曾一宸
摘 要:連續梁主要布設于跨河、跨既有道路區域,因其所處位置的特性性,在施工其主體結構時使用的臨時支撐體系對連續梁的施工安全、進度、成本有很大影響,尤其對在擁有多種跨度的連續梁群的項目中顯示得更為明顯。本文結合國外某項目特大橋連續梁施工實踐,對支架、掛籃、兜底等的設計及連續梁群的人員及材料組織進行介紹,重點闡述了設計方案的兼容性及施工安全防控的要點等。
關鍵詞:連續梁群;設計優化;臨時支撐
0 引言
雅萬高鐵項目全長150公里,連接印度尼西亞首都雅加達和第四大城市萬隆,最高設計時速350公里,計劃3年建成通車。屆時,雅加達至萬隆的車程將由現在的3個多小時縮短至40分鐘,因印度尼西亞為土地私有制國家,雅萬高鐵大部分設計線路為沿國有高速公路旁并行,該條高速公路旁居住大量村落,縱橫交錯布設大量的高速公路天橋、岔道、河流,造成雅萬高鐵沿線連續梁數量多,多數位于高速公路旁,施工受行車干擾大,連續梁施工進度控制難,施工安全要求高。
如何根據雅萬高鐵現有施工條件及印尼當地建筑材料,組織好連續梁的施工組織建設,合理設計連續梁臨時支撐體系,安全平穩的建設好標段施工任務,是雅萬高鐵參建方最為注重事項,這也為后續建筑企業開拓國外高鐵市場起到借鑒意義。
1 工程概況
DK226特大橋全長39 km,簡支梁1 018榀,現澆梁40 m箱梁3榀,連續梁25聯(含2聯6*32 m道岔連續梁),其中23聯連續梁跨越高速公路匝道或天橋,2聯跨越河流,除道岔連續梁外,其余連續梁截面采用單箱單室、變高度、變截面直腹板形式,主墩采用雙肢實體墩,墩柱斷面為圓端型。25聯連續梁中的小跨度連續梁主要分部在DK226特大橋小里程方向(雅加達方向),大里程方向(萬隆方向)主要布設的是大跨徑連續梁。
2 連續梁群臨時支撐體系設計
2.1 連續梁設計優化
為盡量減少連續梁數量,降低施工難度,通過對本標段的連續梁具體跨度及對連續梁跨河和跨既有道路進行仔細調查,主動編制優化調整布置方案,經過與業主方、設計方、監理方的多次對接,將本標段1聯跨度為(72+128+72)m、1聯跨度為(48+80+48)m、2聯跨度為(55+100+55)m、1聯跨度為(32+48+32)優化為標準簡支梁加非標準簡支梁的多跨度組合形式,極大的緩解了現場施工壓力,通過最終優化設計,確定了標段內的25聯連續梁(含2聯6*32 m道岔連續梁)的具體跨度,管段內跨度48 m連續梁共8聯;跨度64 m連續梁共5聯,結構組合形式:(40+64+44)m;跨度70 m連續梁共3聯,結構組合形式:(45+70+45)m;跨度80 m連續梁共2聯,結構組合形式:(48+80+48)m;跨度100 m連續梁1聯,結構組合形式:(55+100+55)m;跨度128 m連續梁1聯,結構組合形式:(68+128+70)m;三跨以上連續梁共3聯,結構組合形式:(40+80+80+40)m、(40+64+45+64+40)m、(42+64+64+42)m;道岔連續梁共2聯:DK40+057.67(6*32 m)、DK41+763.36(6*32.6 m)。
2.2 0#塊臨時支撐體系方案比選
經編制具體施工方案與實踐論證,項目技術人員根據現場實際情況及項目材料的周轉性,確定管段內連續梁0#塊采取墩旁鋼管支架及托架的形式進行施工,墩旁鋼管支架的優點為:能有效的將橋墩0#塊荷載有效的傳達到地面以下,能更安全地支撐住上部荷載,并能給0#塊施工提供一個寬松的工作面,缺點為:占地面積較大,材料要求多,施工周期長;托架施工優點為:占地面積小,施工周期短,能快速有效的安裝完成。缺點為:為上部空間提供的作業面積不如墩旁鋼管支架大,且受力全部傳遞到橋墩,支撐性不如鋼管立柱支架強,根據連續梁的周圍條件及上部施工荷載,確定跨度64 m以上的連續梁采取托架的形式施工0#塊,其余連續梁采取墩旁鋼管支架的形式進行施工。
2.3 邊跨現澆段支撐體系的確定
結合0#塊臨時支撐體系墩旁鋼管支架的優缺點,經過現場既有埋設管線調查,確定了邊跨現澆段的支撐體系,即:在無地下預埋管線的情況下,地面以下采用施打預制管樁,平地面高程施做開挖擴大基礎,頂部采用鋼管支架的形式施工邊跨現澆段;在有地下預埋管線,無法施打預制管樁的情況,采用拼裝整體承插型盤扣式鋼管支架的支撐形式施工邊跨現澆段。
2.4 掛籃及兜底形式確定
掛籃是連續梁橋懸臂澆筑施工過程中必須的臨時結構,關系到施工的安全以及后期橋梁的線形控制,因菱形掛籃具有掛剛度大,變形小,結構簡單,作業面開闊,往前推移方便等優點,本標段內連續梁所用掛籃均采用菱形掛籃,因本標段跨度48 m連續梁共8聯;跨度64 m連續梁共5聯,該兩種跨度連續梁數量占總連續梁數量的一半,為能讓這兩種跨度間的連續梁掛籃能實現周轉,節約掛籃投入費用,經過查詢連續梁結構設計圖紙計算兩種連續梁腹板處預應力鋼絞線位置的差異及最重節段混凝土之間的差異,最終確定了適用64 m轉48 m跨度掛籃的主桁架的結構及吊點的布設形式。
針對掛籃使用安全,防止精軋螺紋鋼失效,造成掛籃底模系統掉落,決定采取在掛籃門聯及上橫梁與底模系統的精軋螺紋鋼連接部位增加鋼絲繩連接底模系統中的前下橫梁和后下橫梁,做雙重保護效果,極大的將掛籃底模板系統下載的概率降到了最低,并根據掛籃的大小制定了專業兜底工裝,兜底采用50 mm等邊角鋼,40 mm*40 mm方管及3 mm花紋鋼板制作而成,重量約2.5 t左右。
3 連續梁施工人員及材料組織
因雅萬高鐵是中國高速鐵路從技術標準、勘察設計、工程施工、裝備制造、物資供應,到運營管理、人才培訓、沿線綜合開發等全方位整體走出去的第一單項目,而印度尼西亞主要是以公路交通為主,常用的橋梁為鋼-混凝土結合梁形式,不管是現場施工作業工人及適用于高鐵建設用的材料選用均可以說是一篇空白,若全部從中國招聘連續梁施工作業工人,不管是施工成本巨大還是與將中國高鐵技術推廣出去的理念相違背,故對于現場施工作業工人,采用從中國招聘熟練的技術工種,建立培訓學校,以老師帶徒的方式由點到面的推廣連續梁施工技術,以一個連續梁為樣板,通過中國人帶印尼人,印尼人再帶印尼人并通過項目部技術、質檢人員過程盯控的方式解決施工人員短缺的問題,最終實現了一個連續梁僅需配置2~3名中國技術工人,剩余全部由印尼工人施工的局面,極大的減低了施工成本;針對連續梁主體結構使用的材料,通過在印尼市場的調查,對印尼國土沒有的材料,采用從國內進行成批量采購,針對輔助施工材料,一律利用印尼本土現有材料進行改造或組合來滿足現場施工要求。
4 結語
通過對連續梁群的建設及安全防控研究,在連續梁群臨時支撐體系設計優化及施工人員及材料組織兩個方面,綜合描述了海外高鐵連續梁的設計研究思路,給今后海外高速鐵路建設積累了可供參考的經驗,同時,如何在海外將中國高速鐵路設計及建設的過程中充分的將當地資源與本土化材料及設備運用到高鐵建設中來,為今后海外高鐵建設繼續深入研究的課題之一。
參考文獻:
[1]田晶,王柳.高鐵多次跨既有線連續梁安全防護研究[J].建筑學研究前沿,2007(8):126.