心與橋臺橫向邊緣距離為1.1m,調(diào)整完架橋機(jī)的角度后,其橫向截面兩主梁中線寬度為6.8m,因此考慮主梁形狀、I 型梁截面形狀、卸扣尺寸以及天車的橫移距離,架橋機(jī)外邊緣必須垂直伸出橋臺外1.3m(見圖1),才能將邊梁安裝到位。而此時(shí)外側(cè)半個(gè)輪箱已經(jīng)懸空,為保證施工安全,必須在軌道下增加支撐。經(jīng)綜合分析,最終采用50cm直徑鋼圓柱作為中、前支腿軌道頂撐??紤]橋臺角度,同時(shí)為了便于施工,將中、前支腿軌道伸出橋臺3m,頂撐位置為距離橋臺2m 處,頂撐基礎(chǔ)預(yù)先鋪設(shè)1.5m×1.2m,厚度為30cm 的混凝土墊層。支撐柱頂板(2cm)采用φ19 鋼筋與翼墻預(yù)留筋滿焊三道(見圖2),作為支撐柱水平向外、左右位移限位。另外,該架橋機(jī)支腿單節(jié)軌道12m,共有3 條軌道,合計(jì)36m,該橋全幅寬度為35m,考慮外伸軌道長度,造成軌道長度不足,故需要在架設(shè)左右幅的過程中倒一次中前支腿軌道,以完成全幅梁的安裝。
圖1 外側(cè)邊梁架設(shè)最小邊界條件
圖2 內(nèi)側(cè)邊梁架橋機(jī)駐位示意圖
考慮I 型梁的特性以及安裝后臨時(shí)加固的安全性,該工程梁安裝順序?yàn)閺闹虚g向外側(cè)進(jìn)行安裝,倒數(shù)第2 片安裝邊梁,最后1 片安裝邊2 號梁。
邊梁采用鋼絲繩配合手拉葫蘆、焊接臨時(shí)拉伸加固筋等進(jìn)行臨時(shí)加固;一般梁底部采用連接橫隔板預(yù)留筋,頂部采用8m 每道φ25 的鋼筋對相鄰梁的頂部預(yù)留筋進(jìn)行臨時(shí)性焊接加固。臨時(shí)加固措施完成后,再配合電動(dòng)葫蘆進(jìn)行摘鉤,天車返回至原位置,為下一片梁體的安裝做準(zhǔn)備。架設(shè)成型后,I 梁允許的偏差和檢查方法如1 表所示。
表1 I 梁架設(shè)允許偏差
綜上所述,該工程通過采用現(xiàn)場提梁門架、提梁卸扣等新工藝,以及及時(shí)糾正和總結(jié)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在施工過程中遇到的問題,按照典型施工總結(jié)的“提梁門架安全操作規(guī)程作業(yè)指導(dǎo)書”及《架橋機(jī)安全操作規(guī)程》進(jìn)行操作,在保證施工效率的同時(shí),圓滿完成了所有主線I 型梁的架設(shè)任務(wù),取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。