大跨度T梁现浇移梁法施工工艺研究

2016-05-05 08:42张列东
大陆桥视野·下 2016年3期
关键词:现浇

张列东

【摘 要】预制T梁具有结构简单、受力明确、造价低廉、质量稳定等优点,在市场上得到广泛应用;T梁的跨度一般为25—32.7m,在一些特殊地段,受地势条件限制,T梁的跨度超过40m时,绝大部分制梁场的龙门吊、运梁车、架桥机不能满足预制架设要求,而为小部分大跨度T梁加大制梁、运梁、架梁设备型号会增加施工成本,本文从降低施工成本着手,介绍一种大跨度T梁现浇移梁法施工工艺。

【关键词】大跨度T梁;现浇;移梁

1.工程概况

省道S364十水线改建工程小榄水道特大桥引桥采用预制T梁,共352片,其中跨小榄侧大堤的左幅27~28#、右幅29#~30#墩采用50m跨度,共16片,其余均为25~32.7m常规跨度;50m跨T梁梁高2.8m,梁底宽0.65m,腹板宽0.22m,梁顶宽1.7m,T梁自重169.3t,距离地面高度约20m,在进行方案设计时,比选了三种施工方案:

方案1:在预制场预制,采用架桥机架设,由于仅16片梁为50m,若专门为50m跨度T梁设置专用制梁台座、存梁台座,加大梁场龙门吊、运梁车及架桥机型号,需增加施工成本约200余万元。

方案2:采用支架现浇,利用2台300t汽车吊吊装,汽车吊需多次进出场,吊装费用约5万元/片,需移梁费用80万元。

方案3:采用支架现浇,横向移梁方法,可减少大型设备的进出场,施工成本较低,但需要采取有效措施降低T梁横移的安全风险。

可见,若能保证移梁安全,采用方案3成本最低。

2.施工重难点分析

2.1 50mT梁梁高2.8m,底宽0.65m,抗倾覆能力较差,顶梁、移梁、落梁必须采用有效的措施。

2.2 T梁马蹄处倒角角度大,对模板要求较高,若采用整体桁架模板,安装、拆除吊装难度较大、安全风险较高,若采用木模板,不宜保证施工外观质量,且安拆速度较慢。

3.大跨度T梁施工工艺设计

3.1 现浇平台结构设计

现浇支架采用钢管桩+贝雷梁结构,跨度布置为3+18+18+6m,横向布置11片,其中中间3榀贝雷梁增设加强弦杆,间距为0.45m,其余贝雷梁采用0.9m间距,贝雷梁下设置2I56工字钢与钢管桩连接,贝雷梁上设置横向I20工字钢,间距1.5m,其上设置I56工字钢作为T梁台座骨架,其上设置底模。

在进行支架设计时,主要考虑的荷载组合为:1)恒载,包括支架自重、模板荷载、工料机荷载,恒载系数取1.2;2)活载,包括人群荷载、混凝土振捣产生的荷载,活载系数取1.4;经图1所示力学分析结果,贝雷梁最大应力168Mpa,跨中最大挠度15mm,其强度和刚度满足施工要求。

3.2 T梁现浇移梁工艺设计

现浇平台中线设置在边梁中心线处,平台宽度8.1m;在移梁方向的反方向设置自制自行式悬臂吊,设计吊重1t,悬臂吊底部设置走行箱,纵向可沿轨道行走,横向跑车采用电动葫芦,可沿悬臂工字钢行走,悬臂吊可满足T梁生产50m×8.1m范围内的各类(材料吊装、安拆模板、张拉压浆设备等)吊装,制造费用约3万元;悬臂吊采用轨道、走行箱、桁架立柱、工字钢横梁、拉杆、配重块、电动葫芦组成,悬臂吊设计时,主要的设计参数有:(1)最大吊重时,悬臂梁、拉杆、立柱等构件应力满足力学性能要求;(2)悬臂吊机空载、满载时,走行箱与轨道处于受压状态;(3)在走行箱与轨道间设置后钩板,其抗倾覆能力不小于2.0。

侧模采用平板钢模,由6mm面板+63mm槽钢组成,背肋采用2[14,分块制造长度2.4m,模板背肋底部与纵向工字钢用活铰连接,拆模时,将移梁方向侧模板放倒于平台上,将移梁反方向模板放倒一定角度后,用支撑杆支撑,立模时,用悬臂吊吊钩将其拉起;模板加固采用对拉杆,拉杆外穿PVC管套筒,脱模后,将拉杆抽出,拉杆共3排,间距1m,T梁截面内2排,底模下1排,模板两侧设置钢管斜支撑,支撑与平台的纵向工字钢上,防止混凝土浇筑过程中T梁倾覆。

底模布置于纵向I56工字钢上,底模采用10mm钢板+[63组成,底模安装时,底模两端标高与支座顶面高程相同,底模铺设时,要按照支架变形t1及张拉时T梁反拱度t2设置预拱度,反拱度t=-(t1+t2)现浇平台平面布置如图2所示。

混凝土采用臂架泵泵送入模,插入式捣固器捣固,拆模后,安装滑船及支撑架,并锁定斜支撑,以防止张拉时,T梁跨中脱空后倾覆,待张拉、压浆、封锚完成后,即可进入移梁工序。

移梁滑船与轨道布置:在盖梁顶面支座垫石外侧横向埋设预埋件,焊接平放的[30作为移梁轨道,轨道上涂抹润滑剂后,安放移梁滑船,滑船上的设置斜支撑,斜支撑采用2[14槽钢组焊件,斜支撑下端与滑船铰接,上端铰接板上条形孔与T梁螺栓连接,上端螺栓按照摩擦螺栓设计。

起梁:在T梁马蹄处横向埋设4个预留孔,用45#钢φ40螺杆安装牛腿,考虑到预留孔的预埋精度及预埋件的安装精度,在进行螺杆抗剪计算时,应按照2根螺杆进行计算,以确保施工安全,牛腿采用钢板组焊件,牛腿下设置起梁2台起梁千斤顶;起梁时,将斜支撑上端螺栓松开,将T梁顶起2cm后,在滑船与T梁底部支垫钢板,松开起梁千斤顶,将T梁落于滑船上,锁紧斜支撑上的螺栓,起落梁时,应单端对称进行,一端起梁加固后,再进行另一端起梁,以确保施工安全。

移梁牵引:在盖梁端部埋设预埋件,并焊接工字钢反力架,用移梁千斤顶与JL32精轧螺纹钢配合拖拽滑船进行移梁,移梁千斤顶采用穿心式液压千斤顶,由油泵控制,T梁单端重G=80KN,钢与钢的摩擦系数μ=0.15~0.2,横向坡度i=2%,行走时需要的牵引力为T=G(μ+i),故牵引力为136~176KN,行走时,严格控制两台移梁千斤顶的行程,由专人指挥完成,在移梁千斤顶上设置行程标尺,每端完成1个行程后,方可进行下一行程行走,以防止走偏,就位后,松开斜支撑上的螺栓,用起梁千斤顶将T梁顶起,取出支垫钢板,千斤顶回油,将T梁落于支座上,设置T梁临时防倾覆设施,拆除滑船等移梁设备,完成移梁,进行下一片T梁施工,移梁工况示意图如图3所示。

4.结束语

现浇移梁法顺利完成了S364十水线改建工程小榄水道特大桥的50mT梁施工,此施工方法的优点在于:

4.1 采用支架现浇法,不影响梁场的规划,不需加大梁场的龙门吊、运梁车及架梁设备型号。

4.2 现浇平台上采用自制自行式悬臂吊辅助施工,在T梁8个月的生产过程中,不需其余吊装设备。

4.3 T梁模板采用平板整体钢模,能保证外观质量,T梁模板与平台铰接,立模、拆模方便,减少模板的转运,并确保平台整洁。

4.4 T梁横移采用滑船及千斤顶拖拽,结构稳定可靠,施工便捷,成本较低。

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