簡(jiǎn)易造橋機(jī)在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工中的應(yīng)用

1、成瓊宇 向佳 簡(jiǎn)易造橋機(jī)在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工中的應(yīng)用簡(jiǎn)易造橋機(jī)在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工中的應(yīng)用陳瓊宇 向佳摘 要 本文針對(duì)洪水河特大現(xiàn)澆箱梁的施工實(shí)踐，介紹了簡(jiǎn)易造橋機(jī)的工作原理及運(yùn)用其現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工工藝關(guān)鍵詞 簡(jiǎn)易造橋機(jī) 現(xiàn)澆連續(xù)箱梁 施工1 前言隨著橋梁結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)越來(lái)越被廣泛使用，由于受地形、墩高等因素的影響，常規(guī)的支架結(jié)構(gòu)施工已不再適用，因此造橋機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生了。圖1 洪水河特大橋（第一段箱梁施工）洪水河特大橋位于青島至紅其拉甫線馬站至萊蕪段高速公路第五合同段，兩幅分離，左幅全長(zhǎng)1176m，最后兩聯(lián)橋面寬從16.5m漸變?yōu)?4.5m進(jìn)入張家坡互通區(qū)E匝道，右線全長(zhǎng)1356

2、m。本橋上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，混凝土等級(jí)為C50，左線為39×30m，計(jì)6聯(lián)，第一聯(lián)至第六聯(lián)長(zhǎng)度分別為8×30m、3×7×30m、2×5×30m，右線為45×30m，計(jì)7聯(lián)，長(zhǎng)度分別為5×7×30m、2×5×30m，其中右幅全幅及左幅14聯(lián)箱梁橫斷面為等截面，寬度為16.5m，左幅第5聯(lián)、第6聯(lián)為變截面，梁頂寬度從16.5m漸變?yōu)?4.5m。全橋共計(jì)C50混凝土29648.8m3，鋼筋6461.757噸，鋼絞線1055.965噸。洪水河特大橋箱梁具有墩柱高度普遍較高，工程量較大、現(xiàn)澆

3、次數(shù)多、工期較短、地面橫坡、縱坡較陡、地基處理工程量較大（見(jiàn)圖1）。 由于購(gòu)置造橋機(jī)價(jià)格高，公司與西南交通大學(xué)教授聯(lián)合設(shè)計(jì)制造了簡(jiǎn)易造橋機(jī)。成功地對(duì)洪水河特大橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁進(jìn)行了施工。2 簡(jiǎn)易造橋機(jī)施工原理及工藝流程 2.1 工作原理圖2 簡(jiǎn)易造橋機(jī)全貌簡(jiǎn)易造橋機(jī)是根據(jù)造橋機(jī)的工作原理，工作時(shí)，利用三片中縱梁，兩片邊縱梁共計(jì)五組鋼桁縱梁（縱梁以貝雷梁拼裝組成）分別支承箱梁底模板、箱梁側(cè)模板；縱梁與模板連成一體，縱梁支承在托架橫梁上（橫梁由貝雷梁拼裝組成）；底模板、側(cè)模板在移動(dòng)體系作用下，實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)、縱向移動(dòng)；箱梁模板通過(guò)液壓千斤頂按二次拋物線設(shè)置施工預(yù)拱度并調(diào)節(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)高程，箱梁支架及模板可

4、以實(shí)現(xiàn)縱移、橫移和豎移。托架、支承臺(tái)車靠其它的設(shè)備向前方橋跨移位?？v梁橫移用手動(dòng)葫蘆牽引移位，縱移通過(guò)低速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)移動(dòng)。簡(jiǎn)易造橋機(jī)全貌（見(jiàn)圖2）。2.2 工藝流程地基處理臨時(shí)墩的搭設(shè)及抱箍的安裝中間橫梁及墩旁橫梁的安裝中間支承系統(tǒng)縱梁的架設(shè)工字鋼的鋪設(shè)底模及側(cè)模安裝 鋼筋、砼施工千斤頂與移梁小車置換移梁。3 施工操作要點(diǎn)3.1 地基處理a) 計(jì)算臨時(shí)支墩處縱梁與原地面的高差，根據(jù)高差、支腿組合高度計(jì)算原地面挖或填的高度，做地基承載力試驗(yàn)；地基承載力要求大于200KPa即可施工混凝土基礎(chǔ)，地基承載力小于200Kpa時(shí)需對(duì)地基進(jìn)行處理，地基承載力合格后進(jìn)行混凝土基礎(chǔ)施工。b) 基礎(chǔ)分兩層，底層基

5、礎(chǔ)尺寸為4×4×0.4m，頂層基礎(chǔ)尺寸為3.2×3.2×0.4m；模板采用組合鋼?；蚰灸?，混凝土頂面高程需精確控制，誤差在±2cm內(nèi)。c) 施工頂層混凝土基礎(chǔ)時(shí)注意預(yù)埋支腿的底部預(yù)埋件。d) 為了防止地表水浸泡地基降低地基承載力，施工完畢后需在基礎(chǔ)周圍做好排水溝，及時(shí)排走地表水并回填夯實(shí)。圖3 臨時(shí)墩結(jié)構(gòu)圖構(gòu)圖3.2 臨時(shí)墩的搭設(shè)及抱箍的安裝a) 根據(jù)混凝土頂面標(biāo)高與縱梁的高差，在平地上拼裝好與高度相對(duì)應(yīng)的貝雷片組。每一跨共計(jì)兩個(gè)臨時(shí)支墩，每個(gè)臨時(shí)支墩由兩組貝雷片組組成，每組貝雷片組由四排單層貝雷片拼裝而成。拼裝好后利用吊車將貝雷片級(jí)吊裝就位。

6、然后通過(guò)自行加工的下連接件與混凝土基礎(chǔ)連成一體后（見(jiàn)圖3），采用6根鋼絲繩將臨時(shí)支墩固定保證不位移、晃動(dòng)，這就是中間臨時(shí)墩的施工。b)施工墩柱時(shí)，在每個(gè)墩柱沿線路縱向距墩頂3.4m處預(yù)留4個(gè)直徑為60mm的孔。用吊車將抱箍安裝在墩柱上，抱箍孔與墩柱預(yù)留孔準(zhǔn)確的對(duì)圖4 抱箍結(jié)構(gòu)圖應(yīng)在一起后，用高強(qiáng)螺栓上好后穿j15.24鋼絞線和專用錨具，采用專用的千斤頂進(jìn)行張拉，每根鋼絞線預(yù)拉力為50噸（見(jiàn)圖4）。圖5 中間支墩及橫梁3.3中間橫梁及墩旁橫梁的安裝臨時(shí)墩及抱箍安裝好后，在平地上將橫梁拼裝好，每一孔共計(jì)拼裝中間橫梁和墩旁橫梁各兩組，然后用吊車將橫梁吊到臨時(shí)墩和抱箍上通過(guò)上連接件將中間橫梁和臨時(shí)墩連

7、接在一起，并在中間橫梁和臨時(shí)墩間焊斜撐起加固作用。墩旁橫梁吊裝完成后，將墩兩旁的兩片橫梁用花窗連接在一起以加強(qiáng)墩旁橫梁的穩(wěn)定性(見(jiàn)圖5、圖6)。3.4 中間支承系統(tǒng)a)墩旁橫梁、中間臨時(shí)支墩安裝完畢后,在相對(duì)應(yīng)的位置上安裝支承梁。b)在上下支承梁中間設(shè)置千斤頂，千斤頂兩側(cè)加防滑支撐方木，兩片中間橫梁上共設(shè)16臺(tái)100T及4臺(tái)50T千斤頂，兩片墩旁橫梁上共設(shè)20臺(tái)50T千斤頂。 3.5 縱梁的架設(shè) 圖6 中間支墩橫梁及墩旁橫梁圖7中間支撐系統(tǒng)a)縱梁分中縱梁、邊縱梁共計(jì)五組。其中：中縱梁3組，每組用4排貝雷片拼裝而成；邊縱梁2組每組用3排貝雷片拼裝而成。b)在地面上拼裝縱梁，縱梁拼裝時(shí)注意控制貝

8、雷梁的位置。c)縱梁拼裝完畢后用兩臺(tái)25T的吊車共同吊裝到橫梁的上支承梁上，吊裝的順序?yàn)椋旱跹b外邊縱梁、左中縱梁、中縱中梁、右縱梁、內(nèi)邊縱梁（見(jiàn)圖7 ）。3.6 工字鋼的鋪設(shè)縱梁安裝完成后沿縱梁方向間距0.75m布置一根型號(hào)為20a的工字鋼，布置好后將每孔的工字鋼用12的螺紋鋼筋焊接在一起，以增強(qiáng)工字鋼的整體穩(wěn)定見(jiàn)圖8圖8 工字鋼鋪設(shè)3.7底模及側(cè)模安裝 圖9 底模及側(cè)模安裝a)底模分3組，每組底模和相應(yīng)的中間縱梁連為一個(gè)整體。b)側(cè)模2組，每組和相應(yīng)的邊縱梁連為一個(gè)整體，側(cè)模和邊縱梁間用側(cè)模支架支撐，并通過(guò)側(cè)模支架調(diào)節(jié)側(cè)模高度。c)相鄰的兩組模板用螺栓連接在一起，模板安裝好后通過(guò)千斤頂調(diào)節(jié)模

9、板的高程（見(jiàn)圖9）。 3.8 鋼筋、砼施工a)模板安裝好并將標(biāo)高調(diào)整完畢后，方可進(jìn)行鋼筋安裝綁扎和砼澆注。b)混凝土的澆注采用一次澆注施工法。c)先澆注底、腹板，后澆注頂板，澆注順序由底端向高端澆注。3.9 千斤頂與移梁小車置換a)砼澆注完畢并張拉壓漿后，方可進(jìn)行移梁。b)移梁前，先將支撐系統(tǒng)拆除，將移梁小車擺放到位，再將縱梁降落到移梁小車上，達(dá)到千斤頂與移梁小車置換的目的。c)落梁時(shí)應(yīng)先解除模板及縱梁間的連接，使五片縱梁、模板分開(kāi)。保持墩旁橫梁支撐不變，拆除中間橫梁上的支撐系統(tǒng)，將移梁小車擺放到位，通過(guò)墩旁橫梁上的千斤頂將縱梁降落到中間橫梁的移梁小車上。d)再拆除墩旁橫梁上的千斤頂及其他支撐

10、系統(tǒng)。 3.10 移梁a)支架移動(dòng)是該工藝的一個(gè)關(guān)鍵工序。移梁小車和千斤頂置換后，先將外側(cè)邊縱梁橫向移出到移梁通道外側(cè)的臨時(shí)存梁區(qū)并臨時(shí)停放；然后將內(nèi)側(cè)邊縱梁直接移至下一孔；再用手拉葫蘆將外側(cè)中間縱梁橫移到移梁通道上，然后用低速卷?yè)P(yáng)機(jī)縱移至下一孔，并橫移到相應(yīng)的內(nèi)側(cè)中縱梁的位置，在墩旁橫梁上用千斤頂將縱梁頂起來(lái)，用中間支承系統(tǒng)把移梁小車置換出來(lái)。b)用同樣的方法再將中縱梁、內(nèi)側(cè)中縱梁移動(dòng)至下一孔中縱梁及外側(cè)中縱梁的位置。c)最后將兩片外側(cè)邊縱梁移到相應(yīng)的位置。d)移梁完成后，將三片中間縱梁連接起來(lái)并固定。e)上一孔的外側(cè)中縱梁、內(nèi)側(cè)中縱梁到下一孔時(shí)已相互調(diào)換位置。造橋機(jī)移動(dòng)完畢后進(jìn)行模板調(diào)整，

11、高程調(diào)整，進(jìn)行下一孔現(xiàn)澆箱梁的施工（見(jiàn)圖10）。4 關(guān)鍵工序控制a)縱梁前移速度不大于2m/min，風(fēng)速大于10m/s時(shí)不能縱移，確保造橋機(jī)及人員的安全。b)橫移到位后需將移梁小車的下部滾輪制動(dòng)后，方可進(jìn)行縱移。縱移時(shí)應(yīng)確保所有滾輪支點(diǎn)在同一平面內(nèi)，若在簡(jiǎn)易移梁滾輪架處高度不夠時(shí)，可用自制支撐梁或方木將移梁支架抬高到標(biāo)準(zhǔn)高度。嚴(yán)禁移梁過(guò)程中出現(xiàn)圖10移梁作業(yè)在支點(diǎn)處有中縱梁懸空的現(xiàn)象。移動(dòng)過(guò)程中應(yīng)盡量減少滾輪與中縱梁的摩擦碰撞。c)中梁橫移時(shí)應(yīng)采用手拉葫蘆進(jìn)行，在中間橫梁和墩旁橫梁上應(yīng)設(shè)置擋塊以防止縱梁滑出橫梁。d)縱梁的縱向移動(dòng)通過(guò)低速卷?yè)P(yáng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，在縱梁的兩端各設(shè)置一臺(tái)，以保證在移動(dòng)過(guò)程中盡

12、量勻速。e.移梁后，要對(duì)支架進(jìn)行檢查，檢查焊縫有無(wú)開(kāi)裂，構(gòu)件有無(wú)變形。并做出及時(shí)調(diào)整。 5 簡(jiǎn)易造橋機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)使用簡(jiǎn)易造橋機(jī)對(duì)洪水河特大橋逐孔分段現(xiàn)澆30m跨連續(xù)箱梁的施工，無(wú)論從工藝、質(zhì)量、還是進(jìn)度均取得了不錯(cuò)的成績(jī)，并積累了許多寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，但是也存在諸多不足之處。5.1優(yōu)點(diǎn)a) 施工工藝先進(jìn)。移動(dòng)支架是一較為先進(jìn)的施工方法，對(duì)于水上、高墩、地面線縱橫起伏較大、城市立交等支架搭設(shè)困難的地方更具優(yōu)越性。b) 施工質(zhì)量好。該造橋機(jī)采用貝雷支架，剛性好，變形小，重復(fù)熟練的工序易于掌握，有利于穩(wěn)定施工質(zhì)量；c) 機(jī)械化程度高。由于采用的是滑模式施工，縱梁直接通過(guò)手拉葫蘆或卷?yè)P(yáng)機(jī)的帶動(dòng)前移，且模板

13、的標(biāo)高可通過(guò)千斤頂來(lái)調(diào)節(jié)，節(jié)約了大量的時(shí)間和人力。d) 地基處理量少。該造橋機(jī)直接作用于砼基礎(chǔ)和抱箍上，不需要進(jìn)行大量的地基處理。e) 施工速度快。該造橋機(jī)構(gòu)件大多為貝雷構(gòu)件，易于安裝，且安裝后不用再拆，直接整體吊裝至下一孔。節(jié)約了支架搭設(shè)的時(shí)間。形成正常循環(huán)后，造橋機(jī)每個(gè)工作面每澆注一孔最快可達(dá)到10天一個(gè)循環(huán)。f) 減少對(duì)環(huán)境的影響和污染，有利于文明施工。5.2缺點(diǎn)a) 一次性投入較大。簡(jiǎn)易造橋機(jī)投入過(guò)大，周轉(zhuǎn)次數(shù)越少單位成本越高；b) 非標(biāo)準(zhǔn)件較多，如施工前期非標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)場(chǎng)組織不及時(shí)，對(duì)施工進(jìn)度有一定影響，且非標(biāo)準(zhǔn)件不易加工；c) 中間支撐系統(tǒng)穩(wěn)定性差。中間支撐系統(tǒng)有支承梁和千斤頂直接疊放而成，中間沒(méi)有任何連接，且千斤頂與支承梁間接觸為剛性對(duì)剛性，容易打滑、失穩(wěn)，此支撐系