京滬高鐵張巷特大橋下行式移動模架懸臂拼裝

袁任海

1 概述

京滬高鐵張巷特大橋有部分現澆梁施工是采用挪威NRS公司設計生產的下行式移動模架進行施工的。移動模架造橋機簡稱MSS,移動模架的拼裝在現澆梁施工中是一個重要的環節,它既制約著后續的施工工期,又屬于高空危險作業,因此制定適用的拼裝方案,對移動模架施工來說是非常重要的,根據現場實際情況,考慮到在安全施工的前提下,以節約成本、縮短工期為宗旨選擇采用懸臂拼裝方案。

2 總體拼裝方案

具體方案如下:先將牛腿拼裝安裝好,然后在墩柱的兩側進行鼻梁和主梁聯合體拼裝,在地面將第四節主梁和鼻梁拼裝起來,再采用70 t和50 t配合整體吊裝,直接將主梁和鼻梁安裝到小車上就位后,再從后方懸拼推進完成模架主體拼裝。下行式移動模架主要由主梁、前后鼻梁、橫梁、支撐托架(牛腿)、推進小車、懸掛(吊架)、模板系統及平臺走道組成,單套總重量約 520 t(含配重)。模架標識見圖1。

3 移動模架拼裝

1)準備工作(場地處理)。移動模架拼裝位置位于28號與29號墩,墩身高17.5 m及 17 m,需對28號和29號以及28號和29號墩8 m寬的吊裝平臺進行場地硬化。

2)牛腿拼裝。先將牛腿三腳架墊平、放穩,其位置靠近各個安裝位置。然后吊起托架至三腳架上方,固定好上托架的位置對準螺栓孔連接所有的螺栓,按著規定的順序將所有螺栓擰緊,達到設計要求。然后按該方法拼裝其他三個牛腿。

3)牛腿的安裝。用一臺50 t吊車配合清理干凈28號墩身預留孔,然后將兩個牛腿吊裝到位(三腳架剪力鍵插入墩身預留孔),調整到中心位置,上部先將兩根精軋螺紋鋼穿好并張拉到30 MPa,此時托架基本上已經固定好,再穿上剩下的精軋螺紋鋼,按著順序分兩次張拉至要求的張拉力。用相同的步驟完成29號墩牛腿安裝,一切就緒,用吊車將小車安裝在牛腿上,安裝好限位板,相繼吊裝主頂油缸、橫移油缸,安裝連接牛腿的液壓系統,并對液壓系統進行試運行,待一切正常后,準備下一步安裝。

4)主梁第一節安裝。先在地面搭設幾個臨時的枕木垛,間隔為4 m,9 m,10 m,10 m。高度宜50 cm左右,把第一節主梁放平在枕木垛上,注意不要讓鋼箱梁底部的推進軌道受力。

5)鼻梁安裝。使用50 t吊車依次將前鼻梁1號段、前鼻梁2號、3號段放在指定位置就位,用50 t吊車先將第一節前鼻梁與主梁第一節安裝就位。用同樣的方法在枕木垛上拼裝好第二節,第三節鼻梁。

6)主梁與鼻梁吊裝。兩邊的主梁和鼻梁拼裝好后,準備吊裝到牛腿小車就位。準備內側邊的主梁與鼻梁整體的吊裝,先用70 t和50 t將該段梁吊放到墩頂下面放枕木墊平。

7)安裝就位主梁和鼻梁的聯合體。考慮到重量的分布,70 t吊車停靠在29號墩,50 t吊車停靠在28號墩。當主梁和鼻梁吊裝就位后,馬上將小車的限位塊裝好把螺栓擰好,盡快使主梁和小車成為一個整體。當內側邊主梁吊完后,馬上準備外側邊主梁的吊裝,整個吊裝過程要盡快的完成(見圖2)。

8)第二節主梁安裝。利用50 t吊車將第二節主梁吊起,跟第一節主梁完成空中懸拼。當兩節主梁拼放到一起后,準確對位,先安裝上下連接板,再安裝左右連接板,緊固螺栓,連接主梁。移動模架主梁的連接采用10.9級M24高強螺栓連接。

9)第三、四節主梁安裝。根據第五步驟方法依次完成第三節箱梁吊裝、推進,第四節箱梁吊裝、推進。系統繼續向前推進,并初步定位,控制好兩側的對稱性。

10)后鼻梁安裝。利用50 t吊車將后鼻梁吊起,與第四節主梁空中對接,穿好精軋螺紋鋼筋與連接銷軸。所有精軋螺紋鋼筋張拉力達到500 kN。

11)配重塊安裝。為了滿足系統的平衡,系統總共采用了6塊混凝土配重塊,配重塊已有,系統整體就位后用吊車依次對應著橫梁安裝就位。

12)橫梁的安裝。用吊車將橫梁分片吊起與主梁連接(在裝橫梁之前,可用型鋼橫擔在兩主梁之間,搭簡易操作平臺),橫梁安裝好后,再裝各連接撐桿。橫梁與主梁連接處加2 mm～10 mm噴砂處理板進行調節,使七塊橫梁連接無縫隙。

13)模板的安裝。待橫梁拼裝好,將整套模架連接成整體后,先從底板開始拼裝,拼裝完兩邊底板后再拼裝腹板,最后拼裝翼板。

4 安裝質量保證措施

1)對進入現場的PEHD-1000型滑板,須放置在竹膠板上避免直接與地面接觸。2)牛腳托架上連接的預應力鋼筋每根應施加500 kN的張拉力。3)主梁分4節運至現場后再拼裝成一根主梁,其各節之間用螺栓連接,每一螺栓需施加205 kN預壓力。4)主梁上設置了承重力為40 t的吊耳,當起吊整片主梁時,位于主梁兩端的吊耳將被使用(一端一部吊車)。5)所有吊耳均有編號,其起吊能力、容許的角度和卸扣要求均有注明,在安裝過程中無論何時都需安全操作。6)主梁及鼻梁不容許直接存放在地面上,可采用混凝土墊塊或方木枕木等墊放其四角,使其懸空,以防止主梁下軌道及其他部件污損。7)所有機加工件需防止雨水、灰塵等,包括齒合件、螺栓、螺母及墊片。8)所有液壓件需防止雨水、灰塵等,如果可能液壓軟管應存放在空調室內,長時間的高溫及潮濕環境會損毀軟管。9)托架配件在墩身兩側安裝時需同時起吊對應部件,并用高強度鋼筋對拉固定。10)在主梁外側配有平衡重塊,平衡重塊由穿過塊件的鋼筋與主梁上部外側吊耳相連,平衡重塊必須在外模就位于橫梁上之前安裝。11)由于移動模架在作業時,受風荷載限制當風速不大于12 m/s(6級)時設備可以正常推進;當風速在12 m/s～22 m/s(7級～8級)時設備要保持靜止,但上面可以施工箱梁;當風速在 22 m/s～30 m/s(9級～10級)時設備要保持靜止不施工但不需要加固綁扎;當風速不小于30 m/s(10級)時設備要保持靜止并要進行綁扎固定。

5 安裝安全保證措施

1)進入現場必須遵守“安全第一”生產紀律。2)吊裝前應檢查機械、索夾吊環等是否符合要求并應進行試吊。3)吊裝時必須有統一的指揮、統一的信號。4)高空作業人員必須系安全帶,安全帶生根處應做到高掛低用及安全可靠。5)高空作業人員上班前不得喝酒,在高空不得開玩笑。6)高空作業穿著要靈便,禁止穿硬底鞋、高跟鞋、拖鞋、塑料底鞋和帶釘的鞋。7)吊車行走道路和工作地點應堅實平整,以防沉陷發生事故。8)6級以上大風和雷雨、大霧天氣,應暫停露天起重和高空作業。9)拆卸鋼絲繩時,下方應無站人。10)使用橇棒等工具,用力要均勻、要慢、支點要穩固,防止橇滑發生事故。11)構件在未經校正、焊牢或固定之前,不準松繩脫鉤。12)起吊笨重物件時,不可中途長時間懸吊、停滯。13)起重吊裝所用之鋼絲繩,不準觸及有電線路和電焊搭鐵線或與堅硬物件摩擦。14)遵守有關起重吊裝的“十不吊”中的有關規定。15)吊裝區域應設置警戒線,危險點須設專人監護。16)吊機駕駛員、指揮員必須持證上崗。17)起重機工作前應檢查距尾部的回轉范圍50 cm內無障礙物。18)起重機吊起滿載荷重物時,應先吊起離地面20 cm～50 cm,檢查起重機的穩定性,制動器的可靠性和綁扎的牢固性等,確認可靠后才能繼續起吊。19)起重臂最大仰角不得超過本吊規定值。20)起重機必須置于堅實而平整的地面上,如地面松軟不平時,應采取明鋪墊鋼板路基箱等措施整實整平。起吊時的一切動作要以緩慢速度進行,吊車司機嚴禁同時進行兩個動作的操作。21)如遇重大構件必須使用兩臺起重機同時起吊時,構件和重量不得超過兩臺起重機所允許起重量總和的3/4。吊裝時注意負荷有分配。起吊時必須對兩臺吊機進行統一指控,使兩臺吊機動作協調統一,在整個吊裝過程中,兩臺起重的吊鉤滑車組都應基本保持垂直狀態。起重機操作時必須由經驗豐富、能力較強的指揮工進行指揮。22)所有操作人員必須持證上崗,起重施工區應與相通的道路等隔離,隔離器可采用鋼護欄或安全警示帶,并有專人巡視值勤管理,防止外人闖入。

6 結語

下行式移動模架的懸臂拼裝適用于8 m～20 m的墩高,優點是節約成本,縮短工期,降低模架整體提升的風險。

[1] 周 冰.自行式滑移模板支架在五里河大橋的應用[J].山西建筑,2008,34(2):168-169.