摘要：防止落梁裝置是防止橋梁上部結構因在地震作用下產(chǎn)生不可預想的大變位而從下部結構頂部脫落下來的一種防護系統(tǒng)，即在正常工作狀態(tài)下或小震時，防落梁裝置應不發(fā)揮作用，使上部結構可自由伸縮或振動，而大震到來時，防落梁裝置開始發(fā)揮作用，限制上部結構的振動，使其變位不致過大。能有效地預防橋梁在震動時發(fā)生坍塌，是橋梁安全保證的一個“保險”。

引言

我國位于世界歐亞地震帶和環(huán)太平洋地震兩個大地震帶之間的中間地段，上世紀我們共發(fā)生6級以上地震近800多余次，進入本世紀，地震活動越發(fā)頻繁，特別是2008年5月12日發(fā)生的汶川大地震，造成的損失舉世震驚。

橋梁作為交通線上的樞紐工程，地震一旦發(fā)生，橋梁坍塌、交通癱瘓、災后重建困難加重，特別是現(xiàn)代化大都市，將影響城市運轉和功能喪失。橋梁構造在強震作用下，多在上、下部構造間產(chǎn)生較大的相對位移，當位移量超過橋梁的實際防止落梁長度或極限時，就會發(fā)生落梁，導致交通的中斷，給救災工作帶來極大困難。因此地震中如何保證橋梁不發(fā)生落梁，是橋梁抗震中的重點工作。我國橋梁目前主要采用錨栓、擋塊、鋼托架等抗震設施，基本上沒有設置防止橋梁震動時掉落的二次防落梁裝置。防落梁裝置是在地震發(fā)生時，防止橋梁坍塌的一種有效的減、抗震系統(tǒng)，是重要橋梁或高危橋梁進行二次防護的必要裝置，可提高橋梁的安全性。

目前國內的防落梁裝置還屬于初步應用階段，隨著對橋梁安全性的要求越來越高，其應用前景非常廣闊。

1、工程概況

羅望三標全線橋梁共計15座，其中主線橋梁6座/2527.1m，互通匝道橋9座/1208m。伸縮縫共計69道，其中80型伸縮縫47道，160型伸縮縫22道。防落梁裝置共計548套，其中80型伸縮縫20mT梁共計24套，其中端孔24套（L=400mm），中孔0套（L=760mm）；160型伸縮縫20mT梁共計0套（均在中孔，L=720mm）。80型伸縮縫30mT梁共計348套，其中端孔234套（L=450mm），中孔114套（L=860ram）；160型伸縮縫30mT梁共計176套（均在中孔，L=820mm）。

2、設計要求、工程數(shù)量及半成品制作

2.1設計要求

針對本標段不同結構形式的T梁及伸縮縫，設計上對產(chǎn)品結構尺寸、承載力、剛度等參數(shù)作出了明確要求，詳見下表。

2.2半成品制作

本設計防落、撞梁減震模塊為橡膠鋼板互層的圓柱形結構，迎面為厚度10mm的Q235鋼板。產(chǎn)品制作時，通過選取、優(yōu)化橡膠配合比和鋼板厚度，采用橡膠和加勁鋼板混合模具型腔加溫高溫硫化加工而成，并通過比對試驗，以滿足設計力學指標為基準，從而確定最終結構參數(shù)。經(jīng)檢驗，產(chǎn)品質量符合設計要求，檢驗報告見附件2。

因中孔位置防落、撞梁減震模塊長度較長、整個模塊重約220Kg，考慮到產(chǎn)品加工、裝卸及安裝便捷，宜將模塊分成2-3個不同長度單元，并采用氯化膠水粘結或焊接；同時為降低生產(chǎn)成本，減少因長度尺寸和數(shù)量不同造成模具制作多樣，根據(jù)設計尺寸，建議將模具尺寸（即單個長度）調整為下列五個尺寸：410ram、450mm、400mm、310mm、150mm。根據(jù)組合相加，均能達到設計要求尺寸（410+410=820，410+450=860，410+310=720，450+310=760）。另一方面，也可以根據(jù)吊裝設備及安裝環(huán)境，減震塊可整塊制作。

所有金屬制品均采用拋丸除銹、熱浸鋅（或涂刷環(huán)氧富鋅漆）等防腐防銹處理。

3、施工準備

3.1孔洞預留

在T梁預制時，按照設計要求的橫向和豎向位置，精確定位，并采用“井”字形鋼筋首尾焊接，牢固固定預埋鋼管。設計預留空洞為Φ50mm，考慮到預埋位置偏差、線路縱橫坡、T梁安裝誤差等因素，建議將空洞調整為Φ80mm或以上尺寸。

3.2小型設備加工

減震模塊最大重量約220Kg，吊裝設備性能只要滿足該重量即可。建議采用小型電動卷揚機、固定支架、吊環(huán)及吊籃組合使用，固定支架下方焊接四個小型活動軸承，軸承落在[14槽鋼軌道上。支架采用[14槽鋼焊接而成，尺寸根據(jù)最大縫寬（D160型）制作，下寬1.2m，上寬0.8m；通過上下升降調整高差，橫向移動調整平面位置。如圖3-1所示。

外側端頭小型模塊安裝時，先加工一個垂直升降小型設備，下方采用『14槽鋼加工一個可旋轉托盤，模塊直接安放在托盤上，通過移動調整模塊位置，因小型模塊重量較輕（約40Kg），人工即可調整其位置。如圖3-2所示。

連桿安裝時，只需配套一根安全繩作為輔助設備。

安裝外側模塊時，因作業(yè)空間受限，需按照濕接縫施工時搭設操作平臺。

3.3作業(yè)人員

根據(jù)安裝工藝要求及作業(yè)空間，需3～4個專業(yè)安裝人員。

4、設備安裝

4.1連桿試穿

設備安裝前，采用Φ42鋼管對預留孔洞進行試穿，確保連桿橫穿順利通過。對存在孔位偏差預留孔洞人工進行修整，采用外加套筒、塞填高強度砂漿（或壓漿料）等方法，盡量使孔洞在同一水平線上，保持連桿縱向水平。見圖4-1。

4.2半成品就位

根據(jù)防落梁位置及數(shù)量，將防撞、落梁裝置就近放在伸縮縫處，并下墊上蓋。

4.3支架就位

調整好支架底部橫向軌道（槽鋼）位置，將支架安防在軌道上，并根據(jù)安裝位置，調整支架位置，盡可能豎向對應。

4.4減震模塊就位

人工將設備放置在吊籃中，確保設備卡在兩道槽鋼之間，防止出現(xiàn)滾動、滑移。

4.5連桿安裝

連桿為長2060mm的Φ40圓鋼，從一端橫隔板的外側穿入。首先在連桿一端螺紋套上螺母，安全繩活結套在螺母內側，將連桿垂直放下；其次，工人手扶未裝螺母一端，將連桿套入預留孔洞；再次，待連桿基本水平后，梁上（拽繩）工人縱線移動，下方工人配合使連桿穿出預留孔洞約40mm即可。見圖4-2。

4.6減震模塊安裝

通過卷揚機及吊籃縱、橫向移動，將減震模塊移動到設計安裝位置，通過上方和下方人員配和，將連桿穿過減震模塊，從另一個預留孔洞穿過，并按設計預留連桿外露長度。減震模塊就位后，采用氯化膠水粘結或點焊連接分塊單元，使之成為一個整體，并將卷揚機、吊籃等移至下一個安裝孔位。見圖4-3。

4.7端頭小型模塊安裝

安裝前，在孔洞周邊半徑200mm內，采用砂輪對橫隔板進行打磨，并擦除灰塵，涂刷專用粘結劑。將端頭模塊放置托盤上，并固定牢靠，通過小型升降設備將托盤緩緩放下，在豎向大致與連桿相平齊時，轉動托盤至連桿處并人工微調，將模塊套入連桿中并與橫隔板粘結，按照設計要求端頭安裝螺母。

4.8檢查調整

安裝完成，對連桿的順直度、防撞模塊間隙是否對稱、端頭模塊與連桿距離等安裝質量進行仔細檢查，利用小型設備進行局部微調。安裝成品見圖4-4。

5、施工注意事項

5.1孔洞預留：考慮到預埋安裝偏差、T梁混凝土振搗預埋孔洞移位、T梁安裝偏差、線路縱橫坡、曲線半徑等因素，設計預埋孔洞為Φ400mm，建議將孔洞直徑調整為Φ800mm；考慮到伸縮縫鋼筋安裝和混凝土模板安裝，建議將預留孔洞豎向位置向下調整50mm，橫向往外側調整100mm。

5.2橫隔板施工：T梁預制及安裝時，盡量將橫隔板對齊，并確保橫隔板混凝土表面平順，否則端頭模塊無法與橫隔板密貼。

5.3孔洞位置調整：在連桿能穿過的條件下，通過增加套筒、塞填高強度砂漿（或壓漿料）等方式，微調孔洞位置，盡可能使連桿水平且縱向與橫隔板垂直，這樣才能確保端頭小型模塊與橫隔板密貼。

5.4模塊長度調節(jié)：由于平面曲線因素影響，特別是在曲線半徑較小的橋梁伸縮縫位置，外側大內側小，為保證順利安裝和設備發(fā)揮功效，建議制作部分調節(jié)塊，調節(jié)塊尺寸根據(jù)預留孔隙和現(xiàn)場尺寸決定；也可根據(jù)實際縫寬定型加工。

5.5端頭防落：為防止在運營過程中，由于動載反復作用，造成端頭螺帽松弛吐絲掉落，建議增加一個螺母（即雙螺母），并將連桿螺紋端頭打坯。

5.6安裝時間：防撞、落梁裝置建議在端橫隔板濕接縫澆筑前完成，或在梁頂濕接縫位置預留窗口，否則會造成端頭小型模塊安裝不便。

6、結語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，公路建設也隨之發(fā)展。但是現(xiàn)在的公路等級設計要求也在不斷地提升中。實事求是地講，大地震中橋梁不受損壞是不可能的，但是在地震來臨之時，如果能夠保證墩臺不倒塌、橋面不落梁，就可以極大地方便搶險救災，同時最大限度減少災區(qū)損失。災情一旦發(fā)生，時間就是生命，而交通就是生命線。抗震救災，交通先行，否則大規(guī)模的救援設施與人員物質無法到達災區(qū)。即使是一條只能供履帶車輛爬行的簡陋道路，與交通完全中斷相比，也具有非同尋常的意義。