谈龙门架在高速公路箱梁安装施工过程中的应用

谈龙门架在高速公路箱梁安装施工过程中的应用
叶云
摘　要:通过某高速公路采用跨墩龙门架安装箱梁的施工实践,对地基处理、架桥机拼装、调试及箱梁安装过程进行了全面的阐述,并对施工安全做了较为全面的分析,以推广跨墩龙门架在箱梁安装中的技术应用。
关键词:高速公路;龙门架;箱梁安装,技术应用
　桥梁施工过程时,按照跨径及梁体的重量,并充分考虑桥梁所处位置及地形、地质情况的不同,大梁安装多采用起重机、单导梁或双导梁架桥机施工。起重机施工灵活,可以随时安装任一跨任何位置的梁,能够尽快腾出底模,减少梁的存放时间,加快预制进度,缺点是吨位不大,特别是在桥梁高度上有局限性;单(或双) 导梁架桥机从桥头路基出发,前腿支在盖梁上,从第一跨(或最后一跨) 开始逐跨安装大梁,对桥梁高度没有要求,但是只能按照顺序逐跨逐片安装,所以预制大梁时必须按照顺序进行,不利于模板及底模的充分利用。跨墩龙门架则可以将二者有机结合,充分体现二者的优点,既能满足桥高的要求,又可以随时安装任意部位的梁,使梁板安装具有了能动性,不再是桥梁施工的拦路虎。下面就某高速公路路桥箱梁安装的实例进行探讨。
1 　工程概况
某高速公路路段为4 ×(4 ×35 m) 后张法预应力混凝土连续箱形梁桥,全桥共16跨,每4 跨为一联,箱梁长35 m ,重达138 t ,采用两台100 t 的跨墩龙门架进行箱梁吊装。
2 　龙门架拼装及拆除
2. 1 　准备工作
考虑到架桥机自身重量及箱梁的吊装重量,要求地基必须坚实、稳定,为此先对运梁路线进行了平整,并调用重夯机械,采用150 kN•m 的夯击能,对整个运梁线地基进行了夯实,并采用50 t振动压路机进行振压,压实度达到95 %以上。根据龙门架的吊装高度要求及现场的地形进行运梁线纵坡设计,确定填土高度,分层填土压实,每压实层松铺厚度按30 cm 控制,压实度达到95 %以上。运梁线顶宽为3 m ,边坡坡度为1∶1. 5 ,以保证其土基的稳定。
土基填筑完毕后,进行运梁轨道及吊装轨道的铺设,枕木按80 cm 的间距布置,运梁钢轨间距为1. 435 m ,吊装轨道为单轨,钢轨铺设圆滑直顺,无死弯、突变、错台。
2. 2 　龙门架的拼装
龙门架的拼装分为纵向行走装置拼装→主支撑桁架拼装→横梁的拼装→横梁与主支撑桁架的连接→横向行走装置及起重机具的安装等五大部分,分述如下:
1) 纵向行走装置拼装。龙门架纵向行走装置为4 个小车,4个小车分成两组排列在吊装轨道上,其行走采用电控。
2) 龙门架主支撑桁架拼装。a. 杆件就地拼装。采用高强螺栓、U 型卡环对杆件进行拼装。杆件拼装时,用8 t 吊车起吊各杆件,人工配合其就位,并将螺栓紧到位。b. 桁架的吊装、固定。桁架于施工场地拼装完毕后,用50 t 吊车起吊,人工辅助就位,将其安置于纵向行走装置上,并各采用两根钢丝绳固定。
3) 龙门架横梁的拼装。横梁就地拼装,用8 t 吊车起吊各部件,人工辅助其就位,部件之间采用插销稳固连接。
4) 横梁与主支撑桁架的连接。a. 横梁的吊装。采用两台50 t吊车分别从两端吊起横梁,缓缓提升,置于主支撑桁架上。b. 横梁与主支撑桁架的连接。连接时,先将横梁与主支撑桁架的连接面外部采用电焊焊接,然后采用<22 的高强螺栓进行加固连接,保证龙门架上下部连接牢固。
5) 横向行走装置及起重机具的安装。龙门架主体拼装完毕后,用16 t 吊车将行车安装在横梁上,并将两个起重能力为100 t的起重系统装在横梁上,至此完成龙门架的拼装。
2. 3 　龙门架运行调试
1) 纵向行走装置的调试。纵向行走装置分为两个控制开关,行走速度一般按不大于5 m/ min 控制,调试时主要观测其是否同时起步,同时停止,刹车是否灵活。
2) 横向行车的调试。调试时主要控制二行车行走速度保持一致,行走及开关是否灵活。
3) 垂直起重机具(电动葫芦) 的调试。调试时主要控制二电动葫芦提
升、下落速度保持一致,并检查其钢丝绳是否有接头,作业时钢丝绳是否在卷筒上至少保留三圈以上。
2. 4 　龙门架拆除
龙门架的拆除遵循从上到下的原则,即电动葫芦→行车→横梁→主支撑桁架→纵向行走装置,拆除时采用25 t 吊车与50 t 吊车配合进行,每一部位拆下来先置于平地再分解成杆件,然后装车运输。
3 　箱梁安装
3. 1 　移梁
箱梁混凝土强度达到100 %设计强度,管道压浆强度达到25 MPa 以上进行移梁,移梁过程中始终保持箱梁顶面水平。预制场设置移梁轨道,移梁时移梁器配备行程为50 cm 的液压千斤顶,前移采用电动装置,两端行驶速度保持一致,由移梁器将梁兜底吊起(最高起吊高度为50 cm) ,缓缓移至存梁区呈简支状态存放。
3. 2 　安装
1) 准备工作:安装前先在支座垫石上准确定出支座位置及箱梁位置。支座必须水平安装,安装前先将墩、台支座垫石表面清理干净,支座与箱梁及支座垫石间必须密贴,要逐个进行检查,不允许支座出现脱空现象,保证整个受力面积的压力均匀。同时严格控制临时支座的高度,顶面要保持一致。
2) 装梁:采用移梁器将梁装上运输车,安装顺序由外至内,逐片安装。
　3) 运梁:由运输车将梁运至安装跨待吊,运梁过程中保持二运梁车速度一致,稳步前进。
4) 吊梁:采用跨墩龙门架安装箱梁,龙门架轨道长70 m 左右,龙门架调试完毕后即投入使用。箱梁采用兜底吊装,起吊时两端提升速度应一致,提至高于盖梁顶后缓缓平移,直至移到安装位置上方,对梁的前后左右位置进行调整,合适后落梁,将梁置于临时支座上成为简支状态。
3. 3 　体系转换
1) 箱梁每四跨为一联,一联安装完毕后,在第1 ,3 墩上安装永久支座,先浇筑第1 ,3 墩上部各主梁接头及中横梁混凝土、负弯矩区桥面板混凝土,并穿负弯矩钢绞线。待混凝土强度达到100 %后,张拉第1 ,3 墩上各主梁负弯矩钢束,并进行孔道压浆,然后拆除第1 ,3 墩顶临时支座,使梁底支承于永久支座上。
2) 浇筑第2 墩上主梁接头及中横梁混凝土负弯矩区桥面板混凝土,并穿钢绞线束,待混凝土强度达到100 %后,张拉负弯矩钢束,并进行孔道压浆,然后拆除第2 墩顶临时支座,使梁底支承于永久支座上。
3) 浇筑各孔梁与梁之间剩余70 cm 横接缝及横隔板。
4 　安全措施
1) 建立以项目经理为组长的安全管理小组,并配备专职安全员负责现场安全,如发现安全隐患应及时解决,尽量避免事故发生。
2) 上岗人员必须经过培训,且取得相应的培训证书后才能上
岗。
3) 龙门架拼装及机具配备等,严格按照架桥机设计要求进
行。
4) 制定并严格执行安全检查制度,对龙门架进行定期安检,及时维修保养。同时在雨季等特殊气候时,应随时对土基及龙门架的稳定状态进行检查,将隐患解决在萌芽状态。
5) 龙门架在非工作状态时,设置缆风绳及轨靴固定,防止龙门架失稳或刹车失灵造成事故。
6) 龙门架拼装及拆除过程中设专人负责警戒,警戒线应在不小于作业范围20 m 以外。
7) 临时用电采用防绝缘线路,龙门架工作过程中,避免触及电源及电线。
5 　场地的清理
龙门架拆除并搬迁后,采用挖掘机、推土机及运输车辆对土基进行挖运、推平,恢复原有地貌。
6 　结语
在高速公路迅猛发展的今天,桥梁朝着大跨径的方向发展,为了减少占用土地,高填土路段更倾向于修建高架桥。本工程高速公路路段采用跨墩龙门架作为架桥机械,在预制场场地受地理位置局限的情况下,提高了箱梁底模的利用率,加快了施工进度,为工程整体运行提供了有利条件。跨墩龙门架结构简单,拼装方便,没有单(双) 导梁架桥机那样复杂繁多的配件,运输便利,而且操作容易,施工灵活,在大跨径及高桥施工中值得推广。