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小曲线半径公路T梁架设施工技术

2023-01-28 来源:钮旅网
小曲线半径公路T梁架设施工技术

摘要:小曲线半径公路T梁采用架桥机架设施工时,由于曲线半径较小,架桥机端部偏移桥面以外,运梁车无法将预制T梁直接运入架桥机起吊位置进行正常喂梁,当架设外边梁时也无法进行桥机横移及落梁的技术难题,在原有小半径桥梁曲线内侧增加钢管柱临时支撑,使架桥机中横移轨道与前横移轨道平行,保证架桥机能够正常横向移动,通过起吊系统在主梁上移动实现预制T梁纵移,再利用架桥机横向移动实现T梁的横移就位。即通过架桥机和已经架设好的桥梁及临时支撑体系组成的工作平台,实现了预制T梁的空间就位,解决了梁板架设的技术问题,在确保安全的前提下保证了架梁的速度,加快施工进度,为后期同类桥梁架设施工提供经验和参考。

关键词:小曲线半径;临时支墩;T梁架设 1 引言

随着国内高速公路的快速发展,桥梁一般采用预制梁作为上部主要受力结构,预制梁较多采用步履式架桥机架设。由于步履式架桥机其本身安拆方便、可靠性高等优点,目前已成为高速公路架设预制梁桥的主要机型,但是用该架桥机架设曲线半径小于300m的梁桥时,还存在较多困难限制了其使用范围。本文通过设置临时支撑,并详尽的从喂梁、过孔、架桥机移动和梁体架设的全过程阐述了如何在小半径曲线上使架桥机正常横向移动和T梁纵移和横移,确保了T梁架设的安全高效。

汶马高速公路C5合同段工程中桃坪互通A匝道桥,预制T梁平面位于R=220m,

Ls2=45.455偏右的平曲线和Ls2=45.455,R=67m偏左的平曲线上,该匝道桥位于杂谷脑河滩上且紧邻既有国道,由于施工场地限制,因采用大吨位汽车吊架设,成本高,安全风险大,因此采用架桥机架设。 2 工程概况

汶马高速公路C5合同段起讫里程K61+455—K70+040,起于羌人谷特大桥K61+455,跨越G317,沿杂谷脑河左岸行走。在羌人谷旅游景点对面,跨过杂谷脑河后,经过一段路基,古城1号大桥跨越G137国道和杂谷脑河,在河的左岸沿线布置。之后古城2号大桥和古城3号、古城4号大桥三次跨过杂谷脑河和一片居民区。孔地坪大桥之后,道路在杂谷脑河左侧沿溪线布置后进入桃坪互通。桃坪互通结束后,经桃坪特大桥,进入桃坪隧道,绕过桃坪羌族风景区。桃坪隧道出洞后,经裕丰岩特大桥跨越G317国道,在K70+040结束本标段。 高速线路和G137国道与沿杂谷脑河谷布置,两侧山形陡峭,河道狭窄,居民和耕地均布置在期间。高速线路多次跨越河道和G137国道,对交通和施工的影响都比较大。G137国道为阿坝州通过成都的唯一通道,双向两车道,路面宽度为9米。受地形影响,线路曲线较多,半径较小。通行车辆多,若封闭道路施工,对道路通行会造成严重的影响。桃坪互通A匝道桥,邻近G137国道,上跨河滩地段而设,全桥共2联:4*30+18m,梁重75t,第1联采用预应力砼简支T梁,桥面连续。本桥平面分别位于R=220m,Ls2=45.455偏右的平曲线和Ls2=45.455,R=67m偏左的平曲线上。 3 总的方案的选择

桃坪互通A匝道桥位于杂谷脑河滩上且紧邻既有国道,由于施工场地限制,采用大吨位汽车吊架设,将占用运营中的G317国道,届时国道将完全封闭,无法保通。为保证施工期间国道畅通及施工安全考虑,拟采用架桥机架设。 架桥机过孔后示意图如下:

图1 架桥机过孔示意图

由于曲线半径小,架桥机横移轨道沿待架孔盖梁平行布置,布设当架桥机过孔完成后,架桥机尾部偏移桥面以外,导致运梁车无法将预制梁直接运入架桥机起吊位置进行正常喂梁,且当架设外边梁时中支腿超出已架梁面,导致架桥机无法进行横移及落梁。

为了能够满足架桥机正常喂梁以及架设外边梁,就必须使架桥机的尾部通过横移对应到已架桥梁位置,由于架桥机是前后同时平行移动,当尾部对应在已架桥梁位置时,前部和中心部位将全部横移出桥面范围,即前横移轨道和中横移轨道处于悬空状态,造成架桥机倾覆。为了解决这一问题,根据施工场地情况,通过在CAD图上实际模拟,在放置横移轨道的n、n+1号墩曲线内侧设置临时支撑,使桥宽延长,即延长横移轨道铺设长度,保证架桥机横向移动后使尾部能够满足喂梁和架梁,有效解决了小半径曲线上采用架桥机架设预制梁板的问题。

图2 架桥机架梁示意图

本施工方案教较其他方案的优势所在:①本施工技术与汽车吊架梁施工法相比,桥梁位于河滩上,且紧邻既有国道,由于施工场地限制,无法采用大吨位汽车吊架设,大大增加了吊车架梁的施工难度。通过架桥机采用临时支墩架梁,保证了架梁的速度,加快施工进度。②本施工技术支撑体系安拆简单,快捷,占地面积小,材料可以重复利用,降低成本。③本施工技术支撑体系使架桥机横移及梁板就位均平稳保证了架梁的施工安全。

综上所述,通过架桥机采用临时支墩架梁适用于高速公路特殊小半径曲线地段30m预制T梁的架设,为后期同类桥梁施工提供一些可行性研究。 4 具体的方案实施 4.1 临时支撑体系设计

原有小半径桥梁曲线内侧增加钢管柱临时支撑,通过横移轨道就位、调整架桥机方向使架桥机中横移轨道与前横移轨道平行,且后支腿位置位于运梁通道的中间,满足架桥机能够正常横向移动具备提梁、喂梁及架梁条件。即通过架桥机和已经架设好的桥梁及临时支撑体系组成的工作平台,实现预制T梁的空间就位。 4.2 施工工艺流程及操作要点 4.2.1 工艺流程

图3 临时支撑体系搭设 (1)第N跨临时支撑搭设:

1.首先利用全站仪在待架孔两端盖梁上放出两条平行横移轨道线,并延长至运输通道侧边梁外原地面上。基础采用混凝土条形基础并预埋连接钢板,其地基必须满足承载力要求; 2.采用双排φ630×10mm钢管柱,增强支架稳定性,同时钢管柱选用直径和管壁厚满足承载力,钢管柱之间设置剪刀撑,加强钢管柱稳定性。纵向两根钢管柱顶设置三拼40a型工字钢横向连接,同时中间设三道槽钢交叉加强连接;然后在横向40a型工字钢顶设置六组加强型贝雷梁作为横向支撑,并在梁顶设置四道横向40a型双拼工字钢用于支撑横移轨道; 3.钢管柱、工字钢、贝雷梁、槽钢间各连接节点均采用焊接或栓接等刚性连接方式。如图:

图4 架设A匝道桥第N孔中横移轨道临时支撑 (2)第N+1跨临时支撑搭设:

第N+1跨临时支撑搭设与第N跨临时支撑搭设相同。 如图:

图6 架设A匝道桥第N+1孔架桥机临时支撑平面图 4.2.3 架桥机组装、验收

40m-150t装配步履式双导梁架桥机主要用于架设公路预应力钢筋混凝土梁,该机属简支型,可架设T梁、T梁和工字梁。主要由主机和机动运梁车两大部分组成。 架桥机安装作业与常规架桥机安装作业相同,在这不做赘述。

整机安装完毕后进行调试并进行空运转,空运转4次,每次不得低于10分钟,然后检查各紧固件是否松动,电机、减速机、轴承部位是否过热,纵横移时是否有障碍物,无误后方可使用。

4.2.3 恢复前支点、横移轨道就位、调整架桥机方向

在架桥机过孔前首先利用前后支腿支撑,将中横移轨道按照平面坐标精确放置在n跨预制T梁梁面上,然后放下中支腿收起后支腿(梁的一端在炮车上,另一端在架桥机上),再利用中支腿下部的左右油缸,横向顶收来微调前支腿及中支腿方向,导梁慢慢前移,边调整支腿的方向边前移导梁,直至使架桥机与中横移轨道垂直。 4.2.5 架桥机过孔

架桥机过孔前中横移轨道悬挑部分精确放置在n#墩内侧临时支撑上,以需要架设的第一片T梁作为配重,解除前支点,使架桥机成悬臂行走状态,将桥机0#腿放置在n+1号盖梁上之后,架桥机前横移轨道就位,前横移轨道悬挑部分精确安装在n+1号墩内侧临时支撑上。

图7 安装前横移轨道

4.2.6 T梁运输、转换T梁至吊装系统

T梁运输车行进至n跨上曲线处,需在湿接缝处垫放钢板,保证运梁车正常喂梁,起吊系统的前天车和运梁平车的后驱动平车共同启动,到达喂梁的位置时,利用架桥机天车提吊与运梁车配合将T梁转换到架桥机的前后天车起吊系统上,完成T梁的纵移动作; 4.2.7 喂粱

(1)喂梁即采用运梁车将整片T梁纵向运输至架桥机腹腔内。

(2)运梁车将T梁前端运到前桁车下方时(此时前桁车距离2#柱3米,炮车车尾在前,车头在后),捆梁、吊梁使梁前端脱离运梁车的前端状态下前进,待梁片后端送到后桁车下方时再捆梁(此时后桁车距离2#柱6.5米),吊起梁片后端,梁片全悬吊状态下前进对位。捆梁吊点两端设在距离梁端头80cm处,捆梁及吊梁的过程由专职安全员行全面、细致的检查。

图10 T梁架设 5 质量控制

严格贯彻执行《ISO9000质量管理体系》,遵照《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2004)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)的有关规定以外还需注意以下几点:

(1)检查所有的支座垫石的平面位置、顶标高、平整度,并检查所有的支座中心标高能否符合设计的横坡度;

(2)架梁前首先检算临时支撑承载是否符合架梁要求,是否稳定。承载力合格稳定后进行下一道工序的施工。

(3)在架梁施工中严格控制T梁位置: T梁中轴线控制:偏差值小于5mm; T梁垂直度控制:控制在1%以内; 纵向位置控制:偏差值小于10mm。 6 安全措施

在施工中应建立安全管理组织机构,建立项目经理为第一责任人的安全领导小组,遵循“抓效益必须管安全”的原则,建立健全岗位责任制,从组织、制度上保证施工安全操作,在施工中建立安全管理组织机构外,还应重点注意以下几个方面: 6.1 T梁架设到位后安全支护措施

中梁就位落实后在两侧翼缘板与盖梁挡块之间支设钢管加顶托支撑牢固,左右边梁落实后及时将横隔板钢筋焊接连成整体,增强T梁横向联系,保证整体稳定。

横移安全保证措施:过孔后、架梁前为保证轨道的稳定性,使用倒链在横移轨道两侧将横移轨与现浇T梁拉紧。 6.2 高空作业安全措施

1.所有作业人员进入施工现场,都要戴好安全帽和系好安全带。登高作业人员要穿胶鞋或软底鞋、不准穿拖鞋、硬底鞋以防滑倒和摔下。

2.作业人员必须定期进行身体检查,对不适宜高处作业的人员,如患有精神病、高血压、严重贫血、颠痫、眩晕、心脏病等人员,不得从事此项工作。 6.3 跨国道防护措施

跨国道或临近国道施工前应向当地国道管理部门提出申请,确定施工范围及开竣工时间,得到批准后,进行防护措施的施工,再进行T梁架设施工。

上跨国道施工期间,通过搭设防落棚进行防护。防落棚净宽7.4m,净高5m,基础采用1m宽0.5m高C30混凝土浇筑,立柱采用碗扣脚手架搭设,布局为0.3*0.9*0.9m,顺线路方向每5m设置剪刀撑,横梁采用三脚架横梁,单根横梁长10m,纵梁为I20工字钢,均按2m间距布置,上面满铺1.2cm厚的竹胶板。按规范设置道路交通施工标志、限速标志、减速慢行标志、限高标志、道路作业指示灯。 7 环保措施

(1)工程材料按施工平面图定位,分类堆放整齐,在材料堆放前场地进行清理、整平、硬化、围砌,以防污染环境。

(2)按照国家环保要求,防止施工中燃料、油、污水、废料和垃圾等对周围环境和空气产生污染。

(3)防止施工噪音对附近居民的污染,将施工生产对环境、空气、和居民的影响减少到最小程度。 8 结束语

经实践,此项施工技术不但有效解决了小半径曲线架梁无法正常使用步履式架桥机的难题,还有效克服了桥下场地狭小,临近国道施工容易造成交通拥堵的难题。临时支撑受力体系占地少,安拆简便,运输方便,可以多次周转使用,降低了材料消耗,避免材料浪费,节约了成本,保证了普通架桥机正常架设小曲线半径桥梁的施工进度,安全性较高,具有广阔的市场前景,极具使用和推广价值。 参考文献

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[6]薛文海.桥梁施工中T梁梁板安装方案探讨[J].科技情报开发与经济,2012(22):157-158

作者简介:鲍永丽,女,2008年6月,毕业于石家庄铁道学院四方学院。

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