韋麗麗,尹月園,黃藝年
(1.廣西柳工機(jī)械股份有限公司,廣西 柳州 545007;2.十一冶建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,廣西 柳州 545007;3.柳州市橋廈科技發(fā)展有限公司,廣西 柳州 545007)
本工程位于深圳寶安區(qū)龍華鎮(zhèn),上跨既有廣深港鐵路,為單線曲線橋。主要跨越廣深港鐵路及福龍路。廣深港鐵路與路線夾角為8°,采用門式墩跨越。廣深港鐵路為客運(yùn)專線雙線鐵路,廣深港鐵路與線路大里程夾角為172°。
結(jié)合福龍路特大橋箱梁頂推施工、平移施工專項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案等資料,該橋頂推施工方案如下:在跨越廣深港鐵路8~17 號(hào)墩上進(jìn)行32m簡支箱梁平移頂推施工。左右兩邊共平移頂推9 幅32m 簡支箱梁到位(右邊為8~13 號(hào)門式墩,左邊為13~17 號(hào)門式墩),首先在9~10號(hào)門式墩右邊橋臺(tái)位處利用貝雷桁梁搭設(shè)滿堂支架,支架下的行車凈空不小于4.5m,同時(shí)設(shè)置防落網(wǎng),以確保行車和行人安全。利用貝雷梁作為32m 簡支箱梁預(yù)制平臺(tái),預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。在施工中,應(yīng)高度重視立模后和簡支箱梁混凝土澆筑后的施工觀測(cè)和控制,結(jié)合施工線形控制的要求,做到準(zhǔn)確控制施工立模高程,確保32m 簡支箱梁受力和線形控制在規(guī)范要求的允許范圍內(nèi)。32m 簡支箱梁預(yù)制前需安裝滑道,平移前需安裝滑靴、球形鋼支座及牽引設(shè)備。平移時(shí)封閉線路,需要向鐵路部門申請(qǐng)?zhí)齑包c(diǎn),移除影響簡支箱梁就位的橋臺(tái)部分。平移簡支箱梁至設(shè)計(jì)位置,將簡支箱梁頂起,抽出滑靴、落梁,安裝球形支座。落梁完成后恢復(fù)線路,拆除電纜槽及人行步板,恢復(fù)通車。
前期準(zhǔn)備階段主要有滿堂支架、支架型鋼平臺(tái)搭設(shè)及滑軌安裝。32m 簡支箱梁支架縱斷面布置及平移頂推橫斷面布置如圖1、圖2 所示。
圖1 32m簡支箱梁支架縱斷面布置示意圖
圖2 32m簡支箱梁平移頂推橫斷面布置示意圖
2.2.1 滑道梁鋪設(shè)方案
經(jīng)測(cè)量放線后,將標(biāo)準(zhǔn)滑道梁在門式墩外面區(qū)域利用鄰近既有線C 類施工要求進(jìn)行分節(jié)段吊裝就位,鋼橫梁頂部滑道梁及張拉設(shè)備利用II 級(jí)天窗點(diǎn)內(nèi)吊裝就位。如圖3 所示,每條滑道有2根30mm 厚鋼板、12mm、20mm 厚鋼板、4mm厚不銹鋼板,滑道采用1.25~5m 長度滑道梁模塊制作,滑道端采用標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷定位及校正滑道平面度,通過M24 高強(qiáng)螺栓連接所要長度,再與牽引千斤頂?shù)姆戳ψM合?;赖装迮c門式墩梁頂基礎(chǔ)的鋼筋焊接牢固,上半部分與20mm 厚鋼板焊接成整體,形成一個(gè)平整的面。側(cè)面因要與滑靴的防脫槽板接觸,所以要求滑道的寬度600mm 的平行度控制在2mm 以內(nèi)。不銹鋼板與鋼板進(jìn)行焊接,為避免不銹鋼板在滑動(dòng)的過程中起鼓變形,要求不銹鋼與鋼板充分接觸,除在兩側(cè)焊接外,必須在中間部分進(jìn)行選擇性焊接。為了增加滑道的剛度,也可在工字鋼的外側(cè)每隔0.4m焊接一塊加強(qiáng)筋板?;郎系姆戳ψ煞戳Π搴头戳Π惭b板焊接而成,承壓板上需開一個(gè)?140mm 的圓孔,以便鋼絞線穿過。反力安裝板與牽引千斤頂?shù)倪B接,可采用螺栓連接或點(diǎn)焊焊接的形式。如采用螺栓連接,反力安裝板上的孔需要牽引千斤頂?shù)某叽缙ヅ?;如采用點(diǎn)焊形式連接,則注意焊接時(shí)不要燒傷千斤頂內(nèi)的密封圈。
圖3 32m簡支箱梁平移滑道方案示意圖
2.2.2 現(xiàn)澆預(yù)壓滑道梁鋪設(shè)方案
平移箱梁是采用現(xiàn)澆施工工藝,先在門式墩立柱外端滿堂支架現(xiàn)澆好,才進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。再把32m 箱梁落放至滑道梁上滑座上,才進(jìn)行平移頂推?;懒杭踊跋鹉z墊總高度為810mm。先按照設(shè)計(jì)圖紙要求將滑移支架?630×10mm 鋼管豎立好,采用2[20b聯(lián)結(jié)系加固連接。預(yù)壓滑道梁都是以3.5m端梁A 為開端,以滑道梁端面基準(zhǔn)面起點(diǎn)至墊石支座中心線外端面距離,測(cè)量出滑道梁放樣長度,以箱梁端面縱向長度750mm 支座中心線標(biāo)出滑道梁中心,在放線畫出滑道梁邊線,安裝滑道梁時(shí)滑道底板外邊按照邊線為基準(zhǔn),按節(jié)段進(jìn)行安裝。保證滑道梁直線度不超過5mm,平面度不超4mm。采用?40 銷軸固定,利用M24 螺栓進(jìn)行連接加固。保證滑道梁中心線與支座中心線相對(duì)應(yīng),確保平移到位箱梁軸線與路線中心軸線重合。
如圖4、圖5 所示,每個(gè)滑靴由10 號(hào)槽鋼板、25mmMGE 滑板、20mm 的鋼板及防脫側(cè)擋板、簡支箱梁撐板焊接而成。滑靴上部的鋼板上放橡膠板,目的是通過橡膠板的變形,充分保證箱梁的底部受力均勻?;ハ虏康匿摪逍纬砂疾?,內(nèi)嵌MGE 滑板,MGE 滑板與滑道不銹鋼接觸面加工成小圓孔,以便儲(chǔ)存潤滑黃油。防脫側(cè)擋板內(nèi)側(cè)同樣需鑲嵌滑板,起導(dǎo)向和糾偏作用?;ブ虚g的擋板需開?88mm 的圓孔,目的是讓鋼絞線通過。與錨具連接的卡位板要考慮與錨具的連接方式。
圖4 2.5m滑道部分結(jié)構(gòu)圖
圖5 反力座滑道部分結(jié)構(gòu)圖
由于滑道梁之間存在側(cè)向限位結(jié)構(gòu),這里不設(shè)置糾偏裝置,僅對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工觀察,如果出現(xiàn)較大偏差,這里根據(jù)情況進(jìn)行側(cè)向調(diào)整,具體方法為在鋼門式墩上焊接反力頂座,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。后期偏差通過落梁來調(diào)整。
在橫移施工過程中,通過調(diào)整順橋向及橫橋向?qū)蜓b置調(diào)整頂推油缸頂推力、頂推油缸的行程,激光測(cè)距儀同步位移測(cè)量,通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行糾偏,保證箱梁中線偏差在允許范圍內(nèi)。
橫移箱梁中線精度控制:在箱梁的頂板和底板上做中線標(biāo)記點(diǎn)。橫移時(shí),觀測(cè)點(diǎn)上架設(shè)全站儀對(duì)梁體中線進(jìn)行觀測(cè),當(dāng)出現(xiàn)偏差超限時(shí),進(jìn)行糾偏。節(jié)段橫移箱梁差2m 就要就位時(shí),就要觀察箱梁縱向橫向偏移量,開始不間斷地觀測(cè)和精確地糾偏,使箱梁首尾中線偏差控制在4mm范圍內(nèi)。最后就位時(shí)箱梁首尾中線偏差控制在10mm 之內(nèi)。每次橫移結(jié)束時(shí),畫出箱梁的位置情況,分析箱梁中線的偏差情況,確定下一步施工箱梁中線的控制方法,將箱梁的實(shí)際中線與設(shè)計(jì)中線相比較,使箱梁的實(shí)際中線繞設(shè)計(jì)中線左右擺動(dòng),避免出現(xiàn)大弧形,以免影響橫移施工的正常進(jìn)行。
本工程落梁最高度約850mm,平移完成后,利用事先準(zhǔn)備好的4 臺(tái)頂升千斤頂進(jìn)行力系轉(zhuǎn)換,頂梁位置應(yīng)設(shè)在腹板以下或靠近梁端支座內(nèi)側(cè),當(dāng)在支座內(nèi)側(cè)頂梁時(shí),將滑靴拆除,然后落梁至橡膠支座上。為保證結(jié)構(gòu)安全,整個(gè)落梁過程都必須在同步頂升控制系統(tǒng)的控制下進(jìn)行,單次落梁高度控制在30mm 以內(nèi)。頂梁過程緩慢進(jìn)行,防止千斤頂受力不均造成梁體側(cè)翻或損壞。
1)頂升箱梁,抽取滑靴 簡支梁橫移到位后,開始進(jìn)行落梁作業(yè),在箱梁兩端球形支座內(nèi)側(cè)墊石上放置500mm×500mm×30mm 墊板,墊板上設(shè)置2 臺(tái)200t 落梁千斤頂,千斤頂升箱梁,拆除滑靴,采用預(yù)先準(zhǔn)備墊塊和抄墊鋼板替換支撐箱梁。操作人員要預(yù)先準(zhǔn)備好,注意安全,快速安裝。
2)落梁至滑道面,抽取滑道梁 以梁中心線為基準(zhǔn),左右兩邊頂升箱梁,如先同時(shí)頂升左邊端至40mm,抽取抄墊板,千斤頂回油,將箱梁落在抄墊板上,抽取千斤頂上抄墊板。再頂升右邊端至40mm,抽取30mm 抄墊板,千斤頂回油,將箱梁落在抄墊板上。每次落梁高度應(yīng)控制在30mm,類似重復(fù)操作至滑道面,頂升箱梁,梁底支撐面放置預(yù)防跌落墊塊后,抽取滑道梁,更換預(yù)先準(zhǔn)備球形支座+抄墊板作支撐。將箱梁落至支撐面,更換200t-40 扁頂。扁頂上放置抄墊板。
3)安裝支座、落梁及箱梁糾偏 安裝正式支座,在支座上設(shè)置落梁墊塊,千斤頂起頂使連續(xù)梁與支座處鋼墊塊脫空;將支座處鋼墊塊抽取一層后,用千斤頂將混凝土梁整體降落60mm,使混凝土梁重新支承于鋼墊塊上;千斤頂回油,使千斤頂活塞與梁底脫空,將千斤頂下方鋼墊塊抽取一層后,活塞伸出重新與梁底頂緊。如此重復(fù)操作,逐層抽取支座處與千斤頂下方的鋼墊塊;直至完全將混凝土梁下落到支座上。剩下最后一塊墊板,預(yù)先在門式梁上焊接M30 螺母,反力支座底板開孔,采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行壓緊固定。在墊石周圍安裝反力支架,形成反作用支撐力,通過采用YD200-250 千斤頂進(jìn)行糾偏,對(duì)箱梁偏移方向千斤頂反向頂推微調(diào)糾偏。并由測(cè)量人員進(jìn)行復(fù)核箱梁中心線尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙后,方可安裝支座。
本工程頂推工作量為32m 簡支箱梁,總推力約5000kN。由小樁號(hào)向大樁號(hào)方向依次頂推,按先右幅后左幅的工序安排。頂推到位后拆除滑道及滑靴,安裝正式支座,落梁就位。
整個(gè)頂推過程中,滑動(dòng)裝置內(nèi)設(shè)滑動(dòng)面,滑動(dòng)面在滑靴與滑道之間,頂推過程中改善了橋梁及橋墩結(jié)構(gòu)的受力,對(duì)橋梁和橋墩幾乎沒有損傷?;澜Y(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn),可適應(yīng)更多不同橋型及線性變化的頂推施工需要。
在實(shí)際的工程中,由于頂推結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各不相同,施工工況復(fù)雜多變,必須采取合適的控制策略,通過計(jì)算機(jī)軟件的配置功能來實(shí)施。針對(duì)本工程我們制定了“位移同步,荷載跟蹤,受力均衡”的控制策略,以各個(gè)牽引千斤頂?shù)捻斖屏橐罁?jù),以牽引千斤頂?shù)捻斖屏臀灰茷榭刂茀?shù),實(shí)現(xiàn)力和位移(速度)綜合控制,實(shí)現(xiàn)整個(gè)施工精準(zhǔn)同步進(jìn)行,安全快速的施工。在不影響行車安全的情況下,整個(gè)9 片簡支箱梁施工提前兩天完成平移頂推就位,確定了同步平移頂推施工工藝,工藝先進(jìn)且安全可靠,具有重要研究意義和推廣價(jià)值。