K28+975分离式立交桥预制箱梁安全施工措施分析

发表时间:2016/9/23   来源:《工程建设标准化》2016年8月总第213期   作者:刘持涛
[导读] 充分考虑现场情况后制订了专项施工措施方案以保证施工。最终该桥段顺利完成施工并未对交通造成重大影响。

(中铁十四局集团第二工程有限公司)
  【摘  要】根据立交桥不同上跨路段的施工条件,选择凌晨封道改线绕行或进行吊篮施工,以保证不影响上跨国道及省道车辆通行的同时完成立交桥预制箱梁的施工。在施工过程中采取多种措施保证箱梁安全准确迅速施工。
  【关键词】改线绕行;吊篮;安全措施;体系转换
  引言:
  K28+975分离式立交桥某一路段与国道G106、省道S315相交,同时上跨国道G106及省道S315,为保证施工进度同时不影响国道、省道的车辆通行,要对预制箱梁安装进行详细的施工措施策划。
  1 工程概况
  本合同段K28+975分离式立交桥与G106国道及S315省道交叉,为上跨G106国道及S315省道而设, 左幅起止桩号为ZK28+456.5~ZK29+486.5,全长1030m;右幅起止桩号为YK28+457.5~YK29+492.5,全长1035m。平面图见下图1。
  
  图1    K28+975分离式立交桥桥位平面图
  2.K28+975分离立交施工安全控制措施
  2.1上跨国道G106处施工方案
  K28+975分离式立交桥半幅为4片梁,经考察计算,架桥机过孔、架梁、梁体就位,架设完一片梁后,回梁厂移梁、装车、运梁至现场,每片梁耗时大约需要50分钟左右。K28+975分离式立交桥箱梁架设时拟采取改线方案,改线前应联系路政及交警部门配合改线,并提前发布公告,将改线线路及时间予以通报。G106国道封闭时,过往车辆通过S315省道及青龙路进行绕行,绕行线路见图2  G106国道改线绕行图。当部分车辆无法绕行时,待前面一片梁体架设就位完后、运梁车运下一片梁的间隙,全幅开放交通至下一片梁运至现场(大约有30分钟时间),在下一片梁过孔开始时再次临时全幅封闭,如此循环,直至半幅箱梁全部架设完成。因架桥机过孔和箱梁安装期间,部分车辆无法通行,经考查晚上23点开始到早上6点时间段内车辆较少,故选择在晚上23点开始封闭交通过孔架梁,至半幅全部架设加固完成。
  K28+975分离式立交桥桥面系采取半跨施工,封闭相对应的G106国道半幅车道,改由半幅通行。
  2.2上跨省道S315处施工方案
  K28+975分离式立交桥箱梁架设上跨S315省道时拟采取改线方案,改线前应联系路政及交警部门配合改线,并提前发布公告,将改线线路及时间予以通报。S315省道封闭时,过往车辆通过G106国道及青龙路进行绕行,绕行线路见图5.3.1  S315省道改线绕行线路图。当部分车辆无法绕行时,待前面一片梁体架设就位完后、运梁车运下一片梁的间隙,全幅开放交通至下一片梁运至现场(大约有30分钟时间),在下一片梁过孔开始时再次临时全幅封闭,如此循环,直至半幅箱梁全部架设完成。因架桥机过孔和箱梁安装期间,部分车辆无法通行,经考查晚上23点开始到早上6点时间段内车辆较少(详见附件:S315省道车流量统计表),故选择在晚上23点开始封闭交通过孔架梁,至半幅全部架设加固完成。
  
  图2 G106国道改线绕行线路图                                      图3 S315省道改线绕行线路图
  K28+975分离式立交桥上跨S315省道桥面系采取挂设吊篮的方案进行施工,根据设计图纸,K28+975分离式立交桥桥下净空约为8.8m,K28+975分离式立交桥桥面系施工时采用下挂安全吊篮,防焊渣及杂物掉落,不封闭交通的施工方案,安全吊篮长度为28m,宽度1.25m,高100cm,可满足设计净空不小于5.2m的要求,安全吊篮采用5#槽钢焊接骨架,横向每100cm一道,纵向每25cm一根钢筋,底面铺竹胶板与骨架绑扎在一起,吊篮两侧满铺彩钢瓦与钢筋骨架紧密连接。K28+975分离式立交桥第10跨箱梁预制时,在箱梁顶板两侧沿顺桥向各布置10个预留孔,相邻两道预留孔距离3.0m,预留孔距离梁两端均匀分布,预留孔纵向距离箱梁边缘50cm,采用Φ40mmPVC管进行预留,安全吊篮采用钢丝绳从箱梁预留孔穿过拉紧,边梁外侧安全吊篮纵向采用钢丝绳从箱梁预留孔穿过拉紧,横向按照每1米一根Φ16钢筋与护栏钢筋临时固结牢固,施工防撞护栏时,固结钢管可临时拆除一根,拆除一根时,应及时在已安装完模板位置补充一根横向固结钢管,确保安全牢固无杂物坠落。
  根据现场实际情况,考虑制作5套安全吊篮,半幅箱梁架设完毕后,先在3个中梁湿接缝处悬挂安全吊篮,分别在3个中梁湿接缝及边梁翼缘板处悬挂安全吊篮,待桥面3道湿接缝桥面板及护栏施工完毕后,拆除安全吊篮。拆除安全吊篮时,为保证安全结合车流量情况,于凌晨3点开始,再次临时封闭交通,拆除时,应投入2台吊车,不少于12名工人,力争尽快将安全吊篮全部拆除,于早上5点之前恢复交通。如果车流量较大,将推迟施工以保证道路通行。如图5、图6、图7。
  
  图5 湿接缝吊加工设计
  
  图6  边梁翼缘板吊篮加工设计图
  2.3预制箱梁施工安全措施
  K28+975分离立交共32跨,共256片小箱梁,其中40箱梁52片,30.5m箱梁24片,30m箱梁164片,29.5m箱梁16片,桥面单幅由4片梁组成,湿接缝宽75cm。
  (1)准备。保证所有通往各起始架梁桥台的便道安全畅通,桥台平整架设通道,铺设枕木、钢轨(含架桥机走行轨道),组装架桥机,空转式车和吊梁试车,架桥机进位,落下前支腿,安设稳定。全面、仔细地检查支柱垂直度、支撑牢固度,并确认可靠,方可进行架梁作业。 在进行跨线箱梁安装时,必须加派专人在改道的两边进行警戒,禁止非施工人员进入移梁影响区。
  (2)运梁。桥梁架设过程中,起吊梁均采用双挂点方法,吊梁作业前,均需进行一次试吊,即用千斤绳捆好梁后,应先起动卷扬机组2~3次,将梁吊起少许,检查钢绳有无跳槽、吊架插销是否正常,确认无异常后方可继续作业。
  吊梁过程中,卷扬机组应作到同步起动,使导梁及梁体受力均匀,防止出现梁体剧烈晃动等不利情况。梁体在起吊、下落时,应尽量保持水平。
  利用运梁平车将待安装的箱梁由梁场运送到架桥机后部主梁内,依次改用起吊天车吊运和安装梁。当前起吊天车起吊梁后,起吊天车和后运梁平车都以4.25m/min的速度运行直到后起吊天车起吊梁后,两天车以4.25m/min的速度安装梁,此时喂梁工作完成。
  (3)落梁及横移就位。落梁时,两吊点天车组应动作一致、均衡,落梁至距横移设施20~30mm时,调整梁体位置,确认无误后继续落梁。
  移梁时,应力求梁体两端均匀同步。
  梁片横移就位后,垫实梁一端,安放支座或临时支座,安放后复核梁端标高和平面位置,首片梁需加斜撑保护,其它梁及时连接梁间钢筋,以防止梁片倾覆。
  当梁片一端安放就位后,采用同样的方法,安放梁片的另一端就位。一孔箱梁就位后,应及时进行横隔板的连接及翼缘板湿接缝混凝土的浇筑。事先需将连接混凝土缝处凿毛、冲洗,以保证新旧混凝土的结合。
  2.4体系转换
  湿接缝混凝土达到规定强度后,即可进行预应力张拉。穿束前全面检查锚垫板和孔道,钢丝束按长度和孔位编号,穿束时对号穿入。穿束利用人工和卷扬机配合进行。张拉前对张拉千斤顶、锚具、预应力束进行检查,按设计规定顺序分批、分段对称张拉并严格执行张拉工艺。张拉完成后,为防止锚头和预应力钢束锈蚀,用混凝土将锚具封在结构混凝土内。
  当每一联箱梁预应力施加完成,且管道水泥浆达到设计强度时,就可以进行体系转换。体系转换是简支变连续施工法的重点,体系转换的成功与否直接关系到连续梁的承载能力,所以在此特别需要注意以下几点:
  ①临时支座垫石采用钢砂箱,拆除临时支座时,使沙箱内钢砂由下部孔洞流出,拆除临时支座。
  ②安放临时支座垫石的高程误差小于1mm,防止出现“三条腿”受力,使箱梁扭曲而影响使用寿命。
  ③支座经过自检和监理检查合格方可使用。支座上下座板必须水平安装,固定支座上下座板应相互对正,活动支座上下座板横向应对正,纵向预留错动量应根据支座安装施工温度与设计温度之差和桥梁混凝土未完成收缩、徐变量计算确定,并在施工阶段进行调整,当体系转换全部完成时桥梁支座中心应符合设计要求。
  ④支座与梁底及垫石之间必须密贴无间隙,垫层材料质量及强度应符合设计要求。桥墩上的永久支座垫石、支座、支座钢板联结成整体后,利用桥墩上的预埋杆件进行预压,消除三者之间的空隙和一部分非弹性变形。
  ⑤在体系转换时测量观察,当下沉量过大时分析原因并及时调整。
  3.结语
  根据现场各道路条件,通过采用凌晨半封闭道路绕行及吊篮等多种施工措施,保证施工进度安全同时尽量减少了对已有国道省道的通行车辆影响,充分考虑现场情况后制订了专项施工措施方案以保证施工。最终该桥段顺利完成施工并未对交通造成重大影响。
  参考文献:
  [1]陆元春, 李国平, 何晓光,等. 简支变连续施工方法及其结构:, CN103938546A[P]. 2014.
  [2]郭超祥. 秀延河大桥预应力箱梁施工方案浅析[J]. 山西建筑, 2008, 34(36):330- 332.
  [3]王月松. 高速公路桥梁的大跨度现浇箱梁暨预制箱梁施工关键技术探微[J]. 山东工业技术, 2015(19):95-95.

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