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发布时间:2019-07-02 17:10所属平台:学报论文发表咨询网浏览: 次
[摘要]广州南沙凤凰二桥南引桥为等截面预应力混凝土连续箱梁桥,主梁为左、右幅分离式箱梁,采用2套下承式移动模架现浇施工。考虑施工成本、工期、拼装场地等因素,移动模架采用单节吊装顶推拼装法拼装,逐节吊装主梁,边拼装边向前推进,依次完成主梁、导梁
[摘要]广州南沙凤凰二桥南引桥为等截面预应力混凝土连续箱梁桥,主梁为左、右幅分离式箱梁,采用2套下承式移动模架现浇施工。考虑施工成本、工期、拼装场地等因素,移动模架采用单节吊装顶推拼装法拼装,逐节吊装主梁,边拼装边向前推进,依次完成主梁、导梁、横梁、模板拼装。左幅移动模架完成三跨箱梁浇筑后,拼装右幅移动模架。
[关键词]移动模架;单节吊装;顶推拼装
广州南沙凤凰二桥位于广州市南沙区,是连接黄阁、灵山半岛、横沥半岛以及珠江管理区的主要通道。主线全长2.145km,高架引桥长1833m。其中南岸引桥72#-117#墩桥宽均为12.8m标准梁宽,为等截面预应力混凝土连续箱梁桥,左右幅为分离式,梁高1.8m、2.2m不等。跨径组合分别为:(3×30)+(3×30)+(4×30)+(3×30)+(30+2×35)+(3×35)+(3×30)+(4×30)+(3×30)+(30+40+30)+(3×30)+(3×30)+(4×40)+(3×40),共计14联,45孔,双幅共计90跨。根据实际需要,南引桥94#-117#墩现浇箱梁采用2套移动模架分左右幅进行现浇箱梁施工,共计46跨。
1移动模架构成
下承式移动模架系统主要由外模板、横梁、导梁、主梁、推进平车、牛腿、后横梁及内模组成。每一组成部位都配有相应的液压、电气或机械系统。考虑到移动模架拼装场地有限,采用单节吊装顶推拼装施工,拼装完成后需倒行至制梁位,因此在移动模架设计时,预先考虑增设了移动模架的倒行功能,以满足拼装的需要。
2拼装方案比选及确定
根据施工环境及现场设备情况,对移动模架的2套拼装方案进行比选。方案1:在制梁位附近的桥下场地进行整体拼装,然后采用大型起重设备整体吊放到墩旁托架上,完成移动模架的拼装。方案2:在制梁位附近的桥下陆域搭设钢管桩平台,与墩身上的墩旁托架构成一个空中拼装平台,采用起重设备将移动模架散件起吊后,在空中拼装平台进行拼装。
对2套方案进行分析可知:方案1具有可采用大型起重设备一次性吊装安装到位,减少高空作业风险,有效缩短拼装工期的优点;缺点是大型起重设备费用高,施工成本增加。方案2具有避免大型起重设备进场,可充分利用施工现场的起重设备,降低大型起重设备的租赁费用,提高设备利用率,降低施工成本的优点;缺点是拼装周期较长。考虑到移动模架可提前进场、提前拼装,克服拼装周期长的缺点,且能降低设备使用费,故移动模架拼装方案采用方案2。
3拼装施工难点
根据选择的拼装方案,现场实施存在如下难点:
(1)箱梁起始跨位于已浇筑桥面以下,不具备移动模架拼装条件,采用单节吊装顶推拼装施工,非首跨制梁位拼装时移动模架需倒行,而常规移动模架未设倒行功能。
(2)采用大型起吊设备将主梁和导梁等构件分别提升到位,该方案需要安全性能好、起重能力强的大型起重设备配合,对起重设备自身要求较高。
(3)安装构件较多,高空安装作业危险性高,主梁吨位大,在高度16~18m时需1台150t履带起重机和1台75t履带起重机抬吊、2#梁及前导梁与主梁空中对接难度大。
4拼装方法
由于施工场地限制及地质情况影响,在场地处理后搭设钢管支架,逐节吊装模架主梁与导梁至支架上进行拼装,每拼装一节主梁就将对应的内横梁和外横梁安装好,边拼装边向前推进,依次将主梁与导梁拼装完成,待左右侧主梁拼装完后合模,安装模板,完成拼装。左幅移动模架完成三跨箱梁浇筑后,右幅具备拼装条件,完成右幅移动模架拼装。
4.1准备工作
移动模架拼装之前,需拼装场地地基处理,临时支撑搭设,小车滑移轨道加工、安装,牛腿安装等工作,完成临时支撑结构安装。
4.2拼装步骤
(1)将主梁5(以下编号均见图5)吊装至横梁A和116#墩的小车上。(2)依次吊装主梁4与前导梁,主梁间通过高强螺栓对接,导梁与在主梁通过销轴连接。(3)吊装主梁3,启动液压系统,将模架纵移至主梁4与主梁5的接缝位于116#墩小车中间,降低主梁,使主梁与横梁A贴紧,横梁A参与受力。(4)吊装主梁2,启动液压系统,将模架纵移至主梁2位于横梁B中间,降低主梁,使主梁与横梁B贴紧,横梁B参与受力。
(5)吊装新制主梁,启动液压系统,将模架纵移至新制主梁大桩号侧梁端位于横梁B中间位置,降低主梁,使模架主梁与横梁B贴紧,横梁B参与受力。(6)吊装主梁1,启动液压系统,将模架纵移至主梁1大桩号侧梁端位于横梁B中间位置,降低主梁,使模架主梁与横梁B贴紧,横梁B参与受力。(7)吊装后导梁,每完成一侧主梁或导梁拼装后,进行另一侧拼装及横梁安装,完成后进行下一步。(8)拼装内外横梁拼装完成后,顶升所有小车的竖向千斤顶,使主梁与横梁A、B脱离,模架行走至设计位置,启动117#及116#墩上的小车横移千斤顶,合模并安装螺旋千斤顶。(9)拼装外模板,底模板拼装完成后拼装侧模板及翼缘板。
4.3拼装注意事项
4.3.1临时支撑结构安装
临时支撑结构是整个移动模架过程中的承重部位,对移动模架的主梁系统拼装完成后的平整度起着至关重要的作用,因此控制移动模架拼装用临时支撑结构标高及安全系数是关键。
(1)标高及平面位置。根据本次拼装施工的经验,支撑结构的标高误差应控制在±2mm之内。其次是整个平面位置,横向应为±20mm,纵向±50mm。临时支墩的位置设计取决于主梁的长度,要求在设计拼装方案时,始终保持拼装全过程重心稳定。
(2)支撑结构的安全系数。所有的支撑结构在施工前必须要经过认真核算,在理论计算通过的情况下,可采用提高钢结构的截面面积,主要受力部位的几何尺寸等方法来提高支撑结构的安全系数。同时在南方地区台风季节拼装施工时,临时支撑结构要考虑有防台的措施。
4.3.2主梁拼装
(1)主梁是重要的承重构件,在组装时,应严格按照《钢结构施工技术规范》进行操作,对于高强螺栓连接,采取初拧、终拧,循环重复操作顺序,使每个高强螺栓都达到设计扭矩值。对扭矩扳手要按定期进行标定。(2)主梁吊装前,需将小车及临时横梁的轴线调好,保证主梁安装轴线与墩身轴线平行,提前将小车的电路、油路等调试好,保证主梁吊装时的正常运行。(3)连接板接头要处理干净,不能有油污、焊疤、沙子等杂物。
(4)拼装时要注意保证主梁的顺直,经常使用施工线对主梁的顺直进行复核,避免主梁拼接成弯曲的,最终导致内横梁无法对位。(5)横梁竖向标高应根据箱梁横坡、预拱度以及不同的施工阶段荷载调整,通过调节竖向螺旋千斤顶,以满足竖向曲线的施工要求。(6)牛腿拼装完毕后,要用水准仪或水平仪测量一下牛腿的上表面是否水平,高差不得超过5mm。(7)主梁底板下的滑板接缝处要保证平整,避免出现错台影响主梁的纵向滑移。滑板应在地面上事先涂上黄油,减少高空作业。在拼装过程中,禁止模架直接在槽钢上滑动,防止横梁失稳。
5结束语
采用单节吊装顶推拼装施工工艺,其优点是解决了移动模架拼装场地受限、地质情况复杂的情况。通过搭设临时支架,采用150t履带起重机进行单节吊装,一边拼装一边向前顶推,安全高效地完成了凤凰二桥2套移动模架的拼装,降低了施工成本。过程中对高空操作进行安全有效地分解,无任何安全事故及危险情况发生。本施工方法适用于特殊地形位置、地势凹凸不平区域的移动模架拼装,对矮墩向高墩施工的移动模架拼装具有指导意义。
[参考文献]
[1]程晔,周翠英,杨凌.大跨度上行式移动模架高空拼装技术研究[J].施工技术,2010,39(3).
[2]周文.武汉天兴洲公铁两用长江大桥移动模架拼装技术[J].桥梁建设,2008(3).
[3]李栋梁,唐宏.广州珠江黄埔大桥MSS62.5m移动模架箱梁施工关键技术研究[C].中国公路学会桥梁和结构工程分会全国桥梁学术会议,2007.
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《移动模架单节吊装顶推拼装技术研究》