周國(guó)云 周海波
摘要 移動(dòng)模架因其對(duì)橋梁地形要求低、施工速度快等特點(diǎn),在公路及鐵路橋梁施工中得到大規(guī)模應(yīng)用。文章結(jié)合某旅游道路工程施工實(shí)踐,針對(duì)中小跨徑橋梁群特點(diǎn),對(duì)車載式移動(dòng)模架的應(yīng)用進(jìn)行探究,分析總結(jié)了車載式移動(dòng)模架施工技術(shù)要點(diǎn),旨在完善車載式移動(dòng)模架施工工藝,為后續(xù)類似工程施工提供理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞 移動(dòng)模架;中小跨徑橋梁群;施工技術(shù)
中圖分類號(hào) U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949(2023)12-0144-03
0 引言
近年來旅游道路、休閑道路項(xiàng)目逐漸增多,有別于大跨度橋梁,旅游道路、休閑道路的橋梁有跨度小、橋面寬度較窄、平曲線半徑小等特點(diǎn)?,F(xiàn)階段對(duì)中小跨徑橋梁的施工一般采用滿堂支架現(xiàn)澆或者預(yù)制吊裝的施工方法,由于旅游道路往往施工條件復(fù)雜,可能無法滿足預(yù)制場(chǎng)建設(shè)要求[1]??缍刃”厝皇箻蛄嚎鐢?shù)增多,出現(xiàn)更多的可能是中小跨徑橋梁群。針對(duì)跨徑小、橋跨多、平曲線半徑小和施工條件復(fù)雜的中小橋梁建設(shè),現(xiàn)階段還沒有很好的施工方法[2]。為此該文提出了車載式移動(dòng)模架施工技術(shù),結(jié)合實(shí)際工程案例,全面分析了車載式移動(dòng)模架施工技術(shù),總結(jié)了其施工技術(shù)要點(diǎn)。
1 工程概況
某旅游道路項(xiàng)目,地處峽谷,位于風(fēng)景區(qū)內(nèi),慢行系統(tǒng)道路全長(zhǎng)18.8 km,由于慢行系統(tǒng)沿河建設(shè),預(yù)制場(chǎng)選址困難,環(huán)保要求高,施工條件非常復(fù)雜。工程共有順?biāo)畼?3座,總長(zhǎng)6 929 m,共計(jì)490跨,其中預(yù)制梁202片,現(xiàn)澆梁288片。順?biāo)畼蛏喜拷Y(jié)構(gòu)的橋面寬度為5 m,現(xiàn)澆實(shí)心板跨徑為13 m,板厚70 cm,懸板端部厚度為15 cm,懸臂板根部厚度35 cm。頂板寬度500 cm,底板寬度330 cm?,F(xiàn)澆實(shí)心板為C40鋼筋混凝土。順?biāo)畼驑蚨崭叨?~7 m,大部分3~5 m;橋面鋪裝為5 cm瀝青混凝土+防水層+8 cm C40混凝土。
2 采用的主要施工方案
結(jié)合順?biāo)畼驑蛄航Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),研發(fā)了一種有別于傳統(tǒng)移動(dòng)模架、針對(duì)中小跨徑橋梁群施工用的車載式移動(dòng)模架,該移動(dòng)模架的移跨及轉(zhuǎn)場(chǎng)均通過運(yùn)輸車進(jìn)行,從而大大增加了移動(dòng)模架的靈活性,同時(shí)也使移動(dòng)模架結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,在保障施工質(zhì)量及施工安全的前提下降本增效。
車載式移動(dòng)模架主要分為6大系統(tǒng):
支腿系統(tǒng):將主桁承受的荷載傳遞至承臺(tái)或者地基;
卸載系統(tǒng):將支架所受荷載轉(zhuǎn)由橋梁支座承受,便于移動(dòng)模架移除;
主桁系統(tǒng):通過其自身強(qiáng)度及剛度,直接承受橋梁上構(gòu)施工過程中的荷載;
模板系統(tǒng):用于新澆筑混凝土成形和養(yǎng)護(hù);
下放橫移系統(tǒng):將主桁下放至地面及橫移出梁下方,方便吊車起吊;
吊裝運(yùn)輸系統(tǒng):用于移動(dòng)模架轉(zhuǎn)場(chǎng)及運(yùn)輸。
3 車載式移動(dòng)模架施工技術(shù)要點(diǎn)
3.1 施工特點(diǎn)
該慢行系統(tǒng)共有13座順?biāo)畼颍?90跨,其中288跨采用現(xiàn)澆施工,其中存在簡(jiǎn)支梁及連續(xù)梁,橋梁跨徑13 m,平曲線半徑最小約60 m。針對(duì)這種平曲線半徑小的中小跨徑橋梁群,滿堂現(xiàn)澆及傳統(tǒng)移動(dòng)模架不能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。
預(yù)制吊裝施工工藝由于無法滿足連續(xù)梁施工需求,且橋梁處于峽谷內(nèi),預(yù)制場(chǎng)選址困難,運(yùn)梁條件差。另外,項(xiàng)目位于風(fēng)景區(qū),對(duì)施工環(huán)保要求高。
3.2 車載式移動(dòng)模架施工要求
因橋梁本身特點(diǎn)及周邊環(huán)境,移動(dòng)模架施工中需要注意以下幾個(gè)方面:
(1)移動(dòng)模架施工不僅僅在一座橋梁上進(jìn)行應(yīng)用,所以移動(dòng)模架需滿足轉(zhuǎn)場(chǎng)方便的特點(diǎn)。
(2)移動(dòng)模架需適應(yīng)簡(jiǎn)支梁及連續(xù)梁的施工。
(3)移動(dòng)模具的過跨及轉(zhuǎn)場(chǎng),需適用橋梁小半徑的特點(diǎn)。
(4)因項(xiàng)目位于風(fēng)景區(qū),施工過程中應(yīng)盡量減少建筑垃圾,做到施工過程中對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生影響。
3.3 車載式移動(dòng)模架施工關(guān)鍵技術(shù)
(1)傳統(tǒng)移動(dòng)模架前移過跨系統(tǒng)復(fù)雜,往往采用頂推方式進(jìn)行,有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、過跨速度慢、不能跳跨施工等缺點(diǎn)。車載式移動(dòng)模架采用通過吊車及平板運(yùn)輸車進(jìn)行過跨及轉(zhuǎn)場(chǎng),轉(zhuǎn)場(chǎng)靈活且速度快,能實(shí)現(xiàn)同一橋梁逐跨施工,也能實(shí)現(xiàn)不同橋梁之間跳跨施工。
(2)移動(dòng)模架支腿落于承臺(tái)上,在墩柱上安裝抱箍進(jìn)行固定,從而不需要在地面施工基礎(chǔ),減少了建筑垃圾的產(chǎn)生;立柱采用多節(jié)拼接的方式設(shè)計(jì),從而大大提高立柱對(duì)不同高度的適應(yīng)能力,同時(shí)通過調(diào)節(jié)立柱固定于抱箍上的位置,調(diào)節(jié)立柱平面位置,從而適用曲線橋的施工要求。
(3)每跨移動(dòng)模架相對(duì)獨(dú)立,可單獨(dú)用于簡(jiǎn)支梁施工,也可進(jìn)行組合進(jìn)行連續(xù)梁施工。
(4)車載式移動(dòng)模架的轉(zhuǎn)場(chǎng)是通過吊車及平板運(yùn)輸車進(jìn)行,從而移動(dòng)模架設(shè)計(jì)時(shí),不需要考慮通過架體自身前移過跨,使架體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工人在完成一輪施工后即可熟練掌握,在指導(dǎo)完成移動(dòng)模架第一次轉(zhuǎn)場(chǎng)以后,工人即可熟練掌握施工方法,施工質(zhì)量有保障且安全性高。
(5)用于承重的主桁架大量運(yùn)用321型貝雷片,一次性專用件使用很少,有效利用企業(yè)現(xiàn)有材料及設(shè)備,節(jié)約施工成本。
(6)相較于滿堂支架施工工藝,無需場(chǎng)地硬化、人工成本低、管理成本低;相較于預(yù)制吊裝施工工藝,無預(yù)制場(chǎng)建設(shè)、無大型架梁設(shè)備及大型吊裝設(shè)備,綜合成本低,所以有成本低且綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
3.4 車載式移動(dòng)模架施工流程
車載式移動(dòng)模架施工步驟見圖2。
步驟一:(支腿系統(tǒng)及卸載系統(tǒng)安裝)
(1)提前安裝支座墊石和支座。
(2)安裝墩柱抱箍。
(3)根據(jù)梁底及承臺(tái)頂?shù)母卟?,調(diào)整立柱高度,安裝立柱。
(4)利用U型螺栓把立柱固定在抱箍上。
(5)安裝卸載裝置。
步驟二:(主桁系統(tǒng)及模板系統(tǒng)吊裝)
(1)架體部分(包括底模以及側(cè)模)在地面提前拼裝完畢。
(2)利用平板車運(yùn)輸至澆筑實(shí)心板梁位置。
(3)利用吊車把架體整體吊裝就位。
(4)復(fù)測(cè)底模標(biāo)高。
步驟三:(墩頂模板、鋼筋、預(yù)埋件安裝,澆筑混凝土)
(1)鋪設(shè)墩頂部分模板及底模、側(cè)模。
(2)調(diào)整側(cè)模水平位置至設(shè)計(jì)坐標(biāo)。
(3)安裝鋼筋、預(yù)埋泄水管,在下放架體位置預(yù)埋PVC管。
(4)澆筑梁體混凝土。
步驟四:(主桁臨時(shí)錨固)
(1)待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且養(yǎng)護(hù)不低于7 d。
(2)利用32精軋螺紋鋼將架體錨固于梁上。
(3)卸載裝置卸載。
(4)拆除卸載裝置及立柱。
步驟五:(主桁下放)
(1)在滑梁下安裝軌道,軌道需安裝水平。
(2)利用千斤頂下放架體,架體作為工人操作平臺(tái),拆除墩頂處底模。
(3)平穩(wěn)下放架體至軌道上。
(4)拆除下放用精軋螺紋鋼。
步驟六:(主桁橫移及移跨)
(1)利用手拉葫蘆將架體橫移至梁體外。
(2)安裝吊架,并將吊架錨固于架體上。
(3)利用吊車將架體吊至平板車上,利用手拉葫蘆將梁體固定在運(yùn)輸車上。
(4)將梁運(yùn)至下個(gè)施工點(diǎn)。
(5)拆除軌道。
3.5 質(zhì)量及安全保證措施
移動(dòng)模架使用過程中必須要注意安全操作:
(1)吊裝模板的起重設(shè)備的機(jī)械狀況、安全系數(shù),鋼絲繩的型號(hào)、允許荷載及配套的卸扣等必須符合起重規(guī)程規(guī)定。
(2)使用過程中定期不定期對(duì)移動(dòng)模架各構(gòu)件進(jìn)行檢查,檢查項(xiàng)目包括螺栓松動(dòng)情況、各桿件變形情況、焊接部位脫焊情況等。
(3)主桁架吊裝就位以后,首先安裝兩邊防護(hù),臨邊防護(hù)安裝就位以后方可進(jìn)行其他工序的施工。
(4)施工過程中,主桁架下嚴(yán)禁交叉作業(yè),移動(dòng)模架下方人員不得逗留。
(5)移動(dòng)模架的拼裝及吊裝必須按施工方案進(jìn)行,不得擅自拆、改移動(dòng)模架。必須拆改時(shí),應(yīng)經(jīng)總工辦批準(zhǔn),由專門的施工人員負(fù)責(zé)操作。
(6)主桁吊裝時(shí),必須保證鋼楔塊支撐位置與設(shè)計(jì)相同,架體不能偏心放置于立柱上。
(7)吊裝工作區(qū)域應(yīng)有明顯標(biāo)志,并設(shè)專人警戒,與吊裝無關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi)。吊車工作時(shí),起重臂桿旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi),嚴(yán)禁站人或通過。
(8)當(dāng)洪水沒過立柱時(shí),移動(dòng)模架上不得進(jìn)行施工作業(yè),所有施工人員撤離移動(dòng)模架。
4 利用計(jì)算模型進(jìn)行受力分析
通過Midas Civil有限元模擬分析系統(tǒng),并結(jié)合橋梁實(shí)際施工情況,對(duì)施工過程中橋梁受力狀態(tài)展開模擬分析。通過實(shí)際計(jì)算得出移動(dòng)模架各構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性是否滿足規(guī)范要求。如圖3所示。
由表1可知,對(duì)于Q235鋼材,主應(yīng)力均小于205 MPa,剪應(yīng)力均小于120 MPa;對(duì)于Q345鋼材,主應(yīng)力均小于310 MPa,剪應(yīng)力均小于180 MPa;結(jié)構(gòu)屈曲分析臨界荷載系數(shù)最小為31.8,臨界系數(shù)大于4,均滿足要求。
5 效益對(duì)比分析
在該項(xiàng)目施工過程中采用了車載式移動(dòng)模架施工、預(yù)制吊裝施工及滿堂支架現(xiàn)澆工藝進(jìn)行施工,現(xiàn)將各工藝從管理、人員投入、設(shè)備投入、成本及進(jìn)度方面進(jìn)行比較,對(duì)比結(jié)果見表2。
6 結(jié)語
近幾年來,旅游道路和休閑道路項(xiàng)目逐漸增多,有別于大跨度橋梁,旅游道路、休閑道路的橋梁有跨度小、橋面寬度較窄、平曲線半徑小等特點(diǎn)?,F(xiàn)階段對(duì)中小跨徑橋梁的施工一般采用滿堂支架現(xiàn)澆或者預(yù)制吊裝的施工方法,由于旅游道路往往施工條件復(fù)雜,可能無法滿足預(yù)制場(chǎng)建設(shè)要求。針對(duì)跨徑小、橋跨多、平曲線半徑小和施工條件復(fù)雜的中小橋梁群建設(shè),車載式移動(dòng)模架的成功應(yīng)用,將為解決中小跨徑橋梁群的建設(shè)提供一個(gè)新的解決方案。
參考文獻(xiàn)
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