楊 保
(中交二公局東萌工程有限公司,陜西 西安 710019)
某市政項(xiàng)目是全國的重點(diǎn)項(xiàng)目,橋跨徑布置為35 m+45 m+45 m+35 m,梁中心高2 m,全長為160 m,橋面寬16~24 m,鋼箱梁總重2 025 t。斷面采用單箱三室結(jié)構(gòu),沿圓弧段寬、窄不斷變化,滿足景觀橋造型要求;底板寬14 m;鋼箱梁中部高2.0 m,端部高1.84 m,懸臂長0.38~4.38 m;鋼箱梁由中間向兩邊設(shè)2%橫坡。
從該橋梁的鋼箱梁特性和橋梁技術(shù)要求分析,充分的考慮到施工環(huán)境、交通運(yùn)行狀況等方面因素,為了能夠全面的提升工程的安全、質(zhì)量和進(jìn)度管理,且要保證成本在合理的范圍內(nèi),經(jīng)過多方面的對比分析,最終確定在主橋鋼箱梁部分的施工中應(yīng)用步履式頂推施工方案,以保證工程的質(zhì)量全部達(dá)到要求。
步履式頂推方案的優(yōu)點(diǎn)
(1)各頂推點(diǎn)同步協(xié)同工作,使鋼箱梁受力均勻、移動(dòng)平穩(wěn);頂推加速度極小,啟、停工況鋼箱梁不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象;可實(shí)現(xiàn)頂升、頂推、側(cè)移三自由度均能獨(dú)立運(yùn)動(dòng),便于鋼箱梁在頂推過程中的糾正和調(diào)整;
(2)可實(shí)時(shí)調(diào)整鋼箱梁的側(cè)向位置,頂推、就位精度達(dá)到毫米級別;頂推施工中,對下部支撐施加的水平力較小,可減小臨時(shí)設(shè)施的用量;常規(guī)滑移施工,滑移梁通長布置,措施量巨大;步履式移橋器可大幅節(jié)省臨時(shí)措施。
充分的考慮到橋梁的現(xiàn)場具體情況,鋼箱梁在工廠內(nèi)進(jìn)行加工和制作成板之后,應(yīng)用平板車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組裝施工,在現(xiàn)場的總拼、存梁場地和頂推平臺都設(shè)置在該橋梁西側(cè)的空曠區(qū)間內(nèi)。在0#~1#墩之間的位置上設(shè)置頂推工作平臺,同時(shí)在該位置上設(shè)置了頂推設(shè)備。鋼箱梁在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝、涂裝處理之后,利用運(yùn)梁臺車將制作完成的鋼箱梁運(yùn)輸?shù)绞┕さ奈恢蒙希瑧?yīng)用提升吊機(jī)將其運(yùn)輸?shù)巾斖破脚_上,然后按照設(shè)計(jì)方案來調(diào)整平面位置和高程,確定合格后開始進(jìn)行焊接施工,然后應(yīng)用步履式頂推箱梁方式進(jìn)行滑移處理,將其安裝到設(shè)計(jì)方案要求等位置上。在箱梁全部安裝到規(guī)定位置上,再應(yīng)用千斤頂把鋼箱梁調(diào)整為設(shè)計(jì)要求的線形上。
(1)拼裝場地布置
鋼箱梁拼裝時(shí),在拼裝場地,采用50 t汽車吊安裝一臺LBMQ50 t/25 m龍門吊,然后采用該龍門吊拼裝支撐胎架。龍門吊安裝完成后,采用該50 t汽車吊安裝頂推導(dǎo)梁。導(dǎo)梁采用分段原位安裝、輕型胎架支撐。
(2)拼裝場地要求
2#橋鋼箱梁拼裝區(qū)域0#臺~1#墩之間為回填土,地基承載力較差,采取對回填土進(jìn)行挖除,采用碎石換填,并分層壓實(shí)處理。拼裝區(qū)域兩側(cè)松軟原狀土采取對表層松軟土清除,采用碎石換填,分層填壓實(shí)處理。1#墩周圍導(dǎo)梁安裝區(qū)域,為樁基及承臺施工原狀土,承載力較好,采取表層填筑50 cm后碎石土,壓實(shí)處理。拼裝場地內(nèi)頂推設(shè)備基礎(chǔ)承受支承反力較大,設(shè)計(jì)為4 500×4 500×800 mm的C25鋼筋砼結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)下設(shè)10 cmC20混凝土墊層;拼裝胎架基礎(chǔ)采取換填碎石土上鋪設(shè)6 m×2 m×0.18 m路基箱處理;導(dǎo)梁安裝胎架采用2 m×2 m標(biāo)準(zhǔn)胎架,基礎(chǔ)形式為50 cm碎石土+25 cmC20混凝土墊層。
結(jié)合制造廠加工能力和構(gòu)件運(yùn)輸條件,對鋼箱梁沿橫截面和縱向進(jìn)行分段,綜合考慮鋼箱梁現(xiàn)場拼裝及頂推需求,在1#橋墩內(nèi)外側(cè)搭設(shè)拼裝胎架,拼裝平臺離地高1 300 mm,拼裝場地可用占地空間為25 m×45 m。胎架主要由Q235B型材縱橫連接形成矮寬的框架結(jié)構(gòu),其中小立柱截面為圓管φ219×10,縱橫梁截面為寬翼緣H型鋼HW300×300×10×15。拼裝胎架主體為橫向4跨的框架,跨度4 m,縱向延伸6榀,間距7 m。其中每兩榀框架之間設(shè)置三道橫向聯(lián)系,增強(qiáng)拼裝胎架的整體穩(wěn)定性。
根據(jù)鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),共設(shè)置7組頂推設(shè)備用于頂推施工。其中1#2#3#橋墩上放置3組,0#、4#橋臺附近放置2組,0#橋臺后拼裝平臺位置放置2組。每組2臺頂推設(shè)備,其中最少需要3組頂推點(diǎn)同時(shí)工作。
(1)確定頂推方法
在本次的工程項(xiàng)目中,為了能夠有效的降低橋墩在工程中的承受力,在深入分析了平曲線與豎曲線頂推方式之下,明確了具體的多點(diǎn)拉桿式連續(xù)頂推作業(yè)方式。
(2)分段拼裝與頂推
①安裝G2-G5導(dǎo)梁與梁段,主要是應(yīng)用200 t汽車吊將結(jié)構(gòu)部件吊裝到規(guī)定的支架位置上,然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案來合理的調(diào)整高程、線形等,對于梁段結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)涂裝處理,同時(shí)還應(yīng)該做好各個(gè)方面的質(zhì)量控制。
②頂推鋼箱梁,讓其能夠遷移20 m。在實(shí)際施工中,應(yīng)用頂推泵站進(jìn)行施工,2臺千斤頂要同時(shí)進(jìn)行施工,緩慢的推移到規(guī)定位置上。在頂推操作階段,應(yīng)該隨時(shí)觀察滑板的情況,如果存在移位、脫空等問題,應(yīng)該立即停止頂推施工,同時(shí)還應(yīng)該在梁底與滑板的中間位置上設(shè)置鋼板結(jié)構(gòu);如果前段部分存在滑板滑空的情況,應(yīng)該在梁端尾部的位置上設(shè)置新的滑板。
③拼裝G6、G7梁段,選擇使用相同的吊裝方式,焊接施工完成后就能夠進(jìn)行鋼護(hù)欄、翼緣板的安裝施工,然后進(jìn)行涂裝處理。
④實(shí)施二次頂推施工,確保其向前移動(dòng)30 m。在G6、G7安裝施工全部完成之后,就能夠進(jìn)行鋼箱梁的頂推施工,在導(dǎo)梁深入到中央分隔帶并且下滑道的情況下,應(yīng)該暫時(shí)停止頂推施工,使用豎向千斤頂將導(dǎo)梁前端部分提升到規(guī)定高度,然后繼續(xù)頂推0.5 m之后停止,在導(dǎo)向下部的位置上設(shè)置滑板結(jié)構(gòu),將千斤頂全部拆除,然后繼續(xù)頂推施工,直到和設(shè)計(jì)方案一致為止。
⑤吊裝G8-G10分段梁段,其施工方式和上述完全相同。
⑥吊裝G11梁段,并向前推進(jìn)20 m。應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行G11的吊裝施工,頂推上部15 m后,就能夠?qū)?dǎo)梁全部拆除,然后再進(jìn)行尾梁結(jié)構(gòu)的安裝施工,且要向前推進(jìn)5 m,達(dá)到設(shè)計(jì)方案的要求之后可以進(jìn)行尾梁的拆除。
⑦支座、落梁結(jié)構(gòu)的安裝。在工程實(shí)施環(huán)節(jié),要按照設(shè)計(jì)方案確定端線、梁邊線的位置,同時(shí)需要應(yīng)用千斤頂來調(diào)整梁體的位置,確保各個(gè)結(jié)構(gòu)部分安裝精度達(dá)到設(shè)計(jì)方案的要求。
⑧安裝前段G1段,檢測該段的長度尺寸,如有必要,將剩余段部分切割處理,根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行焊接施工。
(1)監(jiān)控橫向移位
導(dǎo)梁頂部施工階段,鋼箱梁中線位置的確定要通過小棱鏡來進(jìn)行檢測,其放置的要求為(15±5)m/個(gè),同時(shí)還應(yīng)該在頂推的前、中、后都要通過小棱鏡進(jìn)行質(zhì)量的檢測,按照該位置規(guī)定來確定鋼箱梁、導(dǎo)橫梁是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。這種施工方式能夠準(zhǔn)確的確定墩頂?shù)奈灰茽顟B(tài),然后結(jié)合具體情況來調(diào)整偏差,以保證各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量合格。
(2)監(jiān)控導(dǎo)梁撓度
應(yīng)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行導(dǎo)梁撓度的檢測,同時(shí)還應(yīng)該將監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置導(dǎo)致導(dǎo)梁斷面上,總計(jì)需要設(shè)置兩個(gè)點(diǎn),分別在頂推前、中、后三個(gè)階段來確定導(dǎo)梁撓度,和設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行對比分析,保證撓度質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(3)參數(shù)控制
①臨時(shí)墩滑道的安裝施工,需要保證相鄰墩頂高度差≤±2.0 mm,且高程差不能>1.0 mm。
②保證頂推速度處于10~12 cm/min之間。
③施工中需要隨時(shí)掌握胎架、鋼箱梁、橋墩的質(zhì)量水平,在施工中應(yīng)該選擇合適的處理措施,保證各個(gè)結(jié)構(gòu)的性能更加的安全性。
公路橋梁項(xiàng)目中應(yīng)用鋼箱梁頂推施工方式,要做好各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量監(jiān)督與管理,嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝,保證最終的橋梁工程質(zhì)量合格,滿足現(xiàn)代交通運(yùn)行的需要。