带高阻尼抗震橡胶支座的小箱梁精确吊装工法
2019-01-05张森茂中铁十五局集团第二工程有限公司上海201540
张森茂(中铁十五局集团第二工程有限公司,上海 201540)
1 工程概况
本工程为上海虹梅南路 HM-7 标主线高架桥面连续桥,每跨 5 片,跨号 ZX 279~ZX 316, 共计 37 跨,其中 ZX 300~ZX 304 为 55m钢箱梁,其余全部是预制小箱梁,小箱梁跨径最长 1 m×39 m,1 m×37 m,1 m×35 m,剩余部分为 22.64~32.00m。匝道分放鹤路进口匝道和出口匝道 2座,跨号分别为 ZX 291~ZDES 7 和 ZX 288~ZDEX 7,每座各有 7 跨,每跨各 2 片,跨径为 22~32 m,小箱梁共计 212片。近年来,由于高阻尼抗震橡胶支座高性能及高性价比,在城市桥梁得到广泛使用。同时,在架梁任务紧的情况下,架梁技术方法得到了进一步改善和提高,更加适应施工工期和质量要求。
2 工法特点
小箱梁预制过程中,在梁底安装预制垫块。预制垫块根据图纸要求的纵坡、横陂及计算所得预埋高度进行安装,大大减少传统架梁的控制难度。在盖梁、垫石施工过程中,采用支座螺栓预留孔模具提前对预留孔进行定位预留,减少小箱梁架设前的准备时间,节约施工工期,同时减少材料损耗。
3 工艺原理
小箱梁预制完成后,在梁底安装预制垫块。预制垫块根据图纸要求的纵坡、横坡及计算所得预埋高度进行调整安装,相比较传统预埋钢板工艺,从纵坡、横坡及高程三方面来说控制更加精准。支座预留孔根据箱梁支座位置,精准放线,将预留孔模具在盖梁、垫石施工中预埋,相比较预留孔使用 PVC 管预埋方式节约材料费用,减少了施工时间,为项目创造了可观的经济效益。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 箱梁预制垫块
预制小箱梁支座采用“梁底预制垫块”方案代替传统的支座上预埋钢板,以解决小箱梁横向及纵向调坡问题。该预制垫块外壳采用钢板焊接成开口长方体,中间浇筑 50 MPa水泥基灌浆料,并预留 4 根Φ22mm的锚筋,每个支座设置 1 块预制垫块。
施工时在小箱梁梁体结构预制完成后,再将该预制垫块装配至小箱梁底部,通过 4 根Φ22mm锚筋与梁体连接,连接处预留套筒及注浆嘴,装配后通过主浆嘴压浆连接。
4.2 盖梁支座垫石
根据设计支座的螺栓间距,定制相匹配的预留孔模具,在盖梁混凝土浇筑前预埋支座螺栓预留孔模具,再进行混凝土浇筑,待混凝土初凝时拔出钢桶。采用相同直径钢桶代替PVC 管预留螺栓孔的施工方法,确保钢桶重复使用,有效地节约了施工成本。相比较采取取孔方法,可以有效保护盖梁及垫石钢筋,同时大大节省了施工时间,为架梁顺利开展做出有力保障。
4.3 预制小箱梁架设施工工艺
小箱梁架设采用 2 台 220 t 履带吊双机抬吊吊装工艺。梁车停至预定位置,首先箱梁上方采用设计专用吊架,吊架与预制小箱梁使用Φ25mm精轧螺纹钢连接。吊架安装完成后将箱梁从梁车提起并安装支座及螺栓。
本标段使用高阻尼橡胶支座。橡胶支座与梁底预埋上钢板结合面设置有一个 2 cm 厚圆柱形抗震剪力块,作用是固定支座橡胶和支座上钢板的位置,当支座在梁体收到震动情况下,剪力块有效保证支座稳定性。箱梁支座安装时,将抗剪块对准上钢板空洞位置,再完成上下钢板固定。
履带吊行进至所要架设位置,缓慢下落大钩,直至箱梁底面离垫石净空还有 100 cm 高位置,将按照配合比搅拌均匀的支座灌浆料注入预留孔中,清理干净支座垫石表面的浮浆,小箱梁缓慢下落至垫石上 15 cm 时停止,利用撬棍纵向横向调整箱梁间距,一方面纵向两端伸缩缝控制在 8 cm左右,另一方面横向根据放出的支座中心线使箱梁精准落位,螺栓对准预留孔缓慢下落至支座受力。
将定位好的箱梁缓慢落在支座垫石上,使支座垫石受力了再由箱梁两端的技术人员检查支座垫石与支座之间、支座与梁底预埋钢板之间是否有间隙、是否压实,若有间隙或未压实,使用准备好的薄镀锌钢板垫实;确认 4 个支座完全压实后,本片箱梁架设完毕,拆除吊架连接进行下片箱梁吊装作业。
5 材料与设备
材料设备见表 1。
表1 施工设备计划表
6 质量控制
建立以项目经理为工程质量第一责任人的工程质量管理机构;建立以项目总工程师负责的工程技术、质检、试验、测量四位一体的质量保证体系;实行全员工程质量岗位责任制。
小箱梁吊装施工过程中对支座、支座灌浆料等原材料采购进行严格把控,严禁不合格材料和中间产品进场使用。根据施工实际情况,补充完善内部质量保证体系,抓好施工全过程的质量控制;施工中把好技术标准关,做好技术交底,抓好试验检测。严格施工纪律,严格各工序质量检验与控制。认真执行的质量管理制度:即施工图纸审签制、技术交底制、质量“三检制”(自检、互检、专检)、隐蔽工程检查签证制、安全质量奖惩制、验工计价质量签证制、分项工程质量评比制、质量事故(隐患)报告处理制等行之有效的管理制度,使质量控制贯穿施工全过程。
对所有施工用的测量仪器,要按计量要求定期到指定单位进行校定。施工过程中,测量后再进行复核,确保平面位置及高程数据无误。施工基线、水准线、测量控制点,应定期校核一次,各工序开工前,应校核所有的测量控制点。小箱梁架设质量实测要求见表 2。
表2 小箱梁架设质量实测要求
梁板架设完成后,对小箱梁及支座进行复测,复测结果均符合规范要求的规定值及允许偏差值。本工法在实际架梁施工中可行、有效,小箱梁架设效果显著。
7 安全环保措施
编制周密的吊装安全专项手册,组织全体作业人员对手册进行学习,做到施工顺序合理,作业规范。吊装作业前根据工程的实际情况,编制详细合理且操作性较强的上部结构吊装安全技术交底,并进行安全技术交底和安全作业培训。
实行每跨一令(吊装令)作业前提出作业部位吊装申请,项目经理、技术负责人会同专职安全员到现场对信息状态、地基处理情况、履带吊检验合格报告、人员证书、交通组织等进行仔细检查,核实无误并加以确认后共同签发吊装令,没有签发吊装令禁止吊装作业。
吊装作业严格按照“十不吊”操作规程要求执行,及时掌握气象信息,大雨天和风力高于 6 级不得进行吊装作业。
参加高处作业人员应认真做到“十不准”:一不准违章作业;二不准工作前和工作时间内喝酒;三不准在不安全的位置上休息;四不准随意往下面扔东西;五不准严重睡眠不足者进行高处作业;六不准打赌斗气;七不准乱动机械、消防及危险用品、用具;八不准违反规定要求使用安全用品、用具;九不准在高处作业区域追逐打闹;十不准随意拆卸、损坏安全用品、用具及设施。
施工现场及时完成“四通一平”,并设置工点标牌,标明工程概况、施工负责人、技术负责人等。现场施工材料、机具设备堆放整齐,标志清楚。施工便道、管理、电力线、通讯线等各种管、线、路布置整齐美观,做到施工场地平整、排水通畅。
8 结 语
(1)采用梁底预制垫块方法,相比较传统预埋钢板的方法来说,更加精准地调整本段桥面纵坡、横坡坡度,同时将箱梁架设高程误差控制在最小,为之后桥面铺装施工质量奠定了很好的基础;垫石锚栓孔预留施工工艺,采用同直径钢管代替 PVC 管预留锚栓孔的施工方法,此方法钢桶可以重复使用,有效地节约了施工成本,减少了材料损耗,同时采用钢桶代替 PVC 预埋方法避免了管材扭曲而出现管材破坏所进行的后续处理及增加的费用;可以有效保护盖梁及垫石钢筋,保证盖梁及垫石施工质量,同时大大节省了施工时间,为架梁顺利开展做出有力保障。
(2)本标段小箱梁工程量共计 212 片,每片梁 4 个支座16 个螺栓,每个预留孔按照 30 cm PVC 管计算,共计节约了材料款 5 万余元,同时本工法在工期及人工、设备费用等方面为项目创造了经济效益。