浅谈桥面连续40mT形简支梁安装施工安全

韩建华

(浙江省宏途交通建设有限公司)

一、前言

简支梁桥因构造简单、施工方便、受力明确、养护维修简单等特点被广泛应用于各等级公路建设中。20世纪70年代末,有人提出“简支梁桥桥面连续”的想法,即在相邻两跨简支梁桥之间不设置专门的伸缩装置,而是将桥面铺装连为一体,既保留了原简支梁的特点,又能保证行车的平稳、舒适、发挥连续梁桥的优越性。

二、工程概况

东江大桥桥梁全长823.04m,桥宽2×净21.5m,全桥共6联,配跨为4×40+5×25+4×40+3×40+5×25+5×25m,墩台等角度布置,右偏角60度；上部结构均为预应力砼(后张)简支T梁,桥面连续,25米T梁300片,40米T梁220片,合计520片；下部结构采用柱式墩,墩台采用桩基础；本桥全部采用GPZ(2009)型盆式橡胶支座,其中有单向活动支座、双向活动支座、固定支座三种类型；本桥大部分段落均处在圆曲线及超高平面上,弯道半径较小,横坡超过2%的较多,40米T梁高度2.5米,梁重140吨,全桥超高最大横坡3%。

三、T梁运输、架设过程中的安全控制

1.起吊钢丝绳的选择与捆绑

(1)捆绑T梁起吊的钢丝绳,其型号和大小应严格满足吊装规范所规定的受力安全系数。千斤绳的绑扎长度、绑扎方法和绑扎质量同样应满足规范要求。在大梁的转角处必须采用足够厚度的废轮胎对钢丝绳和梁转角进行有效区隔,防止梁转角与千斤绳直接硬接触而剪坏(剪断)钢丝绳。同时在过程中要对千斤绳的完好性(如断丝是否超标)及废旧轮胎区隔效果进行检查,不符合要求要及时更换,同时应熟悉规范对钢丝绳捆绑的各项要求,确保各种钢丝绳的使用和连接方法正确,安全系数符合要求。

(2)用千斤绳捆绑边梁起吊时,由于单侧加宽翼板的存在,产生很大的偏转力,因此翼板千斤绳不能仅采用空套,防止T梁在千斤绳空套内由立向翻转,发生T梁折断事故甚至伤亡事故。

2.运输便道的建设

(1)便道应修建在地基充分修整压实的基础上,由测量人员跟踪测控,保证便道地基的坚实、平竖曲线平顺后,统一沿全长(宽)铺设30cm等厚的道砟并用细屑嵌面(便道内不得出现厚度不足的情况),并继续在跟踪测控下进行平整压实,确保便道不存在横坡,纵坡平顺,平整坚实,路面平整度为±3cm,确保运梁安全。

(2)便道的施工应做到耐心、精细化。便道两侧应做好纵横向排水,防止便道积水下沉。此便道为运梁车专用便道,正式使用后应禁止其他车辆行走,以保证便道不出现经常性下沉变形。同时,要加强对便道的检查,路面不得有使轮胎爆裂的尖锐物体,对软弱和下沉变形之处要及时发现,妥善处理。

3.吊装前运梁车的检查

确认T梁能满足在最大重量状态下运梁车爬坡和制动的便道坡度要求,并保证足够的安全系数。如果不能满足,应增设卷扬机、钢丝绳做牵引。增设卷扬机、钢丝绳做牵引时,应确保卷扬机、滑轮组、卷扬机地锚、卷扬机与地锚的连接方法(包括地锚的开挖、千斤绳的大小、牵引运梁车的钢丝绳大小等)要符合安全规范要求并保证安全行走同步：① 防止牵引绳对拉绷断出现事故；②防止牵引绳过于松动,运梁车制动失效时倒退冲击绷断钢丝绳出现事故。

4.T梁运输

(1)固定。T梁将利用轮胎式运输车进行运输,运输前将运输车准确地停置于合适的位置,运梁车承梁托盘垫上5×30×200 cm的杉木板避免T梁与托盘直接接触损伤T梁,龙门吊将梁徐徐降落与托盘上,利用吊锤或水平尺检验T梁是否垂直,保证垂直后即刻用4个5t手拉葫芦于T梁两头分别连接托盘孔和吊点钢丝绳绑定T梁,使T梁稳稳地固定在运梁车上。边梁和中梁采取不同的方法进行稳固,边梁：绑定稳固之前先用由两条12槽钢背靠背焊接成的支撑杆件支顶与无端横隔板的一端,托盘和T梁的接触点分别垫上柔软物如废旧轮胎；中梁：只要保证横隔板与托盘平稳接触即可,若不平稳则需要用木板垫平。

(2)运梁行走(路基便道)。T梁运走之前再次检查运输便道是否平整、顺直,路上是否存在导致轮胎爆裂的尖锐物,确认安全后用石灰或者其他涂料把便道的边线标示清楚,以便运输车驾驶员根据边线控制炮车的运行路线。行驶过程中派专人随时检查轮胎是否出现异常,T梁是否出现倾斜,若发现异常立即停止运输分析原因,待问题解决后方可继续运行。

(3)运梁行走(桥面便道)。①考虑到中梁有横隔板,可以支撑于盖梁台帽上,稳定性比较好。此外,为和路基上运梁便道成一直线,炮车选择在中心两片中梁顶上通过。运梁机动设备的轮胎基本压在两T梁的腹板范围内,T梁受力状态比较好。②每安装完一跨T梁,立即将两片中梁的端头、横隔板及翼板处钢筋焊接牢固,使两片T梁形成稳定的整体。并将T梁顶上的预埋钢筋用铁锤敲击使其弯下并贴紧梁面,检查梁面上有无如钢筋或突出物等尖物,若有将其处理,避免扎破车轮胎的情况发生。③桥面上用水稳将打平的预埋钢筋覆盖。运梁车在桥上行走时,凡是横坡超过2%的段落(东江大桥左幅除第9、10、11孔横坡均小于2%外,剩余段落横坡均大于2%),在低侧行走路线上全部用水稳料进行加高,防止因横坡较大造成T梁重心偏移。④第一跨T梁梁面与桥台的连接也采用水稳料铺顺坡度的方法。

5.T梁的架设落位

运梁炮车将梁运输至架桥机后起吊龙门吊时,待梁稳固后缓慢提升至水平位置,再将梁缓慢地纵向推移至桥跨的另一端,待T梁静止时再横向移动到位。落梁前先要确定T梁是否垂直,T梁中心线是否和支座中心线重合,确认后即可将T梁缓慢降落至指定位置,先架中梁、次中梁、内边梁,外边梁,最后再架最靠近外边梁的次中梁,除第一片梁外,每架一片梁必须将此梁的横隔板钢筋与前一片架好的梁对焊起来以增加T梁的稳定性,避免发生T梁侧翻事故。外边梁安装到位后必须用手拉葫芦和上一跨已安装好的外边梁的端头钢筋固定起来,同时于外侧用直径大于15 cm的圆木支撑于盖梁挡块,焊接稳固之后方可松开吊点。

四、体会和思考

桥面连续40m T形简支梁的安装施工相比于常见的先简后连T梁安装存在较大的安全风险,主要体现在以下几方面：(1)桥面连续40m T形简支梁安装不使用临时支座,直接安装在盆式支座上,每片T梁在安装后体系转化前只存在两个支撑点,相较先简后连T梁的四个临时支撑点略显单薄,所以相对来说单片T梁平衡稳定性较差,易发生T梁失稳等现象。(2)简支梁前后跨之间无中横梁(现浇连续段),也没有预埋钢筋,梁板架设后无法通过中横梁(现浇连续段)钢筋纵向焊接进行加固处理,无法将前后跨梁板连接形成整体。(3)盆式橡胶支座有单向活动支座、双向活动支座、固定支座,其中单向和双向活动支座是活动的,也就是梁板落位后,梁板仍然可以微幅度滑动,相比临时支座盆式明显缺乏稳定性。(4)桥面连续40m T形简支梁安装工艺在浙江省内以前使用不多,相对来说各施工班组和管理人员都可能缺乏相应的施工经验,施工经验的不足也带来了一定的安全风险。

据此可见,桥面连续40m T形简支梁的安装安全风险相对集中在架设落位这个环节。因此规避这个环节的风险对确保桥面连续40m T形简支梁的安装安全有着关键性的作用,具体可以从以下四个方面进行重点落实。

1.焊接方面

固定两名焊工到架设现场跟进焊接,左右梁板端横梁位置横向上下全部以主筋焊接牢固,梁板中间横隔板两处位置上下全部以主筋焊接牢固,尤其是中间横隔板下面钢筋一定要全部焊接牢靠。由于盆式支座安装在梁板下方是可以滑动的,所以光靠中间横隔板上面钢筋连接并不能完全形成整体,只有在中间横隔板下面钢筋也焊牢后,两片梁板才真正形成整体。假如两片梁板在形成整体之前进行焊接时梁板发生位移或支座产生滑动,这时架桥机钢丝绳还未松开就能防止梁板发生更大的移动从而防止梁板倾覆等事故。

2.支撑方面

每片梁在落梁就位后,梁端两侧翼缘板及横隔板下方必须全部用千斤顶进行可靠支撑,每片用4个50t的千斤顶支撑在端横隔板,千斤顶上下方各用钢板顶牢,如果高度不够可以加垫优质枕木。此举就是用千斤顶充当临时支撑作用,变原先的两个支撑点为六个支撑点,当整跨梁板架设到位后通过焊接整跨形成整体后可以撤下千斤顶。

5.垂直度方面

沿着梁板端头中心画一道线,用1m垂线进行测量每片梁板的垂直度,控制误差在1厘米左右。此举就是为了防止支座垫石不平等原因导致梁板安装不垂直或梁板中心线不在支座中心线上,从而导致盆式支座受力不均衡引发支座变形,进而导致梁板在安装后发生侧滑。

4.验收方面

每片梁板在钢丝绳送卸之前,由安全科和工程科现场负责技术员及班组长联合组织验收,主要验收支座垫石、焊接、支撑、垂直度四方面内容,符合要求后方可松开钢丝绳,并及时记录在表。此举是为了减少作业过程中的疏忽。

五、结束语

由于桥面连续简支梁桥存在许多优点,桥面连续简支梁在以后仍会被设计采用,希望此文可以为同类T梁的架设安装施工提供一些参考。