大角度小箱梁安裝技術(shù)關(guān)鍵問題分析與對策

董澤

摘要：本文以S7公路預(yù)制小箱梁安裝作為研究對象，對其大角度小箱梁在進(jìn)行安裝過程中存在的運(yùn)輸安全和高端邊梁兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行分析，并根據(jù)問題提出針對性的對策，對保證箱梁安裝的安全性與有效性非常重要，通過本研究結(jié)果以期對其他安裝人員有所借鑒作用。

Abstract： This paper takes the prefabricated small box girder installation of S7 highway as the research object， analyzes the two key technical problems of transportation safety and high-end side beam in the installation process of large-angle small box girder， and proposes specific problems. The countermeasures are very important to ensure the safety and effectiveness of the installation of the box girder. The results of this study are expected to be useful for other installers.

關(guān)鍵詞：小箱梁;安裝技術(shù);大角度;風(fēng)險(xiǎn);跨橋機(jī)

Key words： small box girder;installation technology;large angle;risk;cross bridge machine

中圖分類號(hào)：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）13-0123-03

0 ?引言

推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施便是高速公路建設(shè)與維護(hù)，小箱梁安裝技術(shù)是橋梁施工與市政維護(hù)過程中普遍應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，但是在實(shí)際安裝過程中可能會(huì)遇到諸多的安全與技術(shù)問題，對這些關(guān)鍵問題進(jìn)行研究，對提高我國小箱梁施工質(zhì)量的提升具有重要的作用，推動(dòng)我國高速公路建設(shè)穩(wěn)步向前發(fā)展。

1 ?項(xiàng)目概況

S7公路（主線收費(fèi)站-月羅公路）新建工程起于主線收費(fèi)站前，沿界河楊涇北上經(jīng)嘉定區(qū)馬陸鎮(zhèn)、寶山區(qū)羅店鎮(zhèn)、止于月羅公路，路線全長約4.16km。

本工程分3個(gè)標(biāo)段，Ⅱ-3標(biāo)的范圍為樁號(hào)：EK8+350～K9+842，路線全長約1.492km，主線EK8+384.373（WK8+371.250）～K9+842為高架橋梁，EK8+384.373（WK8+371.250）以前為地面段，美蘭湖路到月羅公路之間設(shè)置地面鋪路。其中樁號(hào)K9+842的高架橋橋墩及伸縮縫計(jì)入Ⅱ-3標(biāo)，小箱梁的預(yù)制和運(yùn)輸計(jì)入Ⅱ-1標(biāo)。本標(biāo)段橋梁工程包括樁號(hào)EK8+384.373（WK8+371.250）～K9+842主線高架橋、3條月羅公路南側(cè)平行匝道橋及3座地面輔道橋。在主線高架上部結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要采用的是簡支預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制小箱梁，橋面連續(xù)。小箱梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m，梁高1.6m，頂板厚20cm，底板厚20～30cm，腹板厚19～32cm。

2 ?小箱梁安裝施工方案介紹

2.1 小箱梁的構(gòu)造和重量

主線高架采用預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制小箱梁，橋面連續(xù)。本標(biāo)段小箱梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30m，梁高1.6m，頂板厚20cm，底板厚20～30cm，腹板厚19～32cm。小箱梁采用C50混凝土，共計(jì)559片。（圖1、表1）

2.2 SCC2500型250t履帶吊、主臂工況額定起重量

SCC2500型履帶吊性能如表2所示。

SCC2500型250t履帶吊外形尺寸如圖2所示。

2.3 250t履帶式起重機(jī)“雙機(jī)抬吊”施工工藝

根據(jù)預(yù)制梁的構(gòu)造和重量，確定采用兩部250t履帶式起重機(jī)“雙機(jī)抬吊”的施工工藝，每部起重機(jī)設(shè)置兩個(gè)吊點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場施工條件以及起重機(jī)相對于橋跨位置，采取不同的施工工藝，具體如下：

①一般梁（一內(nèi)一外）：當(dāng)前跨吊裝時(shí)，旁邊的跨一跨已完成吊裝作業(yè)，另一跨未完成，一部吊機(jī)停于跨內(nèi)，一部停于跨外。

②關(guān)門梁（雙跨內(nèi)）：當(dāng)前跨吊裝時(shí)，旁邊的跨均已完成吊裝作業(yè)或因其他原因無法在相鄰跨內(nèi)施工，可能出現(xiàn)的關(guān)門梁，雙機(jī)都停在跨內(nèi)。（圖4）

③雙跨外：當(dāng)前跨吊裝時(shí)，相鄰兩跨均未完成吊裝作業(yè)、兩部吊車都停在跨外，在跨越河塘及社會(huì)道路時(shí)采用雙跨外吊裝方式。（圖5）

3 ?大角度小箱梁安裝技術(shù)關(guān)鍵問題分析

3.1 運(yùn)輸安全問題

運(yùn)輸安全問題主要包括路面運(yùn)輸與橋面運(yùn)輸兩個(gè)方面的問題，其中路面運(yùn)輸安全主要體現(xiàn)在梁高2.2m，而運(yùn)輸車量的高度為1.2m，在進(jìn)行運(yùn)輸過程中可能會(huì)發(fā)生傾覆問題，確保路面運(yùn)輸安全是整個(gè)安全防范當(dāng)中的重點(diǎn)內(nèi)容。而對于橋面運(yùn)輸而言，前跨梁在完成架設(shè)之后，對下一個(gè)跨量進(jìn)行施工過程中，運(yùn)梁車需要在尚未進(jìn)行濕接縫澆筑的兩個(gè)片梁間，但是現(xiàn)場因?yàn)闆]有鋼軌或者是小平車等有利的運(yùn)輸條件，當(dāng)運(yùn)梁車運(yùn)行在尚未進(jìn)行濕接縫澆筑兩個(gè)量體之間，可能會(huì)導(dǎo)致已經(jīng)完成架設(shè)的小箱梁出現(xiàn)傾覆的問題，這是本工程所需要重點(diǎn)考慮的技術(shù)和安全問題。

3.2 高端邊梁問題

在項(xiàng)目實(shí)際施工過程中，小箱梁安裝在高端邊梁存在有如下兩個(gè)關(guān)鍵問題：其一為梁板內(nèi)側(cè)標(biāo)高過大，也就是高端邊梁在完成落梁之后，雖然護(hù)欄邊線位置是準(zhǔn)確無誤的，但是內(nèi)側(cè)臨時(shí)支座卻存在脫空問題。其二是高端邊梁的穩(wěn)定性問題，由于待架位置是處于超高段的，在對前中支腿的下橫梁進(jìn)行鋪設(shè)的過程中兩側(cè)高差的相差距離是有一定上限的（通常為90cm）。若利用硬雜木支墊橫梁，可能會(huì)因高側(cè)方木的接頭較多，進(jìn)而導(dǎo)致其受力之后產(chǎn)生較大的壓縮量，使得橫梁的水平性受到影響，增加了在對邊梁架設(shè)時(shí)支腿下橫梁端頭失穩(wěn)的危險(xiǎn)。

4 ?大角度小箱梁安裝技術(shù)關(guān)鍵問題解決對策

4.1 運(yùn)輸安全問題解決對策

針對地面運(yùn)輸存在的安全問題，可以采取如下解決對策：首先在對施工道路進(jìn)行修筑過程中，需要保證地基具有足夠的承載力，如果路基底部存在的軟土?xí)r，需要將其全部清除，并整體利用1m厚度優(yōu)質(zhì)拆方土對其進(jìn)行修筑，同時(shí)表面在利用碎石灌縫進(jìn)行找平[1]。為了避免梁體在運(yùn)輸過程中發(fā)生傾斜，需要確保所鋪道路的橫向坡度需要足夠的水平，根據(jù)運(yùn)梁車所具有的爬坡能力，要保證道路縱向坡度不能夠超過5%。其次，梁體和運(yùn)梁車間也要采取有效的加固措施。根據(jù)小箱梁側(cè)面具有的傾斜度，運(yùn)梁車和小箱梁兩者的接觸位置需要焊接一定數(shù)量坡度為4：1的三腳架，該三腳架需要采取10cm角鐵材料進(jìn)行焊接，高度為60cm，和梁側(cè)面距離為5cm。防止三腳架和小箱梁出現(xiàn)直接接觸導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)劃傷，中間需要填塞相應(yīng)的厚木方[2]。小箱梁在完成裝車之后，需要利用5t倒鏈對其加以捆綁，如圖6所示。

針對橋面運(yùn)輸存在的安全問題，可以采取如下解決對策：首先，需要進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算，將最不利載荷狀況下的傾覆連接狀態(tài)作為驗(yàn)算的對象，這是由于運(yùn)梁車在對小箱梁進(jìn)行運(yùn)輸過程中，運(yùn)邊跨邊梁處于中跨中梁狀態(tài)是最為危險(xiǎn)的情況，按照如圖7所示的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算。圖7中的P1和P2分別是中跨中梁重量與上梁和運(yùn)梁車總重，兩者分別是139.32t和167t，根據(jù)相關(guān)計(jì)算顯示，小箱梁運(yùn)輸過程中的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)為2.87，所以運(yùn)梁車在對箱梁于小箱梁上進(jìn)行運(yùn)送過程中，不會(huì)出現(xiàn)傾覆情況的發(fā)生。但是當(dāng)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)選擇1.3時(shí)，通過計(jì)算可知，運(yùn)梁車在進(jìn)行縱向行走過程中，偏移量不能超過28cm。因此，在本項(xiàng)目工程當(dāng)中，對運(yùn)梁車所行走的路線偏移量進(jìn)行控制，是確保安全重要的因素。為避免運(yùn)梁車出現(xiàn)走偏現(xiàn)象，運(yùn)梁車在進(jìn)行運(yùn)梁過程中，可以通過在車輛兩側(cè)懸掛彩旗形式，引導(dǎo)司機(jī)行進(jìn)過程中保持直線行駛。其次，梁體和運(yùn)梁車間需要采取相應(yīng)的加固措施。當(dāng)運(yùn)梁車行走在小箱梁之上時(shí)，對濕接頭與張拉孔處采取2cm厚度的鋼板進(jìn)行加蓋，確保運(yùn)梁車行進(jìn)的穩(wěn)定性，同時(shí)保證小箱梁端處鋼筋不會(huì)出現(xiàn)被壓變形情況的出現(xiàn)[3]。

4.2 高端邊梁問題解決對策

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，針對出現(xiàn)的問題可以采取如下對策進(jìn)行處理：①先將該端護(hù)欄標(biāo)高及線形調(diào)整到位，若另一端護(hù)欄標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高，將另一端內(nèi)外兩側(cè)臨時(shí)支座墊至或略大于設(shè)計(jì)標(biāo)高，該端臨時(shí)支座脫空現(xiàn)象會(huì)消失或存在未壓實(shí)狀態(tài)，可利用3mm墊物進(jìn)行增加壓實(shí);②檢查濕接縫鋼筋是否出現(xiàn)重疊、沖突情況，若存在梁板前后位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或濕接縫鋼筋處理;③在護(hù)欄標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，先將外側(cè)臨時(shí)支座抽取墊物致護(hù)欄標(biāo)高或略高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，需要考慮墊物壓縮量，然后將內(nèi)側(cè)臨時(shí)支座向外側(cè)稍許移動(dòng)，距梁板邊沿不小于3cm，利用梁板自動(dòng)傾倒特點(diǎn)進(jìn)行護(hù)欄及梁板整體標(biāo)高、線形同步控制;同理低端邊梁外側(cè)臨時(shí)支座抽取至或略大于設(shè)計(jì)標(biāo)高，內(nèi)側(cè)臨時(shí)支座，內(nèi)側(cè)臨時(shí)支座向外側(cè)臨時(shí)支座向適當(dāng)稍許移動(dòng)，將臨時(shí)支座用墊物墊實(shí)。一般將外側(cè)臨時(shí)支座抽取至或略大于設(shè)計(jì)標(biāo)高，內(nèi)側(cè)臨時(shí)支座直接墊至壓實(shí)狀態(tài);④若垂直度偏小（護(hù)欄外倒）且護(hù)欄標(biāo)高符合要求時(shí)，可將外側(cè)臨時(shí)支座抽取3～5mm墊物，并將外側(cè)臨時(shí)支座稍許外移;一般情況只需將梁板小幅度提起，然后將墊木（增加至2個(gè)）向內(nèi)側(cè)稍許移動(dòng)即可進(jìn)行垂直度調(diào)整;⑤若該端脫空嚴(yán)重，另一端標(biāo)高等于會(huì)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，可將脫空端護(hù)欄標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，然后將另一端外側(cè)臨時(shí)支座稍微下降，并將內(nèi)側(cè)臨時(shí)支座抽取至相應(yīng)的脫空狀態(tài)，采用情況一的處理方案進(jìn)行調(diào)整。

5 ?結(jié)論

S7公路（主線收費(fèi)站-月羅公路）新建工程II-3標(biāo)段小箱梁共計(jì)559片，安裝采用了本文所訴解決策略，對工程當(dāng)大角度小箱梁安裝過程中的運(yùn)輸安全與高端邊梁兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題做到了有效的控制，有效保證了小箱梁安裝施工過程中的安全性與技術(shù)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張欣.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工常見問題與對策[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，19（6）：920.

[2]陳澤.裝配式簡支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁病害原因分析及加固設(shè)計(jì)[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2017，36（1）：37-38.

[3]張讓林.淺析高速公路預(yù)制箱梁施工問題與解決對策[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，44（33）：1011.