大通河特大桥移动支架拼装方案的选择与确定

2015-10-29牛志杰

建材与装饰 2015年13期

关键词：架梁拖拉支腿

牛志杰

（中国铁建大桥工程局集团第二工程有限公司广东深圳　518083）

大通河特大桥移动支架拼装方案的选择与确定

牛志杰

（中国铁建大桥工程局集团第二工程有限公司广东深圳518083）

以兰新铁路大通河特大桥节段拼装梁工程为实例，针对工程现场桥墩高、地面起伏大、自然条件恶劣、工期压力巨大的实际情况，通过方案的比选，确定合理移动支架拼装方案，确保工程顺利实施，同时为今后类似工程施工提供参考。

移动支架；拼装方案；地面预拼；吊装；拖拉

1　工程概况

大通河特大桥位于青海省门源县境内，跨越大通河，地处祁连山系东端海拔在2836～2870m之间，相对高差约40m，地形复杂，属高原亚寒性气候，年均温-5℃，年降水量518mm，每年可供正常施工的时间为4～11月份。

节段拼装梁是整个标段控制性工程，制约着后续架梁工程桥面系及无碴轨道工程，在保证安全的前提下选择快速经济的移动支架拼装方案就显得尤为重要了。

梁段预制场布置在15#～20#桥墩右侧，结合预先确定的架梁顺序（从第14孔向第2孔架设）为了方便架梁移动支架应在13#～15#墩处完成组拼（13#墩高37m，14#墩高31/32.945m，15#墩高31.5m）。

图1　梁段预制场布置图

2　SX56/2200型移动支架拼装方案的选择

2.1常用的拼装方案

移动支架拼装一般采用墩顶原位拼装、台后拼装后纵移到待架孔位和桥下拼装提升三种形式：

（1）墩顶原位拼装：一般用于待拼装梁首孔桥墩高度不高（一般不超过20m）且桥下地势平坦的情况，但其需要搭设临时墩，并需要较大墩位的起重设备。拼装时可根据起吊能力，先在地面预拼后形成预拼单元后整体提升安装。

（2）台后台后拼装后纵移：一般用于台后有较平坦的拼装场地，并且待拼装梁首孔离台后距离较短的情况，其一般不需要搭设临时墩，需要的起重设备吨位较小。拼装时在台后直接拼装，但其一般需要边拼边纵移，占用场地较大，拼装时间较长。

（3）桥下拼装提升：一般用于待拼装梁首孔桥墩高度较高（一般超过20m）且桥位下地势平坦的情况，但其需要搭设提升架，并需要较大吨位的提升设备。拼装时在桥下平整场地，造桥机在地面拼装，在桥墩处搭设提升架，整体提升造桥机。

2.2常用的拼装方案可行性分析

结合本工程实际情况分析三种拼装方案的可行性：

（1）墩顶原位拼装：首孔桥墩较高，且地势坡度较大，需要搭设满堂架工程量巨大，且在青海地区很难找到合适的大吨位起重设备。

（2）台后台后拼装后纵移：后台无合适的拼装场地。

（3）桥下拼装提升：桥下地势坡度比较大，移动支架自重达1200t难以找到合适的提升设备。

2.3拼装方案的确定

三种常见的拼装方案各有各局限性，实际可操作性均较差。结合施工地形地貌、下部施工进度情况，综合考虑拼装效率和工期要求，大胆提出利用固定龙门吊边拼装边拖拉的方案：利用汽车吊在地面将桁架预拼形成节间单元，再利用固定龙门吊提升至桥面喂梁工作平台节间连体，完成一段后利用卷扬机向前拖拉至设计位置（在13#～14#墩跨中搭设临时至墩），然后在其尾部继续拼装直至完成移动支架整体拼装。

3　SX56/2200型移动支架拼装准备

图2　拼装前准备工程

（1）在13#、14#桥墩跨中搭建两个39m临时支墩。右侧临时墩柱用制式钢管组拼，下部为3m×5m机构形式、上部为3m×3m机构形式。左侧临时墩柱采用军用八三墩组拼，下部为8m×4m机构形式、中部为6m×4m机构形式，上部为4m×4m机构形式。每个墩顶安装2个滚轮箱作为拼装拖拉过程的一组临时滚动支点。

（2）依靠14#、15#墩顶为支点搭设的32m跨度喂梁平台，用六四军用梁拼装组成。喂梁平台由两组主梁组成，每组主梁由4片六四军用梁拼装而成，每片均为双层结构。

（3）在14#～15#墩跨之间横向拼装一台高度为51.5m、跨度为32m的固定龙门吊。该门吊立柱由制式钢管柱组拼而成，立柱下部为4m×5m结构、上部为2m×5m结构。门吊横梁由两组军用六四梁组成，每组梁由3片组成，均为双层结构。

4　SX56/2200型移动支架拼装过程步骤

拼装前准备工作（固定龙门吊、喂梁平台和临时至墩）→利用汽车吊地面预拼节间→利用固定龙门吊将节间调至喂梁平台进行节间连体→利用卷扬机进行拖拉作业→重复拼装拖拉作业直至移动支架拼装完成→将移动支架拖拉至架梁位置开始架梁。

4.1地面预拼节间和吊装方式

图3　地面预拼节间

移动支架采用固定门吊进行整体大节间吊装组拼，首先在地面预拼大的节间，然后采用固定门吊把大的组拼节段整体吊装对接。

移动支架为4片主桁架结构，拼装时分6段（16.8+33.6+ 26.4+20.8+19.2+13.6=130.4m）。

（1）前导梁悬拼

前导梁16.8m采用50吨汽车吊进行悬拼，该部分桁高为3m。最高吊点离地面高度为42m，造桥机杆件或杆件组的最大吊重为2t，汽车吊在8m半径范围该高度可吊装2.5t。一个节间分两吊进行吊装、第一吊吊下弦杆与腹杆的组拼三角最重为1899kg、第二吊吊装上弦杆。

（2）主梁吊装组拼

除前导梁3m桁高部分外其余5段均采用地面组拼成大块桁架再用固定门吊进行吊装组拼的方式。在整体吊装时，受空间限制每一吊也分两次进行吊装四片主桁，开始采用“先三片后一片的吊装方式”，后采用“两片两片的吊装方式”。地面采用2台25t汽车吊进行预拼移动支架大的节间。这5段重体积、重量最大者为第一段，长度为33.6m，四片桁架总重为180t。以第一段为例阐述大块组拼整体吊装方式的具体过程：第一吊吊装3片主桁的组拼件；第二吊吊装另外一片主桁架。最大一吊重量约为150t。

图4　主桁架吊装分块

拼装注意事项：

（1）预拼前采用45号工字钢在地面铺设预拼台座，保证每个节点位置的标高，各个节点的高差控制在5mm以内。

（2）预拼移动支架下弦时，要控制各片主桁的前后距离，拉对角线保证平面连接系全部都能拼装上去；

（3）预拼前确定节段的前后重心位置，重心位置与固定门吊的横向吊具中线一致；

（4）整体吊装采用精轧螺纹钢为吊杆；

（5）对于出现前后左右偏载时，在正式起吊前要添加配重保证吊装平稳。

4.2拼装拖拉详细步骤

图5　

第一步：大吊车拼装中、后支腿，用固定门吊整体吊装预拼的33.6m主桁。

图6　

第二步：用120t吊车悬拼导梁前段3m桁高部分，悬拼长度为16.8m。

图7　

第三步：拖拉移动支架至所示位置，后支点小车拖空后退至下次拼装合适位置。

图8　

第四步：继续拼装完成26.4m，向前拖拉、拖空后支点小车（如图9）。

图9　

第五步：继续拼装完成20.8m，向前拖拉、拖空后支点小车。

图10　

第六步：继续拼装完成19.2m，向前拖拉、拖空后支点小车。

图11　

第七步：继续拼装完成13.6m，向前拖拉、拖空后支点小车。

图12　

第八步：移动支架走行到架梁位置，拆除临时支墩。

4.3拖拉作业

移动支架拼装时后支点为后支点小车，前支点为后支腿、临时支墩、中支腿）。为便于拖拉后支腿、临时支墩和中支腿上均设置四组滚轮箱（移动支架四片主桁架下各设一组），后支点小车为轮轨式可以沿轨道自由移动）。

拖拉作业时滚动支点分别为中支腿（四个滚轮箱）、临时支墩（4个滚轮箱）、后支腿（4个滚轮箱）和后支点小车，以两台8t卷扬机为动力，卷扬机钢丝绳分别缠绕在两组定-动滑轮上，同时驱动两台8t卷扬机使移动支架拖拉纵移至设定位置。每次拖拉要保证每个滚轮箱位置有专人负责观察，注意滚轮箱是否和移动支架打架，并及时调整滚轮的空间。