文/刘磊 保利长大工程有限公司 广东广州 511431
桥梁上部构造施工中,小箱梁吊装施工工艺是较为重要的内容。根据施工现场的情况,做好桥梁运输及运输过程中的交通疏导工作。根据小箱梁吊装工艺的不同,做好吊装技术交底。吊装过程中,需要在保证安全吊装的前提下,注意吊装的安全措施操作,调整工艺,达到小箱梁吊装的质量目标要求。
以中山市坦洲快线(一期)工程为例,项目自五桂山镇起,西北侧有马石公路,桩号从K8+000 至K17+107。项目位于三乡镇防保所附近收费站。在本项目中,仙踪龙园高架桥、南桥村高架桥、景观大道高架桥共三座高架桥,上部结构为小箱梁。
小箱梁吊装施工前,需要做好施工预防操作。按照首件原则,选定施工前项目的首要施工顺序流程。参考首件施工作业要求,对工序进行调整,对每一项工序进行技术交底。严格遵照各方面进程,确定可操作的施工方案,注意过程评估、修正实施、验证总结等操作,更加有效的提升小箱梁的吊装施工工艺,更好的提升功效水平,保证质量操作的合理性,达到创新工程建设管理要求。施工前需要对图纸进行深化评估,结合技术交底,编制各项作业指导书。编制完毕后,需要进行三级施工安全技术交底。
架桥机需根据实际工程需要选定。小箱梁采用30m的单边梁片,承载力为108t,现场采用GYJQ160T-42M 型架桥机,该架桥机是一种工作范围广、性能优良、操作方便、结构安全的钢结构轨道式预制梁吊装架设设备。
受不同施工条件的影响,需要采用灵活的吊装方式。在保证小箱梁装配合理条件的同时,根据实际情况可以采用汽车吊方法。采用2 台汽车吊装配合施工,可以分配吊装重力。在实际现场情况分析中,注意对汽车吊装重量的调节。按照实际情况,选配不同吨位的汽车吊。
按照现场施工情况对桥梁工程小箱梁吊装施工进行合理的安排。其中景观大道高架桥,先采用两台汽车吊,350t、260t,吊装两跨小箱梁,然后拼装架桥机,后续跨小箱梁由于吊装条件受限,故采用高低吊吊装工艺,保证吊装位置合理准确。南桥村高架桥和仙踪龙园高架桥,采用汽车吊和架桥机结合的方式吊装小箱梁,先用汽车吊在桥台吊装小箱梁留足架桥机拼装的位置,方便架桥机拼装。后续梁板采用架桥机吊梁,吊装过程中注意架桥机和吊装范围内的小箱梁衔接,运输至尾端,喂梁,吊装就位。
预制梁吊装前,对支座垫石与梁底碶块进行测量、复核,并在垫石上放样,发现标高或平面位置的误差超出设计与规范要求,则对垫石或碶块进行修正调整。
安装过程中,需要注意检查支座,做好验收分析。所有产品都需要满足证书合格标准要求,按照支座橡胶位置比例,调整物理机械综合性能水平,在合理的力学评估设计规范中,结合规范要素要点评估分析。检查支座的垫石顶端的标准高度,力求整体准确有效。现场预备2mm、5mm 比例厚度的薄钢板,注意调整支座的整体高度。
3.2.1 小箱梁的运输准备工作
运输前需要做好仔细的检查,根据运输设备的实际情况,对各方面运输工具进行预估判断。安装前需要充分了解气象环境变化,根据吊装时期的情况做好工程安排。运输路线检查过程中,对沿途的障碍做好清除工作。由专人设定交通路线,确定路口,做好警示标志,封路,保证小箱梁可以顺利的运输到位。吊装前,需要对汽车吊装或架桥机周围进行清理,做好围挡,避免现场人员进入,按照技术要求做好技术交底和安全技术交底工作。
3.2.2 钢丝绳起吊箱梁操作
钢丝绳按照标段吊装结构方式,注意梁板位置。35m小箱梁选用公称抗拉强度1850MPa,直径65mm,6×37 钢丝绳,30m 及25m 小箱梁、空心板选用公称抗拉强度1700MPa,直径60.5mm,6×37 钢丝绳。使用整条钢丝绳经由箱梁翼缘板兜至箱梁底板下,钢丝绳绳头挂至起重吊机的吊钩吊具相应位置的吊装的方法。钢丝绳与梁梁接触部分用韧性好的橡胶板进行隔开,避免吊装过程中损坏钢丝绳和箱梁混凝土。箱梁兜底起吊时,钢丝绳从箱梁底部经箱梁翼缘板汇集于吊钩点,梁顶钢丝绳与水平面形成夹角∠θ,施工时应注意控制,使得夹角θ 不得小于60°。
3.2.3 预制场梁板装车
梁板在预制场制作完成后,由2 台80t 龙门吊抬吊装车。梁板装车前,应先对梁板进行详细检查,保证该吊装的梁板是符合设计标准的合格梁板。每片预制好的梁板均已喷涂上该梁板大桩号方向标识,装车时,应根据现场实际运梁车的行驶路线,及梁板安装的位置,提前将运输车辆朝向停好。梁板吊装拟采用“兜底”起吊,由两台龙门吊同步吊装、行走。由梁板两端吊点处,钢丝绳经梁板底部,绕过梁板后卡入吊具顶端卡环内。在梁板吊装时必须采用护梁铁瓦或橡胶支垫梁体,避免应吊装钢丝绳受力后梁体被勒伤出现掉块崩角现象。吊装上车的梁板底部必须采用枕木或橡胶块支垫,梁板装车后采用手拉葫芦(倒链)捆绑牢固。捆绑铁链与梁板地面、侧面的拐角处,安放护梁铁瓦或消力橡胶垫,避免钢丝绳等损伤混凝土表面。
3.2.4 梁板装车运输操作
梁板装车运输中,采用160t 的轮胎式拖车6 辆。轮胎采用实心橡胶。运梁拖车运输梁板过程中,需要注意防止倾斜、扭转。使用托架固定,箱梁装车过程中,需要对两端梁枕木垫层垫实,注意手拉葫芦牢固,注意平板位置的固定。箱梁运输时要采取可靠措施,保证箱梁横向稳定,不得翻转使预应力失去平衡破坏,应按受力位置合理吊装、放置、卸装,运输过程中防止意外破坏。
在装梁过程中,应先将梁片一端准确对位在运梁车固定支承架位置,另一端根据要求调整,准确对位后,落梁至运梁车上。应注意调整运梁车支承架上四个支座平衡,使油缸受力均匀,避免梁底受力不均。梁片装载到运梁车上后,箱梁重心线应与运梁车中心线重合,允许偏差不超50mm。梁片在装运过程中支撑面应位于同一水平面,同端支点相对高差不得超过2cm,装梁时应考虑梁片的方向和架桥机架梁方向的关系。预制梁板放在托架上的垫点应和吊环的位置一致,运输车起动、刹车、转弯应缓慢、平顺。
小箱梁运输需要注意小箱梁运输路线,按照行驶路线做好规划。在梁板运输过程中,需要根据施工点组织交通行驶的线路,调整交通疏导路径,在市政道路上梁板运输难度大,在繁华城市区域,受限严重。根据项目情况,需要与交通有关部门协调,尽量避开交通高峰,选定梁板运输路线,降低对于交通导致的影响。
3.2.5 汽车吊装高架小箱梁
由于桥梁盖梁属于大悬臂盖梁,考虑小箱梁安装时对盖梁产生偏载的不利情况,吊装小箱梁就位按1 →8 的施工顺序进行。
350t 汽车吊:350t 的汽车吊选择最大起重半径为15m,吊臂长30.9m,配重107t,额定起吊重量68t(使用汽车吊起重性能表中最大起重半径16m 的额定起吊重量),吊臂水平角不得小于61°,最大起重高度27m;260t 汽车吊:260t 的汽车吊选择最大起重半径为12m,吊臂长30.24m,配重89t,额定起吊重量68t,吊臂水平角不得小于67°,最大起重高度27.7m。汽车吊吊装箱梁时,采用钢丝绳兜底的方法起吊,并且在梁体与钢丝绳接触的角点加垫钢板或橡胶皮,使得梁体角点混凝土不受钢丝绳勒紧而破坏。
汽车吊(汽车吊A 为350t 汽车吊,汽车吊B 为260t汽车吊)根据下图所示位置将车辆摆位好,按要求添加配重及伸展吊臂、支腿。然后运输车辆将小箱梁运至起吊梁位置,依次起吊安装1 →4 号箱梁就位。
汽车吊装完毕后,在原有位置不变的情况下,运输车辆将小箱梁运至起吊梁位置,依次将6 →8 →7 号箱梁分别吊放至3、2、1 号箱梁上临时放置,放置在梁面上的箱梁应采用枕木垫起,并确保箱梁处于稳定状态。汽车吊保持原有位置不动,运输车辆将5 号小箱梁运至起吊位置,汽车吊起吊安装5 号箱梁就位。汽车吊保持原有位置不变,对预先放置的7 号、8 号、6 号梁进行逐片吊装。
3.2.6 架桥机尾部喂梁法架设箱梁
架桥机尾部喂梁法架设小箱梁的大致步骤如下:
第一步:喂梁。箱梁运输车将箱梁运输至架桥机尾部;检查架桥机机况状态,确保满足架设要求;架桥机前后天车向后端运行至适当位置,后辅助支腿略伸长受力,箱梁运输车开始送梁。
第二步:起吊。前、后天车移至箱梁的相应吊点位置,落下吊钩,采用钢丝绳兜底箱梁的方式起吊箱梁,其起吊高度以运行过程中预制梁碰不到中后支腿横梁即可;箱梁起吊离开运输车后,分别升、降两天车上卷扬机钢丝绳,调整梁水平,两天车同步前行。
第三步:前移。前、后天车保持同步纵向缓慢前行,当前行将至前一跨适当落梁位置时,降低天车前行速度,调整因移动产生的惯性,天车停止前行,待稳定后缓慢落梁。
图1 汽车吊吊装首跨箱梁示意图
图2 汽车吊吊装首跨箱梁示意图
第四步:落梁。两天车上卷扬机同步降钢丝绳,下放预制梁,微动天车上的起重小车,将中梁安放到正确位置。注意:架设边梁时,须至少先将边梁临近的中梁位置预留,待架完边梁后,再架设临近的中梁。边梁的架设:整机携梁横移至距边梁最近的中梁预留位置→降低梁与支座距离→用提升小车将边梁横移至架桥机主梁极限位置→整机携梁横向移至边梁位置→微调梁位,落梁就位→完成边梁就位安装。
图3
图4
3.2.7 架桥机高低吊法架设小箱梁
架桥机底部高低吊法架设小箱梁主要适用于:小箱梁无法经由高架桥桥面运输至架桥机尾部的,且整幅桥面投影面下有良好的运梁通道,有足够箱梁起吊高度的高架桥小箱梁安装施工。根据现场实际情况及该适用条件,该小箱梁架设方法拟定用于景观大道高架桥的梁板架设施工。
架桥机高低吊法架设箱梁施工步骤:
(1)架桥机移位至相应吊装梁位,箱梁运输车将小箱梁运至架桥机底部位置,下落吊钩,采用钢丝绳兜底箱梁法起吊箱梁。钢丝绳兜底吊点位于距梁端2m 处,梁体与钢丝绳接触的角点加垫钢板或橡胶皮,使得梁体角点混凝土不受钢丝绳勒紧而破坏,由于是高低吊法,梁体是倾斜的,为避免起吊时梁体发生斜面滑动,因此,在梁体翼缘板处设置钢板卡槽卡住钢丝绳,梁体底部与钢丝绳接触的,则加垫橡胶皮以增加摩阻力。
(2)架桥机缓慢提升箱梁,当箱梁被提升距盖梁底约1m 时,后天车停止提升,前天车缓慢提升箱梁使得箱梁倾斜,直至箱梁被提升至倾斜的水平夹角为12°(即30m 箱梁两端高差6.22m),暂停架桥机的提升。
(3)架桥机前后天车同步缓慢前移,将箱梁移离盖梁底投影线(相对于前步骤天车位置前移约2.41m)。前移过程中,天车的移动必须缓慢进行,保持梁体倾斜状态稳定,避免因产生的惯性而导致梁体与钢丝绳滑动,并实时观察梁体是否有滑动现象。
(4)架桥机后天车缓慢提升箱梁,将箱梁吊至水平状态,架桥机前后天车同步缓慢纵向后移,将箱梁移至安装就位位置上方(相对于前步骤天车位置前移约1.2m),保持梁体水平稳定。
(5)架桥机的起升小车同步缓慢落梁,落梁过程中,需保持箱梁水平。在箱梁落至距离支座约10cm 时,需仔细检查支座位置与箱梁楔形块的相对位置,微调箱梁位置,使其满足设计要求的箱梁安装位置,箱梁就位完毕。
综上所述,桥梁工程的小箱梁吊装工艺选择中,根据桥梁的实际情况和场地位置关系,根据不同的情况按照汽车吊和架桥机两种吊装工艺,确定符合现场的吊装工艺,并实现桥梁工程小箱梁吊装施工工艺的规范有效。