楊建宏,萬(wàn)學(xué)儉,周 敏,裘麗丹
(1.金華市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 金華 321017;2.中國(guó)中鐵一局集團(tuán) 第二工程有限公司,河北 唐山063004;3.浙江誠(chéng)駿建設(shè)工程有限公司,浙江 金華 321017)
青銀高速濟(jì)南黃河大橋北側(cè)堤外引橋第十三、十四聯(lián)設(shè)計(jì)為等截面連續(xù)箱梁,采用滑移模架現(xiàn)澆施工。橋跨結(jié)構(gòu)為(6×45+6×45)m,上下行分幅,施工順序自81#至69#墩,采用45 m下承式滑移模架順序施工,先左幅后右幅。左幅施工完成后,模架就地解體,移至右幅起始位置,開(kāi)始右幅施工。
模架主框架由并列的3根主梁和13道底模桁架組成,主梁在工作狀態(tài)支承于托梁千斤頂上,走行狀態(tài)支承于滑道上。
模架面板縱向分為13塊:自施工方向后端即懸臂加厚段起,1#模板 1塊,長(zhǎng)度2 350 mm,2#模板 10塊,長(zhǎng)度4 000 mm,3#模板1塊,長(zhǎng)度5 000 mm,懸臂端4#模板1塊,長(zhǎng)度6 000 mm;橫向分為3塊:中主梁頂部1塊,寬度3 200 mm,邊主梁頂部底板、腹板各1塊與翼板2塊連為整體,腹板、翼板模板以邊梁斜撐桿與主梁連接,中主梁底板模板以豎向撐桿和斜撐桿與主梁連接。模板縱向布置如圖1。
圖1 模板平面分塊布置(單位:cm)
模板拆卸時(shí),必須解除模板底、側(cè)部支撐約束。考慮整體吊裝,吊裝前對(duì)模板進(jìn)行局部加固,使之滿(mǎn)足起吊剛度要求;主梁共分為5節(jié),按照起吊能力和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸條件,分為2段,其中施工前方即懸臂段3節(jié)分為一段,后2節(jié)分為一段,以減小最大塊件重量。在左幅施工完成后,滑移模架位于69#~70#墩間,考慮到模架拆除起吊高度和場(chǎng)地需要,與拆除工作相關(guān)的孔跨凈空應(yīng)滿(mǎn)足施工要求。
由于受場(chǎng)地條件限制,模架施工至末跨后,無(wú)法繼續(xù)向前滑移整跨,因此,必須在已完成梁體下就地拆卸??紤]模板整體吊裝和主框架系統(tǒng)鋼箱梁的整體拆卸,支撐系統(tǒng)及滑移走行均為小構(gòu)件組拼而成,可以按照組裝順序逆序拆卸。主梁拆除時(shí),用精軋螺紋鋼將主梁下放6 m,錨固于梁體上,滿(mǎn)足汽車(chē)吊起吊高度后,用100 t汽車(chē)吊下放至地面解體。模板拆除通過(guò)模架向前滑移,對(duì)前段懸臂部分22 m采用汽車(chē)吊直接起吊,其余部分通過(guò)梁頂?shù)规溑浜掀?chē)吊拆除。考慮到模架施工的方向性,即主梁后吊掛系統(tǒng)位置和前懸臂段位置要求,前后模板在主梁上的固定位置和懸臂加厚段,以及橋面橫坡要求,主梁在拆除安裝時(shí)不做調(diào)頭,2#面板左右側(cè)互換,1#、3#、4#面板原位安裝,通過(guò)斜撐左右互換,達(dá)到橫坡調(diào)整的要求。
圖2 主框架梁頂面錨固體系示意(單位:mm)
圖3 梁頂面錨固部位局部加強(qiáng)(單位:mm)
在倒數(shù)第二跨前后橫隔板即70#和71#墩頂位置預(yù)留精軋螺紋鋼穿行孔。在各主梁中心位置對(duì)應(yīng)梁體上,預(yù)留φ120 mm孔2個(gè),縱向位于橫隔板中心,橫向間距40 cm;在距主梁前后端各5 m處即正對(duì)梁面預(yù)留孔位置,鋼梁頂板上設(shè)置錨固點(diǎn),并在鋼箱內(nèi)對(duì)該錨固點(diǎn)進(jìn)行局部加強(qiáng)處理(見(jiàn)圖2)。處理措施同后吊掛系統(tǒng)。對(duì)混凝土梁體頂面錨固點(diǎn)位置進(jìn)行局部加固(如圖3所示):①在梁體腹板頂部增加橫向4φ28 mm@20 cm鋼筋,單根長(zhǎng)度180 cm,進(jìn)行混凝土局部加強(qiáng),鋼筋距混凝土頂面凈距8 cm;②梁頂面預(yù)埋豎向φ20 mm鋼筋20根,單根長(zhǎng)度25 cm,埋入梁體20 cm,沿錨固混凝土臺(tái)座周邊均勻布置,間距20 cm,以增強(qiáng)臺(tái)座橫向穩(wěn)定性;③精軋螺紋鋼錨固范圍以厚10 mm鋼板圈圍,內(nèi)部澆筑C50細(xì)石混凝土,頂面預(yù)埋厚10 mm鋼板,其上設(shè)φ100 mm精軋螺紋鋼穿行孔2個(gè),錨固臺(tái)座在內(nèi)側(cè)高10 cm,頂面嚴(yán)格保證水平。對(duì)100 t吊車(chē)落梁時(shí)對(duì)應(yīng)支腿位置的場(chǎng)地進(jìn)行承載能力檢測(cè),必要時(shí)進(jìn)行換填加固處理。
末跨澆筑完成后,即可拆除模板。此時(shí)模架施工前端懸臂8 m,4#模板外露,內(nèi)側(cè)可通過(guò)吊車(chē)直接起吊(視起吊角度和半徑,必要時(shí)翼腹板解體)。由于模架前支點(diǎn)距導(dǎo)梁前端31 m,為滿(mǎn)足正常工作狀態(tài)的滑移需要,模架需整體前移(45-31)=14(m)才能達(dá)到下跨支腿(此時(shí)是模架縱向最不穩(wěn)定瞬間)。模架在前移過(guò)程中,所有外露模板共22 m,可直接起吊。前懸臂自重減小,模架前行1 m仍安全,使得模板總共外露23 m,滿(mǎn)足3塊2#塊和3#、4#塊模板的拆除需要,如圖4所示。
圖4 模板拆除示意(單位:cm)
不能直接拆除的模板,在梁頂面預(yù)留孔洞,位置在第四塊2#板上。模架前移,拆除1#~4#模板,將4塊模架回移??锥粗睆?00 mm,距梁邊緣80 cm,縱向間距400 cm。由于模架橫移后,邊模板重心在混凝土梁體翼緣板下,吊車(chē)無(wú)法直接起吊。通過(guò)預(yù)留在梁頂面的孔洞穿繩,采用手拉葫蘆輔助起吊,吊點(diǎn)位于模板內(nèi)檐30 cm處。對(duì)翼板通過(guò)撐桿進(jìn)行加固,分別將1#、2#桿交替移至3#、4#位置處對(duì)翼板加固,多余桿件拆除,如圖5所示。
中梁頂面模板,出露部分直接起吊,其余部分拆除支撐后,直接落在主梁上,拖至外露部分起吊。
末跨施工完成并拆除模板后,將主梁回移至倒數(shù)第二跨,并使主梁對(duì)稱(chēng)擔(dān)負(fù)于前后支腿上并拆除導(dǎo)梁,如圖6所示。
圖5 模板加固及起吊示意
圖6 主梁錨固位置示意(單位:mm)
采用梁頂面的張拉反力架,在模架主梁對(duì)應(yīng)孔位和梁體預(yù)留孔,穿入精軋螺紋鋼,錨固下端。在4個(gè)張拉位置安裝QYCW-100千斤頂,并在對(duì)應(yīng)位置安裝錨具。調(diào)試油泵及千斤頂,使4臺(tái)千斤頂同步受力。試吊、下放,所有機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,將主梁起吊15 cm,脫離支腿滑道,進(jìn)行錨固(此時(shí)千斤頂頂升量2 cm,預(yù)留18 cm行程,備落梁需要)。在錨固主梁前,利用前后導(dǎo)梁桁架,在70#~71#孔跨間墩旁和主梁節(jié)點(diǎn)下搭設(shè)臨時(shí)支墩。
主梁穩(wěn)妥錨固后,即可拆除支腿。先拆除滑道、油泵及操作控制系統(tǒng)。將中支腿每端利用2個(gè)10 t倒鏈固定于中主梁上,利用手拉葫蘆將3個(gè)支腿分別在橫梁下兩兩臨時(shí)固定。
同步解除橫向精軋螺紋鋼,采用25 t吊車(chē)吊掛邊支腿并使之受力,解除邊支腿立柱下部法蘭螺栓,用吊車(chē)和倒鏈配合拆除邊支腿。
解除中支腿中部2個(gè)法蘭(豎向間距5 m),上提中支腿倒鏈,使中支腿沿法蘭部位上移5 cm,移除2法蘭間一節(jié)立柱,下放中支腿。若倒鏈行程不足5 m,可逐次下落。利用吊車(chē)吊掛中支腿,拆除支腿縱向墩旁約束,移除中支腿,如圖7所示。
落梁次序:如圖3,千斤頂回油,松開(kāi)1、1'錨具→千斤頂加壓,油缸頂升18 cm(完全行程20 cm),錨固1、1'錨具→繼續(xù)頂升 2 cm,2、2'錨具與梁頂錨固脫離,精軋螺紋鋼全程受力→松開(kāi)2、2'錨具,千斤頂回油,油缸回縮18 cm(此時(shí)主梁下落)→錨固2、2'錨具→油缸繼續(xù)回縮2 cm,松開(kāi)1、1'錨具→千斤頂加壓,油缸頂升18 cm→錨固1、1'錨具→繼續(xù)頂升2 cm,松開(kāi)2、2'錨具,完成第一個(gè)落梁循環(huán),主梁下落18 cm,重復(fù)上述步驟,至9 m長(zhǎng)精軋螺紋鋼完全下落。在操作中,左右2臺(tái)千斤頂及前后端應(yīng)嚴(yán)格同步,并隨時(shí)檢查精軋螺紋鋼下落量和各部位連接情況以及預(yù)留穿行孔與鋼筋間距,任何部位不得抵觸精軋鋼筋。
主梁下落600 cm,上述步驟需重復(fù)33次。若將精軋螺紋鋼順序接長(zhǎng),可以直接將主梁下放至地面。由于連接器的引入,一方面需增大混凝土梁體穿行孔,在接長(zhǎng)時(shí)需上下調(diào)整1、1'錨具高度,另一方面,增加下落距離10 m,將千斤頂落梁50次。為安全考慮,盡量縮短梁體在空中滯留時(shí)間。
圖7 支腿拆除及臨時(shí)約束示意
圖8 吊車(chē)位置平面布置(單位:cm)
主梁下落6 m后,在正對(duì)主梁前后端支立吊車(chē),吊車(chē)位置平面布置如圖8所示。吊車(chē)以最大仰角和最小作用半徑起吊,以利發(fā)揮其最大起吊能力,保證最大安全系數(shù)。吊車(chē)拴繩捆扎主梁后,調(diào)整吊點(diǎn)位置和吊重鋼絲繩長(zhǎng)度后先行試吊。即緩慢收繩,逐步將精軋螺紋鋼所承擔(dān)荷載轉(zhuǎn)移至吊車(chē)上。此時(shí)嚴(yán)密觀察梁頂8個(gè)錨具受力情況,待4根精軋螺紋鋼完全不受力及所有錨具完全自由后,吊車(chē)停止起吊,迅速拆除千斤頂,利用吊車(chē)將主梁下放至臨時(shí)支墩上。下放過(guò)程中,吊車(chē)不得進(jìn)行俯仰、旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,且放繩速度必須保證緩慢勻速。以細(xì)鋼絲繩拴系精軋螺紋鋼末端,隨主梁下放至地面,防止精軋螺紋鋼下放中彎折變形。
主梁下落前,在地面上主梁接頭對(duì)應(yīng)位置利用導(dǎo)梁和支腿搭設(shè)臨時(shí)支墩。分別在梁兩端和2#、3#梁段接頭部位搭設(shè)高度1.8 m支墩,支墩頂采用方木墊平。落梁后在臨時(shí)支墩上解除主梁拼接法蘭,將主梁分解為2段。
主梁分解后長(zhǎng)度分別為22 m和33 m,其中邊梁質(zhì)量分別為 41.735 t和 59.413 t,中梁質(zhì)量分別為38.784 t和57.024 t。利用2臺(tái)50 t吊車(chē)和2臺(tái)平車(chē)及炮車(chē),運(yùn)輸至右幅78#~79#墩處安裝、施工右幅。
采用滑移模架空中接力拆卸方案,施工期為16 d,施工費(fèi)用約為6萬(wàn)元。與傳統(tǒng)的支架及千斤頂落梁拆卸方案相比,工期約縮短30 d,可節(jié)省27萬(wàn)元。在施工過(guò)程中,為安全考慮必須避免在大風(fēng)天氣施工,在主梁下放施工過(guò)程中,盡量縮短梁體在空中滯留時(shí)間。
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