淺析新疆火焰山大橋預應力混凝土T型梁的吊裝方法
1工程概況
連霍國道主干線起于江蘇連云港,止于新疆霍爾果斯,是我國最長的國道主干線。K3949+195火焰山大橋在鄯善至吐魯番公路上,是連霍國道主干線新疆境內的一段,K3949+195火焰山大橋時跨越火焰山溝谷,上部結構采用8-30cm預應力混凝土T梁;下部結構采用Y型墩,樁基礎;肋板式橋臺,樁基礎。該橋設計為先簡支后連續,采用雙幅分離式結構,橋面總寬28m,單幅寬13.5m,主體結構T梁112片,每片重約67噸,T型梁采用后張法預應力混凝土預制施工,上橋面后再次張拉連接成前3跨與后5跨連續整體結構。由于預應力混凝土預制T梁單件,重量大,數量多,其吊裝工作成為該橋梁的關鍵性工作。根據地形和施工前多方案比較,決定第一、二跨采用100噸吊車協助架橋機安裝;后面六跨采用龍門架移T梁到第二跨右側的鋼管樁門架上,再用滑動平車配合架橋機安裝。國內目前尚無完整的架橋機操作規程,其操作還需在實踐中繼續探討并逐步累積經驗來完善。
2預制場布置
預制場設置在大橋1#-3#橋墩右側的一片空地上,預制場地標高比橋面標高低12m,T形梁預制臺座平行于橋縱軸線,設置30m長的T梁臺座12條,預制臺座前方約30m是T梁的臨時存儲區,后面30m是鋼筋加工區,受地形限制,場地較小。平行于臺座方向設置大小龍門架2臺,其中35m雙軌道大龍門負責所有臺座上T梁的起吊,橫移及預制過程中的大件吊裝。35m單軌道小龍門日常預制中的施工生產。
3T形梁的吊裝安排
預制場內吊起梁、移運梁采用雙軌道龍門架,橋面上移T梁采用雙軌道運梁小平車,T梁安裝采用架橋機。該橋使用跨度40m的架橋機一臺。
T梁的吊裝程序:鋼絲繩兜底→雙軌道龍門架起吊→龍門架運梁至鋼管架平臺→運梁小平車將梁運至架橋機位→架橋機吞梁并橫移至安裝梁位→架橋機微調并對位落梁。
4架橋機拼裝
拼裝前先用型鋼或貝雷片搭設馬架,由吊車或龍門架將各支腿和兩片柱桁架吊到馬架上組拼或焊接。各部件組裝并接好電氣線路,在馬架下安裝軌道,在支腿處用千斤頂將架橋機頂起,再把馬架抽出,抽出后千斤頂回油,將架橋機四個支腿平穩落于已安裝好的軌道上,然后根據橋面縱坡不得大于0.5%。最后采用吊車或簡單扒桿將副駕安置在架橋機主桁架上。對架橋機各部件進行試運轉后,將架橋機運至待安裝梁的位置。
5架橋機縱橫移動
鋪設好縱向軌道,架橋機橫移至軌道上方,分別將后支腿與前支腿頂離軌道,輪箱轉向并騎位于軌道上方,拆除前后腿橫向鋼軌,四支腿平穩落于縱向軌道上,同時將副架移至后支腿處做配重,一般配重結合運梁平車和T形梁一起加荷配重必須經過嚴格驗算后才能操作。并收起前支腿,將下一跨蓋梁上的橫向軌道鋪好,各工作就緒,安全檢查后,整機縱向前移。飄架(即縱向移動過跨)到位時落下前支腿,并鋪好橫向鋼軌,各支腿輪箱轉向落在橫向鋼軌上,全面試運行安全檢查后,即具備橫向移動架橋機的能力。
6梁的安裝移運及架梁工藝流程
安裝前,自行式運梁小平車將T梁運至架橋機后跨內,將副架移到T梁吊點處,安裝吊具進行起吊,吊離運梁小平車面約5-10cm宜暫停起吊,檢查其安全性,對各受力部位進行觀察確認沒有問題時才能繼續起吊。梁在起落過程中應保持橫向傾斜不超過2%;兩端縱向高差不超過30cm;兩幅架同步起吊后,宜先整機橫移到待安裝中軸線位置,梁體在縱向吞梁到前跨位置,然后落梁到蓋梁頂約10cm時,保持T梁的穩定,微橫移到待安裝的劃線精確位置,宜先落穩一端,同時注意支座位置偏差,梁傾斜度,支座密貼。就位后應臨時支撐穩固,將梁橫隔板上鋼筋與安裝好的T梁橫隔板鋼筋焊接,保證T梁安全平穩,這樣依次安裝下一片梁,整垮梁全部安裝完后,可將架橋機縱向飄架,進行下一跨架設,如此循環直到完成。每跨梁的架設一般先準確安裝一片中梁,再安裝其他梁,每跨第一片中梁安裝準確時,應做可靠的臨時支撐,待其相接的下片梁安裝就位后,再將兩片橫隔板上鋼筋互相焊接。
7主要安全技術措施
對于龍門架呵運梁小平車,一般采用定型產品,使用時應按其額定荷載負重,并嚴格遵守其操作規程,確保安全。針對該橋梁工程的特點,重點采取了以下安全措施:
(1)架橋機的強度與鋼度驗算。架橋機在使用前,在根據工程特點和尺寸驗算其強度與鋼度,對主桁架接點,支腿滾輪及軌道等薄弱環節,采取加強措施。在大風季節,使用架橋機時應驗算其荷載橫向傾覆穩定性。(2)架橋機各個支腿應有同步橫移控制器。架橋機橫移過程中,前后支腿應同步進行。其中各種電器應靈敏可靠,同時啟動,同時制動。(3)橋面軌道坡度調平。該橋梁拱8跨,其中8#臺的橋面標高最大,順橋縱向設計有0.935%的縱向坡度。因而架橋機跨墩縱向飄架時,其軌道宜采用枕木調平。橋面設計有橫向坡度,雙幅橋面都以橋中軸線為高點,并以1.5%的坡度向兩側傾斜,因而宜采用槽鋼、鋼板和枕木等把架橋機的橫移軌道調平。同時把運梁小平車兩軌道的標高調整一致。(4)運梁速度控制與抗滑措施。龍門架運梁小平車和架橋機荷載移運梁時,其速度控制在0.1-0.2m/s,即6-12m/min之間。各種軌道的端部應設置可靠有效的止滑擋塊或擋板,要經常性檢查。(5)架橋機對橋面梁體,蓋梁頂的壓力驗算。由于架橋機有四個支腿,在吊梁移運(吞梁)過程中,最不利工況時梁體位于架橋機主桁邊緣,此時后腿與前腿屬于不均衡受力,一般后腿承受的壓力最大,可按一次超靜定梁計算后腿的壓力,其應不大于橋面最大設計荷載。(6)管樁門架的抗傾覆驗算。應該嚴格驗算起抗傾覆安全性,安全系數K=gl/ah,K應大于2.0,才能確保安全。
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