SX56m／2200t型上行式移動支架造橋機節(jié)段拼裝56m 簡支箱梁施工技術(shù)

成 思

（中鐵十三局集團第二工程有限公司，深圳518083）

1 工程概況

新建蘭新鐵路大通河特大橋為預(yù)應(yīng)力混凝土雙線整孔簡支箱梁橋，其2#～14#墩12孔上部結(jié)構(gòu)為56m節(jié)段拼裝簡支箱梁，每孔梁重2 014.5t，由13個預(yù)制梁段和12個濕接縫構(gòu)成，其中1#、13#梁段長2.3m，梁段重180t，2#、12#梁段長3.5m，梁段重137.8t，3#～11#梁段長4.2m，梁段重129t，梁段間通過60cm的濕接縫連接。

2 架梁設(shè)備的選擇及結(jié)構(gòu)介紹

節(jié)段梁拼裝選用SX56m／2200t型上行式移動支架造橋機，該造橋機主結(jié)構(gòu)為桁架式結(jié)構(gòu)，全長為130.4m，主結(jié)構(gòu)由主梁、導(dǎo)梁、后尾梁、前支腿、中支腿、后支腿、后支點小車、梁段懸吊體系、回轉(zhuǎn)天車組成［1］。造橋機數(shù)據(jù)參數(shù)參見表1，造橋機結(jié)構(gòu)參見圖1和圖2。

3 造橋機拼裝

3.1 造橋機拼裝方案

結(jié)合地形及墩柱施工情況、綜合考慮拼裝效率和工期要求，造橋機拼裝采用利用固定門吊邊拖拉邊拼裝的拼裝方案，此方案的優(yōu)點為可以充分發(fā)揮固定門吊作用，用固定門吊將預(yù)拼組件整塊拼裝，拼裝效率高。在拼裝前首先在14#～15#墩跨之間橫向拼裝一臺高度為51.5m、跨度為32m的固定大龍門吊，該門吊立柱由制式鋼管柱組拼而成，立柱下部為4×5結(jié)構(gòu)、上部為2×5結(jié)構(gòu)，門吊橫梁由兩組軍用六四梁組成，每組梁由3片組成，均為雙層結(jié)構(gòu)。然后在13#、14#橋墩之間搭建2個39m臨時支墩，右側(cè)臨時墩柱用制式鋼管組拼，下部為3×5結(jié)構(gòu)、上部為3×3結(jié)構(gòu)，左側(cè)臨時墩柱采用軍用八三墩組拼，下部為8×4結(jié)構(gòu)、中部為6×4結(jié)構(gòu)，上部為4×4結(jié)構(gòu)，每個墩頂安裝2個滾輪箱作為拼裝拖拉過程的一組臨時滾動支點。依靠14#、15#墩頂為支點搭設(shè)的32m跨度喂梁平臺，喂梁平臺由2組主梁組成，每組主梁由4片六四軍用梁拼裝而成，每片均為雙層結(jié)構(gòu)。

表1 造橋機數(shù)據(jù)參數(shù)表

圖1 造橋機作業(yè)側(cè)面圖

圖2 造橋機作業(yè)俯視圖

3.2 造橋機拼裝步驟

第1步：大吊車拼裝中、后支腿，用固定門吊整體吊裝預(yù)拼的33.6m主桁，拼裝示意圖如圖3所示。

圖3 造橋機拼裝第1步示意圖

第2步：用120t吊車懸拼導(dǎo)梁前段3m桁高部分，懸拼長度為16.8m，拼裝示意圖如圖4所示。

圖4 造橋機拼裝第2步示意圖

第3步：拖拉造橋機至所示位置，后支點小車拖空后退至下次拼裝合適位置，拼裝示意圖如圖5所示。

圖5 造橋機拼裝第3步示意圖

第4步：繼續(xù)拼裝完成26.4m，向前拖拉、拖空后支點小車，拼裝示意圖如圖6所示。

圖6 造橋機拼裝第4步示意圖

第5步：繼續(xù)拼裝完成20.8m，向前拖拉、拖空后支點小車，拼裝示意圖如圖7所示。

圖7 造橋機拼裝第5步示意圖

第6步：繼續(xù)拼裝完成19.2m，向前拖拉、拖空后支點小車，拼裝示意圖如圖8所示。

圖8 造橋機拼裝第6步示意圖

第7步：繼續(xù)拼裝完成13.2m，向前拖拉、拖空后支點小車，拼裝示意圖如圖9所示。

圖9 造橋機拼裝第7步示意圖

第8步：造橋機走行到架梁位置，拆除臨時支墩，拼裝示意圖如圖10所示。

圖10 造橋機拼裝第8步示意圖

4 造橋機施工工藝

4.1 工藝流程

造橋機進行梁部拼接施工時，先將造橋機縱移過孔至需要拼接梁部的墩跨間，再將從制梁場運來的節(jié)段預(yù)制箱梁運輸?shù)皆鞓驒C尾部，旋轉(zhuǎn)天車通過升降、縱移、旋轉(zhuǎn)將節(jié)段預(yù)制箱梁按一定的順序擺放懸掛在懸吊系統(tǒng)上，接著用旋轉(zhuǎn)天車配合穿心千斤頂將各梁段調(diào)整到設(shè)計位置，然后穿鋼鉸線、支立模板、澆注接縫混凝土，待混凝土強度達到預(yù)定設(shè)計值后進行張拉，即可完成墩頂原位成梁作業(yè)。節(jié)段梁拼裝施工工藝流程見圖11。

圖11 節(jié)段梁拼裝施工工藝流程圖

4.2 造橋機施工關(guān)鍵技術(shù)

4.2.1 梁段的運輸、吊裝

用梁場大龍門吊將梁段放在運梁車上，將梁運送到造橋機的尾部，利用造橋機上的回轉(zhuǎn)天車將梁段吊起并放到造橋機上設(shè)計位置處，吊裝順序依次為：1#、13#、2#、12#、3#、11#、4#、5#、6#、7#、8#、10#、9#。

4.2.2 梁段線形調(diào)整

用回轉(zhuǎn)天車配合雙坐標千斤頂對梁段進行縱向和橫向精確就位，要求線路中心線和梁體中心線重合。由于每一個梁段均懸吊在4根精扎螺紋鋼上，并且每個懸吊點都有3個自由度，這3個自由度相互制約，調(diào)整其中1個必將影響其余2個。所以梁段調(diào)位是一個反復(fù)調(diào)整，逐漸趨近的過程，故在施工中按先縱向調(diào)整→橫向調(diào)整→豎向調(diào)整→縱向調(diào)整→橫向調(diào)整→豎向調(diào)整的次序反復(fù)循環(huán)調(diào)整，直至達到設(shè)計要求。

4.2.3 穿鋼鉸線

波紋管先插入預(yù)制梁段的預(yù)留孔中，待調(diào)位完成后開始穿鋼絞線。為了提高穿鋼絞線的效率，采用人工和機械牽引相結(jié)合的方式穿鋼鉸線。即先用人工在各張拉孔道中穿上“引線”，再將一個孔道中所要穿放的全部鋼鉸線幫焊在引線周圍而成為一整束，然后利用造橋機上的5t卷揚機將整束鋼鉸線通過引線牽引穿入各張拉孔道。穿鋼鉸線時，應(yīng)隨時觀察和調(diào)整預(yù)先插在孔道中的波紋管的位置，以避免鋼鉸線端部將波紋管拉壞。鋼鉸線穿好后，將插在孔道內(nèi)的波紋管拉出，聯(lián)通孔道，兩頭用砂漿密封。

4.2.4 鋼筋綁扎

濕接縫鋼筋綁扎按常規(guī)方法進行。由于箱梁腹板薄、鋼筋密和波紋管多、濕接縫混凝土又采用振動棒配合振搗，為保證波紋管在施工中不被破壞，要求梁段腹板接茬鋼筋要上下排列綁扎，以增大振動空間。

4.2.5 立模

考慮模板的安裝方便和空間限制，內(nèi)模采用組合鋼模板，底模和側(cè)模采用整體鋼模板。底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模均通過型鋼用套有塑料管的雙螺母對拉螺桿拉緊與梁體密貼，模板周邊貼上薄海綿條，以防止漏漿。立模的順序依次為底模、側(cè)模和內(nèi)模。所有模板均用對拉螺桿拉緊與梁段密貼。

4.2.6 灌注濕接縫混凝土

由于所有的荷載均由造橋機承托，隨著灌注的進行，支架必將產(chǎn)生一定的撓度變形，如灌注次序不當且隨著混凝土的凝固將影響到整孔梁的線型。箱梁的濕接縫要對稱灌注，依次從兩端向中間進行。整孔梁所有濕接縫必須一次灌注完畢，中間不得停頓。每一個濕接縫的灌注順序依次為底板、兩側(cè)腹板和頂板，混凝土灌注也必須連續(xù)進行，中間不得停頓，以免留下施工薄弱層。

4.2.7 養(yǎng)護及拆模

混凝土養(yǎng)生采用頂板覆蓋土工布，箱梁內(nèi)外及時灑水不少于14d。濕接縫混凝土初凝以后，微擰內(nèi)外模板之間的對拉螺栓，以免螺栓與混凝土凝固在一起而拔不出來。當混凝土強度達到設(shè)計強度80%以上后，開始拔出對拉螺栓，拆模順序依次為外側(cè)模、底模和內(nèi)模。

4.2.8 預(yù)應(yīng)力施工

（1）鋼絞線張拉

預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉分兩階段進行：一期張拉在濕接縫混凝土強度及彈性模量達到設(shè)計值的90%以上、混凝土齡期不少于5d時進行，二期張拉待濕接縫混凝土強度及彈性模量達到設(shè)計值且其齡期達15d后進行。張拉時兩端對稱同步張拉（4臺張拉千斤頂同時工作），以控制張拉力為主，伸長量為輔的雙控法進行。張拉順序是：張拉初始應(yīng)力（10%設(shè)計值）→第二次張拉噸位（50%設(shè)計值）→設(shè)計值（100%設(shè)計值）→持荷5min→回油至零。把3次的伸長值都記錄下來，計算最終伸長量。

（2）梁段吊桿的調(diào)節(jié)

箱梁在第一階段預(yù)應(yīng)力鋼束張拉前，梁的全部重量多支點彈性支承在造橋機扁擔梁上，用穿心式千斤頂調(diào)整吊桿長度。當預(yù)應(yīng)力鋼束開始張拉后，箱梁上拱，部分自重轉(zhuǎn)為由梁體自身承受，同時造橋機扁擔梁反彈，吊桿拉力發(fā)生變化。隨著預(yù)應(yīng)力鋼束逐步張拉，箱梁自承能力越來越大，最后梁的重量由原造橋機扁擔梁承受轉(zhuǎn)為箱梁承受。為防止吊桿拉力過大而頂裂梁體，在張拉過程中要及時調(diào)整吊桿的長度，以減少造橋機的載荷。

（3）孔道壓漿

當預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后，對預(yù)應(yīng)力孔道宜在48h內(nèi)進行壓漿處理。按設(shè)計要求，壓漿采用M50純水泥漿，水灰比不大于0.45。

4.2.9 封端

在所有孔道壓漿完成之后，對箱梁端部進行清理干凈，切割超長的預(yù)應(yīng)力筋（切割后預(yù)應(yīng)力筋的外露長度為30～40mm），鏟除喇叭管承壓面的黏漿和錨具與外漏鋼絞線外部的灰漿，為保證混凝土接縫處接合良好，應(yīng)將原混凝土表面鑿毛、清理，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片，同時為了使封端混凝土與梁體混凝土更好粘結(jié)，宜在灌注封端混凝土前對梁端混凝土用清水充分濕潤后立封端模板，再灌注混凝土。封端混凝土采用塑料薄膜覆蓋保濕進行養(yǎng)護。

4.2.10 造橋機過孔

當建造完一孔梁后，造橋機后端頂起安裝后支點小車，將中支撐及后支撐倒換到下一孔設(shè)計位置，用5t卷揚機作為動力，通過四門滑輪將造橋機縱移至下孔架梁位置。

5 造橋機拆除

第2#～3#墩孔箱梁架設(shè)完成后拆除造橋機，由于2#、3#橋墩較低，采用2臺25t吊車進行拆除。拆除順序：前導(dǎo)梁—天車—主梁—中支腿—后支腿—運梁小車。由于場地有限，采取邊拆除邊撤場的辦法，把造橋機桿件及時運輸出場。

6 結(jié)語

在新建蘭新鐵路大通河特大橋12孔單箱雙線56 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁節(jié)段拼裝的施工中，采用SX56m／2200t型上行式移動支架造橋機架梁技術(shù)，通過最初三孔試驗段的架設(shè)，現(xiàn)在已實現(xiàn)了15d安裝一孔（12段）的施工速度。目前，該工程已經(jīng)順利完成了10孔節(jié)段梁的安裝，達到了線形平順美觀的效果。

［1］朱雄.SX48m／1500t型移動支架造橋機節(jié)段拼裝48m簡支梁綜合施工技術(shù)［J］.鐵道建筑技術(shù)，2008（增）：214－217.