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        城市鋼結(jié)構(gòu)橋梁吊裝施工研究

        2021-04-30 03:33:40
        四川水泥 2021年5期
        關(guān)鍵詞:華通天橋塊體

        (中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司,江蘇 蘇州 215151)

        有軌電車(chē)天橋是連通站點(diǎn)與外圍的一個(gè)通道,由于有軌電車(chē)的軌道位于道路中間,因此需要跨越機(jī)動(dòng)車(chē)道,才能到達(dá)有軌電車(chē)的站點(diǎn),天橋的存在就是解決了這種問(wèn)題。天橋的完工屬于有軌電車(chē)的配套工程,它不僅可以讓乘客方便的到達(dá)有軌電車(chē)的車(chē)站,還能盡量減少有軌電車(chē)對(duì)于周?chē)煌ǖ挠绊憽?/p>

        1 項(xiàng)目概況

        “蘇州高新有軌電車(chē)縱一路站、華通花園站、西塘路站3 座天橋及配套工程”,是蘇州市重大建設(shè)項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)單位為蘇州高新有軌電車(chē)有限公司,施工總承包單位為中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司,項(xiàng)目獲得了蘇州市“姑蘇杯”優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。合同總造價(jià)3957.8 萬(wàn)元,實(shí)際開(kāi)工日期2018年6月12日,實(shí)際竣工日期2019年1月30日。

        目前,蘇州高新有軌電車(chē)運(yùn)營(yíng)線路共有2 條,為蘇州高新有軌電車(chē)1 號(hào)線及其延伸線、蘇州高新有軌電車(chē)2 號(hào)線。其中,縱一路站為蘇州高新有軌電車(chē)1 號(hào)線延伸線站點(diǎn),華通花園站、西唐路站為蘇州高新有軌電車(chē)2 號(hào)線站點(diǎn)。

        本工程主要包括三座天橋。

        縱一路站人行天橋位于太湖大道與縱一路交叉口西側(cè)。擬建天橋呈近南北走向,跨越東西向的太湖大道,橋梁總長(zhǎng)為66.0m,橋?qū)?~10m,跨徑組合為33m+33m,屬中橋。華通花園站人行天橋跨越通滸路及滸光運(yùn)河。其中天橋跨越通滸路時(shí)采用2 孔36.65+38.925m 的連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu),橋總長(zhǎng)為78.575m,寬度為 6.5m,天橋跨越有軌電車(chē)及滸光運(yùn)河時(shí)采用 3 孔20.325+50+6.775m 簡(jiǎn)支梁橋,寬度為6.5m,其中有軌電車(chē)在北側(cè)一孔20.235m下方通過(guò)。西唐路站人行天橋跨越滸光運(yùn)河。其中天橋跨越有軌電車(chē)及滸光運(yùn)河時(shí)采用2 孔14.025+50m 簡(jiǎn)支梁橋,總長(zhǎng)66.95m,寬度為6.5m,其中有軌電車(chē)在北側(cè)一孔14.025m 下方通過(guò)。

        華通花園站、西唐路站天橋采用了古香古色的廊橋仿古造型,行人漫步于天橋回廊之間,可欣賞亭、廊、軒等,感受古式建筑韻味。已經(jīng)成為有軌電車(chē)2 號(hào)線一大文化特色。

        2 華通花園站天橋概況

        本工程為蘇州有軌電車(chē)2 號(hào)線華通花園站人行天橋,天橋跨越通滸路及滸光運(yùn)河,天橋下方有軌電車(chē)通過(guò)。天橋跨越通滸路時(shí)采用 2 孔36.65+38.925m 的連續(xù)結(jié)構(gòu),橋總長(zhǎng)為78.575m,寬度為6.5m,天橋跨越有軌電車(chē)及滸光運(yùn)河時(shí)采用3 孔20.325+50+6.775m 簡(jiǎn)支梁橋,寬度為6.5m,其中有軌電車(chē)在北側(cè)一孔20.235m 下方通過(guò)。

        鋼箱梁為等高連續(xù)直腹板鋼箱梁,橫斷面為單箱單室結(jié)構(gòu),頂、底板按平坡設(shè)計(jì);鋼箱梁梁高2400mm,頂寬6500mm,底寬4500mm,箱梁懸臂長(zhǎng)395mm。頂板下設(shè)U 形加勁肋,U 形加勁肋板厚8mm,間距600mm。底板設(shè)開(kāi)口加勁肋,截面16×200mm,間距400mm。腹板設(shè)置開(kāi)口加勁肋,截面12×150mm,間距400mm。橫隔板間距一般為2250mm,普通橫隔板板厚12mm,支點(diǎn)橫隔板板厚20mm,端支點(diǎn)橫隔板板厚20mm。焊縫通過(guò)過(guò)焊孔焊后要求用密封膠密封,支點(diǎn)處橫梁設(shè)有檢修人洞,靠近端支點(diǎn)橫隔板處箱梁底板設(shè)有檢修人洞,以保證整個(gè)箱梁日后檢修維護(hù)通道的需要。

        3 鋼箱梁塊體節(jié)段劃分

        鋼箱梁分段吊裝施工在橋梁施工中是一種應(yīng)用非常廣泛的施工技術(shù),其施工工序繁雜且對(duì)于精度要求極高。若分段節(jié)段過(guò)大,即不便于運(yùn)輸,也不利于控制變形,因此考慮運(yùn)輸?shù)谋憷砸约翱刂谱冃危?jié)段劃分應(yīng)科學(xué)合理。

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,綜合考慮節(jié)段運(yùn)輸及吊裝施工,鋼箱梁節(jié)段在加工廠內(nèi)進(jìn)行分節(jié)段制造,鋼箱梁沿縱橋向劃分為若干個(gè)大節(jié)段,每個(gè)大節(jié)段橫向再分為2 個(gè)小節(jié)段進(jìn)行加工制造。鋼箱梁劃分原則為:鋼箱梁節(jié)段沿橫向劃分為2 個(gè)塊體,縱向劃分后的最大長(zhǎng)度控制在18m 左右,單個(gè)節(jié)段塊體重量控制在42t 以下。本工程鋼箱梁總重為693.9t,以3 號(hào)鋼箱梁為例,鋼箱梁的分段如下:

        4 鋼箱梁節(jié)段運(yùn)輸

        在對(duì)鋼箱梁構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)應(yīng)該確保兩個(gè)基本原則,首先應(yīng)該確保構(gòu)件在運(yùn)輸階段的安全性,其次則應(yīng)該保證構(gòu)件的運(yùn)輸次序科學(xué)合理,避免造成由于構(gòu)件運(yùn)輸順序混亂導(dǎo)致的工期延誤。

        在構(gòu)件運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)備階段應(yīng)該合理選擇待運(yùn)構(gòu)件的擱置地點(diǎn),保證其環(huán)境干燥并且必須對(duì)構(gòu)件進(jìn)行覆蓋處理,避免生銹,同時(shí)還要確保放置地點(diǎn)可以提供足夠的支撐力,杜絕下沉。為了避免鋼構(gòu)件相互擠壓而發(fā)生形變,在進(jìn)行構(gòu)件的放置時(shí)應(yīng)該維持各層構(gòu)件的墊枕支點(diǎn)處于同一垂直線上。另外為了確保運(yùn)輸過(guò)程的有序性,需要對(duì)各部分待運(yùn)構(gòu)件進(jìn)行分類(lèi)與編號(hào),確保裝車(chē)過(guò)程有序快速的完成。

        5 工程現(xiàn)場(chǎng)吊裝

        5.1 吊裝部署

        本工程鋼梁在工廠內(nèi)采用分節(jié)段加工,然后采用汽車(chē)陸運(yùn)的方式運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況(鋼箱梁分別跨越通滸路、滸光運(yùn)河及有軌電車(chē)),結(jié)合鋼箱梁分段,在陸地區(qū)域及水中相應(yīng)位置鋼梁下部分別設(shè)置鋼管格構(gòu)臨時(shí)支墩。本工程匝道鋼箱梁節(jié)段吊裝分2 個(gè)區(qū)域進(jìn)行,水中區(qū)域鋼梁采用單臺(tái)70t 以上浮吊進(jìn)行安裝,陸地區(qū)域梁段根據(jù)塊體重量擬采用單臺(tái)80t~160t 汽車(chē)吊進(jìn)行安裝。

        現(xiàn)場(chǎng)布置如圖所示,其中圖中陰影部分①、②、③為臨時(shí)支架拼裝作業(yè)及汽車(chē)吊吊裝作業(yè)區(qū)域,該區(qū)域地基須進(jìn)行硬化,以滿(mǎn)足汽車(chē)吊作業(yè)需求;陰影部分④為水中區(qū)域梁段運(yùn)輸卸貨場(chǎng)地,陰影部分⑤為浮吊現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)區(qū),范圍為從橋位投影線往西側(cè)50m,該范圍內(nèi)水深須在2m 以上以滿(mǎn)足浮吊作業(yè)需求。

        華通花園站鋼箱梁吊裝現(xiàn)場(chǎng)部署示意圖

        5.2 吊裝步驟

        現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支架分為3 類(lèi),分別為臨時(shí)支架1、臨時(shí)支架2 和臨時(shí)支架3。其中,臨時(shí)支架1 位于中央分隔帶處的橋墩承臺(tái)頂面,臨時(shí)支架2 位于通滸路機(jī)非分隔帶處及道路兩側(cè)邊緣位置,臨時(shí)支架4 位于滸光運(yùn)河水中區(qū)域。除中央分隔帶處的橋墩之外,其余橋墩區(qū)域不設(shè)臨時(shí)支架,在橋墩頂部設(shè)置型鋼墊塊,鋼箱梁塊體直接擱置在橋墩頂部。以3 號(hào)鋼箱梁為例,鋼箱梁塊體吊裝步驟如下。

        第一步,臨時(shí)支架位置放線、水中臨時(shí)支架鋼管樁打樁施工、鋼管格構(gòu)支架制安。第二步,采用浮吊安裝3 號(hào)鋼箱梁JD1 的兩個(gè)塊體,并做好與臨時(shí)支架的固定,適時(shí)焊接鋼箱梁的對(duì)接縱縫。第三步,采用浮吊安裝3 號(hào)鋼箱梁JD2 的兩個(gè)塊體,適時(shí)焊接鋼箱梁的縱縫及環(huán)口對(duì)接焊縫。第四步,采用浮吊安裝3 號(hào)鋼箱梁JD3 的兩個(gè)塊體,適時(shí)焊接鋼箱梁的縱縫及環(huán)口對(duì)接焊縫。第五步,采用汽車(chē)吊安裝2 號(hào)鋼箱梁及4 號(hào)鋼箱梁的各個(gè)塊體,適時(shí)焊接鋼箱梁的縱縫,本聯(lián)鋼箱梁安裝完成。第六步,拆除下部臨時(shí)支架、鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)涂裝、附屬設(shè)施施工、鋼箱梁成橋。

        3 號(hào)鋼箱梁塊體吊裝步驟示意圖

        5.3 吊裝方案

        5.1.1.水中區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝

        本項(xiàng)目3 號(hào)鋼箱梁位于水中區(qū)域。水中區(qū)域鋼梁塊體通過(guò)公路運(yùn)輸至滸光運(yùn)河南岸,然后浮吊直接卸船安裝,根據(jù)塊體節(jié)段劃分,3 號(hào)鋼箱梁(水中區(qū)域鋼梁)節(jié)段塊體單件最大重量約為41.5t(3 號(hào)鋼箱梁JD1-K2),70t浮吊起重臂長(zhǎng)度為33m,吊裝作業(yè)時(shí),作業(yè)半徑為16.5m,額定起重50t,實(shí)際起重為41.5t+1t(索具鋼絲繩等重量)=42.5t,起重荷載率為85.0%,符合要求。

        水中區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝示意圖

        陸地區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝示意圖

        5.1.2.陸地區(qū)域鋼箱梁塊體吊裝

        以2 號(hào)鋼箱梁為例,2 號(hào)鋼梁跨越有軌電車(chē)區(qū)域,采用單臺(tái)160t 汽車(chē)吊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。吊裝JD1-K2 時(shí),起重臂長(zhǎng)度為21.8m,作業(yè)半徑9m,額定起重56t,實(shí)際起重為44.3t+1t(索具鋼絲繩等重量)=45.3t,起重荷載率為80.9%,符合起重吊裝作業(yè)要求。吊裝作業(yè)時(shí),吊車(chē)支腿距離電車(chē)軌道為3.45m。

        6 鋼箱梁焊接

        鋼箱梁段吊裝就位后,在形成整體鋼箱梁過(guò)程中完成的焊接及相關(guān)作業(yè)。主要包括梁段間環(huán)縫的焊接、橋面附屬件的現(xiàn)場(chǎng)吊裝和焊接。

        現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí),根據(jù)吊裝順序安排詳細(xì)的焊接順序。以主橋面吊裝為例分析吊裝過(guò)程中各個(gè)焊縫焊接順序。

        第一步,吊裝中間箱梁塊體,首先同時(shí)完成頂板與底板縱縫焊接,然后完成中腹板焊接。

        第二步,吊裝兩側(cè)塊體,兩側(cè)塊體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工人員以及設(shè)備情況,可同時(shí)施工,兩側(cè)均為首先同時(shí)完成頂板與底板縱縫焊接,然后完成中腹板焊接。

        第三步,完成環(huán)縫焊接。環(huán)縫焊接時(shí),同樣首先焊接頂板與底板焊縫,按照由中間向兩側(cè)的順序進(jìn)行;然后焊接兩側(cè)腹板位置焊縫,按照由下向上的原則進(jìn)行。

        第四步,完成嵌補(bǔ)件的焊接。

        7 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)華通花園站天橋鋼箱梁吊裝施工的研究,可見(jiàn)城市橋梁雖然工程規(guī)模比較小,但是施工工藝復(fù)雜,要求高精度,在場(chǎng)地受限的情況下,受既有道路通行的影響,施工難度大,需要總承包單位科學(xué)、嚴(yán)密地組織實(shí)施。該項(xiàng)目的順利完工,也體現(xiàn)了總承包單位較高的技術(shù)水平。

        如今,行人駐足橋頭,可感受有軌電車(chē)穿橋而過(guò)的美麗畫(huà)面,欣賞滸光運(yùn)河兩岸優(yōu)美環(huán)境。而夜晚,兩座天橋廊道上的華燈亮起,還將成為滸光運(yùn)河上的新地標(biāo)。

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