74m大跨度低净空双层加强型贝雷梁支架拆除施工技术研究

2020-12-23 04:53赵耀赵永振黄以撒
西部论丛 2020年16期
关键词:拆除大跨度

赵耀 赵永振 黄以撒

摘 要:本文以蒙华铁路三门峡跨连霍高速大桥工程为实例,介绍了一种大跨径低净空双层加强型贝雷梁拆除的全新施工方法。在不影响交叉线路连霍高速公路车辆通行的前提下,通过施工前的全过程模拟拆除实验,该方法可以安全有效的到达拆除大跨径低净空双层加强型贝雷梁的目的。此方法可用于受既有线路和地形复杂等不利条件影响的同类型贝雷梁钢管支架拆除施工。

关键词:贝雷梁钢管支架;大跨度;低净空;加强型贝雷梁;拆除

1.概述

贝雷梁钢管柱支架法作为一种主要的支架法普遍应用于现浇桥梁的施工作业中,如今随着公路及铁路的高速发展,线路交叉相互跨越的施工情况也越来越多。当线路跨越采用现浇桥梁的方式,尤其是对于桥梁净空、跨越距离有着更高的要求时,贝雷梁钢管柱支架法应用普遍。但因受到既有线路通行要求、新建构筑物以及周围复杂地形等不利条件的制约,贝雷梁钢管柱的拆除施工不易开展。

2.工程概况

蒙西至华中地区铁路煤运通道正线在河南省三门峡市跨越连霍高速公路,跨线处连霍高速里程为K821+562。跨连霍高速公路大桥线路起讫里程为DK645+091.34~DK645+254.55,桥梁全长163.21m。桥跨结构为1-80m哑铃型钢管混凝土简支提篮拱,梁部全长82.5m,拱桥平面为直线,纵断面位于i=2‰的纵坡上,桥面纵坡通过拱肋与梁部刚性旋转实现,吊杆垂直梁部布置。桥跨布置为:7.5m(桥台)+32.76m(简支T梁)+82.7m(简支拱)+32.75m(简支T梁)+7.5m(桥台)。

3.施工重难点

(1)连霍高速公路作为经济动脉车流量巨大,支架拆除时无法封路施工。

(2)连霍高速南北两侧护坡高,平均高度约12m,顶面标高基本与现浇梁持平。拱桥西侧约20m处有桩基承台施工,场地受限严重。

(3)双层加强型贝雷梁跨度大自重大,单组贝雷梁最大重量达到90.8t,拆除危险性高。双层加强型贝雷梁距连霍高速公路净空小,净距5.8m,拆除难度大。

4.施工方案

4.1施工前准备

为满足双层加强型贝雷梁横纵向拖拉要求,需分别对5个支墩位置分配梁进行接长,接长长度4m。具体方法为将2#支墩、3#支墩、4#支墩条形基础开挖接长并设置预埋件,分别增加一根A820钢管支撑加长分配梁。1#支墩、5#支墩单独开挖基础并设预埋件,分别增加一根A820钢管支撑加长分配梁。

新加钢管立柱与原钢管立柱需增加连接系。增加的分配梁需和原分配梁满焊连接,新增分配梁远端分别焊接电动葫芦固定板件和贝雷梁防倾覆挡板。由于双层贝雷梁高度3.2m,宽度1m,高重心导致双层贝雷梁在横移和纵移过程中有倾覆可能。

双层加强型贝雷梁在纵移经过3#支墩、4#支墩时由于支墩跨度达到27m且自重大,贝雷梁将在离开分配梁失去支撑力的瞬间出现一个垂直向下的瞬时位移,极易出现贝雷梁结构变形失稳的情况。所以在3#支墩、4#支墩分配梁小里程侧使用长度1.2m宽度0.3m厚度8mm的钢板和12.6工字钢加工焊接托梁过渡板。

接引平台采用长度2.5m的H型钢,型钢共设3条,與下方预埋件连接固定,间距为15m,自大里程至小里程方向按照5‰的纵坡设置。牵引装置采用20t卷扬机,与下方预埋件及后方配重连接固定。

4.2拆除方法

4.2.1底模板拆除。简支拱吊杆完成一次张拉后即可进行底模板的拆除工作。底模拆除时先将贝雷梁弦杆上方的可调高度顶托降至最低,降顶托的顺序自梁体中部向梁端进行。顶托上方的12.6工字钢随顶托一同降下,再使用撬棍等工具拆除底模板方木竹胶板,拆除后的方木竹胶板人工搬运至梁端平台,统一使用汽车吊吊出施工现场。

模板拆除完成后,对落于贝雷梁底兜底防护网上的混凝土等杂物进行清理。

4.4.2工字钢横向分配梁与顶托拆除。底模拆除完成后进行梁底工字钢横向分配梁与顶托的拆除。人工拆除贝雷梁上的可调高度顶托,并搬运至梁端平台,统一使用汽车吊吊出施工现场。工字钢均为9m长工字钢,拆除时人工使用绳索在贝雷梁上方拖拽至梁端平台,统一使用汽车吊吊出施工现场。

4.4.3双层贝雷梁拆除。跨连霍高速公路大桥1-80m下承式简支拱箱梁采用双层贝雷梁,双层贝雷梁拆除原则为“先横移,后纵移,分组两次拆除”,拆除方法如下:

(1)横移全桥9+27+27+11m贝雷梁。贝雷梁纵梁下设5个支墩,拆除前在各个支墩上安装横向拖拉装置,贝雷梁的横向拖拉使用20t电动葫芦。

贝雷梁横向拖拉施工前,解除贝雷梁横向连接的U型卡,拆除贝雷梁梁底兜底防护网。防护网拆除需对高速公路进行临时封闭。

贝雷梁横向拖拉5个支墩同步进行,每个支墩位置安排1名电动葫芦操作手,5名操作手由1名指挥手统一进行指挥。每横移0.5m,进行一次检查,保证贝雷梁位移偏差不大于5cm,如有较大偏差及时进行调整。编号12的贝雷梁横移距离最大为15.3m。

横移完成后4#支墩至5#支墩的11m贝雷梁可采用50t汽车吊进行第一次拆除作业,减少纵移贝雷梁长度。

(2)纵移全桥9+27+27m贝雷梁。双层贝雷梁拆除采取纵向滑移至小里程拆除的方法,一次性拆除。

单组贝双层雷梁纵向滑移长度为54m。纵向滑移使用20t卷扬机作为牵引动力。

纵向拖拉单组双层贝雷梁时,贝雷梁尾部位于4#支墩墩顶,拖拉贝雷梁至尾部离开4#墩,此时尾部最大悬臂27m,模拟试验实测悬臂端最大挠度为25cm。继续拖拉贝雷梁至2#支墩,此时贝雷梁尾部位于2#支墩墩顶,纵移拖拉结束。

4.5型钢分配梁及钢管立柱拆除

双层贝雷梁拆除完成后进行型钢分配梁和钢管立柱的拆除,其中1#、2#、4#、5#支墩的拆除使用50t汽车吊进行,由于不涉及上路施工,拆除时无需导行,按照常规拆除方式进行,拆除时需做好防护。

5.结论

本文通过参考以往大跨径贝雷梁拆除实例,考虑到跨连霍高速大桥受地形环境及高速车辆通行等不利因素的制约,结合全过程拆除实验,得出跨连霍高速公路74m双层加强型贝雷梁支架拆除最为高效的施工工艺及其控制要点。

(1)双层贝雷梁横移后可迅速纵移,纵移贝雷梁的拆除和下一组贝雷梁的横移可同步进行,工序衔接紧密,相较于传统施工工艺,节省大量工时。

(2)双层贝雷梁的拆除在接引平台上进行,两次拆除的双层贝雷梁均可使用现有道路进行运输,不需要运输车辆开至高速公路,节省大量运输成本和时间成本。

(3)每组双层贝雷梁纵移过程中需要封闭连霍高速公路的时间约为10分钟,相对于传统施工工艺节省,降低了施工风险和对地方交通的影响。

参考文献

[1] 赖华德.54m大跨度贝雷梁栈桥拆除施工技术[J].山西建筑,2009,35(15):303-304.

[2] 刘晓明.上跨繁忙铁路干线大跨钢桁梁门式墩棚施工技术[J].成果,2017,3:64-68.

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