韓明
(中交四航局第五工程有限公司,福建 福州 350000)
預制箱梁安裝作業(yè)是整個橋梁施工中的關鍵工序,工序繁瑣、細節(jié)要求多、技術要點復雜。因而,認真總結分析預制箱梁的安裝施工技術,加強對箱梁安裝過程中施工難題的研究具有重要現實意義,能夠為類似橋梁工程施工質量與安全管理工作提供參考。
汕頭市東部城市經濟帶市政基礎設施建設項目包括塔崗圍市政道路工程、橋隧工程等,本工程需要預制的各種規(guī)格的小箱梁有:高1.6m×長30m 預應力混凝土箱梁54 片,高1.2m×長16m 的預應力混凝土箱梁72片,高1.2m×長20m 的預應力混凝土箱梁108 片,各類預應力混凝土箱梁合計234片。
(1)高1.6m×長30m 預應力混凝土箱梁。邊梁最大吊裝質量為111.1t,中梁最大吊裝質量為103.1t,采用特殊加工的貝雷梁或者三角桁架的雙導梁履步式架橋機進行預制箱梁安裝,滿足預制箱梁安裝的起重安裝需求。
(2)高1.2m×長20m 的預應力混凝土箱梁。邊梁最大吊裝質量為65t,中梁最大吊裝質量為60t,選擇80t履帶吊進行預制箱梁安裝可以滿足起重要求。
(3)高1.2m×長16m 的預應力混凝土箱梁。邊梁最大吊裝質量為53t,中梁最大吊裝質量為49t,選擇80t履帶吊進行預制箱梁安裝可以滿足起重要求。
(1)為了保證施工的安全性,在正式開始架設作業(yè)前應全面仔細地檢查梁臺座上所架設的梁體,檢查梁體是否出現脫空和露筋現象;排查梁體是否出現質量缺陷;檢查通氣孔與排水孔的通暢情況;若梁體內部存在雜物,應及時將雜物清理干凈;根據設計圖紙對梁體尺寸進行復核檢查,并在底板上標識出支承線所在位置。
(2)嚴格按照設計圖紙對水準點、軸線點引測等其他布設作業(yè)進行檢查;確定墩高支承墊石達到設計標高,并用墨線彈出支承中心線、梁軸線和梁端線。
(3)重視對主梁等焊縫的檢測,檢查架橋機各項系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài),確保架橋機設備性能穩(wěn)定。
(1)永久支座:連續(xù)端支座選擇1 個LNR-d670×199 圓形固定型水平力分散型橡膠支座,上鋼板790mm×790mm×25mm,下鋼板790mm×790mm×25mm;簡支端支座采用2 個LNR-d345×118 圓形滑動型水平力分散型橡膠支座,順橋向位移量±100mm,上鋼板595mm×455mm×20mm。
(2)臨時支座:選擇存放了標準砂的砂桶作為臨時支座,以維持安裝的穩(wěn)定性。
(3)為保證支座安裝效果,每片箱梁一端應配備2個臨時支座,在安裝臨時支座時要結合橫坡坡度對標高進行調整[1]。臨時支座要配合下鋼板(790mm×790mm×25mm)來使用,因而必須保證鋼板的連接穩(wěn)定性,保證預埋鋼板的尺寸達到設計要求,梁底與墊石距離達到“2cm+支座高”的標準要求。
施工所采用的架橋機由生產廠家進行設計與制作,并提供安拆方案,交由專業(yè)機構在施工現場完成組裝。組裝完畢后應對架橋機實施調試與檢查,確保架橋機的系統(tǒng)正常,各項性能均能夠正常發(fā)揮[2]。在正式開展橋梁工程建設以及吊裝梁板前,應模擬施工環(huán)境,對架橋機進行滿載試吊,吊裝高度應控制在20cm 以內,確定架橋機的整體性能達到設計要求和檢驗達標后,即可將其應用到預制箱梁安裝作業(yè)中。
(1)運輸工具的選擇:考慮到本工程的梁板預制廠擬建于中山東路蓮陽河南岸的位置,與市政橋梁施工現場的距離較遠,因而選擇雙橋輪胎式運梁臺車將預制梁板轉運到安裝現場。
(2)梁板預制場裝車、運輸:在梁板預制廠完成梁板的吊裝裝車,配合對稱固定架和手拉葫蘆對梁板進行拉緊固定,避免在運輸過程中出現碰撞和滑動。根據運輸方案的規(guī)劃,雙橋輪胎式運梁臺車將預制梁板轉運到安裝現場架橋機架設范圍。平穩(wěn)起吊,完成梁板裝車,配合對稱固定架使預制梁板在運輸過程中保持穩(wěn)定,控制重載臺車行車速度,不得超出5km/h。此外,在運輸過程中,操作手應密切關注運梁臺車的運行狀態(tài),并根據道路情況調整,若遭遇大風、暴雨、大雪等極端天氣應暫停運梁,以保證梁板的質量,并進一步將質量安全管理落到實處。
(1)運梁車運梁:將預制梁轉運到架橋機架設位置,使預制梁的吊裝孔與前天車的位置相對應。
(2)天車吊梁片:根據施工現場的情況選擇吊具,鋼絲繩吊具應配合護鋼瓦的使用,調整起吊高度,確保預制梁隔板的高度高出運梁臺車[3]。
(3)喂梁:協(xié)調運梁平車與前天車的關系,使得同時啟動的兩者以相同的速度移動,直至預制梁后對位喂梁。
(4)后天車起吊梁片:鋼絲繩吊具配合護鋼瓦使用,調整起吊高度,確保預制梁隔板的高度高出運梁臺車。
架橋機安裝箱梁施工工藝流程如圖1所示。
(1)安裝支座,運梁車對位喂梁。
(2)提梁:預制梁過渡到架橋機,運梁臺車完成運輸任務,2 臺提升小車同步對預制梁進行提升,直至達到待架跨上方位置。
(3)落梁:完成提梁任務后,2 臺提升小車同時下降,在預制梁距蓋梁頂面約1.5m 位置暫停,架橋機橫移電機系統(tǒng)啟動,預制梁下落到設計位置。
圖1 架橋機安裝箱梁施工工藝流程
(1)做好準備工作,確保架橋機無故障,性能正常。
(2)同時頂起中、后支腿,使后支架攜橫軌脫離橋面,分離高度差為10cm,接著啟動支架電葫蘆,使后支架與對應橫軌向前移動,移動長度為梁長的一半。
(3)檢查前后支架導梁索的狀態(tài),啟動前后支架,使導梁勻速向前移動,移動長度為梁長的一半,前支架和已架梁必須利用葫蘆和鋼性撐具于后方撐牢固,直到輔支腿前移到設計位置。
(4)先采用手拉葫蘆將輔導梁前端與帽梁進行加固,再采用硬木塊對輔支腿下進行支墊,使輔支腿向前移動,移動距離約為10cm,達到支平導梁的效果。
(5)同時頂起中、后支腿,使后支架攜橫軌離開橋面,再啟動電動葫蘆,使支架勻速向前移動,達到中支腿位置后停止。
(6)若橋面存在坡度,應采用中后支腿、后支架將支撐橋面位置以上的部分導梁支撐起來,再操作輔支腿支撐前側導梁,加強導梁尾部配重管理。
(7)展開測量工作,測量導梁與帽梁頂面空間尺寸,并將其與后方前支架頂部到橫軌底部尺寸比較,根據比較結果調整前支架。有坡度橋梁,應配合拆除1~2 節(jié)調整節(jié),確定前支架調整完畢后,再借助頂升系統(tǒng)將調整節(jié)安裝回去。
(8)鎖定后搖滾架與導梁后,啟動前支架電動葫蘆,使前支架勻速向前移動到設計位置,再采用手拉葫蘆和鋼結構支撐將前支架固定住,避免導梁傾塌。
(9)輔支腿、中后支腿脫空,開動前后支架搖滾架電機,使導梁勻速向前移動到支點位置。
(10)解除前支架斜支撐裝置,安裝前支架和導梁鎖緊裝置,選擇可調節(jié)形式的支架,前后橫軌保持平行,接著安裝后支架和導梁鎖緊裝置,進入架梁作業(yè)工序。
2.9.1 拆除要求
(1)拆除人員:安排具備相應資質和安拆資格的專業(yè)工作人員負責架橋機的拆除作業(yè),以確保拆卸的安全性。
(2)拆除前準備工作:根據架橋機安拆專項施工方案對各類構件進行編號,并根據編號的順序對各類組件、構件進行檢查,判斷各類部件是否完整和重要拆除面是否出現損傷和破壞[4]。
(3)清潔工作:在正式開始拆卸作業(yè)前,應安排人員對當天、當班預備拆除的架橋機部件進行清潔,并檢查拆除工具是否準備到位,避免出現遺漏。
(4)電器元件的拆除:以電器原理為指導,嚴格按照電器接線圖紙開展電器元件的拆除,保證電器拆除的安全性。
(5)拆除:在對架橋機實施拆除作業(yè)時,拆除人員應高度集中注意力,防止在拆除過程中碰撞、刮傷重要的機械加工面,影響設備的精密性與靈活性。
(6)螺栓拆除:連接螺栓是連接架橋機主要鋼結構的關鍵,在拆除螺栓時應選擇在螺栓對角位置,按照從外向內的次序扭動螺母,并準備進行鋼板的吊運,遵循起吊安全操作規(guī)范。
(7)分類整理拆除下來的架橋機部件并妥善保管,加強養(yǎng)護與管理,避免遭受雨淋和出現腐蝕問題。
2.9.2 拆除順序
架橋機各個系統(tǒng)與部件應遵循以下拆除順序:電氣系統(tǒng)拆除→起升系統(tǒng)拆除→提升小車拆除→前支腿及副前支腿調整→主梁及導梁拆除→中托橫移軌道、中托輪、后托輪拆除→前支腿拆除。
為了保證施工的整體質量,在施工過程中必須注意以下幾點。
(1)吊機運行前,必須在前輪停車位置設置限位器,以防止吊機因慣性溜車造成危險。在相鄰兩跨之間的伸縮縫處鋪設2cm厚鋼板,方便運梁車通過。嚴格按照設計標準設計梁縫,若在安裝支座時發(fā)現梁端和梁間縫小于設計要求時,應及時調整,使橋梁頂面中心線與橋梁墩臺的中心線保持水平,梁體豎直也與前兩者保持一致,接著調整支座位置,使橫縱向偏差保持平衡,梁片間縫寬度達到設計要求。
(2)支座。在預制箱梁安裝施工中需要應用到永久支座和臨時支座,在安裝的過程中必須嚴格遵循安裝規(guī)范,使支座安裝位置精準、方向準確。支座安裝作業(yè)應避免“三條腿”現象,檢查安裝配件是否齊全、配件是否出現損傷、連接螺栓連接是否牢固;在落梁前進行支座就位時,應沿著墊石上的十字線對正上下支座板。檢查支座錨栓的規(guī)格、質量、埋置深度和外露長度是否達到設計規(guī)范;采用M50 流動性無收縮砂漿作為灌注原料,完成橋梁墩臺錨栓孔的灌注作業(yè),使錨栓孔保持平整,無質量問題。
(3)吊機。為了避免因為慣性溜車而引發(fā)安全事故,設計人員要在吊機前輪停車位置設置限位器。同時,在設計鋪設橫移軌道時,施工人員應對蓋梁頂面進行修整,并采用“+”線醒目標識出支座位置,保持支板平整順直,預防橫移。
(4)中梁和邊梁。中梁應根據事先設計位置就位,就位后降低箱梁,直到箱梁與橡膠支座相距15cm 時停止。結合設計要求與實際情況對箱梁的位置進行調整,調整完畢后使其下落到支座上,采用連接螺栓將其與支座連接,輔助支撐結構,提高箱梁的穩(wěn)定性。根據施工計劃,可暫時將邊梁放置在次邊梁位置上,設置臨時支撐結構,維持中梁的穩(wěn)定性,待安裝邊梁時再將邊梁整體橫移到設計位置,主導梁與梁體保持一致,借助落邊梁油缸吊具提升箱梁,使箱梁脫離梁帽,兩者距離為20~30cm,最后整機移動到設計好的邊梁位置,完成安裝。
(5)過孔與支撐。在完成每一個跨箱梁的安裝作業(yè)后,施工人員應嚴格遵循施工步驟,先對箱梁橫隔板鋼筋進行焊接,焊接完畢后過孔。在轉運現場中,發(fā)現輪胎行駛梁面鋼筋存在突起問題,施工人員及時打彎處理,并鋪設石粉層方便行車。支撐結構能夠極大提升箱梁安裝的安全性與效率,安裝完第1 片箱梁后,施工人員要施作支撐,在箱梁兩端翼端板下放置?15cm 圓木,以此發(fā)揮支撐作用,并在橫隔板墊實,在蓋梁上放置枕木;完成第2 片箱梁安裝作業(yè)后,同第1 片箱梁一樣施作支撐,并連接第1 片箱梁與第2 片箱梁的橫隔板、翼緣板的鋼筋,保證支撐效果。
預制箱梁安裝作業(yè)是橋梁施工中的重要組成部分,其施工質量將直接影響整個橋梁工程的建設水平,同時也對橋梁的安全使用有著重要影響。預制箱梁安裝作業(yè)是一項較為復雜的施工工序,但其優(yōu)勢較為突出,具有較高的應用價值。本文依托汕頭市東部市政橋梁工程,總結相關施工經驗,對支座安裝、架橋機拼裝與拆卸、梁板運輸、喂梁、構件安裝、架橋機過跨等施工技術要點進行分析,希望所述內容能夠為類似工程提供參考。