連續(xù)鋼箱梁結(jié)合支架法施工技術(shù)
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摘要：由于頂推法施工相較于其他施工方法來說，具有施工成本較低、對設(shè)備依賴性較小、環(huán)境效益高以及對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地較小或項(xiàng)目本身擁有既有線路的項(xiàng)目中。針對此，使用鋼箱果頂法進(jìn)行施工更能夠保障整個施工的順利開展，提升項(xiàng)目的安全性能。鑒于此，本文選取了某個實(shí)際項(xiàng)目作為研究對象，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)場高速連接線項(xiàng)目內(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)目內(nèi)包含5跨簡支組合小箱梁，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。具體鋼梁布置圖如圖1所示。
2臨時設(shè)施及臨時結(jié)構(gòu)
2.1臨時墩布置
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Φ0.4m的鋼管樁組成，且每個鋼管樁之間用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_支墩、落梁支墩的作用。
2.1.2焊接平臺支墩施工人員為所有鋼箱梁拼裝側(cè)接口下端均安設(shè)了三個臨時支墩，便于完成安裝與焊接工作。其中主線橋焊接平臺支墩主要由型鋼組成，并在平臺上側(cè)配備高0.35m的支柱，通過支柱令法蘭盤與支架相連，便于施工完成后拆卸準(zhǔn)備的臨時設(shè)備。不僅如此，施工人員還在A匝道2號橋處安設(shè)了由腳手架組裝而成的焊接平臺，并在其頂部準(zhǔn)備可調(diào)頂托，以便根據(jù)施工需求及時改變標(biāo)高。值得注意的是，施工準(zhǔn)備的焊接平臺至承受拼裝過程中帶來的豎向荷載，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，要根據(jù)項(xiàng)目需求選擇制作固定式或隨動式支墩。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個固定式支墩，同時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，以避免受到來往車輛的碰撞。在向前頂推鋼箱梁的時候，為了保障來往車輛的安全，必須將施工一側(cè)的道路封閉起來。同時，施工人員可以在封閉道路處提前預(yù)制一個隨動下滑道支墩，以此降低鋼箱梁懸臂撓度對施工的干擾，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)?，通過該措施，可以降低支墩滑動過程中對既有路面的磨損。在進(jìn)行頂推時，要將梁端放置于隨動下滑道支墩處，兩者一同移動，待其到達(dá)規(guī)定位置后，并加入千斤頂，把整個箱梁頂起，移動至固定下滑道支墩表面。
2.2墩頂滑動及限位系統(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，同時使用滑道時還要在其上側(cè)擺放一個厚約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，通過焊接等方式將其固定在裝置中，每個裝置都包含四個一致的滾輪。同時，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頂推及制動設(shè)備
2.3.1頂推裝置將ZLD自動連續(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)生拉力不均勻的問題，影響整體施工效果。其中，該系統(tǒng)主要包含一臺自動連續(xù)頂推千斤頂、一臺自動連續(xù)液壓泵站以及行程開關(guān)、鋼絞線等設(shè)備。其工作原理主要為：通過在千斤頂設(shè)備后提前安設(shè)兩臺油缸，在兩臺油缸的相互配合下，一臺油缸工作過程中，另一臺同步向前移動，待第一臺工作完畢后，施工人員可直接操控傳感器使得另一臺油缸開始工作，兩者交替運(yùn)行，大大提升了工作效率。2.3.2制動裝置當(dāng)鋼箱梁上下坡移動過程中，要想使其移動速度保持在穩(wěn)定的水平，減小外界環(huán)境對其的干擾，可以在梁體后側(cè)安設(shè)制動裝備，例如將卷揚(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)翼板的順序依次開展；③待整個右側(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。每次可同時吊裝四個節(jié)塊。吊裝過程中，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，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，施工人員則要借助施工平臺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。對于合攏段的安裝來說，安裝之前要進(jìn)行為期三天的溫度監(jiān)測，通過觀察溫度變化下鋼梁伸長情況的變化，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。待截斷腹板和其他腹板處于同一高度位置后，打入螺栓將其固定，測量軸線、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)記出來的點(diǎn)為圓心，以軸線長為半徑畫圓，從而判斷各個點(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)行打眼測量，若發(fā)現(xiàn)同樣的問題必須及時修改。類似與水平控制，對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修改[5-6]。
3.2ZLl～ZL8頂推施工
（1）在開始頂推之前，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）打開液壓泵站，同時以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，施工人員要及時抬高鋼梁，調(diào)整滑板。
3.3ZL9~ZLll支架法施工
當(dāng)完成了八個節(jié)段部位的頂推后，即可開始對后續(xù)三個節(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，可開始修改線形，隨后依次將各個節(jié)段焊接起來，使之成為一個整體[7-8]。
3.4落梁
待整個鋼箱梁制作完成后，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千斤頂，各個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
綜上所述，連續(xù)鋼箱梁頂推結(jié)合支架施工兼?zhèn)淞隧斖埔苿臃ㄅc支架法兩者的優(yōu)勢，從而在最大程度上減小了給周圍環(huán)境帶來的干擾，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