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槽形梁横移施工方案分析

2021-10-31肖文贵

河南科技 2021年15期
关键词:桥梁工程

肖文贵

摘 要:本文通过简单分析兰州市彭家坪210#路K1+010.75节点的32 m槽形梁桥工程,提出相对应的施工方案。其间从桩基施工、钢管及贝雷梁施工、滑道施工、槽梁横移、落梁施工5个方面进行详细的分析,以期为槽形梁横移施工提供一些参考。

关键词:桥梁工程;槽形梁;横移施工

中图分类号:U445.4文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)15-0082-03

Abstract: Through a simple analysis of the 32 m channel girder bridge project at K1+010.75 node of Pengjiaping 210# Road, Lanzhou City, the corresponding construction plan is proposed in this paper. In the meantime, a detailed analysis is carried out from five aspects, namely pile foundation construction, steel pipe and Bailey beam construction, slide construction, trough beam lateral movement and drop beam construction, in order to provide some references for trough beam lateral movement construction.

Keywords: bridge engineering;trough beam;lateral construction

兰州市彭家坪210#路K1+010.75节点的32 m槽形梁桥为柳陈联络线改造工程,本桥既有跨度为8 m,新建跨度为32 m,采用线路一侧预制槽梁,预制完毕后将槽梁移至设计位置。施工主要内容包括桩基施工、支架搭设、贝雷梁吊装和滑道铺设,待滑道铺设完成后进行梁体横移,槽梁到达设计位置后,进行滑道及支架拆除、支座安装等施工。

1 施工过程

1.1 桩基施工

在进行桩基施工时,桩顶应预埋固定钢板,并根据支架、贝雷梁、滑道以及梁体就位后的设计标高,准确测量桩顶标高,即预埋钢板顶标高。

1.2 钢管及贝雷梁施工

钢管支墩運用钢管制作立柱,钢管的型号是[Φ]603 mm×12 mm,布设方式是竖桥向设计4排钢管,横桥向配备4根钢管,不同钢管间设立水平方向的连接系,端头两侧钢管间设立竖向连接系构成完整的支墩。

1.2.1 钢管立柱搭建。布设到桩基础的钢管立柱在作业过程中预先埋设钢板,钢管立柱和钢板间使用焊接方式连接。钢管接长运用对接接长方式,相应的钢管接头使用双面焊接方式,外在形状查看达到要求后在外侧将缀板焊上。其中,缀板的尺寸是300 mm×292 mm×10 mm,各个接头都配置4块缀板,其间将型号为[Φ]550 mm×10 mm的钢管分割成6块,得到缀板。钢管立柱上面和钢板以焊接的方式连接,钢管顶需要处于同一个平面。需要注意的是,钢管顶应当预先留出钢管连接缀板的空间。立柱钢管的品质与焊接标准参照有关规范的要求,其装设要求是柱顶偏位在3 cm以下、垂直度在5‰以下[1]。

1.2.2 贝雷梁作业。贝雷梁施工之前,应当仔细核查图纸各部位的尺寸,在加工现场依照设计要求完成放样、下料等操作。为避免系杆加工期间焊接出现形状的变化,在正式加工之前首先完成焊接施工胎架的制作,全部的连接系加工均在此上面完成,焊接完毕之后,对构件的大小进行检测,都符合标准之后才能运用。贝雷梁横切面和纵切面如图1和图2所示。图中,数据单位均为毫米(mm)。

2 滑道施工

2.1 滑道装设

滑道通常在加工厂加工,然后在作业现场吊装。贝雷梁两端设计限位块,抵御滑道在顶推期间所形成的横向力,在距滑道较远的一侧配备限位块,以避免顶推位置移动太大。若梁出现在设计线的外部,则在滑道上逐一布设普通钢板(钢板厚度为32 mm,所使用的原材料是16Mn钢)、不锈钢板和聚四氟乙烯板。由于箱梁浇筑期间,墩头运用的是钢模型,因此把已加工完成的模型切掉底层的背楞,只留下钢板和滑道上的设施相接触,然后将其和聚四氟乙烯板粘贴,下端的钢板和贝雷梁焊在一起,在钢板上粘贴厚度为3 mm的不锈钢板,且在不锈钢板和聚四氟乙烯板间涂刷硅脂油,降低摩擦[2]。

2.2 顶推千斤顶的选择

导梁的顶推运用两组液压千斤顶进行作业,箱梁质量大概为700 t,2端设置4个轨道进行顶推作业,不匀称系数取1.2,轨道运用不锈钢板和聚四氟乙烯板,且涂抹硅脂油,轨道摩擦系数取0.13,则一个千斤顶的计算顶推力大概是546 kN。其实际最大顶推力为1 000 kN,由于1 000/546=1.832,因此顶推千斤顶的选择满足施工需要。顶推反力座安装在滑道上,反力座焊接在贝雷梁顶面,梁横移时在左右两侧反力座之间搭设横梁,将千斤顶置于横梁中心位置并安放牢固,反力座横向间隔距离依据横向千斤顶的距离、长度设计,确保所有行程可以供给反力支持点,反力座位置如图3所示。

3 槽梁横移

3.1 作业之前的准备

动工建设以前,应当安排相关人员实施安全作业交底与施工技术交底,使所有操作人员了解有关流程,制定操作管控举措,确保操作与管理合理。箱梁顶推准备工作滑道、侧限滑道和侧限是梁平稳移动的保障。其管控要素有滑道标准高度、侧向限位装设、平整度和精准度等。作业过程中,核算滑道顶标准高度,对测量加以精准管控,需要注意的是,平整度偏差应当控制在1 mm以下,侧向限位平台第一时间精准装设。梁顶推动力设施运用同步千斤顶,主要包括2套泵站体系。顶推系统主要包括千斤顶、限位设施、滑道等要素[3]。测量前,先确定管控点,明确测量的管控要求,保障现场不间断测量。

3.1.1 顶推施工操作。梁预应力束张拉完毕后,将模板拆掉,张拉预应力钢束,装设2组顶推设施,顶推千斤顶选择使用QF100-20b。作业过程中运用“多点顶推、逐级调试压力、统一管控”的方式进行顶推。

3.1.2 多点顶推。所有滑道均设计了2个动力设备横向千斤顶,分散调整压力是指液压站装设油压表对油压进行管控,统一管控是指先由顶推指挥长进行总体控制,每个液压站操控人员进行分项控制,再由指挥长进行集中操控。

3.1.3 滑道板材的合理配置。滑道上配置不锈钢板和聚四氟乙烯板,且涂刷硅脂油,减小摩擦力。顶推期间,梁体应当稳定顶推,垫板与四氟板一定要装设稳固,梁体和滑道间不可存在空隙地带。四氟板的品质与梁体的摩阻系数有很大的影响,容易影响梁体顶推。

3.1.4 顶推期间的测量管控。具体来说,测量管控要素是梁体中心线和每个墩顶位置的偏移。伴随梁体的向前推动,侧向限位管控其中心线位置偏移不超过10 mm,对每个千斤顶顶推进行全面管控,所有千斤顶的位置偏移都应当在设计规定的范畴内。箱梁顶进过程中,测量人员追踪、监控各墩位置偏移情况和梁体中心线位置移动情况,当中心线位置出现偏差时,第一时间调节,因为箱梁两侧不能装设千斤顶,仅可以依托施工完毕的桥台,在桥台和梁体的缝隙塞填枋木等对纵桥向位移进行管控,或依托单侧千斤顶顶推对梁的位置进行调节。顶推期间,台顶瞬间位置移动的测量十分关键,若台顶瞬时发生的位移超出设计范围,要马上暂停施力,对每台顶力量施加情况进行调整,确保各墩位置偏移在设计标准范围内[4]。

3.2 顶推施工要关注的问题

每次顶推一定要测量顶推每个滑道的标准高度与梁段中心线,将其控制在允许范围内:导体中线偏差应当小于2.0 mm;梁体中心线偏差应当小于2.0 mm。

顶推过程中,四氟乙烯板维持黑色的一端和箱梁腹板密切贴合,白色的面和不锈钢滑板相对,不可让位置放错;四氟滑板两面都应当确保洁净,白色的面涂刷硅脂油,以降低摩擦,四氟板清洁时不可运用柴油或者汽油;顶推过程中,若贝雷梁杆件出现形变,螺丝不牢固,贝雷梁和箱梁相连处形状发生变化或混凝土出现开裂问题,应当马上暂停顶推,解决问题。

在滑道和台顶间设立限位设施,避免顶推过程中出现显著的水平位置变化,限位设施和台顶间使用硬度较高的杂木块塞住,梁的限位设施设置在滑道装设完毕之后,测量放线明确后以焊接方式装设。该桥钢贝雷梁运用直接布设的方式,其优势是受力确定,装设过程中,限位设施一定要有较大的强度和刚度,且和台身密切貼合。支承滑道装设的平整度与精准度对梁顶推作业来说十分重要。顶推期间,其对梁体受力、导梁抵抗扭矩能力均有不可忽视的影响,因此装设期间要确保位置准确和刚度达标。

3.3 顶推管控重点

依据工况的支点反力,可以计算摩擦力,以明确所需的推力。依据之前的实践经验,摩擦系数通常介于0.05~0.08,部分情形为0.12,这大多是四氟板毁坏导致的。

在位移观测中,最需要关注的是梁体中心线移动情况。可采用枋木阻隔做纵向限位,但无法调整梁纵向偏位。要加强横移控制来调整纵向偏位,因此台顶位置移动幅度的测量特别关键。

施加顶推力时,顶推力的高低是依据每工况、每个台顶的支点反力进行明确的。要依据整体摩擦情况,明确所需要千斤顶的数目,之后依据每个支点的反力,明确每台顶所需推力的高低,依托油表的具体表现确定所用千斤顶的类型,依照有关规定设计,设置4台千斤顶、1个泵站。泵站由指挥长进行集中指挥,顶推作业时,各千斤顶应相互保持联系,同步逐级加力。

顶推过程中,滑板随梁体一起滑动,滑板一定要运用表层洁净、不存在瑕疵的有侧限四氟乙烯,光滑的表面涂刷硅脂油,禁止滑道脱空和使用破损滑块。若发觉导梁杆件形状发生变化、螺丝不牢固、导梁和箱梁相连处的形状发生变化或混凝土开裂,应当马上暂停顶推,将问题解决。

4 落梁施工

4.1 顶升梁体,塞垫钢板

在箱梁就位后,开启千斤顶顶升箱梁,抽出滑道,将支座平移就位,并将支座安装在箱梁上,在支座与垫石之间塞垫钢板。在梁板全部准备完成后,以较慢的速度向其中一侧的2台千斤顶供油。油泵管理人员应当及时观察油表变动状况,等千斤顶把梁体与滑道分开一定距离时,马上将油阀锁定,先垫钢板,在钢板最下面一层和最上面一层垫橡胶垫,随即抽出滑道,再打开油泵的油阀继续顶升,并垫钢板,如此循环交替进行,保证梁体与垫石之间的空隙略大于支座的总高度[5]。

4.2 支座安装

梁体顶升到位后,锁死油阀,这时应当认真检查梁体水平方向与垂直方向的位置差异,若发觉存在超过标准的现象,应当在钢板的核心位置铺上聚四氟乙烯板,以千斤顶调节平面地点,直到满足设计标准,然后可进行支座装设。装设过程中,应当测量标准高度与跨度,保证所有支座都达到规范的标准。另外,应当确保桥墩锚栓孔的位置界定精准,支座装设完成后实施落梁操作,直到支座全部下落到垫石上。最后,实施浆液灌注等操作。

5 结语

槽形梁横移施工的难度较大,对各组施工人员的素质要求也较高。只有严格按照具体的施工方案实施,把每一个细节都做好,才能保证施工质量与安全。

参考文献:

[1]杨得旺,严爱国,曾甲华.沪苏湖铁路虹七特大桥钢-混结合连续梁设计[J].世界桥梁,2020(1):68-72.

[2]唐小富.高墩连续刚构桥长边跨现浇段施工方案比选[J].桥梁建设,2016(3):115-119.

[3]郭飞,雷波,吴杰良.新型槽型组合梁构思及应用[J].公路交通科技(应用技术版),2019(3):97-99.

[4]姜德海,宋洋,李春涛.小跨度槽型梁施工质量控制的研究[J].科技创新导报,2020(17):52-53.

[5]朱士良,胡熙喆,王大会.48 m单线预应力混凝土简支槽型梁施工技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2019(11):141-143.

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