談高速公路箱梁架設(shè)及安裝施工工藝

肖　勝

(中鐵五局集團(tuán)第四工程有限責(zé)任公司，廣東 韶關(guān)　512031)

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談高速公路箱梁架設(shè)及安裝施工工藝

肖勝

(中鐵五局集團(tuán)第四工程有限責(zé)任公司，廣東 韶關(guān)512031)

結(jié)合貴州省湯家分離式立交橋工程實況，選取了雙吊車抬吊法架梁方案，介紹了箱梁架設(shè)前的準(zhǔn)備工作，從架梁順序、吊車就位、箱梁運輸、連續(xù)段施工等方面，闡述了箱梁架設(shè)的施工技術(shù)，指出雙吊車抬吊法架梁方案操作簡單、工作效率及安全性高。

箱梁，吊車，支座，應(yīng)力

1　工程概況

湯家分離式立交橋位于貴州省銅仁市印江縣境內(nèi)，下部為柱式墩臺，挖孔灌注樁基礎(chǔ)，左線中心里程為ZK122+855.00，上部結(jié)構(gòu)孔跨布置為(6×25)m小箱梁，有邊梁12片，中梁12片；右線中心里程為K122+852.50，上部結(jié)構(gòu)孔跨布置為(7×25)m小箱梁，有邊梁14片，中梁14片，最重邊跨邊梁為74 t。箱梁架設(shè)程序為先簡支后連續(xù)，設(shè)臨時支座176個，箱梁架設(shè)后澆筑連續(xù)段、中橫梁和濕接縫，張拉負(fù)彎矩鋼絞線，然后拆除臨時支座，完成體系轉(zhuǎn)換。

2　架梁方案選擇

本標(biāo)段有兩座橋，湯家分離式立交橋是其中一座，另一座橋位于小里程。梁場和另一座橋之間隔著一條隧道。在當(dāng)時，因隧道尚未貫通，沒有運梁通道，所以，另一座橋無法在短時間內(nèi)架梁。如用架橋機(jī)架設(shè)湯家分離式立交橋，則此橋架設(shè)完后，架橋機(jī)將會閑置一段時間；如等到隧道貫通后兩座橋一起架，則梁場會存滿梁，導(dǎo)致制梁工作停止。

橋梁墩頂距地面(填筑后)最大高差約為9 m；橋址區(qū)面層地質(zhì)為粉質(zhì)粘土，承載力達(dá)到140 kPa,底層地質(zhì)為中風(fēng)化灰?guī)r石，承載力達(dá)到1 500 kPa，地質(zhì)情況較好；橋梁上部無高壓線等架空物；箱梁數(shù)量不大，只有52片。

綜合考慮以上因素，決定采用雙吊車抬吊法架梁。

3　施工準(zhǔn)備

3.1組織準(zhǔn)備

成立架梁及安裝工作小組，明確各項工作的責(zé)任人。

3.2技術(shù)準(zhǔn)備

1)編制架梁及安裝方案，并報監(jiān)理批準(zhǔn)。2)對參與架梁及安裝的人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。3)測量放線。a.在蓋梁頂放出臨時支座、永久支座及箱梁的位置。b.測出各臨時支座處蓋梁頂面的高度，以作為控制臨時支座高度之用。

3.3現(xiàn)場準(zhǔn)備

1)梁體檢查、預(yù)埋鋼板除銹。對成品梁進(jìn)行再次檢查，包括梁體混凝土及壓漿強(qiáng)度、梁長、梁高、預(yù)拱度、預(yù)埋件位置及尺寸、負(fù)彎矩波紋管等；檢查邊跨非連續(xù)端梁底預(yù)埋鋼板是否有浮銹，如有，則需清理干凈。

2)運量通道。從梁場出梁口(K121+945)至湯家分離式立交橋起點(K122+759)，運輸路線為：預(yù)制場→路基→湯家分離式立交橋，運輸線路長814 m。

將橋臺后挖方路基表面填平整，左右線之間修建運輸便道和吊裝場地，采用路基棄渣分層填筑，振動壓路機(jī)碾壓密實。運輸?shù)缆纷畲罂v坡為4%，最大橫坡為3%。

3)橋下地基處理。將吊車擺放位置的地基整平壓實，壓實度達(dá)到95%。

3.4主要材料及機(jī)械準(zhǔn)備

1)主要材料。a.永久支座。GYZF4 250×65型橡膠支座32個，GYZ 350×74型橡膠支座88個，產(chǎn)品合格且相關(guān)資料齊全。b.臨時支座。臨時支座采用砂筒，為圓柱狀，分為砂桶和墊塊兩部分。內(nèi)筒為φ168 mm(內(nèi)徑)×160 mm，壁厚為6 mm，頂部焊接6 mm厚鋼板的預(yù)制C30混凝土墊塊。外筒為φ193 mm(內(nèi)徑)×180 mm，壁厚為7.5 mm，底部焊接8 mm厚鋼板的圓柱體。嚴(yán)格控制加工尺寸，焊接牢固。根據(jù)蓋梁頂面臨時支座處的實測高程及對應(yīng)固定支座頂面的設(shè)計高程，調(diào)整臨時支座的高度。經(jīng)過兩次以上試壓壓緊，并經(jīng)靜壓實驗無沉降，無損壞后方可投入使用。對臨時支座進(jìn)行100%試壓驗收，對驗收合格的進(jìn)行編號，以保證安放時位置準(zhǔn)確。

湯家分離式立交共需要臨時支座176個。

2)主要機(jī)械設(shè)備。準(zhǔn)備的主要機(jī)械設(shè)備有：2臺75 t的汽車吊，1臺80 t拖掛車，1臺挖掘機(jī)，1臺推土機(jī)，1臺壓路機(jī)，2臺電焊機(jī)，張拉油泵2臺，張拉千斤頂4臺，壓漿機(jī)2臺。

4　箱梁架設(shè)施工工藝

1)架梁順序。從小里程到大里程；先架右線橋，再架左線橋；先架外側(cè)梁，后架內(nèi)側(cè)梁。

2)吊車試吊。安排兩輛75 t的吊車去梁場，進(jìn)行箱梁試吊。試吊時，將最重的邊跨邊梁從存梁臺座處吊起2 cm～3 cm，持續(xù)時間約10 min。在此期間，要重點檢查吊車自有的鋼絲繩、吊鉤及制動系統(tǒng)，還要檢查吊梁時用的鋼絲繩及卡環(huán)。

3)吊車就位。吊車完成試吊，經(jīng)檢查無問題后，安排吊車去橋下指定位置就位。

4)滑動支座、臨時支座安裝。支座安裝前，將橋臺、蓋梁上的雜物清理干凈。根據(jù)彈好的支座位置線，在橋臺墊石上放置GYZF4 250×65型橡膠支座，并在支座四氟板上涂抹硅脂油。在橋墩墊石外側(cè)蓋梁上放置臨時支座。

5)起梁。將拖掛車開到梁場裝梁的地方，在拖掛車的前、后端梁支點處各水平放置一根枕木。用龍門吊將梁提升到一定高度，平移箱梁至拖掛車上空，緩慢落到拖掛車枕木上。用車上自帶的螺旋式加固器，對梁體進(jìn)行加固定位，并用φ24 mm鋼絲繩及5 t手拉葫蘆將梁捆綁牢固，防止運梁時傾倒。

在梁場的裝車順序與現(xiàn)場的架梁順序一致，且梁端頭的方向須與運至現(xiàn)場起吊安裝的方向相一致。

6)箱梁運輸。運梁時，拖掛車以100 m/min的速度慢速行駛。運輸過程中，有專人時刻觀察整個固定結(jié)構(gòu)有無松動及變形，如發(fā)現(xiàn)不正常情況及時處理。通過交叉路口前，派專人維護(hù)交通秩序，保證拖掛車安全、順利地通過路口。

7)提梁。用雙機(jī)抬吊的吊裝方法提梁。用5 cm粗鋼絲繩捆住箱梁兩端，并分別在箱梁底板兩側(cè)放置保護(hù)墊塊，防止鋼絲繩擠碎梁體混凝土，損壞梁體外觀質(zhì)量。提梁時由專人指揮吊車作業(yè)，緩慢地起吊至對應(yīng)梁片位置。起吊時梁體兩端應(yīng)盡量保持水平狀態(tài)，使整個箱梁荷載均勻分布。

8)落梁。箱梁移至對應(yīng)位置后，微調(diào)，緩慢落梁到位。梁體就位后，檢查梁的四個支座是否穩(wěn)固。如有活動的支座，應(yīng)重新起吊梁體，通過在低的支座上加薄鋼板調(diào)整支座高度后，再次將梁體就位。直至梁體的四個支座全部穩(wěn)固，才能進(jìn)行下一片梁體的安裝。整個落梁過程由專人指揮。

9)固定。落梁后，及時與同跨相鄰梁通過焊接橋面板鋼筋進(jìn)行連接。

5　箱梁安裝施工工藝

5.1連續(xù)段施工順序

1)左線橋。第1階段：澆筑第①,②跨及⑤,⑥跨的跨間連續(xù)段混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，張拉負(fù)彎矩，然后壓注水泥漿。第2階段：澆筑第②,③跨及④,⑤跨的跨間連續(xù)段混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，張拉負(fù)彎矩，然后壓注水泥漿。第3階段：澆筑第③,④跨的跨間連續(xù)段混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，張拉負(fù)彎矩，然后壓注水泥漿。

2)右線橋。第1階段：澆筑第①,②跨及⑥,⑦跨的跨間連續(xù)段混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，張拉負(fù)彎矩，然后壓注水泥漿。第2階段：澆筑第②,③跨及⑤,⑥跨的跨間連續(xù)段混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，張拉負(fù)彎矩，然后壓注水泥漿。第3階段：澆筑第③,④跨的跨間連續(xù)段混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，張拉負(fù)彎矩，然后壓注水泥漿。第4階段：澆筑第④,⑤跨的跨間連續(xù)段混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，張拉負(fù)彎矩，然后壓注水泥漿。

5.2連續(xù)段施工工藝

1)安裝永久支座及底模。將墊石頂面清理干凈，在已放樣好的位置安裝橡膠支座，就位準(zhǔn)確。在支座上面安裝上鋼板。然后安裝連續(xù)段底模、中橫梁底模、頂板負(fù)彎矩鋼束通長范圍內(nèi)的橋面板濕接縫底模。

2)安裝鋼筋。按照設(shè)計圖紙及施工規(guī)范要求，安裝連續(xù)段、中橫梁、濕接縫鋼筋。因為連續(xù)段鋼筋和中橫梁鋼筋有交叉，所以連續(xù)段和中橫梁的鋼筋安裝是同時進(jìn)行的。有些地方，連續(xù)段的鋼筋和中橫梁的鋼筋有沖突，這時要先確保連續(xù)段的鋼筋位置準(zhǔn)確，然后適當(dāng)調(diào)整中橫梁鋼筋的位置。在鋼筋綁扎時，不能改變支座上鋼板的位置。

3)安裝預(yù)應(yīng)力波紋管及穿鋼束。按設(shè)計位置安裝連續(xù)段的波紋管。連續(xù)段的波紋管與兩端預(yù)制梁中預(yù)埋的波紋管用大一號的波紋管作為套管進(jìn)行連接，接頭處用塑料膠布包裹密實，防止?jié)仓炷習(xí)r水泥漿進(jìn)入波紋管。接著安裝波紋管定位鋼筋，焊接時，在波紋管表面覆蓋一層厚濕布，防止焊渣燒壞波紋管。將鋼絞線理順，每隔1 m用鐵絲綁扎好后穿入波紋管中。

4)安裝側(cè)模及堵頭模。模板采用竹膠板。先安裝連續(xù)段和中橫梁的側(cè)模，然后安裝橋面板濕接縫兩頭的堵頭模。模板安裝的接縫嚴(yán)密，支撐穩(wěn)固。

5)澆筑混凝土。先澆筑連續(xù)段及中橫梁的混凝土，接著澆筑頂板負(fù)彎矩鋼束通長范圍內(nèi)橋面板濕接縫的混凝土。采用C50微膨脹細(xì)石混凝土，分層澆筑，搗固密實。澆筑時間定在晚上12點左右。

6)負(fù)彎矩張拉。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的95%且齡期達(dá)到7 d后，開始張拉負(fù)彎矩。采用YDC240Q型千斤頂逐根張拉。張拉程序為：0→初應(yīng)力(10%)→2倍初應(yīng)力(20%)→100%δcom(持荷3 min)→錨固。張拉采用應(yīng)力和伸長量“雙控”，以張拉應(yīng)力為主，伸長量進(jìn)行校核。鋼束的伸長量采用如下方法控制：

ΔL=ΔL1+ΔL2。

其中，ΔL1為從張拉初應(yīng)力到最大應(yīng)力時鋼絞線的實測伸長量；ΔL2為從0到張拉初應(yīng)力的推算伸長量。

現(xiàn)場實際伸長值與理論伸長值相差在6%以內(nèi)，符合規(guī)范要求。

張拉時兩端同時張拉，張拉力的作用線與孔道中心線重合。張拉過程順利，未出現(xiàn)斷絲、滑絲現(xiàn)象。

7)孔道壓漿。張拉完成后，用手持砂輪機(jī)將多余的鋼絞線割除，但需保證鋼絞線出錨具外有3 cm的長度。當(dāng)天進(jìn)行孔道壓漿，采用C50水泥漿。

8)體系轉(zhuǎn)換。待一座橋所有的連續(xù)段、中橫梁、橋面板濕接縫混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，且負(fù)彎矩孔道壓漿達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，即可拆除臨時支座，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換施工。體系轉(zhuǎn)換時，注意保證梁體均勻、同步下降，支座共同受力。

6　結(jié)語

本橋使用吊車架梁，既避免了使用架橋機(jī)造成的機(jī)械閑置，又保證了安全和工期，同時因不需要像架橋機(jī)那樣進(jìn)行拆裝，故操作起來也較簡單。

對于箱梁安裝，重點工作是架梁前對臨時支座進(jìn)行預(yù)壓，這樣既能保證臨時支座的承載力，又能控制好下沉量，有利于箱梁架設(shè)的安全控制和質(zhì)量控制。箱梁落梁后，要及時做好固定工作，以保證施工安全。

[1]JTG/T F50—2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG F80/1—2004，公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]中交一公院.大思高速公路DSTJ—12合同段《兩階段施工圖設(shè)計》[Z].2010.

Discussion on expressway box girder erection and installation construction technology

Xiao Sheng

(FourthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayFifthBureauGroup,Shaoguan512031,China)

Combining with the engineering reality situation of Guizhou Tangjia separated interchange bridge, this paper selected double crane method erection girder scheme, introduced the preparing work before box girder erection, from the girder order, crane in place, box girder transport, continuous section construction and other aspects, elaborated the construction technology of box girder erection, pointed out that the two cranes hanging girder with simple operation, work efficiency and high safety.

box girder, crane, bearing, stress

1009-6825(2016)19-0150-02

2016-04-27

肖勝(1982- )，男，工程師

U445

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