韓紀(jì)亮 汪利敏

(民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程有限公司第十五總經(jīng)理部 天津 300450)

1 工程概況

金埡立交主線雷家壩特大橋左幅第八聯(lián)上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，橋墩柱較高，平均墩高61m,最高墩高達(dá)68m，本聯(lián)現(xiàn)澆箱梁長(zhǎng)40×3m，箱梁高度2.2m，單箱五室，因單端接匝道橋，箱梁寬度為異型變寬，寬度為23.216～30.996m。箱梁腹板厚度80～45cm，頂板厚度45～25cm，底板厚度42～22cm，翼緣板寬度2m。其箱梁橫斷面形式如圖1所示。采用收折式移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行施工。

2 平臺(tái)設(shè)備簡(jiǎn)述

本橋的箱梁跨徑為40m，采用GL-40型平臺(tái)施工（見(jiàn)圖2）。收折式移動(dòng)平臺(tái)由三部分組成：(1)收折式桁梁平臺(tái)；(2)固定于橋墩上部用來(lái)支承桁梁平臺(tái)的支承體系；(3)平臺(tái)轉(zhuǎn)跨推進(jìn)行走系統(tǒng)。

2.1 收折式桁梁平臺(tái)

收折式桁梁平臺(tái)由水平縱桁梁，承重桿系及橫向聯(lián)系桁片組成，水平縱桁梁由長(zhǎng)3m的貝雷桁片及改制貝雷桁片、平聯(lián)桁片、立聯(lián)桁片、前后導(dǎo)梁拼裝而成，承重桿系安裝于平臺(tái)水平縱桁梁的下方，是各組水平縱桁梁的主要受力桿系，其結(jié)構(gòu)形式為倒斜拉桁架結(jié)構(gòu)，橫向聯(lián)系桁片分為支撐立桁片、支撐平桁片和可水平轉(zhuǎn)向收折的轉(zhuǎn)動(dòng)立桁片。承重桿系為平臺(tái)桁梁提供足夠的抗彎能力及剛度，當(dāng)平臺(tái)行走時(shí)，承重桿系可向上收折，以滿足平臺(tái)向前推進(jìn)轉(zhuǎn)跨行走。

2.2 支承體系

本聯(lián)現(xiàn)澆箱梁共設(shè)四種支承體系：柱間橫梁式支承系、助吊式支承系、牛腿支承系、橋墩系梁支承系。

柱間橫梁式支承系位于同一墩的兩個(gè)或多個(gè)墩柱之間，對(duì)平臺(tái)桁梁形成支承的支承系。本橋的具體做法是：在柱側(cè)預(yù)埋工字鋼支承，在工字鋼支承上縱置傳力梁，在傳力梁上安放橫梁，在橫梁間安裝平聯(lián)件，在橫梁上縱置砂筒座梁，在砂筒座梁上放轉(zhuǎn)向鉸支座。

圖1 箱梁截面形式

圖2 收折式移動(dòng)平臺(tái)施工案例

圖3 收折式移動(dòng)平臺(tái)布置圖

本橋助吊式支承系是在柱間橫梁式支承系的基礎(chǔ)上，當(dāng)橫梁跨度較大且墩柱有蓋梁時(shí)，在蓋梁上預(yù)埋鋼管并穿精軋螺紋吊筋，對(duì)橫梁中部形成彈性支承的支承系，精軋螺紋吊筋可有效減小橫梁跨度，增大剛度。

牛腿式支承系安裝于橋墩的側(cè)面，具體做法是：埋置預(yù)埋盒，將牛腿腿腳插入預(yù)埋盒并在牛腿平梁的平擔(dān)上穿裝精軋螺紋鋼筋且張拉預(yù)拉力。

系梁式支承系是借助橋墩的頂系梁作為承載梁，在頂系梁上放置砂筒，在砂筒上置轉(zhuǎn)向鉸支座，形成的對(duì)平臺(tái)桁梁的支承系。

2.3 平臺(tái)轉(zhuǎn)跨推進(jìn)行走系統(tǒng)

平臺(tái)轉(zhuǎn)跨推進(jìn)行走系統(tǒng)由行走車(chē)與牽引動(dòng)力裝置兩部分組成。行走車(chē)位于支承系頂部，牽引裝置采用卷?yè)P(yáng)機(jī)。

3 收折式移動(dòng)平臺(tái)施工要點(diǎn)

3.1 收折式移動(dòng)平臺(tái)的安裝

平臺(tái)的拼裝（見(jiàn)圖3）采用在墩頂?shù)跹b的方法進(jìn)行，具體步驟如下：

(1)在墩柱澆注快到頂時(shí)，在設(shè)計(jì)位置按規(guī)定尺寸安裝牛腿，兩墩柱上牛腿用Ф32精扎螺紋鋼筋相互錨固，用千斤頂預(yù)加設(shè)計(jì)預(yù)拉力，牛腿安裝時(shí)保證與墩柱平直。

(2)在跨中地面位置按設(shè)計(jì)尺寸拼裝好縱向桁梁和承重桿系。

(3)在20#、21#墩頂用預(yù)埋的φ32精軋螺紋鋼筋水平約束和錨固基筋安裝挑梁,用塔吊將預(yù)先拼裝好的5節(jié)貝雷桁梁吊至懸挑梁上作為吊架，在吊架上置鋼管座梁并掛起吊系（滑車(chē)、鋼繩），在墩頂和墩底安裝導(dǎo)向滑輪，以19#墩和22#墩為背墩各安裝1個(gè)8t卷?yè)P(yáng)機(jī)，將預(yù)先拼裝好的平臺(tái)桁梁組（長(zhǎng)39m，重30t）按左端高右端低傾斜狀態(tài)起吊。

(4)左吊點(diǎn)左移，右吊點(diǎn)提升。

圖4 平臺(tái)桁梁吊裝：左吊點(diǎn)左移右吊點(diǎn)提升圖

圖5 平臺(tái)桁梁吊裝：拼接右支點(diǎn)桁片

當(dāng)桁梁升至墩頂后，左吊點(diǎn)挑梁上的22t張拉千斤頂起動(dòng)，牽引吊架向左滑移900mm，左吊點(diǎn)邊滑移，右吊點(diǎn)邊提升至圖4所示狀態(tài)，然后左吊點(diǎn)的兩個(gè)20t葫蘆掛上桁梁的另一千斤繩并拉動(dòng)葫蘆，隨著葫蘆拉動(dòng)，桁梁向左移動(dòng)，右吊點(diǎn)繼續(xù)提升，此時(shí)，塔吊將右支點(diǎn)桁片從21#墩右側(cè)吊入并拖入孔內(nèi)。

(5)拼接右支點(diǎn)桁片。

左吊點(diǎn)葫蘆完全鉛錘，右吊點(diǎn)提升至圖5狀態(tài)后，將右支點(diǎn)桁片從洞內(nèi)推出與桁梁拼接。

(6)左側(cè)懸拼。

右側(cè)墩頂掛2個(gè)10t葫蘆穩(wěn)住桁梁，千斤頂將右支點(diǎn)頂起，將桁梁落在行走小車(chē)上，左側(cè)葫蘆牽動(dòng)桁梁向左滑移（此時(shí)右側(cè)葫蘆放松），使桁梁左端露出墩外約300mm，與塔吊吊來(lái)的桁梁節(jié)段拼裝。

(7)兩端懸拼。

右墩葫蘆回拉使桁梁右端露出墩外，然后兩端懸拼，直至懸拼完成。

(8)打開(kāi)承重桿系。

兩端導(dǎo)梁節(jié)段拼裝完成后，打開(kāi)承重桿系，桁梁成為倒梯形桁架結(jié)構(gòu)，然后安裝砂筒，待各組桁梁吊裝完成后，安裝橫向聯(lián)系桁片，完成平臺(tái)安裝。

按照以上8個(gè)步驟，移動(dòng)平臺(tái)就拼裝完成。

3.2 現(xiàn)澆箱梁施工

移動(dòng)平臺(tái)安裝完成后，在平臺(tái)上方搭設(shè)滿堂支架，滿堂支架上方主龍骨為工12工字鋼，次龍骨為10cm×10cm方木，最后鋪設(shè)底模，在底模上進(jìn)行堆載預(yù)壓，以檢驗(yàn)平臺(tái)的承載力和安全性并計(jì)算出底模預(yù)拱度，最后進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁的鋼筋綁扎、混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力施工。需要注意的是，由于平臺(tái)只能逐跨現(xiàn)澆，每次箱梁施工至下一跨的1/5處，直至完成整聯(lián)現(xiàn)澆箱梁。

3.3 平臺(tái)轉(zhuǎn)跨推進(jìn)行走

平臺(tái)轉(zhuǎn)跨推進(jìn)行走系統(tǒng)由行走車(chē)與牽引裝置兩部分組成。

行走車(chē)通過(guò)其軌道置于支承系的砂筒座梁上，其縱向滾輪支承縱桁梁，使縱桁梁可縱向行走，行走車(chē)自身可橫向行走，從而實(shí)現(xiàn)平臺(tái)桁梁的雙向行走，滿足平臺(tái)曲線行走需要。

牽引裝置既可用慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)，亦可用鏈滑車(chē)，平臺(tái)行走前先將桁梁間的橫向聯(lián)系桁片（亦稱(chēng)“轉(zhuǎn)動(dòng)桁片”）水平轉(zhuǎn)動(dòng)收折，此時(shí)平臺(tái)分開(kāi)成單組桁梁，再將各組縱桁梁的承重桿系向上收折，平臺(tái)即可行走。平臺(tái)桁梁分組行走，本橋平臺(tái)桁梁行走的牽引動(dòng)力裝置采用卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)選用每分鐘8m的5t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)（若兼用平臺(tái)桁梁吊裝用的8t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)亦可），切忌用快速卷?yè)P(yáng)機(jī)。

40型平臺(tái)一組桁梁行走所需最大牽引力為60kN。

行走時(shí)牽引裝置的定滑車(chē)可掛在下一墩的墩頂，即，將下一墩作為牽引反力墩，為減小反力墩的水平力，擬在反力墩的墩頂與再下一墩的墩底之間掛背繩并用葫蘆收緊，將水平力傳至墩底。

4 收折式移動(dòng)平臺(tái)施工的優(yōu)點(diǎn)

平臺(tái)桁片由錨固于墩柱上的牛腿支承，牛腿承擔(dān)平臺(tái)自重及施工施工荷載，不需要進(jìn)行地基處理，不需搭設(shè)鋼管支架，由于移動(dòng)模架不適用于變截面及曲線半徑小的現(xiàn)澆箱梁，因此是本項(xiàng)目高墩現(xiàn)澆箱梁施工的理想方式。相對(duì)以往搭設(shè)的鋼管貝雷梁支架施工方式，有以下優(yōu)點(diǎn)。

4.1 成本優(yōu)勢(shì)

(1)傳統(tǒng)鋼管貝雷梁支架方案。

鋼材總用量約21000t，為保證完成主體施工任務(wù)的節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，僅能考慮周轉(zhuǎn)4次，鋼材采購(gòu)量為5250t，鋼立柱、貝雷梁到場(chǎng)價(jià)格平均按5500元/t考慮，使用完畢后殘值按2000元/t計(jì)算，則每噸的使用攤銷(xiāo)費(fèi)用為5500-2000=3500元=0.35萬(wàn)元。鋼材到場(chǎng)后加工、拼裝費(fèi)用為400元/t，安裝拆除費(fèi)用為1000元/t。

則施工總造價(jià)為：0.35×5250+0.04×5250+0.1×21000=4147.5萬(wàn)元。

(2)收折式移動(dòng)平臺(tái)。

該平臺(tái)為國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利產(chǎn)品，且為精加工鋼結(jié)構(gòu)，鋼材總用量2750t，到場(chǎng)價(jià)格15500元/t,使用后殘值約2000元/噸，安裝、拆除費(fèi)用為1000元/t，則總體造價(jià)為2750×（1.55-0.2）+2750×0.1=3987.5萬(wàn)元。

(3)結(jié)論。

收折式移動(dòng)平臺(tái)相對(duì)于傳統(tǒng)鋼管貝雷梁支架的造價(jià)比為：3987.5÷4147.5×100%=96.1%，造價(jià)方面具有優(yōu)勢(shì)，節(jié)省資金為4147.5-3987.5=160萬(wàn)元。

4.2 工期優(yōu)勢(shì)

(1)傳統(tǒng)鋼管貝雷梁支架方案。

以雷家壩大橋左幅20-23#為例，一聯(lián)現(xiàn)澆梁鋼材總用量為3100t，支架安裝周期為45天，預(yù)壓周期20天，梁體施工周期90天，支架拆除周期為45天，一聯(lián)箱梁總體施工周期為45+20+90+45=200天。

(2)收折式移動(dòng)平臺(tái)。

平臺(tái)安裝周期需要20天，預(yù)壓周期10天，一聯(lián)箱梁分3次逐跨施工，每次施工周期30天，平臺(tái)拆除20天。總周期為：20+10+3×30+20=140天，140÷200×100%=70%，施工周期縮短了30%。

4.3 安全方面

(1)傳統(tǒng)鋼管貝雷梁支架方案。

由于現(xiàn)澆梁地處陡峭山坡或沖積土層較厚的平地，條形基礎(chǔ)無(wú)法施工，每根鋼立柱均需設(shè)置樁基礎(chǔ)，鋼立柱高度達(dá)70m，必須采用100t大型汽車(chē)吊安裝，安裝過(guò)程中安全風(fēng)險(xiǎn)極大。

鋼立柱之間的連接桿安裝過(guò)程中，需將已立好的鋼立柱作為人員臨時(shí)上下通道，需在鋼立柱間搭設(shè)跳板作為臨時(shí)作業(yè)平臺(tái)，安全風(fēng)險(xiǎn)極大。

(2)收折式移動(dòng)平臺(tái)。

收折式平臺(tái)無(wú)鋼立柱，以墩柱上的牛腿為支點(diǎn)，牛腿采用塔吊安裝，牛腿安裝前可以在該部位安裝人員作業(yè)吊籃，人員在吊籃內(nèi)進(jìn)行牛腿安裝作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)大大降低，且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減小。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)雷家壩大橋左幅第八聯(lián)對(duì)收折式移動(dòng)平臺(tái)的實(shí)踐應(yīng)用，可以看出收折式移動(dòng)平臺(tái)在使用中有很多優(yōu)點(diǎn)。不但可以提高施工質(zhì)量和加快施工速度，同時(shí)節(jié)約工程成本、降低安全風(fēng)險(xiǎn)。值得在同類(lèi)型高墩現(xiàn)澆箱梁施工中大力推廣應(yīng)用。