边跨岸侧钢箱梁滚轮小车移梁施工技术研究
2022-08-18岳明雷欧阳强
岳明雷、欧阳强
(湖南路桥建设集团有限责任公司,湖南 长沙 410000)
0 引言
我国长江中下游地区湖泊地貌分布广泛,受湖水作用影响,在湖泊周围分布大量浅滩区,无法满足通航要求,极大地增加了区内桥梁施工难度。若采用传统施工工艺,通过搭设移梁排架+千斤顶+钢滑座顶推施工,施工工期难以保证,且施工风险较大。某高速大桥边跨侧位于浅滩区,运用边跨岸侧钢箱梁滚轮小车移梁施工新技术,解决了非通航区钢箱梁施工难题。
基于此,本文以该工程为依托,对边跨岸侧钢箱梁滚轮小车移梁施工工艺展开研究,可为后期同类工程施工提供指导。
1 工程概况
某高速公路是湖南省高速公路“七纵九横”的第四纵,其中某大桥工程项目,主梁采用扁平流线型钢箱梁形式,全桥主梁分为11 种节段类型,A、B、C1 为无索区梁段,C2、D、E、F1、F2、G 为有索区梁段,H 为过渡段墩顶梁段,I 为合龙梁段。根据设计及施工需要,A、B、C1、C2 梁段采用浮吊安装,其中D、E、F1、F2、G、H、I 梁段采用搭设移梁排架,利用牵引系统滑移到位后,最后桥面吊机悬臂拼装。
2 工艺原理
该施工技术工艺原理为:首先,在边跨侧搭设“Z”字型移梁及存梁排架;其次,设置滑移轨道及滚轮小车;最后,采用浮吊将岸上边跨侧钢箱梁吊装至滚轮小车滑座上。
利用一套由2 台5t 卷扬机及钢丝绳、单门滑轮组等组成的牵引系统,将钢箱梁牵引至吊装设计位置存放,然后采用桥面吊机与中跨侧对称安装。
3 施工工艺操作要点
3.1 施工准备
第一,技术准备:一是组织技术人员研究设计图纸等工程资料,制定施工技术方案;二是根据施工图纸及测量放样结果,做好技术交底;三是结合施工图纸及现场勘察情况,对排架结构进行比选优化。
第二,材料准备:根据移梁排架搭设图纸,做好施工材料准备工作,备足施工用材,以保证后续移梁施工,移梁排架总体布置见图1所示。
图1 移梁排架总体布置示意图
第三,设备准备:浮吊、汽车吊、卷扬机、滑轮组等机械设备性能状况确保优良并稳定。
3.2 移梁排架设计及搭设
第一,排架总体设计:一是移梁排架按最不利工况进行设计,在移梁轨道上按最重梁段三点受力分别验算其强度、刚度、稳定性;二是为避开索塔位置,移梁排架整体平面布置为“Z”字型,因此,为钢箱梁的滑移增加了难度,整个排架分为三个区段,第一段为上梁码头区,第二段为横移段,第三段为钢梁存放区,移梁排架从下至上依次为钢管桩+工字钢+贝雷架+移梁轨道,钢管桩采用φ630×8mm,入土深度达到15m,钢管桩顶口设置2I36 工字钢承重梁,承重梁上布置贝雷架,贝雷架上按75cm 间距布置136 工字钢分配梁,分配梁上安装轨道。
第二,钢管桩安装:钢管桩的振打均采用25t 吊车悬吊90 型振动锤的振打方式进行施工。
第三,承重梁安装:钢管桩安装完成后,进行桩顶横梁的安装,桩顶横梁采用2I36 工字钢,直接铺设在钢管桩顶口,并在顶口两端加设加劲板。
第四,贝雷架架设:一是贝雷架采用汽车吊进行安装,贝雷拼装按组进行;二是存梁区移梁轨道为分离式轨道,上游侧轨道由原来栈桥进行改建,贝雷架位置保持不变,控制下游侧贝雷架位置使左右轨道中心距离为12.6m。
第五,分配梁安装:横向分配梁采用人工配合汽车吊进行安装,移梁码头不铺设分配梁直接安装轨道,存梁区按75cm 的间距铺设136 分配梁,横移段移梁排架原分配梁保持不变,分配梁利用汽车吊吊装,人工配合安装定位,横向分配梁与贝雷架采用钢板夹片进行固定,在分配梁的下口采用Φ28mm 的钢筋将每片分配梁连接固定。
第六,轨道加工及安装:一是移梁轨道加工时,移梁轨道采用2I45 工字钢组成,为调整轨道平整度,轨道顶面焊接6mm 的调平钢板,轨道对接采用在两侧贴设2cm 的菱形钢板;二是移梁轨道安装,移梁轨道安装采用汽车吊进行安装,移梁码头区移梁轨道按12.6m 的间距进行布置,由于各梁段长度不同,横移段移梁轨道需铺设4 条,轨道间距根据梁段横向横隔板的间距进行布置,存梁区移梁轨道按12.6m 间距进行布置,纵桥向和横桥向轨道在交叉位置应保持在一个平面上,交叉位置设置为可转动段,当钢箱梁转换方向时,调整交叉位置移梁轨道可转动段方向。
3.3 滚轮小车设计及加工
为减少滑座与移梁轨道之间的摩擦力,滑座设置为滚轮小车,经过对滚轮小车的验算,滚轮小车主要由φ150 轴承、φ70 钢棒(45 号钢)、δ30mm 钢板组成,滚轮小车由专业厂家制作完成,滚轮小车加工示意图如图2所示。
图2 滚轮小车加工示意图
3.4 浮吊起吊钢箱梁
第一,移梁排架搭建完成后,在排架上安放4 个滚轮小车,滚轮小车位置对应吊装梁段的中腹板与横隔板相交位置,然后将滚轮小车临时固定在轨道上。
第二,梁段吊装时,需保证吊点重心位置与钢箱梁重心位置重合。
第三,运梁船运载钢箱梁在支架边水域自泊就位,浮吊就位,吊具与钢箱梁上的吊耳连接,吊架与浮吊吊钩连接,检查吊具,通过吊具上的可调装置调整吊钩位置,浮吊逐级加载,并平稳提升。
3.5 牵引装置安装及移梁
第一,牵引装置主要由2 台5t 卷扬机、10t 滑轮组、Φ19mm 钢丝绳、滚轮小车组成。滚轮小车布置示意图见图3所示。
图3 滚轮小车布置示意图
第二,卷扬机布置在每段轨道的后方,卷扬机配置Φ19mm 直径的1870MPa 级6×37S+1WR 纤维芯钢丝绳,走两道丝,安全系数为10。钢丝绳提前装入卷扬机,经轨道前方的滑轮组连接滚轮小车。
第三,滚轮小车根据钢箱梁横腹板的间距进行布置,前后滚轮小车采用精扎螺纹钢连接,滚轮小车与钢箱梁之间设置橡胶垫块。
第四,钢箱梁起吊至移梁支座上,同时启动两侧卷扬机,实现钢箱梁的移运。
第五,钢箱梁移运至转弯位置时,采用千斤顶顶起钢箱梁,转换滚轮小车方向,调整交叉位置处轨道可调段,继续滑移至设计位置。钢箱梁滑移示意图见图4所示。
图4 钢箱梁滑移示意图
3.6 钢箱梁安装
无索区梁段安装完成后,安装桥面吊机,利用桥面吊机逐段对称垂直起吊,按照安装方法依次完成节段间的连接,最终完成浅滩区钢箱梁的安装。
4 质量、安全、环保措施要点
第一,移梁排架的设计及计算应考虑施工的各工况,并具有满足规范要求的安全储备。
第二,及时替换磨耗超标的吊具、索具等用具,并清理出施工场地。
第三,严格控制两侧卷扬机的运行速度,确保牵引系统同步、平行运行。
第四,钢箱梁起吊人员要严格遵守安全操作规程,吊运构件时要“轻、稳、准”,吊装至滚轮小车时,钢箱梁与滚轮小车对接位置准确。
第五,明确质量控制标准,坚决贯彻执行质量检查制度,保证施工质量。
第六,卷扬机、滑轮组及钢丝绳等构件进场后,进行质量验收检查,确保质量可靠。
第七,钢箱梁牵引前移前应对牵引系统卷扬机、滑车组等进行维护保养,确保设备安全运行。
第八,全程由专人指挥施工,卷扬机、滑轮组等各机组设置专人蹲守,密切关注机组运行状态。
第九,严格落实安全生产制度,大风、大雨天气坚决禁止施工;坚决落实违章处罚制度,杜绝蛮干、瞎干等违章施工行为。
第十,做好场地硬化处理,材料划区摆放,物料存储区和作业区分开设置,并定时洒水、清扫,保持场地整洁。
5 结语
该高速公路大桥施工中,对该桥浅滩区钢箱梁滑移施工方法进行探索,采用钢箱梁滚轮小车移梁施工技术,有效解决了常规施工方法功效低、安全风险高的难题,主要工程实践效果为:采用该施工技术进行浅滩区钢箱梁节段滑移施工,与常规的千斤顶+钢滑座滑移施工方法相比较,施工功效显著,工期控制效果明显;该施工技术结合施工环境条件,探索了一种浅滩非通航区钢箱梁架设技术,发明了一套卷扬机+滚轮小车牵引前移施工的方法,整套系统施工操作简单,施工效率高。