蘭文斌

(銀川科技學院,寧夏 銀川 750001)

0 引言

隨著橋梁工程的快速發(fā)展,特大橋的應用也是非常普遍,其中在特大橋的施工過程中貝雷梁的施工技術應用得到了廣泛的應用,本文主要從貝雷梁施工的工藝過程出發(fā),詳細利用工程實例分析了整個貝雷梁安裝過程,并對安裝過程的關鍵性環(huán)節(jié)進行了必要的說明。

1 工程概況

跨莆永高速公路岐厝高架橋在線路跨越方式選擇了1-112 m提籃拱橋跨越,跨越處新建鐵路里程為DK089+957.5—DK090+072.3(24號—25號墩),既有莆永高速公路中心里程為K21+270,線路與高速公路斜交角度經測定為39°[1]。既有莆永高速公路岐厝高架橋路采用雙向四車道,橋梁整體面寬26 m,普通簡支梁,斷面形式:0.5 m(防撞墻)+11.75 m(停車帶+機動車道)+0.5 m(防撞墻)+0.5 m(橋間間距)+0.5 m(防撞墻)+11.75 m(停車帶+機動車道)+0.5 m(防撞墻),瀝青路面。莆永高速公路路面與提籃拱的梁底高差最低處為7.67 m[2]。

2 工程重難點

本橋提籃拱上跨莆永高速公路岐厝高架橋,線路與高速公路斜交角度為39°,既有莆永高速公路路面寬26 m,公路兩幅橋面中間間距僅寬50 cm,提籃拱梁底與原地面高度平均值為24 m,距莆永高速公路路面最低處為7.67 m。提籃拱系梁采用支架現(xiàn)澆施工,莆永高速公路為運輸主干道,交通管制和安全防護要求高、公路橋面中間設置支架立柱困難,支架搭設高度高、跨度大,施工作業(yè)過程中施工難度大且風險極高。

3 總體方案

針對上述問題,從凈高和受力的角度考慮,采用單層貝雷梁鋼立柱支架。在線路下方澆筑條形擴大基礎,并在其基礎上搭設鋼管立柱,焊接主分配梁并在其上安裝貝雷梁。由于作業(yè)空間的限制,將貝雷梁分為19組,貝雷梁間距在225 mm～450 mm之間,采用分組頂推的方式進行搭設[3-4]。

貝雷梁在橋梁外側附近分段拼裝成組,用吊車吊裝到臨時支墩以及23號—24號墩范圍內的支架立柱平臺上,進行節(jié)段連接成整體,然后安裝反力座、錨固梁和縱移限位裝置,再利用連續(xù)頂推千斤頂縱向頂推到設計位置,用限位裝置將貝雷梁與分配梁鎖定,限制貝雷梁的縱橫移。

具體施工工序如下:材料進場→吊車就位→貝雷梁拼裝→吊裝就位→安裝反力座和錨固梁→定位錨固梁和鋼絞線→焊接縱移導向輪→安裝頂推設備→開始頂推中間組→中支墩頂升到設計標高→臨時鎖定→頂推相鄰組→頂推到位后安裝限位裝置→重復頂推步驟完成頂推。

4 貝雷梁頂推施工工藝

4.1 貝雷梁頂推裝置準備

貝雷梁采用自動連續(xù)頂推穿心千斤頂進行縱向頂推,頂推裝置布置。

1)24號橋墩澆筑施工時預埋支架支撐桿附著連接鋼板,鋼板背后設置預埋鋼筋埋入墩身混凝土內,預埋件具體尺寸詳見設計圖紙[5-7]。預埋鋼筋必須準確到位,誤差不超過10 mm。

2)靠近24號墩的系梁支架安裝完畢后,安裝φ194×5 mm頂推支撐桿,一道支撐桿連接墩身與支架立柱,另一道支撐桿連接墩身兩側支架連接系與支架頂主橫梁,支撐桿兩端均滿焊固定牢固,將貝雷梁頂推反力傳遞到墩身上,防止支架傾倒變形。

3)在靠近24號墩的支架主橫梁上焊接頂推反力座,見圖1—圖3。反力座沿主橫梁方向布置位置根據(jù)貝雷梁布置間距和位置確定。反力座測量定位準確,反力座座面垂直,表面與主橫梁方向保持一致。反力座在每組貝雷梁橫移到位后、縱移之前安裝焊接[8-10]。

4)加工制作貝雷梁頂推錨固梁,錨固梁利用貝雷梁加強弦桿螺栓孔用螺栓固定在貝雷梁下弦桿上。不同組合貝雷梁頂推錨固梁尺寸不同,共4種,頂推錨固梁加工尺寸詳見設計圖紙。

4.2 貝雷梁頂推方案

1)24號和25號墩墩身澆筑到標高+36.9 m時停止?jié)仓?并做好施工縫處理措施,預留出貝雷梁拼裝和縱移空間,安裝24號—23號墩范圍24 m支架立柱平臺。

2)采用50 t汽車吊在支架一側地面順橋向拼裝中間一組貝雷梁,分兩段拼裝,拼裝總長度為69 m,拼裝成組后采用2臺50 t汽車吊分段吊裝在支架主橫梁中間位置上拼接成整體,采用3組2 t手拉倒鏈輔助貝雷梁就位,精確測量調整定位。提前將支架貝雷梁以18 m/段拼裝好,采用50 t吊車吊至24號墩后支架平臺上,以便于貝雷梁接長,詳見圖4[11-12]。

3)在中間組貝雷梁兩側的主橫梁上焊接縱移導向輪,導向輪軸心采用120 mm長的φ16 mm圓鋼,牢固焊接固定在主橫梁上,滾輪采用φ100 mm尼龍滾輪,活動套在軸心上,見圖5。

4)焊接靠近24號墩的支架主橫梁上頂推反力座,安裝貝雷梁后端錨固梁。為了方便頂推施工人員作業(yè),在靠近24號、25號墩的支架上安裝爬梯和作業(yè)平臺,采用組合式建筑安全爬梯拼裝并與墩身連接固定。

5)提前準備好頂推張拉設備,主要有:OVM15-1型單孔錨具(帶配套工具夾片)、φs15.2 mm(7Φ5)型鋼絞線、自動連續(xù)頂推穿心千斤頂、油壓泵站及控制臺,見圖6。計劃進場OVM15-1型單孔錨具6個、配套工具夾片24組、10 t連續(xù)頂推千斤頂3臺、配套油壓泵站及控制臺1套、φs15.2 mm鋼絞線100 m。

6)分布安裝貝雷梁組兩側鋼絞線,單根長20 m,兩側各一根。然后安裝錨固梁處錨具和夾片,人工采用2 t手動倒鏈安裝自動連續(xù)頂推千斤頂2臺(一端固定到貝雷梁上),安裝千斤頂處錨具和夾片,預張拉力按計算張拉力10%σ控制,張緊鋼絞線,然后分級加壓至貝雷梁移動為止,兩臺千斤頂通過連通油壓泵站及控制臺保持同步張拉。

7)中間貝雷梁組向前縱移18 m,松開鋼絞線錨具,同時24號橋墩后側支架平臺上吊裝接長6節(jié)貝雷片,重新鎖定橋墩側貝雷梁錨固梁和鋼絞線,重復以上步驟繼續(xù)向前縱移,直到貝雷梁縱移至公路中間支墩上方為止,頂升中間支墩至設計標高,同時采用限位裝置將每片貝雷梁均與中間支墩主橫梁鎖定。

連續(xù)頂推推力預計算:F=N×μ=50.4×0.15=7.56 t。

其中,最重的一組貝雷梁為單層四排布置,按通長108 m計算,單組貝雷梁(含連接花架)質量N=144片×0.35 t/片=50.4 t。鋼與鋼滑動摩擦系數(shù)取μ=0.15。

8)吊裝靠近中間貝雷梁組的兩側貝雷梁組,重復步驟2)—步驟6),將兩側貝雷梁組縱推至中間支墩處。考慮到中間支墩已經鎖定無法下降,且貝雷梁組懸臂端存在擾度會下垂,在貝雷梁段設置導向架,中間支墩主橫梁上用10 t千斤頂頂升至貝雷梁底部高于主橫梁頂部,然后縱移貝雷梁組至中間支墩上方[13-15]。

9)繼續(xù)將靠近中間貝雷梁組的兩側貝雷梁組縱推至另一側公路橋邊支墩頂,并與支墩頂主橫梁鎖定。同時解開中間貝雷梁組與中支墩頂?shù)逆i定,繼續(xù)縱推中間貝雷梁組至另一側公路橋邊支墩頂,并與支墩頂主橫梁鎖定。

10)重復步驟8)—步驟9),將所有貝雷梁組吊裝并縱移到位。在支墩主橫梁上采用L63×63@6 mm角鋼焊接安裝貝雷梁限位結構,限制貝雷梁組縱向及橫向移動。貝雷梁限位結構尺寸及安裝位置詳見圖7。

5 結語

貝雷梁鋼橋施工安裝簡單,施工進度快,拆卸便利。且構建可以多次循環(huán)使用,施工成本較低,目前已被廣泛應用在橋梁工程、臨時道路等工程中,但在具體施工中還需注意以下幾點:

1)頂推作業(yè)環(huán)節(jié),必須保證千斤頂行程同步,否則貝雷梁頂推方向可能發(fā)生偏移[16]。

2)在貝雷梁設置頂平聯(lián)花架和內平聯(lián)花架,支撐花架與900支撐架類似,具體平聯(lián)花架布置形式見施工圖。非高速公路上方貝雷梁頂平聯(lián)(布置在上弦桿上方),跨高速公路上方貝雷梁內平聯(lián)(布置在上弦桿下下方),保證貝雷梁頂推過程中的整體性,待貝雷梁頂推到位后拆除頂平聯(lián),內平聯(lián)不拆除[17-18]。

3)立面支撐架安裝時為保證螺栓連接空隙的密貼,必須插入立面支撐架螺栓墊環(huán)。

4)在貝雷梁頂推的前進方向的分配梁兩側設置縱移導向輪,保證貝雷梁縱移頂推過程中位置不發(fā)生偏移;待貝雷梁縱移到位后采用角鋼對貝雷梁進行限位,保證施工過程中貝雷梁整體穩(wěn)定性[19]。