佘志勇
(深圳惠鹽高速公路有限公司,廣東 深圳 518081)
大昌口樞紐互通L匝道橋橋?qū)?2 m,需架設(shè)的橋?yàn)榧扔懈咚俚募訉挊?,加寬部分在原橋兩?cè)加寬7 m。上部構(gòu)造采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,加寬情況為:(5×20+6×20)m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。該橋共有空心板110片,最重空心板約為38 t。
項(xiàng)目擬定吊車架梁和架橋機(jī)架梁兩個(gè)施工方案進(jìn)行比選。若采用吊車架梁方案,需解決以下幾點(diǎn)問(wèn)題。
(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)便道路況較差情況,在便道上就位吊車架設(shè)板梁較為困難;
(2)原橋的承載能力需原設(shè)計(jì)單位進(jìn)行驗(yàn)算,確認(rèn)原橋滿足吊車及運(yùn)梁車的載重要求;
(3)汽車吊方案需原有高速半幅封路18 d,向有關(guān)單位報(bào)批時(shí)間較長(zhǎng),難度較大;
(4)原橋中央分隔帶需進(jìn)行拆除和復(fù)原;
(5)若采用型號(hào)為WJQ100t-30 m的100 t小型架橋機(jī)架梁,只需采用新澤西護(hù)欄臨時(shí)封閉1 m寬的應(yīng)急車道。因此確定采用專用架橋機(jī)進(jìn)行梁板架設(shè)施工,保證了施工工期。
由于大昌口L匝道橋?yàn)榧訉挊颍摌蛑荒馨敕茉O(shè),左右幅分別都由大里程往小里程架設(shè),擬使用100 t架橋機(jī)架設(shè)梁板,2~3輛平板車配合架設(shè)空心板。
根據(jù)原有高速路線走向以及現(xiàn)場(chǎng)情況,在大昌口樞紐互通L匝道橋大里程臺(tái)背往西200 m的涵洞施工完成,這一段路寬8 m左右,不能滿足架橋機(jī)拼裝場(chǎng)地要求。涵洞以西有一段道路路寬15.5 m,長(zhǎng)60 m,符合架橋機(jī)拼裝要求。架橋機(jī)拼裝好后爬行至大里程臺(tái)背進(jìn)行板梁架設(shè),拼裝架橋機(jī)及爬行需要3~4 d時(shí)間,右幅架設(shè)施工的工期滿足進(jìn)度節(jié)點(diǎn)要求。
根據(jù)大昌口樞紐互通G匝道已鋪設(shè)水穩(wěn)層,路況較好的情況,因此架設(shè)左幅時(shí)架橋機(jī)及板梁運(yùn)輸路線可以由車澗河大橋經(jīng)由大昌口樞紐互通G匝道、B匝道,將架橋機(jī)運(yùn)至左幅現(xiàn)場(chǎng)。拼裝架橋機(jī)的場(chǎng)地設(shè)置在大昌口樞紐互通L匝道右幅臺(tái)背大里程的涵洞以西的場(chǎng)地,架橋機(jī)拼裝好后爬行至大里程臺(tái)背進(jìn)行板梁架設(shè),左幅施工工期滿足進(jìn)度節(jié)點(diǎn)要求。
根據(jù)架橋機(jī)尺寸、現(xiàn)場(chǎng)蓋梁及原有高速尺寸模擬,在就位內(nèi)邊板梁時(shí),架橋機(jī)前支腿行走輪距原橋外護(hù)欄距離29 cm,中支腿行走輪距原橋外護(hù)欄距離35 cm,原橋板梁及護(hù)欄對(duì)架橋機(jī)無(wú)障礙,方案可行。因架設(shè)內(nèi)板梁時(shí)前支腿支架進(jìn)入高速公路46.6 cm的空間,并且需在高速路上1 m區(qū)域內(nèi)設(shè)置警示帶,中支腿橫梁高出原護(hù)欄8 cm,原護(hù)欄無(wú)需鑿除。
由于現(xiàn)場(chǎng)道路任務(wù)繁重,為提高運(yùn)梁效率,將運(yùn)梁數(shù)目拖車運(yùn)梁數(shù)目采用裝兩片空心板,并將龍門吊提高1 m,采用2臺(tái)50 t門機(jī)并排雙機(jī)兜底起吊,通過(guò)鋼絲繩綁扎完畢后,將梁同時(shí)抬起,拖車凈高3.7 m,鋼絲繩長(zhǎng)11 m,直徑39 mm的鋼絲繩進(jìn)行吊梁。拖車喂梁滿足吊裝要求。
為驗(yàn)證起吊的安全性,進(jìn)行鋼繩工況驗(yàn)算。
空心板最重為38 t,吊具總計(jì)2 t??招陌宀捎?個(gè)根鋼絲繩進(jìn)行吊裝,單股鋼絲繩計(jì)算載荷Fj為
(1)
式中:G為吊物重量;G1為吊具重量;g為重力加速度,取9.8;
選用兩根D=39 mm的6×37規(guī)格,抗拉強(qiáng)度1 550 MPa的鋼絲繩,其許用拉力[Fg]為
(2)
式中:Fg為鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和,取875 kN;a為鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù),取0.82(路橋施工計(jì)算手冊(cè)第15章1.1.2條表15-4);K為安全系數(shù),取6(路橋施工計(jì)算手冊(cè)第15章1.1.2條表15-5);Fj=113.2 kN<[Fg]=119.6 kN
即選用D=39 mm公稱抗拉強(qiáng)度1 550 MPa的6×37規(guī)格的鋼絲繩符合要求。
(1)前期準(zhǔn)備
①架橋機(jī)拼裝場(chǎng)地選擇
由于大昌口L匝道橋?yàn)榧訉挊?,該橋只能半幅架設(shè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)道路情況,左右幅分別都由大里程往小里程架設(shè)。在大昌口樞紐互通L匝道橋大里程臺(tái)背往西20 m左右有涵洞施工,需等涵洞施工完成利用1臺(tái)鏟車整平場(chǎng)地。場(chǎng)地寬15.5 m,長(zhǎng)60 m,符合架橋機(jī)拼裝要求。
②警示帶設(shè)置
由于原護(hù)欄鑿除及架橋機(jī)架設(shè)內(nèi)邊板時(shí)前、中支腿支架進(jìn)入高速公路46.6 cm的空間,因此采用新澤西護(hù)欄在高速路上1 m區(qū)域內(nèi)設(shè)置警示帶。
(2)運(yùn)梁車喂梁
①架橋前準(zhǔn)備
架梁前需得到業(yè)主下發(fā)的“允許架梁通知單”后方可進(jìn)行梁板架設(shè)施工,架梁前準(zhǔn)備如。
a校核板梁外箱尺寸、強(qiáng)度及其他埋件符合設(shè)計(jì)要求;
b測(cè)量放線:對(duì)蓋梁及墊石軸線、標(biāo)高校核,確保軸線長(zhǎng)度、相對(duì)位置、以及墊石標(biāo)高符合設(shè)計(jì)及架梁要求;
c校核土建標(biāo)安裝的支座符合使用要求。
(3)喂梁
因運(yùn)梁車上第二層空心板距離地面垂直高度3.7 m,為解決架橋機(jī)吊裝凈空不足的問(wèn)題,要求專用架橋機(jī)的天車加高原配備的1 m法蘭筒,經(jīng)過(guò)吊裝模擬,架橋機(jī)可以滿足吊裝要求。
運(yùn)梁車運(yùn)梁到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)后,待架的梁由運(yùn)梁平車運(yùn)至架橋機(jī)后部主梁內(nèi)(倒退進(jìn)入,車頭朝架梁反方向),當(dāng)運(yùn)梁車將梁片尾部運(yùn)至前吊梁天車下方時(shí)起吊梁尾端,使梁尾端脫離運(yùn)梁臺(tái)車,運(yùn)梁臺(tái)車以不超過(guò)6 m/min速度運(yùn)行,與吊梁小車縱移速度等速,專人指揮,確保小車與臺(tái)車行走同步,待梁后端送約至后吊梁天車下方時(shí)起吊梁后端,梁片懸吊狀態(tài)下進(jìn)行縱向?qū)ξ弧N沽簳r(shí)運(yùn)梁小車后車(主車)應(yīng)緩速運(yùn)行,檔位處于1檔位置,利用離合器控制速度,保持與吊梁前小車速度同步。
每孔(雙幅)10片板梁,架設(shè)順序4#梁-1#梁-2#梁-5#梁-3#梁(左右對(duì)稱。架完相鄰2片梁后,迅速將鉸縫處的鋼筋進(jìn)行焊接,加強(qiáng)橫向連接(架橋機(jī)及運(yùn)梁通過(guò)的板梁必須在鉸縫處鋼筋焊好方能通過(guò))后沿線架設(shè)其他橋跨梁板。
(1)梁體起吊時(shí)不得發(fā)生扭曲和損壞。
(2)梁體安裝必須平穩(wěn),支點(diǎn)處必須接觸嚴(yán)密、穩(wěn)固。
(3)預(yù)制梁吊裝完成后必須有臨時(shí)穩(wěn)固措施。
(4)伸縮縫必須全部貫通,不得堵塞或變形。
(5)梁安裝允許偏差應(yīng)符合施工規(guī)范要求,如表1。
表1 板梁架設(shè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
工程施工前,從吊機(jī)架梁方案和架橋機(jī)架梁方案中比選,選擇出最優(yōu)方案,再通過(guò)多次工藝研討,組織專家論證,創(chuàng)新的采用運(yùn)輸雙層空心板的方式,在施工過(guò)程中驗(yàn)證了梁板運(yùn)輸和架橋機(jī)架梁的合理性,并成功運(yùn)用在工程實(shí)例中。
從成本的角度上來(lái)考慮,通過(guò)梁車運(yùn)輸2片空心板,順利完成了大昌口L匝道加寬橋空心板的架設(shè),節(jié)約運(yùn)輸成本6萬(wàn)余元,并提高了空心板的運(yùn)輸及架設(shè)的施工效率。
高速公路既有線加寬橋進(jìn)行板梁架設(shè)施工,最突出的難點(diǎn)是交通流量大,安全風(fēng)險(xiǎn)大,施工封閉時(shí)間短,在施工過(guò)程中,在有限的時(shí)間內(nèi),參建單位及施工設(shè)備要統(tǒng)一聽(tīng)從揮指,步調(diào)要協(xié)調(diào)一致,本次既有線上加寬橋板梁架設(shè)施工技術(shù)中,大膽嘗試架橋機(jī)架梁方案,創(chuàng)新使用雙層運(yùn)梁,并在工程中得到很好的驗(yàn)證,縮短了工期,保質(zhì)保量完成架梁任務(wù),帶來(lái)顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。