特大桥30m 连续预制箱梁吊装施工技术
2023-09-20李朗聆
李朗聆
(中国水电建设集团十五工程局有限公司,陕西西安 710065)
1 桥梁概况
长兴大道(迎湖路至金光大道段)在桩号CXKO+703 处跨越河道,需新建一座4m×30m 先简支后连续预制箱梁桥。桥梁与河道斜交。斜交角度85°,为城市主干路,南起金光大道,北至迎湖路,全长约0.92km,预制箱梁高1.6m,顶板宽2.4m,底板宽2m,顶板厚180mm,支点截面腹板及底板厚250mm,经1.5m 渐变段跨中截面腹板削薄至200mm,底板削薄至180mm。
2 施工技术
2.1 箱梁运输
(1)为了预防预制箱梁发生倾侧在运输过程中要保持梁底支撑位置两侧要对称,采用托架使其稳定[1]。为了使施工过程中梁体绑扎牢固采用两点绑扎方式使预制箱梁受力均匀,需要绑扎部位与构件的重心要对称均匀,确保绑扎点中心对正重心转弯偏移造成伤亡事故。为了提高其整体稳定性对预制箱梁与车厢板收紧采用钢丝绳和手拉葫芦。进行绑扎时对钢丝绳和预制箱梁结合位置加设10cm×10cm 方木进行垫起来,防止钢丝绳损坏导致预制梁体的边角出现破损。运输、绑扎支点控制在预制箱梁的支座支承点处[1]。
(2)在运输过程中转弯中所运输的预制箱梁较长情况下,会导致预制箱梁与转盘发生偏移现象。所以在车厢板加设钢架护栏同时用木楔卡死,防止在运输预制箱梁转弯处导致错位现象问题。
(3)在对运梁车进行底部垫木块时要及时认真检查各部位,在运梁车后轮要确保装有信号灯,刹车装置每次运输前检查,运梁车行驶应匀速平稳。
(4)运输路线经可行性分析和实地踏勘初步决定,最终路线主要由运输队确定规划路线后报交警审批路线为准。
2.2 支座安装
本桥设计为先简支后连续箱梁,箱梁安装时临时支座采用砂筒临时支座。
(1)垫石检查。支座安装前先检查支座垫石平整度、标高是否符合图纸及规范要求。本桥支座垫石采用水泥基自流平水泥砂浆制作而成,28d 强度60MPa。
(2)永久支座安装。支座垫石检查合格后安装永久支座,支座的材料和力学性能应符合现行国家标准的规定,按厂家要求进行安装。支座上钢板与梁底预埋钢板采用断续焊连接。吊梁时先在上钢板上抹环氧砂浆一层,保证支座在无支承力下和主梁完全接触。
(3)砂筒的制作。砂筒采用325mm×200mm×6mm 钢管制作,下垫板用厚8mm、直径377mm 的钢板用电焊机焊在钢管底部达到稳定和封底口作用。在钢管砂筒下部距底口20mm 处设置螺丝孔为沙子流出时的开关流出留有一个出口。选用的垫块直径300mm、厚4mm,高18mm 作为无缝钢管制作,加工好后再钢管中灌注C30 混凝土待强度达到后方可使用。
(4)砂筒临时支座的安装。在盖梁上用全站仪准确放出箱梁安装的边缘线,在线内均匀并排放置2 个砂筒,在砂筒内灌入适量砂子冲水使砂子密实,将混凝土垫块置于砂筒内,用水准仪测量垫块顶面高程,调整砂筒内砂量,使垫块顶面与永久支座顶面保持齐平(如试验测得砂筒受压后有下沉量,砂筒顶标高按试验得出的下沉量作调整)。
(5)砂筒临时支座的解除。桥梁整体化施工完成后可以将临时支座解除。从盖梁的外侧把砂筒上的螺丝拧开,将砂筒内部分砂子清出,待垫块下落离开梁底时可将砂筒及垫块取出。
2.3 架桥机安装
(1)中支装置安装。在中支装置横移轨道上按过孔方向安装装置,两轮箱中心距5m,接临时电源,检验中支装置轮箱车轮是否在同一个方向转动。为了确保连续梁桥悬臂施工关键技术达到要求,在进行桥机过孔状态时,确保中支装置及横移轨道距桥头或前盖梁2m的位置安全可靠[2]。
(2)后托轮安装。在进行后托轮安装时,要保证距中支装置后约15m 处后托轮箱高度与中支装置轮箱调整间距位置相平,两后托轮中心距5m。
(3)纵导梁拼装。在进行纵岛梁拼装时要采用分段拼装方式,首先将两节纵导梁进行拼装,再用吊车将两节纵导梁的前端放在中中支装置轮箱上,后端放在后托轮上,轮箱与纵导梁下弦轨道连接吻合。在拼装好第三节后,将第三节后端用汽车吊同时吊起,移动后托轮至第三节中间位置,并按要求固定,最后依次拼装最后一节纵导梁。分段拼装必须用吊车相辅助[2]。
(4)前支腿安装。将前支腿各部件组装成整体,用吊车或手拉葫芦吊起并用高强螺栓固定在纵导梁前端。取出前支横移轨道然后铺垫在前支腿下部进行局部调平并紧固。前支腿轮箱安装在纵导梁内侧,与纵导梁中心距不大于400mm。
(5)后支腿的安装。进行后支腿的安装时先将后支腿的导柱导套固定在一起,穿上销子,用手动葫芦或吊车将其吊起,安放到纵导梁的后端下弦下方设计位置,用螺栓固定;然后安装液压油缸、管路及泵站,并用硬杂木将左右支腿垫好,使纵导梁基本水平,支腿支垫的水平高差不得大于50mm。
(6)提升小车的安装。用吊车将小车下轮箱和横导梁按桥线角度连成整体,然后将整体吊起放在纵导梁轨道上。安装电缆支架。
(7)电器设备的安装。电器设备对照电器原理接线图进行组装。接线后各驱动电机的转向方向要一致,制动器工作灵敏,各安全装置安全牢靠。
(8)吊钩的安装。按要求缠绕钢丝绳对吊钩进行安装,钢丝绳的缠绕方式。钢丝绳从吊钩中部穿入并将端头固定使用楔扣固定,如使用绳扣固定,钢丝绳扣应使用3 件以上,安装方式为卡主绳勒副绳,间距200mm以上。将钢丝绳后吊钩穿结束后让自然下垂不能存在扭转现象并且相互间不得干涉。采用卷筒将钢丝绳卷起同时卷筒上的钢丝绳要确保整齐排列,不得有乱绳和相互挤压现象,否则应重新排绳。
(9)安装要求和说明。①鉴于架桥机的自重,拼装场地要平整,地基要夯实。特别是前支腿、中支装置、后托轮、后支腿等桥机支点部位的地基要坚实牢靠。松软地基未做加固处理不得做为桥机安装或桥机前移、桥机后移的支点基础。②各支点衬垫必须采用硬杂木,其规格:后托轮、中支装置、后支腿为200cm×200cm×2000cm;前支腿为200cm×200cm×600cm,垫木宽度不得小于底座尺寸,且要求优质完好,断裂或腐朽垫木不得使用,衬垫为2 层以上(含2 层)时要用钯钜连接。③后托轮和后支腿底座衬垫与地面接触部分,需要用43kg以上轨道与垫木相间做基础,轨道长度不得小于垫木长度,宽度不得小于1m。
2.4 架桥机试车
架桥机拼装完成后及时检查拼装接头牢固性和各构件螺丝紧固性,包括连接部件完好性、电缆线路架设情况、钢丝绳有无破损、构架螺栓有无松动,特别对卷扬机的刹车运转情况进行检查和安全防护装置及时检查,当满足使用要求后,才能进行下一道施工工序[3]。
(1)空载试验。首先对吊梁行车与机臂运行轨道进行检查,然后检查钢丝绳在滚筒上排绳情况以及绳头的压板和试验限位器装置正常状况。试车人员留下外其余人员都要全部下车离开,检测主钩时逐台对多台发动机进行运转调试,防止转向相反损坏齿轮,在开动起升机构时,要确保空钩升降多次测试后开关动作的灵敏度。最后将两台提升小车调整在前后5m 范围内直至跨中,以便行走数次后启动制动车轮运行平稳[3]。
(2)静载实验。先将小车停在桥架的跨中部位,以便达到无冲击的起升额定超重量的1.25 倍的负荷,保证小车离地面的高度在100~200mm 处时,悬吊滞留时间在10min 以上,当达到稳定后再卸去负荷将小车缓慢开到跨端部,然后再检查架桥机桥架金属部位,要达到无裂痕、焊缝导致开裂、油漆起皮等影响外观质量问题的效果。
(3)动载实验。进行动载实验时要全程监控各机构的动负荷运转是否正常,各机构的动作确保灵敏可靠,联锁装置、限位装置的可靠性,及时对主钩发动机的负载状态进行检测,各发动机及油泵发热现象。
2.5 架桥机过孔施工技术
(1)确认桥机过孔前基本姿态。确保在安装时整机安装符合要求应将架桥机安装在已经架好的预制梁上,然后将桥机两列纵导梁的中心和横移轨道的中心形成垂直。提升小车停留在中支装置上部位后提升小车停留在桥机最尾部确保桥机符合过孔条件。
(2)中支装置移动前的准备。先确保中支装置和纵导梁下弦紧固部位的U 型螺栓拆除,然后对前支腿、后支腿和副中支装置液压装置调整好后托轮的高度并穿轴锁牢。为达到桥机的前支腿、后托轮、后支腿的6 个支点承载力同时平衡,当桥机水平度稳定性后才能移动中支装置。
(3)移动和安装中支装置。将中支下层轮箱和横移轨道用夹轨器锁紧,然后用手拉葫芦将横移轨道锁定在小车的横梁上,然后用小车将其吊至前盖梁2m 处确保停留在中支装置上方不摆动。在调整好中支横移轨道后,将中支装置通过中孔方向安装在横移轨道的上面,将中支上层车轮和纵导梁下弦轨道一起固定,确保轮箱与轨道保持平稳安全。
(4)过孔配重和过孔前各项准备确认。安装好后托轮和中支装置后提升小车,并将其移至纵导梁尾部,采用吊预制梁配重,即后提升小车与预制梁前端捆绑在一起,启动卷扬机构装置,确保捆梁钢丝绳绷紧牢固。
(5)完成桥机过孔准备。在后托轮和中支装置之间选择2 个连接点,用手拉葫芦将两列纵导梁拉紧。启动液压系统,收起前支腿和后支腿千斤顶,使纵导梁完全落在中支装置和后托轮之上,确认桥机保持水平和稳定,至此过孔准备工作全部完成。
(6)桥机过孔。启动中支装置双层轮箱的上层轮箱和运梁平车的电控系统,驱动纵导梁向前平移,后提升小车及配重预制梁平车随纵导梁同步向前平移。同时启动前提升小车同步后移,其位置保持在中支装置的上方。
(7)前支腿安装与调整。前支腿前移到前方桥墩的上方前部。放下前支横移轨道,并用硬杂木每间隔1m垫实牢靠。调整前支腿的高度并穿轴销牢,使整个桥机保持水平。
(8)后支腿安装调整。启动后支腿液压系统,放下后支腿垫实垫牢固后支撑起纵导梁。把中支装置双层轮箱的上层轮箱用U 型螺栓与纵导梁下弦临时固结。解除下层轮箱与中支横移轨道之间的固定装置,使其具备横移架梁。解除后提升小车与配重预制梁捆绑,前提升小车移到配重预制梁前端,过孔完成[4]。
3 预制箱梁架设
3.1 架梁顺序
预制箱梁架设时,按编号依次进行。先架第三片梁,然后从两侧向中心依次落梁,再架第二片梁,最后架边梁。
3.2 中梁架设
用前提升小车将预制梁的前端提起,后运梁平车同前提升小车同步将预制梁前移,至预制梁后端到后提升小车提梁位时,用后提升小车将预制梁后端提起,两提升小车同步吊梁前行至待架梁跨上方后停止前行,采用卷扬同时同步下落,待预制梁距墩台顶面约150mm 时停止落梁,启动前支腿和中支装置的横移电机,整机带动预制梁同步横移,把预制梁放到合适的位置上将横向支紧固。
3.3 边梁的架设
考虑到架设边梁时桥机必须安全,尽可能不让桥机悬出。边梁架设需预先将前、中支装置的外侧横移轮的横移位置标好,并设止挡并确保横移轨道最外侧支撑牢固可靠;然后整机横移到位后,再横移吊梁小车使边梁一次到位,放稳预制梁并支撑好或横向连接好。注意:边梁架设整机横移时必须保证前、中支装置的横移台车压在一根整轨道上。
4 架桥机倒退行走操作要求
将桥机后端变为前端,调整中支装置及横移轨道与后托轮的前后位置,并按照要求安装固定。各支点严格按照桥机安装要求固定。
5 架桥机拆卸施工
在确定梁吊装完毕,固定牢固后,将架桥机后退到已吊装完毕桥面上,保持先装的后拆,后装的先拆的原则,进行架桥机的拆除工作。架桥机拆卸时需用吊车配合。拆除过程中,保护机械器具不损坏桥体。拆除设备进行检查,统计,装箱。拆除过程中,设置提示标识,防止意外发生[5]。
6 文明施工及环境保护措施
(1)在施工区域内的道路、施工围档,指派专人打扫,落实养护管理措施,保持道路平整、畅通、清洁、无积水。在施工中做好排水工作,严禁将施工用水排到道路上,在汛期和暴雨时,积极做好防汛排水工作。
(2)场地废料、在指定地点处理,防止水土流失,尽量减少对周围绿化的影响和破坏。施工废水、生活污水不得污染城市饮用水水源,采用渗井或其他措施处理,工地垃圾及时运到指定地点。清洗集料,机具或含有油污的操作用水,采用过滤的方法处理,使生态环境受损降到最低程度。
7 结语
以上施工过程是对天长泛美航空大学城及配套工程项目公路桥梁的施工全过程的阐述。每道工序严格按照施工工艺进行,施工工艺满足设计技术要求,且安全可靠、保证工期。有较好的推广应用价值。