陳 麗
(貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001)
大跨度鋼桁架橋梁工程整體吊裝施工質(zhì)量是影響項目整體質(zhì)量的關(guān)鍵[1],文章對某鋼桁架橋梁建設(shè)工程中大跨度鋼桁架橋梁整體吊裝工藝、施工流程、技術(shù)要點加以分析,并總結(jié)施工注意事項,旨在為同類橋梁施工提供技術(shù)指導(dǎo)。
某橋梁工程由主橋、人行梯道、非機動車坡道引橋三部分組成,詳見圖1。橋梁主體跨徑為72 m,選用鋼桁架結(jié)構(gòu),主桁高8.5 m,支座中心間距72 m,橋梁凈寬度為5 m,行人梯道和非機動車道的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土連續(xù)梁—簡支箱梁組合而成。
圖1 主橋平面示意
主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計主桁2片,兩者間距5.95 m,主橋腹桿與主橋弦桿為箱型截面,橋面板選用YL-690壓型鋼板置于橫梁,以C50型號混凝土鋪設(shè)于鋼板上,厚度約150 mm,詳見圖2。鋼桁梁外輪廓為長寬高為73.2 m、6.35 m、9.30 m。
圖2 主橋橫斷面示意
該項目施工場地位于廠區(qū)附近,道路狹窄且兩側(cè)均為工廠范圍,要考慮項目順利施工的同時,不得影響廠區(qū)車輛進出和人員出入,交通組織存在一定難度。工程東岸的斜道橋與河道呈平行排列,現(xiàn)有防洪墻與新規(guī)劃的防洪橋之間的距離為11 m,難以保障大型車輛順利進出。
該橋梁所在區(qū)域為河道南北運輸航道,由于交通繁忙,不可長時間封航作業(yè)。河道現(xiàn)寬56 m,水深0.30~4.10 m,水深不足難以滿足吊裝吃水指標,船舶亦不能???。河道水面開闊,水面上無電纜等障礙物,詳見圖3。
圖3 現(xiàn)狀河道斷面
由于場地狹小、施工條件較差、桁架橋跨度大,不能采用大吊車直接起重的施工方法,故結(jié)合項目特點與現(xiàn)場情況,選擇水上作業(yè)方案。該項目橋梁單體質(zhì)量大,單船浮吊需平面尺寸較大船體???,嚴重影響航道正常交通,基于現(xiàn)場的這些施工條件考慮,選用了雙船抬吊起重法,這種方法具有較高的工藝操作要求和施工難度[2]。
項目施工場區(qū)空間位置十分狹窄,無法達到組織大型機械設(shè)備進場的要求,故采取分解構(gòu)件的方案,將桁架梁橋拆分為單體構(gòu)件,加工制備完畢后于施工現(xiàn)場完成拼裝,并進行整體吊裝[3]。
吊裝選用雙船抬吊方案,船舶型號為150 t,體型適中,滿足吊裝要求且不影響航道正常通行。參考方案設(shè)計與桁架橋吊點要求,確定兩船位置,保留安全距離,避免抬吊時船舶移動、碰撞。吊裝工藝流程如圖4所示。
圖4 整體吊裝的工藝流程
該吊裝項目桁架橋整體長73.2 m,質(zhì)量為235 t,屬于風險性較高的分部分項工程。
(1)河道清淤。采用兩艘浮吊船,其尺寸為長37.50 m、寬18.50 m,船體停靠吃水與吊裝吃水分別為1.2 m和2.0 m。為滿足施工區(qū)域河床深度、吃水要求,結(jié)合現(xiàn)場情況需對河床靠岸處清淤,以滿足施工需求[4]。河床清淤施工選用水上挖泥船,淤泥清除后裝運駛離,詳見圖5。
圖5 河道清淤范圍
(2)帶纜地壟錨樁埋設(shè)。結(jié)合項目特點、工藝標準、施工要求判斷吊裝過程船舶??课恢眉靶羞M方向,于河岸位置設(shè)置地壟錨樁加以固定[5],詳見圖6。
圖6 地壟錨樁做法
(3)船吊進場與停靠。施工船吊自帶動力可自主行進,借助主船拖動浮標進入,航道寬8.15 m,吃水1.8 m,可順利進入航道駛?cè)氲跹b現(xiàn)場。施工現(xiàn)場完成拼裝后進行吊裝,船吊長37.5 m,艏寬18.5 m,艉寬13.5 m,船吊??考暗貕佩^樁平面布置情況如圖7所示。
圖7 船吊??考暗貕佩^樁平面布置
3.2.1 吊索具的布置
結(jié)合項目需求與施工特點,合理設(shè)置吊點布局,采用雙船8吊點布局,即每艘船4個吊點布置吊索。于8個吊點位置鋼桁梁上弦桿焊制吊耳,連接吊鉤與吊索,詳見圖8。
圖8 吊索布置
3.2.2 桁架橋起吊
施工現(xiàn)場完成鋼桁梁拼裝,借助牽引纜繩將船吊與地壟錨樁連接,將船吊牽引至鋼桁梁位置,隨后將鋼桁梁吊索與吊鉤相連接,隨后進行起吊[6]。
施工前進行試吊,使桁架橋吊遠離地面20 cm,暫停起吊后對吊索、吊耳、卸扣、卷揚機剎車情況進行檢查,確保牢固方可進行起吊。
3.2.3 雙船吊持荷移動
在吊裝完畢后,鋼桁架梁離開地面,由2條吊船間的牽引纜索來控制吊車的方向和位置,然后將鋼桁梁沿順時針方向緩慢移到安裝位置[7]。同時,兩臺吊車同時作業(yè),防止彼此發(fā)生碰撞,從而提升吊車的起重穩(wěn)定性。
3.2.4 桁架橋安裝就位
吊裝施工中對兩艘船吊間牽引纜繩進行控制,使船舶向鋼桁梁往橋墩移動,兩者同步緩慢移動,到位后將鋼桁梁置于橋墩[8]。
現(xiàn)場測量檢查后,完成安裝并將吊索拆除,此次吊裝結(jié)束。浮吊回歸指定泊位,將牽引纜繩回收并于次日拆除浮吊,船吊駛離航道。
船吊起重能力驗算:結(jié)合現(xiàn)場狀況,船吊吊臂起吊質(zhì)量為140 t,保持其仰角65°,吊裝距離11.8 m,作業(yè)半徑為18.8 m,考慮桁架橋和動載體系的整體重量后,該起重機的最大載重達到129.25 t,所以其起重能力能夠滿足起重要求。
吊索驗算:此橋梁施工階段采用雙船8點吊,吊裝位置為上弦桿,施工中需借助卸扣將吊索與吊耳連接,吊索最小拉力值為2 260 kN,大于起吊重量2 240 kN,滿足施工需求。
(1)任務(wù)明確,流程規(guī)范,起重吊裝人員熟悉吊裝工序,技術(shù)措施明確,施工方法詳細,安全措施有保障。吊裝前對工具、器械認真檢查,確保性能可靠、無異常,兩船舶間吊纜繩安全錨固[9]。
(2)高空作業(yè)遵循尋操作規(guī)范,作業(yè)前檢查腳手架、操作平臺、安全繩、安全網(wǎng)、安全帶是否無誤,確保登高工具、安全工具可正常使用。高空作業(yè)需將工具放入工具包,吊繩操作禁止拋擲器材,正確使用安全網(wǎng)進行交叉作業(yè)。
(3)暴雨或6級以上大風時,嚴禁起重,大型設(shè)備在5級風環(huán)境下才能進行施作。作業(yè)結(jié)束后,扒桿尺寸應(yīng)在45°以下,將浮吊靠岸后停穩(wěn)、并系纜固定。
(4)吊裝工作人員需持證上崗,吊裝操作需嚴格執(zhí)行操作流程,統(tǒng)一指揮并配合手勢操作,以對講機聯(lián)系并現(xiàn)場指揮。起吊過程需保持平衡,設(shè)置纜繩進行吊鉤行進方向控制,避免吊裝中途發(fā)生碰撞[10]。若施工現(xiàn)場出現(xiàn)碰撞或其他故障,根據(jù)操作流程上報,嚴禁未經(jīng)批準擅離工作崗位。
(5)首次吊裝施工前需進行試吊裝,調(diào)離吊件離地面20 cm后10 min,并對設(shè)備運行狀態(tài)、卷揚機剎車情況等進行核查。
綜上所述,文章基于桁架橋陸地施工現(xiàn)場吊裝條件差、起重量大、構(gòu)件較長的特點,結(jié)合項目施工需求,借助河道上空無阻礙、河道通航特點進行了施工方案優(yōu)化,將橋梁構(gòu)件施工化整為零,工廠加工構(gòu)件后現(xiàn)場拼裝、再整體吊裝施工。該優(yōu)化方案能很好地解決了大型車輛在工地進出不便、大型構(gòu)件難以運輸?shù)碾y題。在施工過程中,兩臺船吊同時安裝,保障起吊的施工能力,以確保船吊??坎挥绊懞降缹挾?,并維持航道交通的順利通行。