張永光
(中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司,山東青島266000)
吊裝是鋼箱梁施工工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在吊裝過程中,必須嚴(yán)格控制吊裝的各個(gè)環(huán)節(jié),確保吊裝安全與質(zhì)量[1]。吊裝技術(shù)是鋼箱梁施工的重要環(huán)節(jié),直接影響鋼箱梁施工的工藝質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全[2]。關(guān)于吊裝技術(shù),學(xué)者周輝[3]介紹了臨時(shí)貨運(yùn)架空索道設(shè)計(jì)、拱腳精確定位、空間桁架節(jié)段拼裝、合龍段合龍、拱上立柱線形控制等吊裝施工關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》(住建部令〔2018〕37 號(hào))規(guī)定,起重吊裝單件質(zhì)量超過100 kN 及以上的,屬于超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分項(xiàng)工程。因此,在橋梁吊裝過程中,對(duì)于安全的保證是值得行業(yè)全體人員深入思考的。
青銀西收費(fèi)站拓寬后跨越怡海路、規(guī)劃路橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁結(jié)構(gòu),重慶路西側(cè)雙流高架跨仙山西路節(jié)點(diǎn)需進(jìn)行路基改橋,地面道路跨越紅溝河橋、小水河橋均需進(jìn)行拆除重建。本次施工內(nèi)容為跨雙流高架重慶路節(jié)點(diǎn)連續(xù)鋼混組合梁,跨南流路、支路三簡(jiǎn)支鋼混組合梁??珉p流高架節(jié)點(diǎn),整個(gè)橋梁均在仙山路上方,南側(cè)為青島汽車北站,重慶路向北行駛通至青島流亭國(guó)際機(jī)場(chǎng),仙山路向東通至青銀高速。地鐵 7 號(hào)線穿越 ZX128~ZX129,ZX129~ZX130 上跨雙流高架,ZX130~ZX131 上跨重慶路。此節(jié)點(diǎn)車流量大,施工影響因素多。
重慶路為12 車道,車流量相當(dāng)大,吊裝節(jié)段的劃分和臨時(shí)支架的設(shè)立要充分考慮運(yùn)輸能力和現(xiàn)場(chǎng)占道情況??珉p流高架的鋼槽梁,高架半幅封路時(shí)間短,吊裝由于高架擋住,難度加大。
跨重慶路山方部分,根據(jù)道路情況,縱向分4 段,橫向4段。采用先吊主橋再吊聯(lián)系梁的方式,使用汽車吊單機(jī)吊裝。施工時(shí),封閉吊裝段車道,其他車道保持通行;吊裝時(shí),始終保持有8 車道通行,盡量不影響車流。跨雙流高架部分的鋼槽梁利用高架半幅封道的情況,進(jìn)行吊裝,控制吊裝周期。
本項(xiàng)目鋼混梁平面有平曲線,立面變高,截面有橫坡,制造工藝復(fù)雜,技術(shù)難度大,廠內(nèi)制造質(zhì)量對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝精度控制有決定性影響。
鋼混梁在加工廠進(jìn)行匹配制造,在專用胎架上進(jìn)行。梁段組裝時(shí),相鄰梁段位置與成橋時(shí)位置一致,梁段吊裝時(shí),測(cè)量其長(zhǎng)度,并將該長(zhǎng)度與理論長(zhǎng)度比較,其差值在下一個(gè)梁段加以修正,實(shí)現(xiàn)勤糾少糾,避免一次性修正過多而出現(xiàn)線性不順等現(xiàn)象。實(shí)時(shí)監(jiān)控,隨時(shí)調(diào)整,避免產(chǎn)生累積誤差。
跨雙流高架施工鋼箱分2 節(jié)段吊裝,鋼混梁現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),在鋼混梁縱向?qū)涌谖恢迷O(shè)置臨時(shí)支架,由于雙流高架跨度達(dá)到20 m 以上,特在雙流高架隔離帶處增設(shè)分段,設(shè)置臨時(shí)支架[4]。臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)由橫梁(分配梁)及立柱組成,橫梁采用熱軋 H 型鋼 HN600 mm×200 mm×11 mm×17 mm 制作,立柱采用φ299 mm×12 mm 鋼管,中間橫撐、斜撐采用20#槽鋼。連接成整體。支架布置在梁段對(duì)接接口附近的橫板處。
吊裝準(zhǔn)備過程中臨時(shí)支架的安裝需要注意的事項(xiàng)包括:
1)支架應(yīng)在鋼混梁吊裝前進(jìn)場(chǎng)安裝就位,并找正、固定;
2)臨時(shí)支架選用25 t 汽車吊在圍擋內(nèi)進(jìn)行安裝;
3)臨時(shí)支架安裝前,要提前在地面標(biāo)識(shí)出支架每個(gè)格構(gòu)柱的就位點(diǎn);支架安裝完成后,在支架橫梁上標(biāo)注箱梁安裝就位控制點(diǎn)、標(biāo)高控制點(diǎn);
4)支架安裝時(shí),要考察安裝現(xiàn)場(chǎng)的路面情況,綜合考慮地面承載力情況,對(duì)路面硬化情況、地基情況、路面坡度情況進(jìn)行調(diào)查;
5)臨時(shí)支架在使用過程中要定期檢查。檢查橫梁的撓度、鋼柱的水平位移、臨時(shí)支架系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性,并做好沉降觀測(cè)記錄。
4.2.1 鋼混梁安裝吊耳的布置
鋼混梁安裝吊耳設(shè)置在鋼梁面板上,與鋼梁腹板和橫隔板結(jié)構(gòu)相交位置對(duì)應(yīng)(硬點(diǎn)),無腹板位置需進(jìn)行加固。每節(jié)鋼混梁設(shè)置4 個(gè)吊耳,使鋼梁的起吊合力點(diǎn)與鋼梁的重心在同一直線上,吊耳布置示意如圖1 所示。
圖1 分段吊耳布置
4.2.2 鋼混梁安裝吊耳的選用
臨時(shí)吊耳設(shè)在面板上,與腹板和橫隔板結(jié)構(gòu)相交對(duì)應(yīng)位置,若吊耳不在主隔板上方,焊接吊耳處需要進(jìn)行加固。根據(jù)計(jì)算得到的構(gòu)件重心位置,在每個(gè)分段上設(shè)置4 個(gè)吊耳,本工程鋼混梁分段最大噸位不超過50 t,當(dāng)前按50 t 計(jì)算,吊耳可分為2 種類型:
1)鋼混梁分段質(zhì)量為25~60 t,按60 t 計(jì)算,單個(gè)吊耳承受力≤160 kN,考慮不均勻受力,加放1.4 倍的安全系數(shù),單個(gè)吊耳承受力≤230 kN;
2)鋼混梁分段質(zhì)量為10~25 t,按25 t 計(jì)算,單個(gè)吊耳承受力≤90 kN,考慮不均勻受力,加放1.4 倍的安全系數(shù),單個(gè)吊耳承受力≤120 kN,吊耳可選單個(gè)耳板,選用板厚為20 mm的鋼板做吊耳使用。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況,結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙采用臨時(shí)支架加汽車吊吊裝的常規(guī)安裝方法。先吊裝主梁、再吊裝主梁間的聯(lián)系梁。圖2 展示了該工程具體安裝流程。
圖2 安裝流程圖
吊裝總體順序:縱向:由東往西;橫向:由南往北。汽車吊站位于每跨橋梁的施工區(qū)域內(nèi),在汽車吊作業(yè)半徑范圍內(nèi),伸出支腿、站位,用鋼索掛鉤掛住每段梁體的吊耳,起吊、落梁在臨時(shí)支架處;超出汽車吊作業(yè)半徑后,收起起重臂,收起支腿,汽車吊平移場(chǎng)地,重復(fù)站位、掛鉤、起吊的操作;轉(zhuǎn)換第二段跨直至所有梁段吊裝、安裝完成??珉p流高速,采用封半幅,另半幅車道單改雙的吊裝。跨高架西幅8 根槽梁和中間聯(lián)系梁吊裝時(shí)間控制在約6 d??鐤|幅吊裝,比西幅多了個(gè)環(huán)口焊接,吊裝時(shí)間控制在約7 d。
在雙流高架西側(cè)臨時(shí)支架和中間隔離帶臨時(shí)支架間在兩者分配梁上設(shè)置4 根45 號(hào)工字鋼,將兩者連接成整體,防止吊裝時(shí),中間隔離帶的單排臨時(shí)支架縱橋向傾覆。中間隔離帶處吊裝臨時(shí)支架鋼管時(shí),臨時(shí)占用雙流高架一個(gè)車道。
通過施工實(shí)踐證明,該吊裝施工方法有效可行,整個(gè)施工過程安全順利,吊裝進(jìn)度符合業(yè)主要求,效果良好,保證了整個(gè)施工過程的安全和質(zhì)量,為類似施工提供了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。本工程實(shí)踐中,吊裝安全質(zhì)量得到了有效控制,積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)值得推廣應(yīng)用。