劉 誠
(中鐵十九局集團第一工程有限公司,遼寧遼陽 111000)
架橋機側向提梁技術是一項新型施工技術,與傳統(tǒng)尾梁施工方式相比,具有更好的技術技能和施工速度。側向提梁不需要進行臺背回填、軌道鋪設等問題,因此不論是在施工質(zhì)量還是施工工期的控制上,使用架橋機側向提梁技術都具有十分廣闊的應用前景。本文針對下大灣大橋第四標段項目,首先對側向提梁和尾梁提升兩種施工工藝進行對比,通過分析,找出適合施工單位進行施工的工藝。在實踐中,從施工工藝與機械維護等兩方面進行控制,希望為相關工程的順利開展提供技術參考。
下大灣大橋項目的總體布局為“T”形,主線長度為30 km 的雙Y 立交設計。2 路4 車道按照高速公路標準進行配置,道路寬度為24.5 m。立交橋由4 個獨立的坡道組成,全長約10.5 km,包括3 座坡道橋,總長1160 m。該項目橋梁結構眾多,包括2 座高架橋,2 座天橋,5 座公路橋和3 座斜橋,橋梁總長3840 m。
本項目在外省進行施工,因此相對應的資源較為緊張,而且工程中施工的橋梁較多,工期要求較為緊張。因此項目部從項目開始就將如何在保證工程質(zhì)量要求的基礎上,在規(guī)定工期內(nèi)完成施工任務作為本工程的一個重點課題。首先,結合施工單位施工經(jīng)驗和實際情況,項目部提出尾梁進給技術用于施工作業(yè),以對橋式起重機進行改造,針對側向提升梁的施工過程進行優(yōu)化,對比分析見表1。通過兩種施工工藝對比,發(fā)現(xiàn)在該工程中,側向提梁技術在施工質(zhì)量和工期方面具有明顯應用優(yōu)勢,因此項目部決定使用側向提梁技術進行施工。
本項目使用JQG100 t/35 m 型公路橋式起重機,是混凝土橋梁架設的專用設備,適用于預制噸型梁、預制工字梁、預制箱形梁和平板混凝土預制梁。這種類型的架橋機使用的梁架設方法是尾梁進給法。由于本工程對于施工工期要求較高,并且根據(jù)現(xiàn)場情況分析,施工難度較大。為加快施工進度,經(jīng)綜合論證,項目決定使用側向提梁法進行施工,這樣就要求對架橋機進行相應改造,以滿足施工要求。架橋機結構形式如圖1 所示。
圖1 架橋機結構形式
JQG100 t/35 m 型橋式起重機需要達到側向提升梁的目的。計算后,必須對前支腿和中支腿進行加固,具體情況如圖2和圖3 所示。另外,有必要對縱向桁架進行加工和加長,并增加4 臺吊車。
加固和修改完成后,將通過當?shù)睾细竦膶I(yè)焊接檢驗機構以磁粉檢驗方法進行測試和驗收,以確保側面提升器合格。新增的立式桁架車、絞車等設備必須具有出廠合格證,焊接加固部件必須經(jīng)過當?shù)貙I(yè)焊接檢驗單位的檢驗后才能安裝使用。在后期施工過程中,觀察并記錄改造后的架橋機的安全技術情況,并指派專人記錄設備的維護和運行情況,保證設備運行平穩(wěn)。
表1 尾部喂梁與側向提梁的技術比對
圖2 前支腿補強示意
圖3 中支腿補強示意
測試配重使用30 mI 型梁(60 t)和規(guī)格為Φ32 的鋼筋,每根鋼筋長12 m,每米重量6.31 kg,單根鋼筋重量75.72 kg,每捆33 根,重量2.5 t。靜載荷試驗使用40 t 鋼筋,即16 捆;動載荷試驗使用30 t 鋼筋,即12 捆。鋼筋與梁所在的位置具有一定角度,本工程有12 個護角進行使用。
側面提梁靜載荷試驗為80×1.25=100 t,配重側為20 t。
(1)檢驗人員需對梁的高程進行相應測量(左右為對稱設置)。
(2)舉起2 個10 t 的配重,將原起重機吊至起重梁一側的極限位置,將縱梁移至起重梁的位置,測量并記錄主梁和起重機的干擾。然后將原始起重機從吊梁一側的極限位置移至對重一側的極限位置,同時觀察2 個縱向桁架的吊梁一側是否被抬起(圖4)。
(3)以上施工進行后,就需要盡快到提梁的位置就位,起重車的位置仍保持在側面,I 型梁套筒鉤壓緊后,將舉升小車移到對重側,將30 mI 型梁舉起10~20 cm,靜置10 min,觀察舉升情況,同時對周圍情況的變化進行詳細監(jiān)測。另外,檢查起重機、支腿、絞車和其他位置的狀態(tài)。然后放下工字梁,再次測量并記錄主梁和吊車的變形。比較提升前后的測量數(shù)據(jù),如果沒有異常,則提升工字梁,然后進行下一個操作。當施工過程中出現(xiàn)非彈性變形的問題,需要即刻繼續(xù)進行以上步驟,直到該問題完全消除為止。
(4)橋式起重機抬起工字梁,將其向前移動1 m,將橋臺錯開,然后再行進1 m。將配重鋼筋10 t+10 t,即4 束+4 束,放置在原來工字梁位置下方。當其精準放到相應位置后,將其套在鋼絲繩上。然后保證I 型梁保持在鋼筋所在的位置上方。使用鋼絲繩將工字梁抬起10~20 cm,監(jiān)測10 min,觀察主梁變化情況,并不斷對機械設備的使用情況進行監(jiān)測,然后放下鋼筋,再次測量并記錄主梁和起重機的干擾,提起放下數(shù)據(jù)進行3 次比對。如果沒有異常,放下工字梁和鋼筋,即可開始下一步的施工作業(yè)。當施工過程中出現(xiàn)非彈性變形的問題,需要即刻繼續(xù)進行以上步驟,直到該問題完全消除為止。
圖4 靜載荷試驗
(5)橋式起重機將I 型梁縱向提升1 m 以錯開基臺,并橫越1 m 以將配重鋼筋20 t+20 t(8 束+8 束)放置在原始I 梁定位并套進繩索。施工中,保證工字梁一直位于鋼筋上部,使用鋼絲繩將工字梁抬起10~20 cm,監(jiān)測10 min,觀察主梁變化情況,并不斷對機械設備的使用情況進行監(jiān)測,然后放下鋼筋,再次測量并記錄主梁和起重機的干擾,提起放下數(shù)據(jù)進行3 次比對。如果沒有異常,放下工字梁和鋼筋,即可開始下一步的施工作業(yè)。當施工過程中出現(xiàn)非彈性變形的問題,需要即刻繼續(xù)進行以上步驟,直到該問題完全消除為止。
動載荷試驗為80×1.1=88 t,可以取90 t,配重側取為20 t。
(1)提起配重,然后將架橋機運送到舉梁位置,起重小車就移動到配重面的位置,測量并觀察主梁和起重機干擾的原始數(shù)據(jù)。
(2)抬起30 mI 型梁,并按照I 型梁安裝步驟移動橋式起重機,同時觀察橋式起重機各部分的狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)問題,停止移動并進行檢查和分析。移動之后,橋式起重機返回到初始測量位置,觀察并記錄主梁和起重機的干擾。完成后,放下工字梁并再次記錄。在提升之前,提升時和降低之后比較測量數(shù)據(jù)。如果沒有異常,繼續(xù)下一步。若施工過程中出現(xiàn)非彈性變形的問題,需要即刻繼續(xù)進行以上步驟,直到該問題完全消除為止。
(3)根據(jù)靜載荷試驗程序,將鋼筋重量增加15 t+15 t,即6束+6 束。按照工字梁安裝步驟移動橋式起重機,同時觀察橋式起重機各部分狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)需要停止一次運動,則檢查并分析。移動之后,橋式起重機返回到初始測量位置,觀察并記錄主梁和起重機的干擾。完成后,放下工字梁并再次記錄。在提升之前,提升時和降低之后比較測量數(shù)據(jù)。如果沒有異常,繼續(xù)下一步。若施工過程中出現(xiàn)非彈性變形的問題,需要即刻繼續(xù)進行以上步驟,直到該問題完全消除為止。
到目前為止,該項目已成功完成橋式起重機的橫梁施工任務。橋式起重機側梁提升的施工方案不僅加快了預制工字梁的架設,節(jié)省了成本和施工時間,而且有效地減少了對梁的要求,實現(xiàn)了工程技術方面的突破。架設機的側向提升梁只是架橋機改造的一部分,相信有更好的方法來進行梁的提升,可以更好地適應各種困難的提升梁工藝的實施,為提高工程建設的質(zhì)量,加快施工速度做出貢獻。