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大纵坡、小半径曲线桥50mT梁架设技术要点分析
发布时间:2019-2-26  作者:何 旭 孙 达 刘 仁  来源:《中国高新科技》杂志社  浏览量:2080
摘要:文章结合阿尔及利亚TIPAZA省CHERCHELL绕城高速公路项目1号高架桥的50mT梁架设安装的实例,探讨了大纵坡、小半径曲线桥梁在50mT梁架设安装过程中的技术要点,通过合理的配置人员和设备,完善架梁施工工艺,使50m预制T梁在大纵坡、小曲线半径桥梁上的安全得到保证,以期为同类型的桥梁架设安装提供参考与借鉴。 关键词:高架桥;T梁架设;运梁 

1 工程概况

阿尔及利亚TIPAZA省CHERCHELL绕城高速公路是典型的山区高速公路,线路全长18.37km,受地形、障碍物和拆迁的限制,桥梁工程所占比例较大,全线共有7座高架桥,全长3.4km。其中1号高架桥全长709.6m,最大墩高82m,共计14跨,50m预制T梁共168片,T梁高度2.7m,单片T梁重量达175t。本桥平面在曲线上,桥梁曲线半径为500m,全桥纵坡达6%。

2 T梁架设准备工作

2.1 运输设备

考虑到阿尔及利亚的实际情况及项目部的成本预算、施工能力等,本桥采用DYLC300轮胎式运输车运梁,该车是针对预制梁运输和喂梁需要所选择的专用运梁车,最大载重达300t,最大适应纵坡和横坡分别为6%和3%。该运梁车的特点如下:

1)运输过程中不需要铺设钢轨和滚筒;

2)适应路况能力强,运输平稳,可长距离运输;

3)操作简单、使用方便、安全可靠;

4)轮胎式运输车可通过多轮胎均匀分摊运输荷载,既减少了因集中荷载对道路和桥面的要求,又因荷载通过轮胎多点分摊,使运输平稳。

2.2 架设设备

架设设备采用郑州新大方的型号为DF50/180的拼装式双导梁架桥机。该类型架桥机架设最大跨度50m,额定起重量为180t,最大架设纵坡为6%,最大架设横坡为4.7%,适应最小曲线半径为360m,能最大限度地满足小半径曲线、大坡度弯桥和斜桥。

2.3 人员配置

架桥机属大型桥梁安装专用设备,架梁作业必须分工明确,统一指挥。操作人员必须持国家相关部门颁发的有效证件。人员基本组成如下。

架梁组:指挥员1名、主操作员1名、安全员1名、电焊工1名、修理工1名、前支腿人员3名、后支腿人员3名、配备阿籍杂工4名(只从事轨道铺设等工作,不参与架梁工作)。

运梁组:指挥1名、安全员1名、运梁人员4名。

2.4 架桥机试吊试验

架桥机试吊试验是对架桥机结构工作状态进行直接测试的一种鉴定手段,可以在不同荷载作用下判断架桥机结构的工作状态和受力性能。主要进行以下3种试验。

1)空载试车:对架桥机天车前后走行、左右横移、整机横移和钢丝绳的升降动作等情况进行观察。

2)静载试验:前、后天车吊运T梁至架设位置,将T梁落至距地面10~15cm,静止停留10min,观测架桥机各个部位情况是否正常。

3)动载试验:整机不动,前、后天车吊T梁进行左、右横移动作;前、后天车不动,整机提梁进行左、右横移动作;前、后天车、整机不动,卷扬机吊梁进行上下的升、降动作。

架桥机安装到位后,只有试吊试验合格,才能使用架桥机进行T梁的架设作业。

1号高架桥用于试吊试验的T梁编号为T1N3,设计重量约为172.4t,架桥机试吊最大吊重取1.1倍额定重量,即198t。除成品梁外,另外需配重钢筋约25.6t。

3 过孔作业

3.1 纵向过孔作业

架桥机在过跨和架设T梁时务必使架桥机前后保持水平状态。1号高架桥纵坡达到了6%,单跨两端高差最大达3.036m,架桥机过孔行走如果不采取特殊措施,架桥机根本无法纵向前移。普通的伸缩支腿和枕木垫高无法使架桥机纵向水平,为此,厂家根据该桥的实际情况,提供了增高节的措施,这样既可以根据坡度调节架桥机的水平,又能保证架桥机的稳定性。在过孔时,通过增高节和自带顶升设备,前、后支腿及后辅助支腿的高度需要不断地改变。

1号高架桥处架桥机纵向过孔详细步骤如下。

1)前支腿降低到2.7m,降低1.14m,后支腿顶高到5.4m,后辅助支腿升高到5.3m。

2)前、后天车运行到后支腿上方,前支腿在桥面上锚固。

3)收起后顶高支腿,整机横移10m,天车后走。

4)后辅助支腿在桥面支撑,后辅助支腿、后支腿、前支腿相继顶高0.6m,整机抬高0.6m。

5)后支腿脱空,依靠自身吊挂前移10m,并在桥面支撑,前后天车运行到后支腿上方。

6)收起后辅助支腿,整机前移10m。

7)后辅助支腿垫高1.3m,后辅助支腿和前支腿配合使整机抬高0.8m,过孔托辊和后支腿挂在主梁上。

8)后支腿收起1.8m,并前移40.8m,在桥面支撑。

9)过孔托辊前移20m并垫高1.4m支撑在梁上,前后天车运行到过孔托辊上方,后辅助支腿油缸收起0.8m,并在下方垫高0.8m。

10)拆除前支腿与桥面的锚固,中间段横移轨道及立柱与前支腿锚固,后支腿增加两段增高节,并与后辅助支腿油缸同时顶升,整体抬高0.8m,前支腿和过孔托辊脱空,过孔托辊下方垫高0.8m并支撑。

11)后辅助支腿收起油缸0.8m,并在下方垫高0.8m。

12)后支腿增加两节增高节,并与后辅助支腿同时油缸顶升,整机抬升0.8m,前支腿和过孔托辊脱空,过孔托辊下方垫高0.8m并支撑,过孔托辊和后支腿在桥面锚固。

13)后辅助支腿脱空,整机前移10.4m,同时前支腿和天车后走,前辅助支腿到达前方墩顶。

14)支撑前辅助支腿,前支腿携带横移轨道和立柱前移50.8m,到达前方墩顶支撑并临时锚固,前、后天车运行到后支腿前方约2m处。

15)后辅助支腿和过孔托辊脱空,整机前移20.4m,后辅助支腿垫高1.3m,并在桥面支撑,前支腿、后支腿与主梁锚固,准备架梁。

3.2 平面过孔作业

小半径曲线桥梁,喂梁和梁横移无法直接在小半径的桥梁设计中。大桥在平面曲线内,各墩位横桥向中心线按照径向布置,每片T梁的预制长度随墩位中心线成扇形布置,如果架桥机直接过跨,前横移轨道无法与前盖梁平行,前横移轨道将处于脱空状态,无法进行梁架设。为解决此问题,架设过程中采用架桥机摆尾的办法解决横移轨道脱空的情况。把后横移轨道靠桥面内侧处往架桥机后方平移一段距离,即相当于把架桥机绕后横移轨道中心旋转一定角度。前横移轨道全部落在盖梁上,使前支腿横移轨道与所在盖梁的中心线平行,后支腿横移轨道摆放至平行于前支腿横移轨道的位置。

架桥机摆尾无法一次性完成,需要架桥机在过孔过程中通过多次整机偏摆来实现。前、后支腿带有整机横移功能,通过前、后支腿单独动作偏摆,可以实现整机与下一跨梁的对中。

整机偏摆是指当横移前支腿或后支腿使主梁偏移一个角度,整机一次偏摆度数为1.6~2°之间;如果偏摆度数超过一次偏摆值时,需多次偏摆。1号高架桥两桥墩横向中线最大夹角为6°,通过将前、后支腿沿主梁每次偏摆2°并支撑,直至前横移轨道与前盖梁的横向中心线平行,如图1所示。

 

1 架桥机摆尾示意图

4 运、架梁作业

4.1 梁场提梁和运梁

预制梁场采用两台郑州新大方125t龙门吊进行提梁作业,将需要架设的T梁吊放至运梁车上,用运梁车上的撑杆和5t的手拉葫芦固定T梁。在载重运梁过程中,运梁车必须采用低速挡,运输过程中必须有专人监护。

4.2 桥面运梁通道处理措施

考虑到T梁设计中,翼缘板顶面有外露预埋钢筋,且桥面最大横坡度达到了3%,首先在半幅中间2片梁顶面上铺设级配碎石垫平梁面,作为运梁通道使用。选用级配碎石的优点有:

1)铺在桥面可以达到天然板结密实的效果;

2)铺设速度快;

3)铺设厚度容易控制,可随时调节;

4)有利于轮胎式运梁车的行驶;

5)铺级配碎石厚度根据横坡决定,铺筑级配碎石厚度以确保梁体顶面水平为准。

桥跨纵向之间的间隙,采用厚度≥3cm的钢板铺设,与T梁顶面钢筋焊接固定牢固,以便运梁车平稳通过。

4.3 小半径曲线T梁架设安装

由于50mT梁过长,架桥机摆尾旋转后,T梁在喂至架桥机内时,将会出现与架桥机内侧主桁架交叉的情况,T梁无法直接喂到位,架桥机需要不断地横移来避免出现碰撞。前天车提梁后,让T梁和架桥机的某些构件间保持合理的间隙(>100mm),整机要不断横移让架桥机主梁与所架跨的中心线平行,使T梁、运梁车与架桥机不干涉。

运行到后天车能吊着梁时,此时后运梁车运梁到位,距前运梁车车距离约0.3m时,后天车吊起T梁,与前天车同速向前支腿方面行走。

运梁车退回梁场,前、后天车配合喂梁。整机横移喂梁到位,如图2所示,整机落梁,前、后天车横移精确对位;前、后天车继续落梁到位,架上一片50mT梁。

        

1)                               (2)

2 整机横移示意图

整机提梁跨线时,先将横移轨道在2m跨线处垫好、铺实。在支腿一侧轮箱靠近跨线处时,横移天车向远离跨线一侧横移,如图3所示。

 

3 右侧立柱开始跨线

当右侧立柱跨过2m间距时,横移天车向右横移,左侧立柱开始过跨,如图4所示。

 

4 左侧立柱开始跨线

架桥机跨线到位后,整机落梁,架设完成一片T梁。

5 结语

综上所述,CHERCHELL绕城高速公路项目1号高架桥的50mT梁架设施工,通过采用合理的运输、架设设备,改进和完善以往的T梁架设施工工艺,较为成功地完成了168片50mT梁的架设任务,为后续的大纵坡、小半径曲线桥梁的T梁架设施工提供了宝贵的施工经验。

 

参考文献

[1]王芳.小半径大坡度曲线梁架设方法探讨[J].科技信息,2013(1):370-371.

[2]李百富.关于大纵坡桥梁40mT梁架设安装的安全控制分析[J].交通世界(建养.机械),2013(11):232-233.

收稿日期:2018-09-21

作者简介:何旭(1985-),男,湖南长沙人,中建阿尔及利亚公司工程师,研究方向:路桥施工。

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