摘 要 橋梁工程鋼桁梁架設(shè)施工為系統(tǒng)性工程,在施工組織、拼裝、運輸以及吊裝施工中,均必須加強(qiáng)技術(shù)控制,進(jìn)而提升橋梁工程施工質(zhì)量。對此,本文首先對鋼梁架設(shè)方法分類及其特點進(jìn)行介紹,然后以某橋梁工程為研究對象,對鋼桁梁架設(shè)施工方式進(jìn)行詳細(xì)探究。
關(guān)鍵詞 鋼桁梁;架設(shè);分類;特點;關(guān)鍵技術(shù)
引言
現(xiàn)如今,鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工技術(shù)發(fā)展迅速,鋼桁梁已被推廣應(yīng)用于橋梁工程施工中。鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程強(qiáng)度大,自重輕,并且抗震性能好,在大跨度橋梁工程施工中應(yīng)用優(yōu)勢明顯。鋼橋架設(shè)施工方式比較多,并且不同架設(shè)施工方式均有一定的應(yīng)用特點和要求,因此,亟須對鋼桁梁假設(shè)施工技術(shù)要點進(jìn)行深入研究。
1鋼梁架設(shè)方法分類及其特點
(1)走行吊機(jī)施工法。對于主梁部分,可在工廠進(jìn)行整孔拼裝,運輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行連接,采用走形吊機(jī)起吊主梁,將其假設(shè)在橋臺和橋墩之間,按照施工順序進(jìn)行安裝。走行吊裝施工技術(shù)主要被應(yīng)用于高架橋架設(shè)施工中。
(2)門吊施工法。在橋梁工程上方安裝門吊,在整孔主梁拼裝完成后,即可逐孔起吊主梁結(jié)構(gòu),并將其放置在橋臺與橋墩之間,最后分別安裝橋面系以及平縱聯(lián)。
(3)浮吊施工法。在工廠拼裝整孔橋梁,采用浮吊進(jìn)行吊裝,并拖曳,采用航運方式運輸至橋位,將梁架設(shè)在橋墩以及橋臺上。浮吊施工法主要被應(yīng)用于海上、河上橋梁工程施工中。
(4)懸臂施工法。在懸臂施工中,需應(yīng)用移動式剛腿轉(zhuǎn)臂起重機(jī),在拼裝施工中逐漸推進(jìn)。在橋梁工程橋位上設(shè)置臨時腳手架支撐,對于桿件,依次懸拼至橋墩上,如果懸拼一孔中沒有臨時支墩,則為全懸臂拼裝施工技術(shù),而如果需在橋孔中設(shè)置臨時支墩,則為半懸臂拼裝施工技術(shù)[1]。
(5)縱向拖拉施工法。在橋梁工程縱向拖拉施工法的實際應(yīng)用中,可在腳手架上拼裝鋼梁,然后在拼裝區(qū)域下規(guī)劃上滑道,在拼裝完成的鋼梁上以及橋墩臺頂面,需設(shè)置下滑道,在上滑道與下滑道之間,需設(shè)置滾軸,沿橋軸縱向,將鋼梁拖拉至橋孔,在拆除附屬設(shè)備后,即可落梁。
(6)釣魚法。在釣魚法的實際應(yīng)用中,可充分利用鋼梁大剛度特征,對于一端伸臂,可向前方延伸,在達(dá)到一定變形后,可采用起吊設(shè)備吊裝梁前端,進(jìn)而形成彈性支撐,而對于另一端,需逐漸向前延伸,而另一端則應(yīng)逐漸跟進(jìn),逐漸到達(dá)彼岸。釣魚法主要被應(yīng)用于小跨徑橋梁施工中。
(7)纜索吊機(jī)施工法。在纜索吊機(jī)施工技術(shù)的實際應(yīng)用中,可合理利用橋上纜索起重機(jī),在梁拼裝完成后,即可運輸至橋墩上,并進(jìn)行安裝施工。如果橋梁工程需跨越深谷,或者河流全寬有水,則可利用纜索吊機(jī)施工技術(shù)。
(8)浮運施工法。在岸上進(jìn)行橋梁工程拼裝施工,然后再利用浮船逐漸拖曳至架橋施工區(qū)域,在浮船灌水后逐漸下沉,即可將梁運輸至橋墩上進(jìn)行安裝。通過將浮運施工法應(yīng)用于橋梁工程施工中,可在岸上進(jìn)行鋼梁拼裝施工,能夠減少高空作業(yè),同時提升拼裝施工質(zhì)量,加快施工進(jìn)度。
(9)橫移施工法。橫移施工法主要被應(yīng)用于舊橋改造施工中,在與舊橋相平行的橫向上進(jìn)行新橋組裝施工,對于新橋兩端,可支撐在臺車上,再橫向移動臺車,在達(dá)到舊橋后即可安放新橋。
2工程概況
某橋梁工程為大型橋梁工程,總長度為2.2km,主橋結(jié)構(gòu)如圖1所示,上部為,11聯(lián)下承式連續(xù)鋼桁梁,2孔分為一聯(lián),在該橋梁工程施工中,最重一聯(lián)鋼梁的質(zhì)量為6668t。在鋼桁梁施工中,每聯(lián)梁的長度為199.8m,采用三角形變高度桁架結(jié)構(gòu)形式,其中,中支點位于桁高25m,邊支點位于桁高14m,邊桁與中桁之間的距離為12.5m。
3大橋鋼桁梁架設(shè)施工方案
在該橋梁工程施工中,河段主槽寬度為2km左右,其中,67#~78#橋墩處于水中,另外,79#~89#橋墩在枯水期位于灘地,根據(jù)現(xiàn)場勘察,79#墩受沖刷風(fēng)險比較大。橋位處無法進(jìn)行鋼梁桿件運輸,如果采用棧橋進(jìn)行運輸,則水中設(shè)施投入量比較大,并且對于河流防洪會造成不良影響。對此,綜合考慮該橋梁工程實際情況,對于67#~81#墩,即第1聯(lián)至第7聯(lián),采用頂推施工技術(shù),而對于其他4聯(lián),采用懸臂拼裝施工技術(shù)[2]。
在鋼梁架設(shè)施工中,首先,對于67#~69#墩,進(jìn)行鋼梁拼裝支架安裝,在第7聯(lián)拼裝施工完成后,從69#墩向81#墩頂進(jìn),對于拼裝支架空出位置,繼續(xù)拼裝第6聯(lián)鋼梁。通過循環(huán)上述施工方式,即可完成鋼梁頂推架設(shè)施工,如圖2所示。
4大橋鋼桁梁架設(shè)關(guān)鍵技術(shù)
(1)頂推力提供方式。在該橋梁工程施工中,采用后置式大噸位水平連續(xù)千斤頂單點以及長距離頂推施工技術(shù),對于鋼桁梁尾端的上下游兩邊桁,需分別安裝350t水平連續(xù)千斤頂,采用大直徑鋼絞線進(jìn)行拖拉,對于鋼絞線前端,需錨固在墩頂錨座上,即可將鋼絞線牽引力轉(zhuǎn)換為定推力。在頂推施工中,邊桁主動頂推,在邊桁的帶動作用下,中桁被動頂推,每頂推1個節(jié)間長度,應(yīng)立即向后倒換滑塊1次[3]。
(2)無導(dǎo)梁狀態(tài)下安全上墩。在本工程施工中,當(dāng)無導(dǎo)梁時,鋼梁上墩施工難度較大,對此,采用變高剛性支點,需將其安裝在鋼梁前端位置,即可在無導(dǎo)梁狀態(tài)下進(jìn)行長距離頂推施工。對于變高剛性支點,需分別設(shè)置于鋼梁三主桁前端位置,其是由千斤頂、柱腳、起頂梁等所組成的,對于變高剛性支點,可采用螺栓連接方式進(jìn)行固定。在頂推施工設(shè)計中,中桁起頂力為450kN,而邊桁起頂力為300kN。在千斤頂起頂過程中,能夠有效帶動鋼梁上撓,可提升上墩施工安全性。
(3)大噸位支架、托架的設(shè)計。對于67#~69#墩,采用輕型拼裝支架結(jié)構(gòu),首先進(jìn)行一聯(lián)鋼梁拼裝施工,在滑道上頂起鋼梁,即可對墩頂滑道受力,在此過程中,支架無須承載頂推所產(chǎn)生的水平力,對于支架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度的要求比較低,因此支架重量較小。在68#~81#墩施工中,采用大噸位墩旁托架結(jié)構(gòu),在托架施工中,立柱采用鋼管混凝土施工技術(shù),邊墩立柱應(yīng)傾斜,采用鋼絞線穿越墩身,即可有效克服水平力作用。對于滑道梁以及支座,需墊石密貼,在頂推施工中會產(chǎn)生水平力,通過滑道梁即可傳遞至墩帽,進(jìn)而有效改善立柱受力狀態(tài)。在單聯(lián)鋼梁頂推施工過程中,在滑倒上有2點支撐,通過前后端交替,即可進(jìn)行懸臂過孔。
(4)頂推系統(tǒng)集約化設(shè)計。在頂推施工中,每完成一跨距離,則對于鋼絞線前錨固端,應(yīng)向前移動一次,采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計形式,安裝方式便捷。對于錨固反力架,需固定在鋼梁邊桁尾端,能夠?qū)摻g線拉力轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄍ屏?。對于頂推施工各類設(shè)備,包括控制柜、液壓泵站以及千斤頂?shù)?,需將其安裝于錨固反力架,即可與鋼梁同步移動,施工方式快速便捷。
5結(jié)束語
綜上所述,本文以某橋梁工程為研究對象,對鋼桁梁架設(shè)施工技術(shù)要點進(jìn)行了詳細(xì)探究。鋼桁梁架設(shè)施工技術(shù)類型比較多,要求根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況采用適宜的技術(shù)類型,在本文所述案例中,聯(lián)合應(yīng)用頂推技術(shù)與懸拼技術(shù),加強(qiáng)施工參數(shù)優(yōu)化設(shè)計和工序控制,能夠有效提升鋼桁梁架設(shè)施工質(zhì)量和效率。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄔宗平.渝黔鐵路新白沙沱長江特大橋鋼桁梁架設(shè)技術(shù)[J].橋梁建設(shè),2019,49(3):114-118.
[2] 彭建萍,高光品,陶正國.京張高鐵官廳水庫特大橋簡支鋼桁梁架設(shè)技術(shù)[J].橋梁建設(shè),2018,48(5):103-107.
[3] 趙宇清.杭瑞洞庭大橋鋼桁梁架設(shè)施工技術(shù)要點分析[J].中外建筑,2018(7):264-268.
作者簡介
肖喻峰(1981-),男,四川眉山人;學(xué)歷:碩士,職稱:副高級工程師,現(xiàn)就職單位:重慶城建控股(集團(tuán))有限責(zé)任公司,研究方向:施工方案設(shè)計。