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摘要:由于頂推法施工相較于其他施工方法來(lái)說(shuō),具有施工成本較低、對(duì)設(shè)備依賴性較小、環(huán)境效益高以及對(duì)周圍交通影響較小等特點(diǎn),因此可以被廣泛使用于很多公路項(xiàng)目中,特別是在一些施工場(chǎng)地較小或項(xiàng)目本身?yè)碛屑扔芯€路的項(xiàng)目中。針對(duì)此,使用鋼箱果頂法進(jìn)行施工更能夠保障整個(gè)施工的順利開(kāi)展,提升項(xiàng)目的安全性能。鑒于此,本文選取了某個(gè)實(shí)際項(xiàng)目作為研究對(duì)象,詳細(xì)研究了在高速公路項(xiàng)目中連續(xù)鋼箱梁頂推結(jié)合支架法的技術(shù)要求,旨在為類似項(xiàng)目提供參考。
關(guān)鍵詞:連續(xù)鋼箱梁;頂推;支架法;施工
1工程概況
本文選取了雙埠至夏莊路段新機(jī)場(chǎng)高速連接線項(xiàng)目?jī)?nèi)二標(biāo)段工程鋼梁項(xiàng)目當(dāng)成具體案例進(jìn)行研究,該項(xiàng)目?jī)?nèi)包含5跨簡(jiǎn)支組合小箱梁,其分別為匝道橋連續(xù)鋼箱梁一連三跨(跨徑為50+75+50m)、連續(xù)組合小箱梁一連三跨(跨徑53+71+42m)、三跨(跨徑為45m)以及跨徑40m、跨徑50m各一個(gè)。具體鋼梁布置圖如圖1所示。
2臨時(shí)設(shè)施及臨時(shí)結(jié)構(gòu)
2.1臨時(shí)墩布置
2.1.1頂推反力墩施工人員分別為公路兩端放置一個(gè)由混凝土筏式基礎(chǔ)制成的頂推反力支墩。其中,支墩立柱由10個(gè)Φ0.4m的鋼管樁組成,且每個(gè)鋼管樁之間用Φ0.15m的鋼管連接成整體,提升其整體的穩(wěn)定性能。據(jù)測(cè)量,支墩承受反推力上限可達(dá)70t,而項(xiàng)目中鋼箱梁拉力最大值不超過(guò)60t,因此項(xiàng)目設(shè)計(jì)的支墩滿足實(shí)際需求。此外,施工人員還需在支墩頂部擺放四個(gè)滑道,并將ZDLl00連續(xù)張拉千斤頂置于滑道上,從而令其兼?zhèn)浜附悠脚_(tái)支墩、落梁支墩的作用。
2.1.2焊接平臺(tái)支墩施工人員為所有鋼箱梁拼裝側(cè)接口下端均安設(shè)了三個(gè)臨時(shí)支墩,便于完成安裝與焊接工作。其中主線橋焊接平臺(tái)支墩主要由型鋼組成,并在平臺(tái)上側(cè)配備高0.35m的支柱,通過(guò)支柱令法蘭盤(pán)與支架相連,便于施工完成后拆卸準(zhǔn)備的臨時(shí)設(shè)備。不僅如此,施工人員還在A匝道2號(hào)橋處安設(shè)了由腳手架組裝而成的焊接平臺(tái),并在其頂部準(zhǔn)備可調(diào)頂托,以便根據(jù)施工需求及時(shí)改變標(biāo)高。值得注意的是,施工準(zhǔn)備的焊接平臺(tái)至承受拼裝過(guò)程中帶來(lái)的豎向荷載,并不承受頂推環(huán)節(jié)施加的荷載。
2.1.3下滑道支墩制作下滑道支墩時(shí),要根據(jù)項(xiàng)目需求選擇制作固定式或隨動(dòng)式支墩。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求表明,施工人員需要為所有橋梁配備5個(gè)固定式支墩,同時(shí)還要在被交路中央分隔帶與被交路兩側(cè)分別安設(shè)一個(gè)支墩。項(xiàng)目支墩均由混凝土澆筑而成。此外,支墩擺放完成后,施工人員可在其兩側(cè)擺放沙袋,以避免受到來(lái)往車輛的碰撞。在向前頂推鋼箱梁的時(shí)候,為了保障來(lái)往車輛的安全,必須將施工一側(cè)的道路封閉起來(lái)。同時(shí),施工人員可以在封閉道路處提前預(yù)制一個(gè)隨動(dòng)下滑道支墩,以此降低鋼箱梁懸臂撓度對(duì)施工的干擾,保障頂推工作的順利完成。此處所預(yù)制的隨動(dòng)下滑道支墩主要由鋼管組合支架組成,并為其配備滾輪小車底座。這是因?yàn)椋ㄟ^(guò)該措施,可以降低支墩滑動(dòng)過(guò)程中對(duì)既有路面的磨損。在進(jìn)行頂推時(shí),要將梁端放置于隨動(dòng)下滑道支墩處,兩者一同移動(dòng),待其到達(dá)規(guī)定位置后,并加入千斤頂,把整個(gè)箱梁頂起,移動(dòng)至固定下滑道支墩表面。
2.2墩頂滑動(dòng)及限位系統(tǒng)
2.2.1滑道及滑板施工人員可將兩根145工字鋼焊接而成,其尺寸大小控制為0.35m×3m,同時(shí)使用滑道時(shí)還要在其上側(cè)擺放一個(gè)厚約0.5cm的普通鋼板,并在鋼板表層包裹一層厚0.2cm的不銹鋼板,以起到保護(hù)效果?;宓闹饕x材為聚四氟乙烯板,經(jīng)再次加工使其強(qiáng)度控制在15MPa以上、摩擦系數(shù)在0.05以下。
2.2.2橫向限位裝置橫向限位設(shè)備中的滾輪選用的是四氟乙烯滾輪,通過(guò)焊接等方式將其固定在裝置中,每個(gè)裝置都包含四個(gè)一致的滾輪。同時(shí),橫向限位裝置擺放在下滑道支墩鋼箱梁腹板兩端,裝置需和鋼箱之間保留一定距離,保證能夠順利進(jìn)行頂推。
2.3頂推及制動(dòng)設(shè)備
2.3.1頂推裝置將ZLD自動(dòng)連續(xù)頂推系統(tǒng)置于支墩中間位置。施工人員操作該系統(tǒng),勻速向前進(jìn)行梁體的頂推工作,這樣做的好處是能夠有效避免因人為操作產(chǎn)生拉力不均勻的問(wèn)題,影響整體施工效果。其中,該系統(tǒng)主要包含一臺(tái)自動(dòng)連續(xù)頂推千斤頂、一臺(tái)自動(dòng)連續(xù)液壓泵站以及行程開(kāi)關(guān)、鋼絞線等設(shè)備。其工作原理主要為:通過(guò)在千斤頂設(shè)備后提前安設(shè)兩臺(tái)油缸,在兩臺(tái)油缸的相互配合下,一臺(tái)油缸工作過(guò)程中,另一臺(tái)同步向前移動(dòng),待第一臺(tái)工作完畢后,施工人員可直接操控傳感器使得另一臺(tái)油缸開(kāi)始工作,兩者交替運(yùn)行,大大提升了工作效率。2.3.2制動(dòng)裝置當(dāng)鋼箱梁上下坡移動(dòng)過(guò)程中,要想使其移動(dòng)速度保持在穩(wěn)定的水平,減小外界環(huán)境對(duì)其的干擾,可以在梁體后側(cè)安設(shè)制動(dòng)裝備,例如將卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在梁體后側(cè),使之與鋼箱梁同步向前推進(jìn),以此控制梁體的移動(dòng)速度[1-2]。
3鋼箱梁架設(shè)
3.1鋼箱梁節(jié)段安裝
3.1.1節(jié)段安裝施工順序各個(gè)節(jié)段的梁體吊裝架設(shè)步驟如下:①依次完成箱體、內(nèi)側(cè)翼板以及外側(cè)翼板的安裝;②在進(jìn)行拼裝的時(shí)候,應(yīng)該按照先拼裝右側(cè)箱體、再拼裝內(nèi)側(cè)翼板、最后拼裝外側(cè)翼板的順序依次開(kāi)展;③待整個(gè)右側(cè)拼裝工作全部完成后,最后進(jìn)行左側(cè)鋼箱梁的拼裝工作,施工步驟與右側(cè)保持不變。
3.1.2鋼箱梁吊裝、對(duì)接借助汽車吊進(jìn)行鋼箱梁的吊裝,吊裝順序?yàn)橄认潴w、后翼緣板。每次可同時(shí)吊裝四個(gè)節(jié)塊。吊裝過(guò)程中,所有的節(jié)塊四周都應(yīng)配備耳板,以達(dá)到穩(wěn)定梁體的效果。安裝基準(zhǔn)段時(shí),施工人員首先要讓支墩托架梁的高度提升到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),可以借助吊機(jī)把鋼箱梁移動(dòng)到施工位置,需要注意的是,節(jié)段后側(cè)接口位置的腹板需要與伸縮縫留有一段距離,待施工人員測(cè)量軸線、標(biāo)高等參數(shù)后,進(jìn)行底部抄緊,以便固定好位置。安裝中間部位節(jié)段時(shí),施工人員則要借助施工平臺(tái)緩慢降低托架梁的高度,并在吊機(jī)的作用下,將所需施工的鋼箱梁節(jié)段運(yùn)輸至施工區(qū)域,隨后落鉤、緩慢下沉鋼箱梁,令其高度低于之前安裝完成的節(jié)段底板高度,慢慢貼近前者梁體,并參照其修改位置,最終保證安裝的梁體底板在同一水平線上。對(duì)于合攏段的安裝來(lái)說(shuō),安裝之前要進(jìn)行為期三天的溫度監(jiān)測(cè),通過(guò)觀察溫度變化下鋼梁伸長(zhǎng)情況的變化,計(jì)算出兩者之間的關(guān)聯(lián),從而得出準(zhǔn)確的溫度調(diào)節(jié)依據(jù)。進(jìn)行吊裝的時(shí)候,要保證梁體后側(cè)與伸縮縫之間留有相應(yīng)的距離,由施工人員測(cè)量梁體高度后,用螺栓將底部固定住[3-4]。此外,施工人員還要在頂板與底板表層安置螺旋千斤頂,完成橫向移動(dòng)。待截?cái)喔拱搴推渌拱逄幱谕桓叨任恢煤螅蛉肼菟▽⑵涔潭?,測(cè)量軸線、高度等參數(shù),確保各項(xiàng)參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后,將其固定住,最后使用頂部千斤頂抬高梁體,使其位置到達(dá)規(guī)定位置。
3.1.3鋼箱梁軸線和標(biāo)高控制平面線形使用坐標(biāo)法進(jìn)行管理。待鋼箱梁安裝完成后,在所有梁體的中軸線上打孔,并將做好標(biāo)記,當(dāng)安裝好前4個(gè)階段后,施工人員要借助AuTOcad軟件將具體位置標(biāo)記在圖紙中,并以標(biāo)記出來(lái)的點(diǎn)為圓心,以軸線長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓,從而判斷各個(gè)點(diǎn)位是否存在偏差,若是誤差范圍在0.5cm以上,則要借助千斤頂修改軸線位置。另外,剩余梁段組裝完成后同樣需要進(jìn)行打眼測(cè)量,若發(fā)現(xiàn)同樣的問(wèn)題必須及時(shí)修改。類似與水平控制,對(duì)高度的控制同樣需要借助AUTOCAD軟件在圖紙中標(biāo)記出位置,審查是否存在誤差,超出誤差范圍要及時(shí)修改[5-6]。
3.2ZLl~ZL8頂推施工
(1)在開(kāi)始頂推之前,施工人員要給滑道表面刷上硅脂,隨后將滑板置于設(shè)計(jì)位置。借助施工平臺(tái)支墩頂端的千斤頂,將鋼梁轉(zhuǎn)移到滑道表面。(2)在下滑道表層安放四氟乙烯板,使用前要在其表面刷抹硅脂。(3)按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)依次安裝好插銷等部件。(4)打開(kāi)液壓泵站,同時(shí)以13cm/min的速度維持千斤頂?shù)捻斖乒ぷ?。?)所有滑道都要選派專門的人員進(jìn)行管理。若是發(fā)現(xiàn)滑道在使用過(guò)程中出現(xiàn)變形,導(dǎo)致梁底與滑道之間距離縮小,施工人員要及時(shí)抬高鋼梁,調(diào)整滑板。
3.3ZL9~ZLll支架法施工
當(dāng)完成了八個(gè)節(jié)段部位的頂推后,即可開(kāi)始對(duì)后續(xù)三個(gè)節(jié)段進(jìn)行施工,具體吊裝方法和之前所有節(jié)段施工方法一致。待所有節(jié)段吊裝結(jié)束后,可開(kāi)始修改線形,隨后依次將各個(gè)節(jié)段焊接起來(lái),使之成為一個(gè)整體[7-8]。
3.4落梁
待整個(gè)鋼箱梁制作完成后,施工人員可根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)依次拆除支墩、下滑道等設(shè)備之間的連接部件。同時(shí)操作八架大噸位千斤頂完成落梁工序。其中,所有支墩都包含兩臺(tái)千斤頂,各個(gè)千斤頂之間必須保證1cm的落梁同步率。待梁體下降至距離支座5cm的時(shí)候,即可結(jié)束落梁,加入提前準(zhǔn)備好的鋼板,并在水平千斤頂?shù)淖饔孟?,將其推至指定位置?/p>
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,連續(xù)鋼箱梁頂推結(jié)合支架施工兼?zhèn)淞隧斖埔苿?dòng)法與支架法兩者的優(yōu)勢(shì),從而在最大程度上減小了給周圍環(huán)境帶來(lái)的干擾,并在很大程度上降低了施工難度,可以有效地保障施工質(zhì)量與施工過(guò)程的安全性。
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作者:牛同盼 熊健 張廣超 單位:中交一航局第二工程有限公司