魯龍學(xué)
(中鐵十局集團有限公司,南京210000)
通啟高速特大橋全長4 022.26m,上部結(jié)構(gòu)采用48m+80m+48m 連續(xù)梁跨越滬陜高速公路,其他上部結(jié)構(gòu)均采用預(yù)制T 梁。連續(xù)梁為三跨單線預(yù)應(yīng)力混凝土變高度、變截面單箱單室連續(xù)箱梁。該處高速公路交通流量大,為雙向六車道,路肩寬37m,與鐵路法向夾角27°。
跨高速公路的懸臂現(xiàn)澆梁施工,要保證掛籃走形安全及避免施工過程中的高空墜物,需要在路面上方搭設(shè)防護棚或在掛籃上增設(shè)封閉防護,和搭設(shè)傳統(tǒng)防護棚相比,采用全封閉掛籃有以下優(yōu)點:
1)以防護棚作為防護措施時,只能避免小型物體掉落威脅行車安全,對大型物體起不到太大的防護作用,使用全封閉掛籃可避免上述現(xiàn)象,不會有任何物體掉落;
2)采用掛籃封閉防護施工可以減少對高速公路凈空的影響,不影響高速公路正常行車,不用向高速公路管理部門申請辦理封路手續(xù);
3)在搭設(shè)和拆除防護棚時的高空墜物風(fēng)險遠大于掛籃施工作業(yè)過程中的高空墜物風(fēng)險,而全封閉掛籃在施工作業(yè)場地已完成掛籃的封閉,不存在防護措施施工過程中的高空墜物對行車的影響;
4)對搭設(shè)防護棚和全封閉掛籃進行經(jīng)濟技術(shù)比較,同樣的連續(xù)梁正交于下方道路,一處掛籃封閉成本費用約為8 萬元,而搭設(shè)防護棚成本費用約為4.0×105~5.0×105元,遠遠高于封閉掛籃費用。
掛籃封閉設(shè)計要在保證安全的情況下,盡量減輕自重,封閉結(jié)構(gòu)主要有底板及四周維護結(jié)構(gòu),交通指示提示標志組成。
防護底板縱向長度9m、橫向?qū)挾?0m,前后各采用一個12m 雙拼I20 槽鋼作為防護吊架的前后橫梁。槽鋼打孔利用吊桿(φ25mm 精軋螺紋鋼)穿過墊板雙螺栓錨固,打孔處局部焊接鐵板加強。外側(cè)前后主橫吊梁吊桿如長度不足采用連接器接長。前后主橫梁用4 個10t 的手拉葫蘆作為保險,起到調(diào)節(jié)防護底梁高度的作用。吊架前端至外導(dǎo)梁位置。
防護吊架下層縱梁采用9m 長不等邊角鋼∠70mm×45mm×7mm,間距1.5m 布置,每個掛籃共鋪設(shè)9 道。前后與槽鋼主橫梁焊接,上層小橫梁采用I6.3 槽鋼,間距0.55m 布置,每個掛籃共鋪設(shè)16 道10m(采用2 個6m 搭接),上滿鋪2mm厚鋼板。鋪設(shè)時設(shè)置橫坡,最低處設(shè)置排水槽,在底部安裝泄水管,將水引致墩身底部。
吊架底板距掛籃前后橫梁高度0.5m,能滿足全部塊段凈空要求。
防護側(cè)板主要對掉落物體反彈后阻擋作用,以及施工人員起到安全防護作用。防護側(cè)板是在防護底板安裝完成后,在其兩邊焊接全封閉防護圍擋及密目網(wǎng),防護圍擋采用角鋼做支腿,2mm 鋼板做圍擋,高出掛籃底板1.5m。
在底部防護施工完成后,進行掛籃及梁體端部的施工防護施工,梁體端部防護主要對施工梁段正面及兩側(cè)采用整體式密閉防護,在梁體端部安裝密目式鐵絲網(wǎng),圍擋上方掛0.5cm×0.5cm 密目網(wǎng),采用I6.3 槽鋼橫縱向支撐,橫縱向間距1m,即側(cè)面豎向9 道,長度7m,橫向6 道,長度9m,正面橫向6 道,長度10m,豎向9 道,長度7m。根據(jù)梁高變化調(diào)整,密目網(wǎng)將掛籃四周全部封閉,對張拉或澆筑混凝土進行防護,防止施工時混凝土濺落和張拉液壓油噴灑。
施工梁段頂部防護主要是模板兩側(cè)翼緣板上焊接防護欄桿,用1cm×1cm 密目式安全網(wǎng)進行封閉,對于跨高速公路界限內(nèi)已澆筑完成的梁段,對其應(yīng)進行全封閉防護,焊接150cm高防護欄桿,護欄橫桿、豎桿采用70mm×45mm×5mm 角鋼開孔栓于T 鋼上,豎桿間距1.5m。
單個掛籃防護鋼材質(zhì)量如表1 所示。
表1 單個掛籃防護鋼材質(zhì)量
由于中跨側(cè)掛籃防護吊架增加產(chǎn)生的不平衡重為71.8kN,需在邊跨側(cè)相應(yīng)位置增加配重,以保證力矩平衡。
單個掛籃(含模板)重量55t,計550kN,單個掛籃防護吊架重7.18t,計71.8kN。配重采用0.5m×0.6m×3m 預(yù)制塊(單個重2.2t)4 塊,計88kN。
設(shè)n為已澆筑塊件數(shù)量,l為配重距主墩中心距離;
當n≤5 時,(550+71.8)×(5+3n)=550×(5+3n)+8.8×10×l,得l=71.8×(5+3n)/88;
配重預(yù)制塊沿梁面中心對稱放置,隨掛籃走行使用吊車配合移動。
封閉施工無須考慮注意高速公路行車,需要在施工中應(yīng)注意以下事項:(1)懸臂法施工,不平衡重量是施工管理者首要考慮的因素,增加全封閉設(shè)施后,要更加注重懸臂端不平衡重量,及時增加配重,澆筑混凝土?xí)r做到兩側(cè)同步澆筑,避免梁體傾覆;(2)為了減少連續(xù)梁施工對高速公路的影響,在掛籃上懸掛限高標識牌及反光警示標識,夜間增減掛籃輪廓燈帶,確保行車安全;(3)施工梁段進入高速公路路面,對梁段進行混凝土養(yǎng)護時,處理好封閉掛籃內(nèi)的排水,避免滴落到行車道內(nèi)。
寧啟鐵路南通至啟東段工程已于2019 年1 月5 日順利通車,該連續(xù)梁在施工過程中未出現(xiàn)一例高空墜物安全事故,這充分證明了施工過程中采用全封閉掛籃既經(jīng)濟又快速,對施工安全進行了有效防護,達到了預(yù)期效果。采用全封閉掛籃與搭防護棚相比,節(jié)約了成本,縮短了施工周期,省去了封鎖占用公路、航道、鐵路封鎖要點的審批程序,可以為同類工程提供借鑒。