周國云 周海波
摘要 移動模架因其對橋梁地形要求低、施工速度快等特點,在公路及鐵路橋梁施工中得到大規(guī)模應(yīng)用。文章結(jié)合某旅游道路工程施工實踐,針對中小跨徑橋梁群特點,對車載式移動模架的應(yīng)用進行探究,分析總結(jié)了車載式移動模架施工技術(shù)要點,旨在完善車載式移動模架施工工藝,為后續(xù)類似工程施工提供理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞 移動模架;中小跨徑橋梁群;施工技術(shù)
中圖分類號 U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949(2023)12-0144-03
0 引言
近年來旅游道路、休閑道路項目逐漸增多,有別于大跨度橋梁,旅游道路、休閑道路的橋梁有跨度小、橋面寬度較窄、平曲線半徑小等特點?,F(xiàn)階段對中小跨徑橋梁的施工一般采用滿堂支架現(xiàn)澆或者預(yù)制吊裝的施工方法,由于旅游道路往往施工條件復(fù)雜,可能無法滿足預(yù)制場建設(shè)要求[1]??缍刃”厝皇箻蛄嚎鐢?shù)增多,出現(xiàn)更多的可能是中小跨徑橋梁群。針對跨徑小、橋跨多、平曲線半徑小和施工條件復(fù)雜的中小橋梁建設(shè),現(xiàn)階段還沒有很好的施工方法[2]。為此該文提出了車載式移動模架施工技術(shù),結(jié)合實際工程案例,全面分析了車載式移動模架施工技術(shù),總結(jié)了其施工技術(shù)要點。
1 工程概況
某旅游道路項目,地處峽谷,位于風(fēng)景區(qū)內(nèi),慢行系統(tǒng)道路全長18.8 km,由于慢行系統(tǒng)沿河建設(shè),預(yù)制場選址困難,環(huán)保要求高,施工條件非常復(fù)雜。工程共有順?biāo)畼?3座,總長6 929 m,共計490跨,其中預(yù)制梁202片,現(xiàn)澆梁288片。順?biāo)畼蛏喜拷Y(jié)構(gòu)的橋面寬度為5 m,現(xiàn)澆實心板跨徑為13 m,板厚70 cm,懸板端部厚度為15 cm,懸臂板根部厚度35 cm。頂板寬度500 cm,底板寬度330 cm。現(xiàn)澆實心板為C40鋼筋混凝土。順?biāo)畼驑蚨崭叨?~7 m,大部分3~5 m;橋面鋪裝為5 cm瀝青混凝土+防水層+8 cm C40混凝土。
2 采用的主要施工方案
結(jié)合順?biāo)畼驑蛄航Y(jié)構(gòu)特點,研發(fā)了一種有別于傳統(tǒng)移動模架、針對中小跨徑橋梁群施工用的車載式移動模架,該移動模架的移跨及轉(zhuǎn)場均通過運輸車進行,從而大大增加了移動模架的靈活性,同時也使移動模架結(jié)構(gòu)更加簡單,在保障施工質(zhì)量及施工安全的前提下降本增效。
車載式移動模架主要分為6大系統(tǒng):
支腿系統(tǒng):將主桁承受的荷載傳遞至承臺或者地基;
卸載系統(tǒng):將支架所受荷載轉(zhuǎn)由橋梁支座承受,便于移動模架移除;
主桁系統(tǒng):通過其自身強度及剛度,直接承受橋梁上構(gòu)施工過程中的荷載;
模板系統(tǒng):用于新澆筑混凝土成形和養(yǎng)護;
下放橫移系統(tǒng):將主桁下放至地面及橫移出梁下方,方便吊車起吊;
吊裝運輸系統(tǒng):用于移動模架轉(zhuǎn)場及運輸。
3 車載式移動模架施工技術(shù)要點
3.1 施工特點
該慢行系統(tǒng)共有13座順?biāo)畼颍?90跨,其中288跨采用現(xiàn)澆施工,其中存在簡支梁及連續(xù)梁,橋梁跨徑13 m,平曲線半徑最小約60 m。針對這種平曲線半徑小的中小跨徑橋梁群,滿堂現(xiàn)澆及傳統(tǒng)移動模架不能滿足現(xiàn)場施工需求。
預(yù)制吊裝施工工藝由于無法滿足連續(xù)梁施工需求,且橋梁處于峽谷內(nèi),預(yù)制場選址困難,運梁條件差。另外,項目位于風(fēng)景區(qū),對施工環(huán)保要求高。
3.2 車載式移動模架施工要求
因橋梁本身特點及周邊環(huán)境,移動模架施工中需要注意以下幾個方面:
(1)移動模架施工不僅僅在一座橋梁上進行應(yīng)用,所以移動模架需滿足轉(zhuǎn)場方便的特點。
(2)移動模架需適應(yīng)簡支梁及連續(xù)梁的施工。
(3)移動模具的過跨及轉(zhuǎn)場,需適用橋梁小半徑的特點。
(4)因項目位于風(fēng)景區(qū),施工過程中應(yīng)盡量減少建筑垃圾,做到施工過程中對環(huán)境不產(chǎn)生影響。
3.3 車載式移動模架施工關(guān)鍵技術(shù)
(1)傳統(tǒng)移動模架前移過跨系統(tǒng)復(fù)雜,往往采用頂推方式進行,有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、過跨速度慢、不能跳跨施工等缺點。車載式移動模架采用通過吊車及平板運輸車進行過跨及轉(zhuǎn)場,轉(zhuǎn)場靈活且速度快,能實現(xiàn)同一橋梁逐跨施工,也能實現(xiàn)不同橋梁之間跳跨施工。
(2)移動模架支腿落于承臺上,在墩柱上安裝抱箍進行固定,從而不需要在地面施工基礎(chǔ),減少了建筑垃圾的產(chǎn)生;立柱采用多節(jié)拼接的方式設(shè)計,從而大大提高立柱對不同高度的適應(yīng)能力,同時通過調(diào)節(jié)立柱固定于抱箍上的位置,調(diào)節(jié)立柱平面位置,從而適用曲線橋的施工要求。
(3)每跨移動模架相對獨立,可單獨用于簡支梁施工,也可進行組合進行連續(xù)梁施工。
(4)車載式移動模架的轉(zhuǎn)場是通過吊車及平板運輸車進行,從而移動模架設(shè)計時,不需要考慮通過架體自身前移過跨,使架體結(jié)構(gòu)簡單,工人在完成一輪施工后即可熟練掌握,在指導(dǎo)完成移動模架第一次轉(zhuǎn)場以后,工人即可熟練掌握施工方法,施工質(zhì)量有保障且安全性高。
(5)用于承重的主桁架大量運用321型貝雷片,一次性專用件使用很少,有效利用企業(yè)現(xiàn)有材料及設(shè)備,節(jié)約施工成本。
(6)相較于滿堂支架施工工藝,無需場地硬化、人工成本低、管理成本低;相較于預(yù)制吊裝施工工藝,無預(yù)制場建設(shè)、無大型架梁設(shè)備及大型吊裝設(shè)備,綜合成本低,所以有成本低且綠色環(huán)保的特點。
3.4 車載式移動模架施工流程
車載式移動模架施工步驟見圖2。
步驟一:(支腿系統(tǒng)及卸載系統(tǒng)安裝)
(1)提前安裝支座墊石和支座。
(2)安裝墩柱抱箍。
(3)根據(jù)梁底及承臺頂?shù)母卟睿{(diào)整立柱高度,安裝立柱。
(4)利用U型螺栓把立柱固定在抱箍上。
(5)安裝卸載裝置。
步驟二:(主桁系統(tǒng)及模板系統(tǒng)吊裝)
(1)架體部分(包括底模以及側(cè)模)在地面提前拼裝完畢。
(2)利用平板車運輸至澆筑實心板梁位置。
(3)利用吊車把架體整體吊裝就位。
(4)復(fù)測底模標(biāo)高。
步驟三:(墩頂模板、鋼筋、預(yù)埋件安裝,澆筑混凝土)
(1)鋪設(shè)墩頂部分模板及底模、側(cè)模。
(2)調(diào)整側(cè)模水平位置至設(shè)計坐標(biāo)。
(3)安裝鋼筋、預(yù)埋泄水管,在下放架體位置預(yù)埋PVC管。
(4)澆筑梁體混凝土。
步驟四:(主桁臨時錨固)
(1)待混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的90%且養(yǎng)護不低于7 d。
(2)利用32精軋螺紋鋼將架體錨固于梁上。
(3)卸載裝置卸載。
(4)拆除卸載裝置及立柱。
步驟五:(主桁下放)
(1)在滑梁下安裝軌道,軌道需安裝水平。
(2)利用千斤頂下放架體,架體作為工人操作平臺,拆除墩頂處底模。
(3)平穩(wěn)下放架體至軌道上。
(4)拆除下放用精軋螺紋鋼。
步驟六:(主桁橫移及移跨)
(1)利用手拉葫蘆將架體橫移至梁體外。
(2)安裝吊架,并將吊架錨固于架體上。
(3)利用吊車將架體吊至平板車上,利用手拉葫蘆將梁體固定在運輸車上。
(4)將梁運至下個施工點。
(5)拆除軌道。
3.5 質(zhì)量及安全保證措施
移動模架使用過程中必須要注意安全操作:
(1)吊裝模板的起重設(shè)備的機械狀況、安全系數(shù),鋼絲繩的型號、允許荷載及配套的卸扣等必須符合起重規(guī)程規(guī)定。
(2)使用過程中定期不定期對移動模架各構(gòu)件進行檢查,檢查項目包括螺栓松動情況、各桿件變形情況、焊接部位脫焊情況等。
(3)主桁架吊裝就位以后,首先安裝兩邊防護,臨邊防護安裝就位以后方可進行其他工序的施工。
(4)施工過程中,主桁架下嚴(yán)禁交叉作業(yè),移動模架下方人員不得逗留。
(5)移動模架的拼裝及吊裝必須按施工方案進行,不得擅自拆、改移動模架。必須拆改時,應(yīng)經(jīng)總工辦批準(zhǔn),由專門的施工人員負(fù)責(zé)操作。
(6)主桁吊裝時,必須保證鋼楔塊支撐位置與設(shè)計相同,架體不能偏心放置于立柱上。
(7)吊裝工作區(qū)域應(yīng)有明顯標(biāo)志,并設(shè)專人警戒,與吊裝無關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi)。吊車工作時,起重臂桿旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi),嚴(yán)禁站人或通過。
(8)當(dāng)洪水沒過立柱時,移動模架上不得進行施工作業(yè),所有施工人員撤離移動模架。
4 利用計算模型進行受力分析
通過Midas Civil有限元模擬分析系統(tǒng),并結(jié)合橋梁實際施工情況,對施工過程中橋梁受力狀態(tài)展開模擬分析。通過實際計算得出移動模架各構(gòu)件的強度、剛度及穩(wěn)定性是否滿足規(guī)范要求。如圖3所示。
由表1可知,對于Q235鋼材,主應(yīng)力均小于205 MPa,剪應(yīng)力均小于120 MPa;對于Q345鋼材,主應(yīng)力均小于310 MPa,剪應(yīng)力均小于180 MPa;結(jié)構(gòu)屈曲分析臨界荷載系數(shù)最小為31.8,臨界系數(shù)大于4,均滿足要求。
5 效益對比分析
在該項目施工過程中采用了車載式移動模架施工、預(yù)制吊裝施工及滿堂支架現(xiàn)澆工藝進行施工,現(xiàn)將各工藝從管理、人員投入、設(shè)備投入、成本及進度方面進行比較,對比結(jié)果見表2。
6 結(jié)語
近幾年來,旅游道路和休閑道路項目逐漸增多,有別于大跨度橋梁,旅游道路、休閑道路的橋梁有跨度小、橋面寬度較窄、平曲線半徑小等特點?,F(xiàn)階段對中小跨徑橋梁的施工一般采用滿堂支架現(xiàn)澆或者預(yù)制吊裝的施工方法,由于旅游道路往往施工條件復(fù)雜,可能無法滿足預(yù)制場建設(shè)要求。針對跨徑小、橋跨多、平曲線半徑小和施工條件復(fù)雜的中小橋梁群建設(shè),車載式移動模架的成功應(yīng)用,將為解決中小跨徑橋梁群的建設(shè)提供一個新的解決方案。
參考文獻(xiàn)
[1]喬智勝. 移動模架在大跨度簡支梁施工中的應(yīng)用[J]. 價值工程, 2022(18): 95-97.
[2]吳洪波. 大跨度雙線橋中的移動模架施工技術(shù)[J]. 黑龍江交通科技, 2022(4): 128-130.