王常禮
(河南省路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,河南 商丘 476000)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,鋼梁架設(shè)施工工藝在不斷的改進(jìn)和提高,其結(jié)構(gòu)也日益新穎,跨度在向大跨度發(fā)展。而鋼梁架設(shè)的方法也多種多樣,其主要目的是提高速度,在高難度的施工環(huán)境下保證施工質(zhì)量,縮短工期并且工藝簡(jiǎn)單。
懸臂安裝是在橋位上拼裝鋼梁時(shí),不用臨時(shí)膺架支承,而是將桿件逐根的依次拼裝在平衡梁上或已拼好的部分鋼梁上,形成向橋孔中逐漸增長(zhǎng)的懸臂,直至拼至次一墩(臺(tái))上。這種施工方法稱(chēng)為全懸臂拼裝。
若在橋孔中設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上臨時(shí)支承進(jìn)行懸臂拼裝時(shí)稱(chēng)為半懸臂拼裝。用懸臂法安裝多孔鋼梁時(shí),第一孔鋼梁多用半懸臂法進(jìn)行安裝。
鋼梁在懸臂安裝過(guò)程中,值得注意的關(guān)鍵問(wèn)題是:降低鋼梁的安裝應(yīng)力;控制伸臂端的撓度;減少懸臂孔的施工荷載;保證鋼梁拼裝時(shí)的穩(wěn)定性。
根據(jù)被拖拉橋跨結(jié)構(gòu)桿件的受力情況和結(jié)構(gòu)本身穩(wěn)定的要求,在拖拉過(guò)程中有時(shí)需要在永久性的墩(臺(tái))之間設(shè)置臨時(shí)性的中間墩架,以承托被拖拉的橋跨結(jié)構(gòu)。在水流較深,且水位穩(wěn)定,又有浮運(yùn)沒(méi)備而搭設(shè)中間膺架不便時(shí),可考慮采中間臨時(shí)墩架的縱向拖拉。必須指出的是,船上支點(diǎn)的標(biāo)高不易控制,所以要十分注意。
全懸臂的縱向拖拉指在兩個(gè)永久性墩(臺(tái))之間不設(shè)置任何臨時(shí)中間支承的縱向拖拉架梁方法。拖拉鋼桁梁的滑道可以布置在縱梁下,也可以布置在主桁下??v梁中心距通常為2m,主桁中心對(duì)單線(xiàn)梁通常為5.75m。牽引滑輪組根據(jù)計(jì)算牽引力設(shè)置。兩副牽引滑車(chē)組應(yīng)選用同樣類(lèi)型的設(shè)備,以便控制兩側(cè)牽引前進(jìn)的速度一致。
與鋼筋混凝土梁一樣,用架橋機(jī)架梁有既快又省的效果。目前常用的架橋機(jī)有勝利型架梁橋機(jī)、紅旗型窄式架橋機(jī)。
釣魚(yú)法是通過(guò)立在前方墩臺(tái)上有效高度不小于梁長(zhǎng)1/3的扒桿,用固定于扒桿頂?shù)幕喗M牽引梁的前端(懸空)到前方墩臺(tái)上。梁后端設(shè)制動(dòng)滑輪組控制梁的前進(jìn)速度。前后每端至少用兩臺(tái)千斤頂頂梁,以便交替拆除兩側(cè)枕木垛。
鋼橋施工除小跨度的鋼板梁可用整孔架設(shè)外,大跨度鋼梁用整孔架設(shè)的例子較少。近年來(lái),隨著起重能力的提高,國(guó)外也曾用浮吊整孔架設(shè)重達(dá)3500t橋梁的例子。
在滿(mǎn)布支架上拼組鋼梁和在場(chǎng)地上拼組鋼梁的技術(shù)要求基本一致,其工序可分為桿件預(yù)拼、場(chǎng)地及支架布置、鋼梁拼裝、鋼梁鉚合或栓合等幾部分。
首先應(yīng)將工廠發(fā)送到工地的鋼梁的單根桿件和有關(guān)的拼接件在場(chǎng)地上預(yù)拼,拼組成吊裝單元。
支架最好用萬(wàn)能桿件拼裝,支架基礎(chǔ)可用木樁基礎(chǔ)。在較密實(shí)的地層上,當(dāng)施工過(guò)程中不受水淹時(shí),可整平夯實(shí)后密鋪方木或木枕,在方木或木枕上固定支架支承梁。支架頂面鋪木板,板面標(biāo)高應(yīng)低于支承墊石面,以便于梁落到支座上。根據(jù)鋼梁設(shè)計(jì)位置,在每個(gè)鋼梁節(jié)點(diǎn)處設(shè)木垛。木垛間留有千斤頂?shù)奈恢?,可供設(shè)置千斤頂調(diào)整節(jié)點(diǎn)的標(biāo)高。木垛的最上一層用木楔,以便調(diào)整鋼梁節(jié)點(diǎn)標(biāo)高。
鋼梁拼裝用的吊機(jī)類(lèi)型很多,在支架上和場(chǎng)地上拼裝鋼梁可用萬(wàn)能桿件組成的龍門(mén)吊機(jī),也可用軌道吊機(jī)。鋼梁常用的拼裝順序有兩種:一種是從梁的一端逐節(jié)向另一端拼裝;另一種是先從一端拼裝下弦橋面系和下平縱聯(lián)到另一端,然后再?gòu)囊欢似囱b桁架的腹桿、上弦桿、上平聯(lián)及橫聯(lián)到另一端。
鋼梁拼裝完畢后應(yīng)根據(jù)精度的要求,經(jīng)過(guò)復(fù)測(cè)檢查調(diào)整后才能進(jìn)行栓合。鋼梁在支架上拼裝組合完畢后,可落梁到支座上。落梁方法可用千斤頂在端橫梁下將梁頂起,逐漸拆除節(jié)點(diǎn)下的木垛,然后落梁到支座上。當(dāng)落梁高度很小時(shí),也可逐步將節(jié)點(diǎn)下木楔放松,使鋼梁徐徐下落。
支座位置應(yīng)十分正確,活動(dòng)支座的輥軸位置應(yīng)按安裝支座時(shí)的溫度通過(guò)計(jì)算確定。對(duì)連續(xù)梁的支座,應(yīng)以帶壓力表的液壓千斤頂量測(cè)鋼梁自重下的反力值,與設(shè)計(jì)值相符合才能安裝。必要時(shí)應(yīng)調(diào)整支座高度。
有些舊橋改建工程,只需要更換橋跨結(jié)構(gòu),此時(shí)可采用橫移法施工。在采用橫移法換梁時(shí),對(duì)于運(yùn)輸繁忙的線(xiàn)路,如何縮短線(xiàn)路封鎖時(shí)間,是極為重要的問(wèn)題。
橫移法施工的要點(diǎn)是:在移梁腳手架上設(shè)滾軸滑道,滾軸滑道上放置用方木制成的大平車(chē)。大平車(chē)一端用沙袋支墊新梁,其高度使新梁稍高于支承墊石,便于新梁就位。另一端搭枕木垛,枕木垛位置正好在舊梁下面。枕木垛上設(shè)置千斤頂,以備換梁的時(shí)候起頂舊梁之用。新梁的橋面事先完全做好,此外在滑道上作移梁到位的標(biāo)記,并在大平車(chē)上安放指針,當(dāng)指針正對(duì)準(zhǔn)滑道上的標(biāo)記時(shí),表示新梁已正確就位。當(dāng)一切準(zhǔn)備妥當(dāng)后,可封鎖交通,起頂舊梁,用絞車(chē)牽引大平車(chē)到位,然后割破砂袋,新梁即落到支座上,就可開(kāi)放通車(chē)。采取橫移法的主要缺點(diǎn)是輔助結(jié)構(gòu)工程量大,當(dāng)孔數(shù)較多或橋高水深時(shí),尤為顯著。
浮運(yùn)施工是在橋位下游側(cè)的岸上將鋼梁拼鉚(或栓合)成整孔后,利用碼頭把鋼梁滾移到浮船上,再浮運(yùn)至預(yù)定架設(shè)的橋孔上落梁就位。
浮運(yùn)支承主要由浮船、船上支架、浮船加固桁架以及各種系繩工具組成。浮運(yùn)一孔鋼梁的支承不宜多于兩個(gè),以保證荷載分布明確。如果鋼梁較重,在每一處支承下,可用兩艘或多艘浮船聯(lián)結(jié)使用,每個(gè)支承上設(shè)兩個(gè)支點(diǎn)承托鋼梁,以保證穩(wěn)定性。浮船可用鐵駁船、堅(jiān)固的木船,或常備式的浮箱拼組。船上支架通常由拆裝式桿件拼成,其高度應(yīng)使浮船進(jìn)大橋孔內(nèi)時(shí)鋼梁底面高出支座頂 0.2~0.3m。
施工時(shí)利用排水和充水調(diào)整浮船的標(biāo)高,有條件時(shí)可利用潮漲潮落的規(guī)律完成,也可在浮船支架頂部設(shè)千斤頂,但在浮運(yùn)途中應(yīng)將千斤頂拆除,以防鋼梁翻倒。
浮船在浮運(yùn)過(guò)程中,船底高出河底應(yīng)大于40cm,以防擱淺或接觸雜物。浮船承受全部荷載后,露出水面的船舷高度應(yīng)大于50cm,在風(fēng)力的作用下,縱、橫向傾覆穩(wěn)定系數(shù)庳不小于2,浮船縱、橫向傾角應(yīng)小于5°,以保證浮運(yùn)過(guò)程中浮運(yùn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。浮船的移動(dòng)可用錨索、人工或電動(dòng)絞車(chē)絞緊或放松錨索來(lái)使浮船前進(jìn)或橫移,有時(shí)也用拖輪以幫靠、頂推或牽引浮船的方式進(jìn)行。需用的絞車(chē)能力或拖輪功率都可根據(jù)施工風(fēng)力和水流阻力由計(jì)算決定。
選用和布置錨錠設(shè)備是浮運(yùn)鋼梁的一件重要而細(xì)致的工作,所布置的絞車(chē)、地垅或錨錠應(yīng)使浮船前進(jìn)或橫移方便可靠。錨索與水流方向夾角不宜太大,錨索也不要太松太長(zhǎng),以免浮船位置難于控制。
浮運(yùn)前應(yīng)做好浮運(yùn)系統(tǒng)的試驗(yàn)工作,如浮船隔艙的水密性試驗(yàn),必須保證不漏水;探測(cè)浮運(yùn)經(jīng)過(guò)的河道,充分掌握河床情況,以防浮運(yùn)時(shí)擱淺;其他如錨錠、地垅,絞車(chē)、支座、將軍柱等,在條件許可時(shí),均需進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),并核定壓艙水?dāng)?shù)量及抽水設(shè)備的能力。
綜上所述,鋼梁架設(shè)的施工方法多種多樣,只有根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的不同情況采取不同的架設(shè)方法方可保證施工又好又快的進(jìn)行,從而使得橋梁充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[1]張引.大跨多跨連續(xù)鋼梁架設(shè)及施工監(jiān)控研究[J].公路交通技術(shù),2007-06-25.
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