摘要 該文旨在探討同截面輕型T梁架橋機(jī)的安裝控制要點(diǎn)。通過深入分析安徽合樅高速裝配式橋梁工程案例,提出有效的技術(shù)措施和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。研究涉及安裝前的檢查與驗(yàn)收、安裝順序優(yōu)化、鋼擋塊焊接、喂梁及吊裝操作精細(xì)化、縱移橫移精準(zhǔn)定位、落梁及鋼橫梁安裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)果表明:合理的安裝控制和施工措施能提升施工效率和質(zhì)量,確保橋梁的安全性和整體性能。該文可為同類型橋梁施工提供有益的參考和指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞 輕型T梁;架橋機(jī);安裝控制;裝配式橋梁;技術(shù)措施
中圖分類號(hào) U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2024)14-0134-03
0 引言
自20世紀(jì)40年代末以來,整跨預(yù)制拼裝混凝土簡(jiǎn)支梁技術(shù)經(jīng)歷了顯著的進(jìn)步與發(fā)展。特別是在我國(guó),自50年代末開始廣泛推廣該技術(shù)以來,其在小跨徑混凝土橋梁建設(shè)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。然而,隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速推進(jìn),對(duì)橋梁施工技術(shù)的要求也日益提高,快速預(yù)制架設(shè)成為關(guān)鍵的技術(shù)需求。輕型T梁作為一種新型的裝配式鋼板橋面連續(xù)簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)體系應(yīng)運(yùn)而生,符合綠色公路理念,其新穎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)潔的外形、經(jīng)濟(jì)安全的特性以及高度的工業(yè)化水平,充分體現(xiàn)了橋梁標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)和裝配化施工的優(yōu)勢(shì)。相較于傳統(tǒng)的空心板和小箱梁,輕型T梁具有更強(qiáng)的創(chuàng)新性和工業(yè)化特點(diǎn),對(duì)現(xiàn)有中小跨徑橋梁結(jié)構(gòu)起到了積極的補(bǔ)充作用,展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景[1]。
然而,輕型T梁的安裝過程涉及眾多復(fù)雜的技術(shù)環(huán)節(jié),需對(duì)各項(xiàng)參數(shù)和安全性進(jìn)行嚴(yán)格把控。因此,該文致力于對(duì)同截面輕型T梁架橋機(jī)的安裝控制要點(diǎn)進(jìn)行探討,提煉出有效的技術(shù)措施和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
1 工程概況及設(shè)計(jì)特點(diǎn)
安徽合樅高速裝配式橋梁工程是該文探討的依托工程。該項(xiàng)目采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)時(shí)速120 km/h,整體式路基段橋梁全寬25.5 m,橋面寬2×12.75 m,裝配式橋梁上部采用簡(jiǎn)支輕型T梁,下部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制蓋梁接預(yù)制墩。該工程的核心結(jié)構(gòu)為輕型T梁,包括15 m、20 m和25 m三種跨徑規(guī)格。橋梁主體采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),每半幅橫斷面設(shè)有四片輕型T梁,每?jī)善琓梁配備一個(gè)預(yù)制蓋梁。輕型T梁的安裝質(zhì)量控制對(duì)確保橋梁整體性能和安全性至關(guān)重要。
同截面輕型T梁主要技術(shù)參數(shù)如下:
輕型T梁設(shè)計(jì)有三種長(zhǎng)度:15 m、20 m和25 m。主梁間距和濕接縫間距分別為3.58 m和1.58 m,邊、中梁截面相同。梁高隨長(zhǎng)度變化,分別為1.105 m、1.305 m和1.605 m(含5 mm瀝青層);上翼緣板寬2.0 m,邊緣厚0.205 m,腹板厚0.22 m,下翼緣板寬1.0 m,承托處厚分別為0.28 m、0.33 m、0.35 m。采用C50混凝土,不同長(zhǎng)度T梁混凝土重量分別為32.084 t、47.892 t和65.442 t。橫斷面如圖1所示。
鋼橫梁在單孔半幅T梁范圍內(nèi)設(shè)置3道,每道鋼橫梁由3個(gè)長(zhǎng)3 336 mm節(jié)段構(gòu)成。采用M20高強(qiáng)螺栓加法蘭盤與梁體連接。各不同梁長(zhǎng)的輕型T梁采用不同規(guī)格的H型鋼:15 m輕型T梁,端部規(guī)格為HN400×300×10×16H型鋼;20 m輕型T梁,中部鋼橫梁規(guī)格為HM400×300×10×16H型鋼,端部規(guī)格為HN500×300×11×18H型鋼;25 m輕型T梁,中部鋼橫梁規(guī)格為HM500×300×11×15H型鋼,端部規(guī)格為HN700×300×13×20H型鋼。
2 安裝前檢查與驗(yàn)收
由于同截面輕型T梁橋面直接采用6 mm瀝青中面層+4 mm瀝青上面層進(jìn)行鋪裝,在安裝輕型T梁之前,必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢查工作,確保T梁安裝過程的順利進(jìn)行和工程質(zhì)量的可靠性。
2.1 支座及支座墊石驗(yàn)收
支座墊石澆筑完成后,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員必須按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1—2017)[2]進(jìn)行嚴(yán)格自檢。經(jīng)過嚴(yán)格的自檢確認(rèn)合格后,總監(jiān)辦將組織四方共同開展實(shí)測(cè)項(xiàng)目驗(yàn)收工作。若驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)支座墊石未能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),必須立即組織鑿除作業(yè),并重新進(jìn)行精確澆筑,直至最終完全滿足設(shè)計(jì)要求。
2.2 測(cè)量放線
采用高精度的全站儀在蓋梁上精確測(cè)量并放出支座縱、橫軸線以及T梁的安裝中心線。采用墨線技術(shù)將這些軸線及中心線的位置清晰地彈出,同時(shí)在支座縱軸與蓋梁橫軸線的交點(diǎn)處進(jìn)行打點(diǎn)標(biāo)記,確保T梁安裝的高程及平面位置精準(zhǔn)無誤。
2.3 預(yù)制T梁驗(yàn)收
在預(yù)制T梁出場(chǎng)之前,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員必須依據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1—2017)[2]對(duì)外觀、尺寸、強(qiáng)度、鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、焊接接頭、標(biāo)志等項(xiàng)目進(jìn)行自檢,待自檢結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)制T梁四方驗(yàn)收流程與支座墊石四方驗(yàn)收流程相同。待T梁運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)立即在T梁梁端兩截面位置精準(zhǔn)繪制中心線,此舉旨在為后續(xù)的安裝工作提供明確的定位參考,確保安裝過程的精確與高效。
3 輕型T梁安裝控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)
輕型T梁安裝是橋梁建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),任何設(shè)計(jì)位置的微小偏差都可能造成鋼橫梁無法精準(zhǔn)對(duì)接,進(jìn)而嚴(yán)重影響橋梁的整體性能與使用壽命。因此,在T梁安裝過程中,必須嚴(yán)格控制各項(xiàng)參數(shù)和安裝順序,確保安裝精度和安全性。
3.1 梁片安裝順序優(yōu)化
為確保安裝過程的高效與順暢,需制定并遵循科學(xué)的梁片安裝順序。整體式橋梁應(yīng)采取全幅安裝方式,分離式橋梁則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況選擇性安裝左幅或右幅。對(duì)于分離式橋梁,應(yīng)遵循先中梁后邊梁的安裝順序;而對(duì)于整體式橋梁,則按照先內(nèi)邊梁后中梁再外邊梁的順序進(jìn)行安裝。
3.2 蓋梁鋼擋塊精確焊接
在支座墊石內(nèi)側(cè),每個(gè)蓋梁均設(shè)有4個(gè)鋼擋塊(如圖2),輕型T梁安裝前,蓋梁抗震鋼擋塊的定位及焊接工作至關(guān)重要。鋼擋塊作為T梁前期安裝縱、橫向限位的基準(zhǔn)及后期橋梁整體化后的橫向永久限位,其安裝精度直接關(guān)乎T梁的安裝質(zhì)量。因此,需確保鋼擋塊安裝平面的誤差控制在2 mm以內(nèi),并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理,以保障其長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性。
3.3 喂梁及吊裝操作精細(xì)化
利用定制長(zhǎng)軸運(yùn)梁炮車將待安裝的T梁由預(yù)制場(chǎng)運(yùn)送到架橋機(jī)中橫梁后部,依次改用架橋機(jī)上的起吊天車進(jìn)行T梁的吊運(yùn)和安裝工作。運(yùn)梁炮車在運(yùn)梁進(jìn)入架橋機(jī)區(qū)域后要控制在5 m/min的速度,當(dāng)前端1#天車起吊梁后,1#天車和后運(yùn)梁炮車都以3 m/min的速度運(yùn)行直到2#天車起吊梁后,兩小車以3 m/min的速度縱向移位。
T梁吊裝時(shí)采用鋼絲繩兜底吊裝,采用鋼瓦做好T梁的防護(hù)工作,保護(hù)梁體結(jié)構(gòu)防止損壞。
(1)梁片進(jìn)入架橋機(jī)前,應(yīng)先檢查架橋機(jī)上有無影響梁片通行的障礙物,并標(biāo)記梁片停車位置,安放止輪器[3]。
(2)梁片前端進(jìn)入架橋機(jī)后,平車應(yīng)減速至0.5 m/min以下,在預(yù)定停車位置停車。
(3)在尾支腿穩(wěn)定支撐的條件下,采用鋼絲繩將梁體前端進(jìn)行捆綁,確保與1#天車的起重小車吊具牢固連接,隨后等待1#天車執(zhí)行起吊操作。選擇捆梁鋼絲繩時(shí),需根據(jù)梁體的實(shí)際重量和尺寸進(jìn)行預(yù)先挑選,同時(shí)需留意鋼絲繩的長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng),以確保操作的穩(wěn)定性和安全性。在捆梁過程中,需確保T梁翼緣板及馬蹄部位與鋼絲繩間安裝了鋼瓦,以防鋼絲繩磨損受損。完成這一防護(hù)措施后,方可安全起吊。
(4)當(dāng)架橋機(jī)已帶梁工作時(shí),嚴(yán)禁后續(xù)梁片進(jìn)入架橋機(jī)區(qū)域。
(5)1#天車起吊梁板前端,起升到一定位置(以梁體底面及護(hù)角能夠通過中橫梁為宜)時(shí)[4],停止起升,開動(dòng)1#天車前行,待梁板的后端進(jìn)入2#起重小車吊點(diǎn)位置時(shí),用2#天車起吊梁板的后端,起吊高度以通過中橫梁為準(zhǔn),步驟與(3)相同。梁板的全部重量由兩臺(tái)天車承擔(dān),同時(shí)開動(dòng)1#、2#天車,使梁體縱向移動(dòng)[5]。
3.4 縱移精準(zhǔn)定位
T梁的全部重量由兩臺(tái)天車承擔(dān)后,同時(shí)開動(dòng)1#、2#天車,使梁體縱向移動(dòng)到位。
3.5 橫移精準(zhǔn)定位
前支腿與中支腿的橫移輪組同步同向同速移動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)橋機(jī)及其搭載的梁片實(shí)現(xiàn)整體橫向精確移位。同時(shí),為確保橫移輪組能直接抵達(dá)目標(biāo)位置,架橋機(jī)前導(dǎo)梁軌道兩側(cè)進(jìn)行了適當(dāng)加寬設(shè)計(jì)。此外,架橋機(jī)的性能優(yōu)化保證了在架設(shè)邊梁時(shí)能直接到位,無需進(jìn)行吊點(diǎn)調(diào)整。
3.6 落梁
梁鋼擋塊的限位從縱、橫方向精確定位。落梁至支座頂面100 mm時(shí),精確調(diào)整梁體空間位置,調(diào)整到位后緩慢準(zhǔn)確安裝至支座上。T梁安裝就位后,立即在T梁兩端及中間焊接3組(9根)濕接縫鋼筋作為臨時(shí)連接,焊接完成后方可卸落鋼絲繩。
3.7 鋼橫梁安裝
鋼橫梁的安裝是輕型T梁安裝過程中的關(guān)鍵步驟。在安裝前,需對(duì)鋼橫梁進(jìn)行全面檢查,確保其結(jié)構(gòu)尺寸符合設(shè)計(jì)要求且涂裝完好。采用專門設(shè)計(jì)的起重工具進(jìn)行鋼橫梁的吊裝作業(yè),并在簡(jiǎn)易平臺(tái)上進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的錨固連接。在安裝過程中,應(yīng)確保作業(yè)人員的安全,并遵循相關(guān)施工規(guī)范,以確保安裝質(zhì)量。
(1)鋼橫梁配送進(jìn)場(chǎng)后,首先對(duì)鋼橫梁進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收指標(biāo)包含結(jié)構(gòu)尺寸、涂裝完好程度等,待鋼梁驗(yàn)收合格后方可安裝。
(2)由該項(xiàng)目專門制作一種針對(duì)橋梁超寬濕接縫位置鋼橫梁施工的起重工具,如圖3。
(1.支架;2.水平位移機(jī)構(gòu);3.起吊機(jī)構(gòu);4.調(diào)距機(jī)構(gòu);11.腳輪;12.扶手)
(3)鋼橫梁安裝時(shí)搭設(shè)簡(jiǎn)易平臺(tái)。平臺(tái)采用2~3塊30 cm寬的簡(jiǎn)易跳板進(jìn)行拼裝。跳板采用高強(qiáng)度鋁合金方管制作成框架,上鋪鋼筋網(wǎng)片焊接固定。施工人員坐于簡(jiǎn)易跳板上的同時(shí)必須懸掛好安全帶與安全繩。
(4)安裝時(shí),由2名專業(yè)的吊裝工人位于臨時(shí)固定的梁板頂面操作鋼橫梁起重工具,緩慢由橋下吊至鋼橫梁安裝區(qū)域,再由2名專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)安裝工人位于簡(jiǎn)易平臺(tái)對(duì)鋼橫梁進(jìn)行高強(qiáng)螺栓錨固連接,確保了鋼橫梁與T梁之間的連接牢固可靠。
4 結(jié)論
該文通過對(duì)同截面輕型T梁架橋機(jī)安裝控制要點(diǎn)的深入探討和分析,結(jié)合安徽合樅高速裝配式橋梁工程的實(shí)際案例,提煉出了一系列有效的技術(shù)措施和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。研究表明:輕型T梁作為一種創(chuàng)新的裝配式橋梁結(jié)構(gòu)體系,在橋梁施工中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景和優(yōu)勢(shì)。通過合理的安裝控制和施工措施能夠有效提升橋梁施工的效率和質(zhì)量,確保橋梁的整體性能和安全性。該文的研究成果可為同類型橋梁的施工實(shí)踐提供有益的參考和指導(dǎo)推動(dòng)橋梁工程的高效與安全施工。
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收稿日期:2024-04-03
作者簡(jiǎn)介:陳航(1990—),男,本科,工程師,從事橋梁工程管理工作。