張樹耀
(中國港灣工程有限責(zé)任公司,北京 100027)
澳門輕軌一期路線全長21 km,工程全長3.075 km,其中,高架橋2.895 km,引入上行式架橋機(jī)節(jié)段梁懸拼法,以高效完成高架區(qū)間箱梁的拼裝作業(yè)。整個(gè)高架區(qū)間可分為14 個(gè)單元,區(qū)段間節(jié)段一般梁長2.5 m,標(biāo)準(zhǔn)梁寬9.54 m,標(biāo)準(zhǔn)梁高2.1 m。
節(jié)段梁拼裝施工工藝流程如圖1 所示。
圖1 節(jié)段梁拼裝施工工藝流程
節(jié)段梁吊裝主要包括以下6 個(gè)方面內(nèi)容:
1)運(yùn)梁車將節(jié)段梁運(yùn)至現(xiàn)場,架橋機(jī)開始吊裝第1 塊梁段,在此過程中利用精軋螺紋鋼將梁段掛在架橋機(jī)上。
2)在第1 塊梁段吊裝到位后,開始吊裝第2 塊梁段,兩者間預(yù)留20 cm 間距,目的在于給后續(xù)的膠拼施工提供空間。啟動(dòng)天車,用于吊裝第2 塊梁段,并將其與第1 塊梁段精準(zhǔn)對(duì)位,用吊桿將第2 塊梁段穩(wěn)定掛設(shè)在架橋機(jī)主梁內(nèi)側(cè)軌道處。按順序進(jìn)一步吊裝第3 塊梁段,使其可以準(zhǔn)確就位。
3)在前述基礎(chǔ)上,吊裝第4 塊梁段。將箱梁節(jié)段轉(zhuǎn)運(yùn)至架橋機(jī)尾部,再啟用天車,利用該設(shè)備吊裝梁段,類似的,依然需要利用吊桿將梁段吊掛在架橋機(jī)主梁內(nèi)側(cè)軌道處。
4)隨后,開始吊裝第5、第6 塊梁段,待梁段被運(yùn)至架橋機(jī)尾部后,利用天車按照順序?qū)⑵涞跹b到位,利用吊桿將梁段吊掛至主梁內(nèi)側(cè)軌道處。對(duì)于跨中梁段,利用平板車將其運(yùn)輸至架橋機(jī)尾部,再利用天車有序完成各梁段的吊裝作業(yè),配套合適尺寸的吊桿,目的在于將梁段吊掛在主梁外側(cè)軌道上。經(jīng)前述施工后,再吊裝中間梁段。
5)待各塊件均吊裝到位后,組織基準(zhǔn)梁段的定位作業(yè)。從前期的梁段預(yù)制情況來看,已經(jīng)在梁面埋設(shè)了6 個(gè)控制點(diǎn),同時(shí)也分別確定了各自的理論拼裝坐標(biāo),因此,實(shí)際吊裝時(shí)的便捷性較好,僅經(jīng)過簡單的測量與調(diào)整后便可以使各控制點(diǎn)準(zhǔn)確就位,進(jìn)而保證了梁段所處位置的準(zhǔn)確性。首塊梁段定位后,若無誤則將其與墩頂塊做臨時(shí)連接,增強(qiáng)其穩(wěn)定性,以免在后續(xù)拼裝時(shí)出現(xiàn)位移[1]。
6)移動(dòng)天車,完成第1、第2 塊梁段的拼接作業(yè),在操作中將第2 塊梁段水平移開20 cm,但其垂直度以及標(biāo)高均維持原狀,在接縫部位均勻涂抹環(huán)氧樹脂膠,做好膠拼作業(yè)。配套合適尺寸的吊桿,將梁段吊掛至架橋機(jī)上。按照前述流程有序操作,最終將梁段拼裝到位。
膠拼時(shí),吊具的高度、縱橫坡均要維持穩(wěn)定,適當(dāng)平移梁段,由專員均勻涂抹適量的環(huán)氧黏結(jié)劑。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,將梁段與基準(zhǔn)梁精準(zhǔn)拼接于一體,再做預(yù)應(yīng)力張拉(指的是第2 塊梁段與基準(zhǔn)節(jié)段梁間的臨時(shí)預(yù)應(yīng)力)。隨后,再進(jìn)一步安裝第2塊梁段的懸掛吊桿,并吊掛至架橋機(jī)主梁上,將第2 塊梁段天車主吊具解除。
按照前述所提的流程重復(fù)操作,最終將整跨梁段拼裝成型。此后,施工兩側(cè)的濕接縫,保證實(shí)測強(qiáng)度可滿足要求。
濕接縫施工要做好以下工作:
1)從翼緣板處起吊濕接縫外模板系統(tǒng),以圖紙要求為準(zhǔn),將預(yù)應(yīng)力波紋管安裝到位,經(jīng)過檢查后若其位置無誤,則利用防水膠帶緊密纏繞,提升其密封性。
2)將內(nèi)模系統(tǒng)安裝到位,并對(duì)內(nèi)外模與兩端的箱梁做固定處理。
3)制備質(zhì)量達(dá)標(biāo)的混凝土,用于濕接縫澆筑施工,期間由施工人員振搗,提高混凝土的密實(shí)性。
4)加強(qiáng)對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢測,待實(shí)測值達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,則進(jìn)入預(yù)應(yīng)力束張拉環(huán)節(jié)。
5)拆模時(shí),需要注重防護(hù),避免模板碰觸混凝土結(jié)構(gòu),利用卷揚(yáng)機(jī)將拆除后的外模以及操作平臺(tái)構(gòu)件轉(zhuǎn)移至地面的指定位置,而對(duì)于內(nèi)模,則采取人工拆除的方法,經(jīng)由人孔將該部分運(yùn)出,統(tǒng)一存放在指定位置[2]。
預(yù)應(yīng)力張拉及管道壓漿環(huán)節(jié)主要包括以下內(nèi)容:
1)根據(jù)設(shè)計(jì)張拉力,采用2 臺(tái)400 t 液壓千斤頂,根據(jù)設(shè)計(jì)要求分批、分階段對(duì)稱張拉預(yù)應(yīng)力筋。張拉程序:0→10%σ→100%σ 錨固(σ 為張拉力,kN),張拉從后端進(jìn)行,先拉至初始噸位,測伸長量(做標(biāo)記),然后張拉至100%σ,測伸長值,持荷5 min,量取伸長值與理論計(jì)算比較,合格后進(jìn)行錨固。
2)抽真空。在正式操作前,關(guān)閉與真空泵連接的各部位的氣密閥(包含通風(fēng)口、壓漿口等處),此后啟動(dòng)真空泵,利用該設(shè)備將孔內(nèi)的空氣排除干凈,從而達(dá)到真空的狀態(tài)。
3)泵漿。運(yùn)行灰漿泵,及時(shí)檢查泵裝置輸出漿液的稠度,待其可以達(dá)到要求后,將泵上的輸送管連接至引出管,此時(shí)則完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,可以正式進(jìn)入壓漿施工環(huán)節(jié)。
4)真空吸漿。在形成負(fù)壓的孔道內(nèi)部環(huán)境后,利用壓力泵將漿體輸送至孔內(nèi),若流出漿體的稠度均可以達(dá)到特定的要求,則及時(shí)關(guān)閉出漿口閥門。
5)屏漿。在關(guān)閉閥門后,壓漿泵依然需要持續(xù)運(yùn)行,若孔道壓漿加壓至設(shè)計(jì)值,則關(guān)閉進(jìn)漿口閥門,但在此之前應(yīng)當(dāng)屏漿,時(shí)間以2~3 min 為宜,具體根據(jù)實(shí)際情況做靈活調(diào)整。
經(jīng)過永久預(yù)應(yīng)力張拉后,錨固預(yù)應(yīng)力索;對(duì)于起泡的部位以及灌漿帽的外表面,則需要做封錨處理。
為提高施工效率,當(dāng)整跨的永久預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)完成后,便可以根據(jù)施工要求調(diào)整架橋機(jī),使其過跨,以便盡快進(jìn)入下一跨箱梁的拼裝作業(yè)中。
3.6.1 曲線半徑>300 m 時(shí)的架橋機(jī)過跨
天車起吊前支腿,中、后支腿適當(dāng)縱移,整機(jī)向前走行,將當(dāng)前輔助支腿的位置調(diào)整至下一跨墩頂處,同時(shí),采取支撐措施,使其具有穩(wěn)定性;通過起重天車的應(yīng)用,將前支腿轉(zhuǎn)至下一跨的墩頂部位。此后,可以將整機(jī)偏移,在該過程中后啟用輔助支腿支撐,在起重天車的作用下,完成后支腿的拆除作業(yè);進(jìn)一步使起重天車走行,直至其可以達(dá)到中支腿的上方,經(jīng)過此項(xiàng)操作后,有利于提高架橋機(jī)的抗傾覆能力,使其在運(yùn)行中可維持穩(wěn)定;整機(jī)向前走行,待其達(dá)到指定位置后,若無誤則將中、后支腿與主梁鎖定,以便進(jìn)行下一孔梁的架設(shè)施工中[3]。
3.6.2 曲線半徑<300 m 時(shí)的架橋機(jī)過跨
架橋機(jī)過跨需得到吊車的輔助。此處以IS21-10~I(xiàn)S21-P11跨半徑70 m 為例,闡述在曲線過跨時(shí)所需注重的技術(shù)要點(diǎn):
1)1#、2#中支腿錨固于墩頂;詳細(xì)檢查前、后輔支腿的縱移油缸的運(yùn)行情況,判斷其是否存在泄漏,并組織試驗(yàn),確定具體的作業(yè)方法,確保動(dòng)作的平穩(wěn)性;對(duì)1#、2#中支腿的結(jié)構(gòu)做詳細(xì)的檢查,此處重點(diǎn)考慮的是其是否有受損、松動(dòng)以及異響,若有則需予以處理。過跨準(zhǔn)備如圖2 所示。
圖2 過跨準(zhǔn)備
2)3#中支腿的安裝由120 t 吊車完成,該裝置的回轉(zhuǎn)半徑為9 m,出桿16.6 m 時(shí)的起重量為415 kN(41.5 t)。吊車起吊時(shí),偏載系數(shù)取0.8,由此可以得到41.5×0.8=33.2 t。中支腿臺(tái)車重6.9 t,橫梁及附屬結(jié)構(gòu)重20 t,縱移裝置0.6 t,其總重為27.5 t。對(duì)比發(fā)現(xiàn),33.2 t>27.5 t,可以滿足吊裝作業(yè)要求。
3)將2#中支腿橫梁支撐架支撐裝置安裝于曲線的內(nèi)側(cè),將3#中支腿橫梁支撐架支撐裝置安裝于曲線的內(nèi)、外兩側(cè)。
4)解除原本存在于1#、2#中支腿與主梁間的約束,頂推主梁前支點(diǎn),使其能夠向曲線的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生4.23 m 的偏移。
5)啟用縱移油缸,由其提供推動(dòng)力,使架橋機(jī)前移15.5 m。
6)有效頂升后支腿油缸,并將其穩(wěn)定支撐在梁面上;解除預(yù)先設(shè)置在2#中支腿與主梁間的連接,降低2#中支腿的高度(可以通過收縮該處油缸的方式而實(shí)現(xiàn)),拆除2#中支腿,將拆除后的構(gòu)件有序轉(zhuǎn)至地面或指定梁面處,避免隨意堆放。
7)走行起重天車,后支腿收起頂升油缸,頂推主梁前支點(diǎn),使其向曲線內(nèi)側(cè)產(chǎn)生4.3 m 的偏移量,同時(shí),還需做到后支點(diǎn)偏移3.3 m。
8)通過對(duì)架橋機(jī)中支腿油缸的控制,提供推動(dòng)力,頂推架橋機(jī),使其移位16 m,經(jīng)此操作后使整機(jī)精準(zhǔn)就位。
箱梁節(jié)段預(yù)制拼裝施工具有流程化的特點(diǎn),施工所需的場地面積較小,效率較高,且不會(huì)對(duì)周邊現(xiàn)狀交通秩序造成過多的干擾,綜合應(yīng)用效果較佳。本文所探討的輕軌工程中的節(jié)段梁拼裝施工技術(shù)中的技術(shù)要點(diǎn)可供同仁參考。