【摘要】本文采用了理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究方式，重點(diǎn)分析了大縱坡與大橫坡箱梁施工的工藝原理、技術(shù)特點(diǎn)、施工難點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)提煉、總結(jié)了相關(guān)工程的技術(shù)流程與保障措施。能夠?yàn)橄嗨乒こ滔淞旱募茉O(shè)與安裝提供經(jīng)驗(yàn)參考。

【關(guān)鍵詞】箱梁架設(shè)；大縱坡；大橫坡；支座安裝

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.01.056

Standardized Construction Technology for Erection of 40 m Box Girder with Large Longitudinal and Cross Slopes

ZHANG Jing

（China Railway 22nd Bureau Group No.2 Engineering Co.，Ltd.，Beijing 100000，China）

Abstract：This paper adopts the research method combining theory and practice，focuses on the analysis of the construction of large longitudinal slope and large cross slope box girder technology principle，technical characteristics， construction difficulties，and on this basis，summarizes the technical process and safeguard measures of related projects. It can provide experience reference for the erection and installation of box girder in similar projects.

Key words：box girder erection；large longitudinal slope；large transverse slope；installation of support

1工程概述

江蘇南沿江城際高速鐵路NYJZQ-7標(biāo)段主要為橋梁工程，跨京滬高速公路特大橋和跨疏港公路特大橋。受到既有鐵路線路、交通建筑設(shè)施、路線設(shè)計(jì)以及施工所在地地形條件等多方面因素的影響，使得案例工程N(yùn)YJZQ-7標(biāo)段之中多為大縱坡與大橫坡地形，施工難度較大且安全隱患較多。基于此，案例工程摒棄了既往工程常見的32 m跨、900 t箱梁，轉(zhuǎn)而基于工程特點(diǎn)選用了40m雙線整孔預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁架設(shè)方案。具體實(shí)踐中，重點(diǎn)采用了TJ-YLS1000/40運(yùn)梁車降低運(yùn)梁和喂梁高度，輔以自動對中和偏移報(bào)警技術(shù)，提高行車安全性，1000 t/40 m箱梁分體式架橋機(jī)采用自平衡邁步式過孔技術(shù)?；诠こ虒?shí)踐成果出發(fā)進(jìn)行分析，可明確該方案能有效保障類似工程建設(shè)的穩(wěn)定性與效率。

2工藝原理

案例工程中，為消除箱梁自身的水平分力，工程依照箱梁橫、縱坡度的不同，選用了不同的調(diào)整方式，其工藝技術(shù)原理如下：

1）箱梁大縱坡的調(diào)整原理：本次工程箱梁新設(shè)計(jì)縱坡為 3.48%，經(jīng)過計(jì)算可知箱梁最大高差為0.87 m，結(jié)合工程實(shí)際情況依照高差0.4 m進(jìn)行控制，利用分臺階的方式對支架上半部進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整，依照箱梁的高差調(diào)節(jié)臺階實(shí)際長度，而后通過調(diào)節(jié)支架頂托與砂箱高度來優(yōu)化箱梁縱坡，支架頂托的長度應(yīng)基于工程的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置，案例工程支架頂托長度為0.2 m。針對箱梁大縱坡所產(chǎn)生的水平推力，可以利用加固支架、增設(shè)剪刀撐等穩(wěn)固裝置的方式進(jìn)行抵消。

2）箱梁大橫坡調(diào)整：案例工程橫坡坡度設(shè)計(jì)為6%，箱梁底板寬度為8 m，箱梁底板橫向高差為0.48 m，高差數(shù)值較大，如果一味地對支架頂托抑或是底托進(jìn)行調(diào)整，并無法達(dá)到工程需求，同時會引發(fā)支架橫向?qū)挾鹊目s減。同時，如果單純采用支架頂托抑或是底托進(jìn)行橫坡設(shè)置便有可能引發(fā)支架頂托的單點(diǎn)受力，進(jìn)而造成整體箱梁受力的不均?；诖耍Y(jié)合工程實(shí)際，經(jīng)施工團(tuán)隊(duì)與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)研究后決定運(yùn)用砂箱的形式制作三角墊層找平，確保施工過程中箱梁支架的整體受力[1]。

3）箱梁運(yùn)輸、過孔：案例高速鐵路工程所用1000 t級40 m箱梁架設(shè)均采用了“低位運(yùn)梁”+“自平衡邁步式過孔”的架梁技術(shù)方案。具體施工中，結(jié)合工程特點(diǎn)選用了U型結(jié)構(gòu)+雙胎的運(yùn)梁車，并輔以并置寬基小輪胎的模式，意在降低運(yùn)梁高度，維持箱梁運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定與秩序性[2]。實(shí)踐中，委派專車以及專業(yè)監(jiān)督人員與運(yùn)輸人員至梁場提糧站處進(jìn)行裝梁，完成現(xiàn)場質(zhì)量、尺寸規(guī)模與數(shù)量校驗(yàn)，確認(rèn)無誤后，由雙方代表共同簽訂文件而后運(yùn)送箱梁到達(dá)架梁墩位，配合架橋機(jī)進(jìn)行喂梁，架橋機(jī)按照取梁、落梁、就位順序進(jìn)行架梁，過孔通過輔助支腿達(dá)到架橋機(jī)重量平衡，前支腿和后支腿采用邁步式前進(jìn)完成過孔。

3技術(shù)特點(diǎn)及難點(diǎn)

1）技術(shù)特點(diǎn)：基于我國既往的高度鐵路施工案例進(jìn)行分析，其中的大部分工程都采用了32 m跨以及900 t箱梁的組合模式[3]。案例工程項(xiàng)目所選用40 m跨、1000 t箱梁的組合模式在國外工程中尚未有成功案例，在國內(nèi)也僅有鄭濟(jì)線黃河特大橋以及福廈先湄洲灣特大橋兩處工程經(jīng)驗(yàn)。同時，案例工程所采用運(yùn)梁車四角安裝面陣激光測距攝像頭，輔以自動控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)梁車自動對中行駛，降低駕駛難度，并實(shí)時測量車體與擋砟墻、隧道墻體距離。該運(yùn)梁車能夠?qū)π熊嚑顟B(tài)、箱梁狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)偏移、不穩(wěn)定的情況便會自動報(bào)警，提醒相關(guān)工作人員及時檢查并處理。

2）施工難點(diǎn)：一方面，1000 t箱梁的自重更大，其起吊、架設(shè)難度更高，且工程所在地地勢起伏不定，場地有限，架設(shè)運(yùn)輸條件極差；另一方面，案例工程施工程序較為復(fù)雜，難度系數(shù)較大的同時不可控因素較多，整體工程安全風(fēng)險(xiǎn)較高，較容易引發(fā)施工人員生命安全以及工程財(cái)產(chǎn)安全隱患。

4大縱坡與大橫坡40 m箱梁架設(shè)的施工技術(shù)分析

1）裝梁：在吊裝梁體之前，需在梁體頂板底面吊孔處墊放。尺寸不低于460×380×40 mm的鋼墊板，以確保墊板與梁頂板下緣緊密貼合，而后采用提梁機(jī)進(jìn)行裝梁作業(yè)。裝梁前后需要注意運(yùn)梁車的狀態(tài)，除去要將運(yùn)梁車調(diào)整為基礎(chǔ)的三點(diǎn)支撐狀態(tài)之外，必要情況下還需增設(shè)其他的支撐裝置，避免運(yùn)梁車出現(xiàn)偏載、滑移的情況[4]。裝梁過程中需要保持梁體的水平，在接近裝梁車時還需反復(fù)觀察裝梁車3個支撐點(diǎn)的懸掛壓力，一旦發(fā)現(xiàn)偏載的情況便要及時進(jìn)行調(diào)整，以防裝載事故的發(fā)生。

梁體裝載到運(yùn)梁車之后，需保障箱梁重心線與運(yùn)梁車中心線保持一致，前后偏差不得超過50 mm，且梁體在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的指點(diǎn)也能夠始終處于同一水平面之上，同一端點(diǎn)高度偏差不得超過2 mm；提梁機(jī)起吊箱梁的過程中，箱梁前后高差不得高于100 mm。

2）運(yùn)梁：案例工程所采用的運(yùn)梁車型號為TJ-YLS1000/40過隧運(yùn)梁車，該車整體采取U型結(jié)構(gòu)，砼梁支撐在下層的縱桁梁上，主承重梁（即上縱梁）放在兩側(cè)，位于砼梁的翼板下方。運(yùn)梁車整體由車架、液壓懸掛總成、馱梁機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及安全裝置等組成，后方配置擺動幅度范圍為162°的司機(jī)室，以便于喂梁時可將司機(jī)室向后旋轉(zhuǎn)，用以避開運(yùn)梁車支架，方便喂梁。

運(yùn)梁車的懸掛系統(tǒng)在運(yùn)梁過程中應(yīng)始終保持3點(diǎn)支撐狀態(tài)，同時要保障液壓系統(tǒng)的均衡性，過程中，嚴(yán)禁運(yùn)梁車的突然加速與急剎車，以防箱梁在運(yùn)輸過程中受扭。

3）頂梁：在運(yùn)梁車到達(dá)指定區(qū)域之后，首先需要進(jìn)行對位，對位完畢后可通過架橋機(jī)將提吊箱梁前段，由頂梁系統(tǒng)平緩頂升箱梁尾部在將箱梁抬高約350 mm之后將箱梁放置在馱梁車之上，以待喂梁。

4）取梁、喂梁：運(yùn)梁就位后，利用拖梁起吊的方式進(jìn)行喂梁，即利用架橋機(jī)前天車以及馱梁校車分別承擔(dān)箱梁的兩端，后由架橋機(jī)前起重小車取梁，吊梁高度始終保持在100 mm以內(nèi)。

5）落梁：落梁作業(yè)需要分三個步驟完成。首先，在梁體與支承墊石頂面距離接近500 mm左右的情況下，委派專人進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后卷揚(yáng)機(jī)制動，安裝支座下座板錨固螺栓，為后續(xù)施工打下基礎(chǔ)；其次，梁體緩慢下落至承墊石頂面200 mm左右時，需進(jìn)一步對梁體的下落垂直度、下落具體位置等進(jìn)行再次核查，可利用線錘對中引導(dǎo)、監(jiān)視支座中心的偏移量，一旦發(fā)現(xiàn)偏移問題便要暫停落梁，同時結(jié)合具體情況進(jìn)行及時處理；最后，梁體與支撐墊石頂面相距40 mm左右時，操控卷揚(yáng)機(jī)，同時通過起重小車縱、橫移裝置對梁體的位置進(jìn)行最后的核查與細(xì)微調(diào)整，確認(rèn)無誤后落梁就位[5]。

6）支座安裝：開工前需檢測對支座的連接狀況、錨固螺栓的狀態(tài)以及數(shù)量進(jìn)行檢查與調(diào)整，但不得隨意松動支座上、下連接螺栓，避免施工事故；而后對支座錨栓孔、墊石面以及施工現(xiàn)場周邊區(qū)域進(jìn)行清理，重點(diǎn)清除石塊、雨水、油污等雜物。而后安裝預(yù)制灌漿用鋼制模板，并用清水將支撐墊石表面浸透，在模板底面增設(shè)一條4 mm厚的橡膠防漏條。在梁跨與橋跨之間存在誤差時，可以基于橋梁支座中心線為基準(zhǔn)將縱向誤差向兩端平均分配。具體施工過程中應(yīng)以《制造安裝允許偏差和檢驗(yàn)方發(fā)表》中的規(guī)定條例為標(biāo)準(zhǔn)，對支座底板十字線與墩臺十字線進(jìn)行校準(zhǔn)[6]。支座就位后，應(yīng)在支座底板與橋墩抑或是橋臺承墊石頂面之間預(yù)留20～30 mm的縫隙，以便于后期灌注施工。

7）過孔：采用自平衡“邁步式”過孔，利用起重小車均衡架橋機(jī)重量。首先，操控架橋機(jī)主梁先行，輔以支撐支腿，而后前支腿脫空；其次，操控前支腿前行至橋墩處，就位后以前支腿進(jìn)行支撐，收縮輔助支腿；最后，在二次過孔前操控架橋機(jī)前行到位，并且翻折輔助支腿，檢查確認(rèn)無誤后完成過孔。

8）末孔架設(shè)、變跨架設(shè)：末孔架設(shè)施工相對簡單，只需在過孔完成后，翻折前支腿下部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)末孔橋架設(shè)。箱梁前支腿過孔時會自行調(diào)整位置，因此可以將架橋機(jī)變跨施工融于過孔作業(yè)工序，過孔時同步完成變跨。

9）收尾：案例工程選用無收縮混凝土對箱梁上方八處吊孔進(jìn)行封堵處理，同時在防落梁擋塊與墊石之間填塞硬木塊。對整體箱梁進(jìn)行細(xì)致檢查，面對架梁施工造成的混凝土破損缺陷，可利用環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行修補(bǔ)找平。修補(bǔ)前需注意清理箱梁缺口處的破碎混凝土、砂石等雜物而后利用清水進(jìn)行清洗，相對整潔后方能夠進(jìn)行修補(bǔ)。

4.1技術(shù)保障措施

首先，在正式施工之前需要委派專業(yè)技術(shù)人員對支座墊石標(biāo)高以及其相對關(guān)系進(jìn)行測試與校準(zhǔn)。針對制作中心線的預(yù)測工作，需要委派兩組以上的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場定位方向測量，同時采用兩種以上的監(jiān)測方式進(jìn)行測量、校準(zhǔn)，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行下一步的工序抑或是完成交接[7]。

其次，需要落實(shí)在澆筑施工之前完善高強(qiáng)度砂漿的配比試驗(yàn)，并且結(jié)合工程施工方案以及現(xiàn)場實(shí)際情況重新計(jì)算具有的灌漿量，同時對灌漿模板的密封性、質(zhì)量等進(jìn)行檢測，無誤后方可施工。

最后，針對架橋機(jī)、提梁機(jī)組等重型施工設(shè)施需要委托專業(yè)的安裝公司進(jìn)行現(xiàn)場安裝、檢查以及現(xiàn)場施工的監(jiān)督與指導(dǎo)工作。針對支座，也需要對其位置、規(guī)格、型號等進(jìn)行細(xì)致檢查與校準(zhǔn)，安裝完成后需要交由工程內(nèi)部技術(shù)主管以及外部專業(yè)監(jiān)督人員進(jìn)行檢驗(yàn)，如若發(fā)現(xiàn)問題便要打回重裝，確認(rèn)無誤后方可施工，以此保障施工質(zhì)量。

4.2安全及環(huán)保保障措施

其一，為保障施工的安全性，需要人力資源工作者在工程準(zhǔn)備階段開展更嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)的招聘工作，杜絕為節(jié)省項(xiàng)目資金而大量聘用專業(yè)程度不高、個人素質(zhì)不強(qiáng)的員工。施工中如若遇到雨雪天氣便要及時完善防滑措施，如若偶遇惡劣天氣便要對建設(shè)工程進(jìn)行防護(hù)處理后暫停施工，以保護(hù)施工人員的生命安全。

其二，為落實(shí)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的工作目標(biāo)，需要針對工程產(chǎn)生的廢氣、廢油等廢料進(jìn)行集中處理，而后采用專用車輛運(yùn)輸?shù)街付▍^(qū)域后進(jìn)行丟棄。借助相應(yīng)的宣傳標(biāo)語、培訓(xùn)活動等幫助施工人員養(yǎng)成安全施工節(jié)約水電、保護(hù)環(huán)境的意識。

5結(jié)語

總而言之，本次研究重點(diǎn)對大縱坡和大橫坡工況下40 m箱梁在施工工藝原理、施工技術(shù)重難點(diǎn)等進(jìn)行了細(xì)致分析。同時詳細(xì)敘述了大縱坡和大橫坡工況下40 m箱梁施工流程與技術(shù)保障、安全及環(huán)保保障措施等。結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行分析，明確相關(guān)技術(shù)措施對避免現(xiàn)澆箱梁水平分力對支架負(fù)面影響的優(yōu)勢價值。在實(shí)際工程中應(yīng)用相關(guān)措施能夠達(dá)成提高了現(xiàn)澆支架的穩(wěn)定性及支架結(jié)構(gòu)安全性以及夯實(shí)現(xiàn)澆梁底板施工質(zhì)量基礎(chǔ)的目標(biāo)，對本領(lǐng)域工程技術(shù)的發(fā)展具有一定價值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐峰，武志明.大橫坡小半徑現(xiàn)澆箱梁貝雷支架施工技術(shù)[J].公路，2022，67（8）：231-234.

[2]劉琳，黃峰，劉勇.復(fù)雜條件下輕軌預(yù)制箱梁架設(shè)關(guān)鍵施工技術(shù)[J].中外公路，2022，42（1）：178-182.

[3]劉瑤，鄒德強(qiáng)，李偉東.大縱坡曲線條件下鋼箱梁橋結(jié)構(gòu)受力分析[C]//.中國土木工程學(xué)會2021年學(xué)術(shù)年會論文集.2021：163-164.

[4]黃躍.小半徑大橫坡寬幅箱梁節(jié)段預(yù)制拼裝施工關(guān)鍵技術(shù)[J].中外公路，2021，41（2）：225-228.

[5]王濤.新型鋼箱梁-鋼格柵橋梁構(gòu)造及局部受力性能研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2020.

[6]張偉，蔣威.小半徑大橫坡預(yù)制箱梁架設(shè)施工技術(shù)研究[J].交通世界，2020（11）：138-140.

[7]孫曉玲.興延高速公路白羊城溝特大橋預(yù)制箱梁制架一體化施工[J].門窗，2019（22）：103+106.

【作者簡介】

張靜，女，1989年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)殍F路鋪架。

（編輯：謝飛燕）