張樹耀
(中國港灣工程有限責任公司,北京 100027)
澳門輕軌一期路線全長21 km,工程全長3.075 km,其中,高架橋2.895 km,引入上行式架橋機節段梁懸拼法,以高效完成高架區間箱梁的拼裝作業。整個高架區間可分為14 個單元,區段間節段一般梁長2.5 m,標準梁寬9.54 m,標準梁高2.1 m。
節段梁拼裝施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 節段梁拼裝施工工藝流程
節段梁吊裝主要包括以下6 個方面內容:
1)運梁車將節段梁運至現場,架橋機開始吊裝第1 塊梁段,在此過程中利用精軋螺紋鋼將梁段掛在架橋機上。
2)在第1 塊梁段吊裝到位后,開始吊裝第2 塊梁段,兩者間預留20 cm 間距,目的在于給后續的膠拼施工提供空間。啟動天車,用于吊裝第2 塊梁段,并將其與第1 塊梁段精準對位,用吊桿將第2 塊梁段穩定掛設在架橋機主梁內側軌道處。按順序進一步吊裝第3 塊梁段,使其可以準確就位。
3)在前述基礎上,吊裝第4 塊梁段。將箱梁節段轉運至架橋機尾部,再啟用天車,利用該設備吊裝梁段,類似的,依然需要利用吊桿將梁段吊掛在架橋機主梁內側軌道處。
4)隨后,開始吊裝第5、第6 塊梁段,待梁段被運至架橋機尾部后,利用天車按照順序將其吊裝到位,利用吊桿將梁段吊掛至主梁內側軌道處。對于跨中梁段,利用平板車將其運輸至架橋機尾部,再利用天車有序完成各梁段的吊裝作業,配套合適尺寸的吊桿,目的在于將梁段吊掛在主梁外側軌道上。經前述施工后,再吊裝中間梁段。
5)待各塊件均吊裝到位后,組織基準梁段的定位作業。從前期的梁段預制情況來看,已經在梁面埋設了6 個控制點,同時也分別確定了各自的理論拼裝坐標,因此,實際吊裝時的便捷性較好,僅經過簡單的測量與調整后便可以使各控制點準確就位,進而保證了梁段所處位置的準確性。首塊梁段定位后,若無誤則將其與墩頂塊做臨時連接,增強其穩定性,以免在后續拼裝時出現位移[1]。
6)移動天車,完成第1、第2 塊梁段的拼接作業,在操作中將第2 塊梁段水平移開20 cm,但其垂直度以及標高均維持原狀,在接縫部位均勻涂抹環氧樹脂膠,做好膠拼作業。配套合適尺寸的吊桿,將梁段吊掛至架橋機上。按照前述流程有序操作,最終將梁段拼裝到位。
膠拼時,吊具的高度、縱橫坡均要維持穩定,適當平移梁段,由專員均勻涂抹適量的環氧黏結劑。根據設計要求,將梁段與基準梁精準拼接于一體,再做預應力張拉(指的是第2 塊梁段與基準節段梁間的臨時預應力)。隨后,再進一步安裝第2塊梁段的懸掛吊桿,并吊掛至架橋機主梁上,將第2 塊梁段天車主吊具解除。
按照前述所提的流程重復操作,最終將整跨梁段拼裝成型。此后,施工兩側的濕接縫,保證實測強度可滿足要求。
濕接縫施工要做好以下工作:
1)從翼緣板處起吊濕接縫外模板系統,以圖紙要求為準,將預應力波紋管安裝到位,經過檢查后若其位置無誤,則利用防水膠帶緊密纏繞,提升其密封性。
2)將內模系統安裝到位,并對內外模與兩端的箱梁做固定處理。
3)制備質量達標的混凝土,用于濕接縫澆筑施工,期間由施工人員振搗,提高混凝土的密實性。
4)加強對混凝土強度的檢測,待實測值達到設計強度后,則進入預應力束張拉環節。
5)拆模時,需要注重防護,避免模板碰觸混凝土結構,利用卷揚機將拆除后的外模以及操作平臺構件轉移至地面的指定位置,而對于內模,則采取人工拆除的方法,經由人孔將該部分運出,統一存放在指定位置[2]。
預應力張拉及管道壓漿環節主要包括以下內容:
1)根據設計張拉力,采用2 臺400 t 液壓千斤頂,根據設計要求分批、分階段對稱張拉預應力筋。張拉程序:0→10%σ→100%σ 錨固(σ 為張拉力,kN),張拉從后端進行,先拉至初始噸位,測伸長量(做標記),然后張拉至100%σ,測伸長值,持荷5 min,量取伸長值與理論計算比較,合格后進行錨固。
2)抽真空。在正式操作前,關閉與真空泵連接的各部位的氣密閥(包含通風口、壓漿口等處),此后啟動真空泵,利用該設備將孔內的空氣排除干凈,從而達到真空的狀態。
3)泵漿。運行灰漿泵,及時檢查泵裝置輸出漿液的稠度,待其可以達到要求后,將泵上的輸送管連接至引出管,此時則完成各項準備工作,可以正式進入壓漿施工環節。
4)真空吸漿。在形成負壓的孔道內部環境后,利用壓力泵將漿體輸送至孔內,若流出漿體的稠度均可以達到特定的要求,則及時關閉出漿口閥門。
5)屏漿。在關閉閥門后,壓漿泵依然需要持續運行,若孔道壓漿加壓至設計值,則關閉進漿口閥門,但在此之前應當屏漿,時間以2~3 min 為宜,具體根據實際情況做靈活調整。
經過永久預應力張拉后,錨固預應力索;對于起泡的部位以及灌漿帽的外表面,則需要做封錨處理。
為提高施工效率,當整跨的永久預應力張拉作業完成后,便可以根據施工要求調整架橋機,使其過跨,以便盡快進入下一跨箱梁的拼裝作業中。
3.6.1 曲線半徑>300 m 時的架橋機過跨
天車起吊前支腿,中、后支腿適當縱移,整機向前走行,將當前輔助支腿的位置調整至下一跨墩頂處,同時,采取支撐措施,使其具有穩定性;通過起重天車的應用,將前支腿轉至下一跨的墩頂部位。此后,可以將整機偏移,在該過程中后啟用輔助支腿支撐,在起重天車的作用下,完成后支腿的拆除作業;進一步使起重天車走行,直至其可以達到中支腿的上方,經過此項操作后,有利于提高架橋機的抗傾覆能力,使其在運行中可維持穩定;整機向前走行,待其達到指定位置后,若無誤則將中、后支腿與主梁鎖定,以便進行下一孔梁的架設施工中[3]。
3.6.2 曲線半徑<300 m 時的架橋機過跨
架橋機過跨需得到吊車的輔助。此處以IS21-10~IS21-P11跨半徑70 m 為例,闡述在曲線過跨時所需注重的技術要點:
1)1#、2#中支腿錨固于墩頂;詳細檢查前、后輔支腿的縱移油缸的運行情況,判斷其是否存在泄漏,并組織試驗,確定具體的作業方法,確保動作的平穩性;對1#、2#中支腿的結構做詳細的檢查,此處重點考慮的是其是否有受損、松動以及異響,若有則需予以處理。過跨準備如圖2 所示。

圖2 過跨準備
2)3#中支腿的安裝由120 t 吊車完成,該裝置的回轉半徑為9 m,出桿16.6 m 時的起重量為415 kN(41.5 t)。吊車起吊時,偏載系數取0.8,由此可以得到41.5×0.8=33.2 t。中支腿臺車重6.9 t,橫梁及附屬結構重20 t,縱移裝置0.6 t,其總重為27.5 t。對比發現,33.2 t>27.5 t,可以滿足吊裝作業要求。
3)將2#中支腿橫梁支撐架支撐裝置安裝于曲線的內側,將3#中支腿橫梁支撐架支撐裝置安裝于曲線的內、外兩側。
4)解除原本存在于1#、2#中支腿與主梁間的約束,頂推主梁前支點,使其能夠向曲線的內側產生4.23 m 的偏移。
5)啟用縱移油缸,由其提供推動力,使架橋機前移15.5 m。
6)有效頂升后支腿油缸,并將其穩定支撐在梁面上;解除預先設置在2#中支腿與主梁間的連接,降低2#中支腿的高度(可以通過收縮該處油缸的方式而實現),拆除2#中支腿,將拆除后的構件有序轉至地面或指定梁面處,避免隨意堆放。
7)走行起重天車,后支腿收起頂升油缸,頂推主梁前支點,使其向曲線內側產生4.3 m 的偏移量,同時,還需做到后支點偏移3.3 m。
8)通過對架橋機中支腿油缸的控制,提供推動力,頂推架橋機,使其移位16 m,經此操作后使整機精準就位。
箱梁節段預制拼裝施工具有流程化的特點,施工所需的場地面積較小,效率較高,且不會對周邊現狀交通秩序造成過多的干擾,綜合應用效果較佳。本文所探討的輕軌工程中的節段梁拼裝施工技術中的技術要點可供同仁參考。