馬建雷 王文學
摘要:本文通過工程實例,對50mT梁在運輸過程中容易出現(xiàn)的技術問題進行分析,并對50mT梁在梁場起吊、運梁車選擇、運輸過程加強控制,通過受力分析,確保50mT梁在運輸過程中的安全,并架設完成。在施工中,總結梁體在運輸、架設過程中需控制的施工工藝及相關技術措施,為類似施工提供借鑒。
關鍵詞:50mT梁;運輸過程;受力分析;安全
一、前言
目前,國內常規(guī)工藝橋梁上部結構多采用先簡支后連續(xù)預應力梁體,梁體在預制場預制,,通過專業(yè)運載工具將其從預制梁場運至橋梁上方架設。在運輸過程中,合理的選取施工機械,規(guī)劃運梁通道,這直接關系到施工資金的投入大小、施工進度的快慢,尤其對大跨徑梁體、山區(qū)道路的運梁作業(yè)方式,就顯得尤為重要。本文結合50mT梁運輸架設過程中容易出現(xiàn)的技術問題進行分析,并重點對50mT梁通過30m箱梁上方的受力情況進行分析,從而在技術上保證運梁的作業(yè)安全,減少機械設備的投入,加快施工進度。
二、工程概況
閻家坪特大橋位于山西神岢高速公路K50+722處,橋梁全長1327m,單幅橋面凈寬11.75m,橋梁上部結構為先簡支后連續(xù)預應力箱梁+T梁。全橋預制梁共計344片,其中包括272片30m箱梁、72片50mT梁。
由于工程所在地位于黃土丘陵山地,線外預制場選址困難,且便道施工難度大,因此,首選方案為主線路基上建設預制場。該橋橋頭段地勢相對平坦,為低填淺挖路段,長度為1100m,橋尾段路基為三級挖方段,挖方工作量較大。經現(xiàn)場實地踏勘,確定將預制場建設在閆家坪特大橋0#臺后的路基上,預制梁架設順序按從小里程向大里程方向逐孔架設。
本橋6孔50mT梁位于橋尾處,針對50mT梁的運輸通道,需經過已架設的30m箱梁頂面通過。為保障梁板運輸安全,單幅4片30m箱梁梁板的端橫隔板、跨中橫隔板、濕接縫、中橫梁等部位鋼筋必須進行有效焊接(按設計要求施工),在此工況下運輸50mT梁。另外,在運梁車行走路線梁板交接處及負彎矩槽口處鋪設3cm厚鋼板,在鋼板兩端鋪設細砂,保證運梁車行走平緩,最終完成全橋50mT梁架設任務。
三、施工材料、機械的選擇
3.1運梁車選擇
運梁車應按照最大梁體荷載確定,運梁車軸距為2.2m,前后各4排輪胎,單個輪胎寬度為0.24m,直徑為1.1m,運梁車前后支點距離為47m。運輸時的支撐點位置應與預制梁在安裝時的支撐點相同,確保運輸過程中梁體正確受力。
3.2架橋機選取
經多方比選,選定YQXZ240-60型架橋機作為首選,YQXZ240-60型架橋機為桁架式雙導梁架橋機,自重輕便,適用于平原、山區(qū)修筑公路,能夠滿足大坡度,小半徑橋梁、跨度≤60m、重量≤240t的預制橋梁架設,最終確定YQXZ240-60型架橋機對閻家坪特大橋50m預制T梁進行架設。
四、50mT梁運輸及架設施工方法
4.1梁體運輸線路
梁板運輸線路為本標段主線路基,在梁板運輸架設前,主線路基已達到96區(qū),路基縱坡及壓實度等條件滿足運梁車通行的要求。經過路基后,50mT梁運輸時需行走在已架設好的30m箱梁上,為保障梁板運輸安全,梁板的端橫隔板、跨中橫隔板、濕接縫等部位鋼筋必須進行有效焊接,另外,在運梁車行走路線梁板交接處及負彎矩槽口處鋪設3cm厚鋼板,在鋼板兩端鋪設細砂,保證運梁車行走平緩。在滿足上述要求的情況下進行受力計算分析,按最不利情況(即50mT梁運輸行走在兩片30m箱梁中梁上)進行計算。
4.2架梁
架梁前,仔細檢查墊石、支座、臨時支座情況,滿足架設要求后方可進行下一道工序。架設順序:每一幅每一孔50mT梁架設順序2→1→3→4→6→5,即先架設邊梁相鄰的中梁,然后架設邊梁,進行有效橫梁連接后,依次架設剩余梁片,整跨架設完成并經測量復測合格、所有橫(縱)向連接加固完成后配重過孔,進行下一跨梁體安裝。
五、50mT梁運輸技術分析
5.1 50mT梁起吊、落梁鋼絲繩驗算
考慮50mT梁在梁場起吊、架橋機落梁過程中的安全,應選取滿足受力的鋼絲繩,鋼絲繩受力計算如下:
梁板最大總重量162.5T(邊梁),兩頭起吊每頭承擔重量81.3T。并且每頭由4條鋼絲繩分擔,每條鋼絲繩受力為20.33T。
采用直徑5.2cm的鋼絲繩,其面積為1003.8 mm2,查《路橋施工計算手冊》附錄三,鋼絲繩的抗拉強度f=1700MPa。進行驗算如下:
鋼絲繩的破斷面積S=1003.8mm2,破斷拉力F=f×S=1700×1003.8=170.65T。
鋼絲繩的換算系數(shù)0.82,破斷拉力=F×0.82=139.933T。
鋼絲繩的安全系數(shù)5.5,安全載重力=139.933/5.5=25.44T。
鋼絲實際受力20.33T,小于安全載重力25.44T,因此,該鋼絲繩達到安全要求。
5.2 50mT梁在30m箱梁運輸技術分析
本次運梁線路的選取為主線路基與已經架設完成的箱梁上行走,96區(qū)路基滿足運梁要求,30m箱梁上運梁由于目前無此運梁經驗,經MIDAS軟件受力計算分析。
30m箱梁工況概述:為進一步保障梁板運輸安全,單幅4片30m箱梁梁板的端橫隔板、跨中橫隔板、濕接縫、中橫梁等部位鋼筋必須進行有效焊接(按設計要求施工),在此工況下受力分析。
運梁車技術參數(shù)為:軸距為2.2m,前后各4排輪,單個輪胎寬度為0.24m,直徑為1.1m,運梁車前后支點:47m。選取兩片30m中梁為受力結構分析。
結論:運梁車及一片50m T梁荷載下梁截面抗彎能力滿足要求。
結論:運梁車及一片50m T梁荷載下梁截面抗剪能力滿足要求。
六、結束語
本文通過工程實踐,重點的研究了50mT梁在運輸與架設過程中控制措施及要點,運用邁達斯軟件對50mT梁在已架設完成的30m箱梁上運輸進行受力分析,一方面表達了選擇安全、穩(wěn)妥的鋼絲繩、運梁車、架橋機的重要性及施工合理性,使50mT梁運輸與架設施工達到安全優(yōu)質的預期效果;另一方面闡述了在復雜運梁地形條件下的50mT梁施工作業(yè)領域內,通過過程控制、受力分析,優(yōu)化作業(yè)方法,減少了施工設備投入,保證施工作業(yè)安全,加快梁體運輸與架設施工進度,有利于項目的經濟效益的提升,對以后此類施工具有一定的指導意義。
參考文獻
[1]公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2017);
[2]《路橋施工計算手冊》周水興等.人民交通出版社.2001.5。