田永杰
(中鐵大橋局集團第二工程有限公司 江蘇 南京 210015)
鋼梁懸臂架設施工要點
田永杰
(中鐵大橋局集團第二工程有限公司 江蘇 南京 210015)
本施工要點適用于高橋、大跨和通航、水深流急橋位上鋼桁梁橋施工。橋跨較小時可采用由一端向另一端進行的懸臂拼裝;當橋跨較大時,可輔以中間支墩、墩旁托架等方式進行懸臂拼裝;當跨度特大時,可采用跨中合龍的方式進行兩端懸臂拼裝。
鋼梁;懸臂拼裝架設
本文以哈爾濱濱北線松花江公鐵兩用橋改建工程為原型,著重介紹了鋼梁架設過程中,各個環節應該注意的要點。
濱北線松花江公鐵兩用橋改建工程主橋孔跨由南向北(21~25#墩)布置為:(96m+2×144m+96m)連續鋼桁梁,主橋鋼梁共40個節間。
主梁布置兩片桁,采用帶豎桿的三角形桁架,兩片主桁橫向中心距為 14m,桁高14m,節點間距12m。連續梁中墩處設下加勁弦,加勁弦高10m,兩側分別設置兩個節間范圍;其余孔跨主桁為平行弦桁架。
該橋鋼梁采用臨時支墩法懸臂拼裝架設。
2.1 鋼梁預拼。鋼梁預拼前應根據設計圖繪制預拼圖。
2.2 懸臂拼裝前,應做好施工組織設計,其主要內容如下:
①鋼梁桿件拼裝順序圖(包括吊機移動位置)和主梁各階段的撓度曲線;
②最大懸臂狀態的桿件應力表和計算書;
③輔助結構設計圖,并應符合規范的有關規定;
④桿件預拼和起吊單元的重心、重量等圖表。
3.1 臨時支墩施工。
①根據水文條件、地形條件、地質條件和設計條件及經濟條件,采用管樁支架布置:即在鋼梁節點(或大節點)下設置支架作支承點,鋼梁的重量均勻地分布在各個支架上;
②在支架上拼裝鋼梁,考慮支架基礎沉陷和支架變形對鋼梁拱度的影響,并留出起頂鋼梁的設頂位置。
3.2 懸臂拼裝過程中,應由節點中心永久(或臨時)支座支承鋼梁。在節點中心周圍布置帶有輥軸或聚四氟乙烯板和千斤頂的臨時支座作為保險,當用以調整鋼梁高程和縱橫移梁時,應以中心支座作為保險,不得將鋼梁支承在帶千斤頂的臨時支座上懸臂安裝。
3.3 全懸臂拼裝時,懸臂孔始端墩頂臨時支座的高程,根據懸臂端的最大撓度、工廠制造拱度及前方墩頂頂落梁設備高度等因素確定。
4.1 鋼梁懸臂架設過程中的抗傾覆穩定系數>1.3,以鋼梁自重、壓重或用預應力束進行配重平衡。
4.2 鋼梁拼裝應遵循先主桁后橋面系、先下后上、先平面后立面、先裝桿件不妨礙后續桿件的拼裝,盡快將主桁拼成閉合三角形等原則進行。
4.3 預拼場按拼裝順序發送桿件,且出場前在桿件上標注重量和重心位置。
4.4 拼裝用腳手架應事先掛于鋼梁桿件上,隨同桿件一同起吊。起吊前應核實桿件重量是否在吊機相應吊距的額定起重量范圍內,并試吊后再提升。
4.5 桿件起吊就位后對孔時,應用小錘錘擊沖釘,使桿件孔眼重合,嚴禁用大錘連續猛擊單個沖釘強行過孔或用火焰燒割。
4.6 穿入釘栓對好孔眼后,先在栓孔群四周打入四個定位沖釘,隨即安裝4~6個高強螺栓,確認板縫間無任何雜物時,擰緊螺栓,安裝其余栓孔的沖釘和螺栓。
4.7 鋼梁拼裝到位后,主桁桿件應均勻分布的打入孔眼總數的50%沖釘,上足50%的高栓,并不得少于檢算確定的數量;其他桿件上足30%沖釘、30%螺栓后松鉤。螺栓可進行一般擰緊,松鉤。更換螺栓時一次卸下沖釘的數量不超過沖釘總數的20%。
4.8 螺栓施擰分為初擰和終擰,對于終擰后的高栓檢查合格后,應用紅白油漆作標志。螺栓施擰應從栓群中心向四周進行,以利板束壓平及減少螺栓之間的相互影響。
4.9 懸臂架設過程中,為保證鋼梁的拱度,主桁栓合進度應不落后于拼裝的兩個節間。使用架梁吊機安裝時,為增強鋼梁總體剛性,減少晃動,應在吊機移開后即終擰各聯結系的高栓。
4.10 當主桁下弦拼裝距墩頂最后一個節間時,應盡快拼裝到墩頂,先主桁形成閉合穩定結構狀態,但不擱置,與支點保持2~3cm 間隙,立即拼裝剩余桿件。待整體形成穩定結構及各節點處高栓終擰后,將空隙抄實。待鋼梁懸臂拼出 2個節間,加勁弦桿件全部閉合,并將主桁大節點、支點處橋門架及起頂橫梁處螺栓全部終擰后,橋墩支點才起頂調梁。
4.11 鋼梁懸拼過程中,施工臨時荷載及其位置應符合設計要求。當懸臂拼裝接近前方橋墩時,鋼梁上所有臨時荷載應進行復查。大跨度鋼桁梁全懸臂安裝,懸臂端出現較大振蕩時,應采取消振措施。
4.12 鋼梁每懸臂安裝一個節間,應測量一次節點撓度及中線。同時據此判定,下步是否橫移鋼梁。并對關鍵桿件進行應力監測,與設計值比較,以防超應力。
4.13 當采用中間臨時支架時,支架支撐鋼梁的支點橫向寬度,每邊加寬不得小于100mm。
4.14 拆除兩聯(或兩孔)之間的連接板時,應先調整支點的高程,使其內力為零時進行,嚴禁在受力狀態下進行。
5.1 初調:左右兩側梁段懸拼出一定節間后在反力不大的情況下,應通過橋墩頂面上的位移調整設施,按預計設計閉合點的高程和縱橫向錯位,對鋼梁進行一次位移調整。
5.2 精調:在即將合龍前應對鋼梁的狀態進行檢查,必要時才作位移調整。
①縱調:當合龍口縱向距離相差較多時,可在支點處對鋼梁進行縱移;當合龍口縱向距離偏差不大而又可以通過兩跨溫差變化進行調整時,就不需動用縱移設施。
②豎調:主要通過千斤頂調整支點高程來實現。
③橫調:可在豎向臨時支撐旁邊,相應地加一對水平力進行調整。
綜上所述,鋼梁懸臂拼裝架設是一個非常復雜的過程,但因為其顯著的經濟、社會效益,該技術越來越成為鋼梁架設的主流施工方法。因此,有必要將施工中每道工序中的控制要點逐一理出,以期能對后面的橋梁施工人員有所提示和指導。
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TU75
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1007-6344(2016)03-0205-01
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