摘要:由于箱梁的体积非常大,同时也非常重,因此,在进行架设的时候,还是非常危险的,本文通过对进行架设前后的相关工作进行阐述,举出了箱梁架设的准备工作,箱梁预制技术,分析了箱梁架设中需注意的一些施工技术。
关键词:40m箱梁;架设;施工技术
1 工程概况
国道北京至抚远公路汤原至佳木斯段改扩建工程起于京抚公路K0+000,止于K31+812,全长31.812公里。
K0+954公铁分离桥第6孔跨绥佳铁路,第6孔预制箱梁尺寸为:梁长40m,梁高2m,中梁顶宽为2.4m,边梁顶宽为2.85m,底宽均为1m。桥梁上部结构形式为4×22.75m+3×40m+4×22.75m预应力混凝土后张箱梁,全桥共计44片箱梁,其中第6孔预制箱梁尺寸为,梁长40m,梁高2m,中梁宽为2.4m,边梁宽为2.85m,共计2片中跨中梁、2片中跨边梁。
2 混凝土预制箱梁架设方案
桥梁上部结构均采用预应力混凝土箱梁,所有预应力混凝土箱梁集中预制,统一存放,为了方便施工,我标段计划将第6孔梁用运梁车于10月31日下午提前运至距桥位500m的新建路基上。架梁当天提前做好施工准备,封锁时间一到立即进行架梁施工。因我标段在10月30日已经进行第1-3跨施工,现场设备运转一切正常,完成了试吊和架设的磨合工作,为跨铁路梁的架设提供了施工经验。所有桥梁的箱梁均在胜利乡预制梁场集中进行预制,由运梁车运至原有桥上相应位置,汽车起重机在5#和6#桥墩两侧进行箱梁架设。
2.1起重钢丝绳检算:
箱梁吊装单件最大重量为163.86t。由于负荷前后平均分配,即单端承担163.86/2=81.93t的箱梁荷载。
参数取值如下:
选用钢丝绳结构为:6×37;
钢丝绳的公称抗拉强度采用:σ=1770Mpa;
安全载重系数采用:K=8;
钢丝绳之间受力不均匀系数取a=0.82
钢丝绳的破断拉力:Pg
钢丝绳受力选取如下:
单支钢丝绳受力S=F/2=81.93/4≈20.48T
S=Sb/K=a×Pg/K1 Pg=S×K/a=20.48×8/0.82=199.8t=1998KN
又因钢丝绳截面积A=Pg/σ=1988×103/1770=1123.16mm2
而φ56的钢丝绳的截面积为1240mm2,φ60的钢丝绳的截面积为1420mm2
为了安全起见,我们选用φ60的钢丝绳,能够满足起吊施工要求。
2.2吊点布置
箱梁吊装采用兜底吊,吊装钢丝绳穿过箱梁底部,吊点设置在端部靠近端横梁的位置(端部以内100cm位置),避开支座位置。钢丝绳与箱梁之间设置橡胶衬垫,防止吊装破坏混凝土外观。吊装钢丝绳长度15m,共2根,钢丝绳与梁体间夹角55°。
2.3梁场装梁
箱梁在预制场装车起吊设备采用预制场两台龙门吊吊装。箱梁运输采用4台运梁车。考虑到同一跨箱梁排水坡,运梁车在进入箱梁预制场之前应根据存梁场所运箱梁的排水坡方向来确定运梁车的方向。龙门吊把构件吊运至运梁车上方,启动横移天车将箱梁底部对准运梁车凹型架。龙门吊把箱梁缓缓降入凹型架中,用螺旋夹紧板夹住构件,保持运梁车横向水平。运梁车以匀速驶出预制场,在指定位置停妥,完成装车。
每台运梁车装运一片箱梁。箱梁与拖挂车固定采用限位器固定;并在箱梁两侧用4道10t倒链与牵引车、拖车拉紧,防止侧向滑动,牵引车与拖车采用钢丝绳限止其相互间位置。梁场指挥人员事先拟定起梁顺序,并将箱梁编号。箱梁起吊过程中龙门吊及相关人员必须听从指挥人员指挥,严格按照箱梁编号进行起梁,最后将梁稳稳的放在运梁车上,再进行下一片梁的起吊准备工作。
2.4 箱梁运输
运梁之前,先检查箱梁是否已固定牢固,待检查确认后再进行运梁。箱梁吊运过程中,要注意起吊的平稳;在运输中构件要平衡放正,作特制的固定架,防止倾覆,并采取防止构件产生过大负弯矩的措施,以免断裂。为了安全起见,门架移动,起吊大梁,横向就位等均需缓慢进行。
箱梁运输过程中,牵引车和挂车的车速应慢而稳。车辆转弯、掉头应在路面平实、回转半径满足拖挂车回转半径要求处进行。对不平路面或变坡较大的路面,应提前整修,否则不得通行。
2.5现场吊装
运梁车未到达现场之前,现场提前做相应准备工作:
⑴根据现场地基情况、架梁位置等因素将两台汽车起重机安置稳定;
⑵检查钢丝绳是否有损伤,各紧固螺钉是否松动及皮带松紧程度;
⑶汽车起重机手刹是否制动,汽车起重机放下支架后,全部轮胎均需离开地面,工作半径有效高度以外5m内障碍物应予以清除;
⑷工作前空负荷运行5分钟以上,检查工作机构运行是否正常,安全装置是否可靠;待梁运至现场后,指挥人员指挥梁车停至指定位置,现场施工人员将吊绳固定在梁两端的吊装孔内,并在钢丝绳拐角处做好保护,防止绳索受到磨损,产生安全隐患。等准备工作一切就绪后,汽车起重机在指挥人员的指挥下缓缓起梁。箱梁吊起后在技术人员配合下缓缓落梁,保证梁头的纵横向位置准确。
①吊装前在汽车汽车起重机支腿下铺设路基板或钢板,使汽车起重机站位处的地基承载力满足要求。两台汽车起重机按照吊装示意图站好位置;
②运梁车按照箱梁的大小里程方向驶入运梁便道,做好吊装前的各种准备工作。
③试吊:首先两台汽车起重机落钩,系好钢丝绳后,汽车起重机缓慢起钩,待两车受力分别在82t 左右时, 第一台汽车起重机停止动作,由另一台汽车起重机继续缓慢起钩,待箱梁端头离开梁车时,停止动作,然后第一台汽车起重机缓慢起钩。两端端头均离开梁车后, 两侧汽车起重机同步缓慢起钩,当箱梁起升距梁车5-10厘米后,两台汽车汽车起重机停止起钩,停顿3-5分钟无异常后,汽车起重机方能作下一步动作。
④箱梁架设就位:两台汽车起重机继续起钩,当箱梁起升至距梁车面 1.0m 左右后,汽车起重机停止动作,待箱梁平稳后,检查运梁车与梁体是否有接触,确认无接触后运梁车缓慢驶离。当箱梁移送至盖梁上方编号相应位置,两台汽车起重机停止动作,待箱梁平稳后,缓慢落钩至距盖梁上方10-15cm 处(保持箱梁的平稳),待校正好垫片后,两台汽车起重机同时缓慢落钩,桥梁就位。
⑤箱梁固定:以同样的方法把第二片箱梁边梁安装到位,用钢筋将已架设梁片焊接成一体。使其成为一个整体。
⑥按照此方法把剩余箱梁安装完毕,箱梁吊装全部结束。
2.6落梁与支座安装
①落梁就位安放支座应符合下列规定:支座底面中心线应与墩台支承垫石顶面画出十字线相重合。梁缝应符合规定尺寸。在保持梁竖直的前提下,梁片间隙应符合规定。支座底面与墩台支承垫石顶面应密帖,上座板(顶板)与梁底之间应无缝隙,整孔梁严禁有三条腿现象。
②支座安装应做到平、密、紧。当支座下有缝隙时,应以相应厚度钢板垫实。
③橡胶支座安装后应符合下列规定:支座与梁底或支承垫石顶面之间无滑移或脱空现象。无初始剪切变形。垂直压缩量不大于设计值,侧看无不均匀鼓凸。表面无裂纹。技术参数:平整度±5mm、垂直度1.2%、高程+8,-5mm。
2.7连接焊接
连接焊接采用合格的焊条,焊接质量合格。焊缝:厚度不得小于8mm,并不应有裂缝和气孔等缺陷。电焊采用交流焊机,焊机应符合现行国家标准,电焊焊条和连接钢筋应保持干燥状态。
3吊装注意事项及质量检验标准
(1)架梁前对墩台水平、跨距、中线、梁体在曲线上的位移量进行精确计算,根据实际放样的线路中心线和墩台中心里程,按设计图准确地在盖梁面上放出每孔梁的纵向中心线、箱梁端位置横线及支座部轮廓线或中心十字线,在梁端位置横线上定出各片梁底部边缘的点。
(2)箱梁吊装前,检查箱梁顶板排水坡的方向,若该片箱梁排水坡方向与前述不一致时,则必须在预制场出口处掉头。
(3)起吊时所使用的设备应齐全,场地清理工作完成,运输道路及汽车起重机停站场地经过压实加固。
(4)箱梁用运梁车由制梁场用龙门吊装车,一般一车运一片,装梁时,必须等距离要求,边梁运输根据安装位置、运输路线,确定装车方向。
(5)箱梁落吊时轻轻下落,不得扰动橡胶支座,使板梁就位准确。