大跨度移动模架安拆方案研究

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第21期   作者:谢何伍
[导读] 摘要:近几年,大跨度连续梁桥采用移动模架逐孔浇筑的方法越来越多,尤其浇筑多跨等截面连续梁桥时,体现了其施工效率高、工期快、经济效益明显的特点。
        中国水利水电第五工程局有限公司  四川成都  610000
        摘要:近几年,大跨度连续梁桥采用移动模架逐孔浇筑的方法越来越多,尤其浇筑多跨等截面连续梁桥时,体现了其施工效率高、工期快、经济效益明显的特点。但移动模架作为大型特种设备,对安装场地要求较高。本文针对国外项目特殊工况下的移动模架安拆方案进行研究。
        关键词:顶推;拼装;移动模架;拆除
        1 移动模架简介
        1.1 施工背景
        塞尔维亚贝尔格莱德绕城公路15#桥梁全长598m,共13跨,标准跨径45m,首末跨为42.85m,桥梁高度达到31.5m。桥梁底部地质较差,主要为淤积层,共有2道铁路、3条沟渠横穿桥梁底部。桥梁面板为单室箱梁,箱梁宽度1.65m,采用移动模架法进行逐孔浇筑面板。
        1.2 移动模架情况介绍
        移动模架由国内厂家设计和建造,通过海运到达项目部。移动模架为上行式,主梁分为6节,鼻梁分为3节,最大重量24.29t,总重量344t,主要构件参数见表1。
        表1   移动模架主要构件参数一览表
 
        图1  拼装流程
        1.3 特殊工况介绍
        15#桥梁两侧桥台坡度较大;S14号桥台与隧道连接,桥台后方无安装场地;S1桥台已完成混凝土浇筑。针对此工况,无法按照常规工艺在路基上进行拼装,现场反复研究和移动模架设计优化,最终确定在跨中逐节安装,顶推前移的方案。
        2 移动模架安装方案研究
        2.1 拼装流程
        移动模架拼装位置在S14桥台、S13桥墩之间,采用顶推法拼装,利用S14桥台前的平地作为主要的拼装场地,逐节顶推安装鼻梁、主梁等构件,然后利用起重机高空安装其他构件并进行预压等后续工作。主要拼装顺序见图1。
        2.2 存放和拼装场地准备
        (1)拼装场地进行开挖,开挖高程与S14桥台承台上表面平齐。
        (2)浇筑临时支墩作为首跨浇筑后支点,要求临时支墩承受竖向载荷300t。
        (3)S14桥台和S13墩之间距S14桥台中心9m和29m处搭设临时拼装支架,要求拼装支架承受竖向载荷150t,水平载荷30t。
        (4)S14桥台与S13桥墩之间的平地作为构件存放场地,鼻梁、主梁运到工地后根据拼装顺序依次摆放,并预留足够的吊车停放场地;
        (5)拼装场地面应有排水坡,不允许任何积水。
        (6)吊车作业区域无高压线及其它电力线通过。
        2.3拼装步骤
        (1)拼装场地布置见图2和图3。
 
        图2  拼装场地平面布置图
 
        图3  拼装布置图
        (2)牛腿的安装
        S13桥墩牛腿安装时,用吊机起吊到位后,用钢丝绳和手拉葫芦将托架悬挂到墩顶暂时固定,待墩身另一侧的托架安装并暂时固定后,将托架对拉杆安装并紧固。紧固后将临时固定解除,然后将推进小车安装好。牛腿的顶面应用水准仪抄平,以便小车在牛腿顶面能顺利滑移,上下精轧螺纹钢所需要的预紧力每根均为F=250 kN/根。使用时注意对精轧螺纹钢的保护,如有弯折或损伤,立即作废弃处理,不得继续使用。
        (3)小车的安装
        吊装小车主千斤顶→纵移油缸→横移油缸→牛腿提升油缸→液压站平台→小车液压站→小车油管→纵移滑梁。调整小车横向间距,使小车保持在模架浇筑状态位置,并锁住横移滑梁,调整纵移滑梁高度,以便模架拼装施工。小车液压系统必须有专门进行负责,小车的液压系统是移动模架的整体的执行机构,包括顶升标高、牛腿自行、开模、合模以及模架整体的纵移过孔,4件小车上液压系统操作必须每个小车指派一人负责液压系统的操作,以免在顶推时出现误操作。
        (4)鼻梁、主梁安装
        拼装鼻梁前,再次检查调整支墩高度处于正确位置。吊机吊起第一节鼻梁就位后,即安装第二节鼻梁,两节鼻梁拼放到一起,用横移镐准确对位后,先安装上下连接板,再上侧面连接板,紧固螺栓,连接成一榀鼻梁。
        第一步:鼻梁1、鼻梁2在S14~S13墩之间地面用高强螺栓连接为一组,然后用100T履带吊转运至临时拼装架1和临时拼装架2上。鼻梁安装见图4。
 
        图4  鼻梁安装图
        拼装鼻梁3,鼻梁接头至临时拼装架1中线位置,吊装主梁构件6,并用主鼻梁连接销轴同鼻梁连接;按上述步骤逐节顶推构件,逐节拼装主梁5、4、3、2、1,并通过高强螺栓连接;主梁安装见图5。
 
        图5  主梁安装图
        (5)横梁的安装
        两榀主梁拼装完毕后,纵向位置纵移到浇筑状态的位置。先将左右两片横梁对接,然后从前到后依次整根和单侧主梁拼装。横梁安装好后,再横移另一侧主梁和横梁法兰对接,如果主梁法兰和横梁法兰之间有间隙,可以垫上调节垫板,不能强行横移。横梁与主梁连接时,连接螺栓先不拧紧,全部连接完毕后,再将主梁与横梁拧紧。待横梁全部安装完成后,主梁在液压系统作用下,横桥向、顺桥向依次准确就位。此时系统为一个稳定的框架整体。注意竖向标高的调整应根据不同的施工阶段荷载,每一根上横梁都要通过调节竖向螺旋千斤顶作竖向调整。
        (6)其他
        移动模架的模板系统、液压件装配、电气元件组装、安全监控系统等依据设备设计图纸进行安装,本文不做详细介绍
        3 移动模架拆除方案研究
        3.1 拆除流程概述
        由于S1桥台已完成混凝土浇筑,移动模架纵移时,鼻梁与现有混凝土会冲突,结合现场地形情况,综合研究后,采用预制临时墩,直接在最后跨上进行拆除,移动模架纵移过程中依次拆除鼻梁和主梁。S3#-S2#墩施工完毕后,移动模架纵移过程中依次拆除干涉鼻梁。当设备抵达末跨施工浇筑位后:调整标高---绑扎钢筋---支立内模---浇筑末跨混凝土---预应力张拉。按照拆除鼻梁相同方式依次拆除主梁6、主梁5、主梁4、主梁3、主梁2、后吊梁、主梁1(拆除主梁同时拆除相应模板横梁)。
        3.2 拆除平台布置
        在S2-S1墩之间布置临时支撑平台,临时支架距离S1桥台中心16m,要求拼装支架承受竖向载荷150t,水平载荷30t。临时支架拆装平台见图6。
 
        图6  搭设临时支架布置图
        3.3 移动模架拆除
        步骤一:最后一跨浇筑前,移动模架纵移时,将到达S1前的鼻梁和主梁1拆除,
        步骤二:完成末跨施工后,搭设临时支架,按照上述鼻梁拆除方法依次拆除主梁5、主梁4、主梁3、主梁2,主梁拆除同时优先拆除相应模板横梁;
        步骤三:拆除后横梁后拆除最后一节主梁1;
        4 移动模架安拆注意事项
        (1)参与模架拆装的人员,应认真熟悉、了解、掌握模架构造及工艺流程和模架拆装施工作业方案,做到心中有数,有顺作业,安全拆除。并作好相关技术、安全交底工作。
        (2)对移动模架吊装拆除所需的吊装支架、精轧螺纹钢、锚具、锚板、螺母、连接梁等,安装上认真严格检查并符合使用要求。
        (3)吊装支架应固定可靠,锚垫钢板或钢墩应接触平稳,受力均匀,支架与吊梁以及千斤顶应垂直稳定,加强斜向支撑,防止失稳,过程中应注意观察处理。
        (4)应保证精轧螺纹钢位置准确,垂直受力。吊杆4个点同时提升下放,每次提升下放行程应一致,应注意检查修正,原则上应保持主梁在下放时呈水平状态,以减少吊杆受折带来的风险。
        (5)主纵梁起吊后,应停止观察60min。检查吊装设施各部位,如吊架、吊杆、螺帽、吊点及承力分配梁处焊接缝等。无问题后方可拆除牛腿出洞。
        (6)设置必要的梯道、步道板,平台护栏、安全网等。高空作业人员必须系好安全带,戴好安全帽,穿好防滑鞋等。
        (7)吊装拆除时必须有统一的指挥、统一的信号。加强沟通,协调配合,确保安全。
        (8)作好现场内道路运输及场地平整,吊车行走道路和工作地点要坚实平整,以防沉陷发生事故。并作好运输沿线的障碍清理工作,确保运输通畅。
        5 总  结
        本文根据塞尔维亚绕城公路项目15#桥梁特殊工况下,对移动模架的安拆方案进行研究,确定了设置临时支撑、跨上拼装、顶推前移的安装方案和设置临时支撑、逐节拆除的拆除方案,未破坏已浇筑的桥台混凝土,对桥台提前完成的桥梁的移动模架安拆具有参考意义。
        参考文献:
        【1】中华人民共和国行业标准 JTG0-2016 建筑施工高处作业安全技术规范【S】 北京:人民交通出版社,2016
        【2】中华人民共和国行业标准 JTGF90-2015 公路工程施工安全技术规范【S】 北京:人民交通出版社,2015
        作者简介:谢何伍,出生于1987年6月20日;男;汉族;籍贯,安徽安庆;现任水电五局塞尔维亚贝尔格莱德绕城公路项目总工;工程师,学士学位,现从事国际工程管理。
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