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      大跨度T梁現(xiàn)澆移梁法施工工藝研究

      2016-06-13 09:00:30張列東中鐵八局集團第一工程有限公司
      大陸橋視野 2016年6期
      關鍵詞:現(xiàn)澆

      張列東/中鐵八局集團第一工程有限公司

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      大跨度T梁現(xiàn)澆移梁法施工工藝研究

      張列東/中鐵八局集團第一工程有限公司

      【摘 要】預制T梁具有結構簡單、受力明確、造價低廉、質量穩(wěn)定等優(yōu)點,在市場上得到廣泛應用;T梁的跨度一般為25—32.7m,在一些特殊地段,受地勢條件限制,T梁的跨度超過40m時,絕大部分制梁場的龍門吊、運梁車、架橋機不能滿足預制架設要求,而為小部分大跨度T梁加大制梁、運梁、架梁設備型號會增加施工成本,本文從降低施工成本著手,介紹一種大跨度T梁現(xiàn)澆移梁法施工工藝。

      【關鍵詞】大跨度T梁;現(xiàn)澆;移梁

      1.工程概況

      省道S364十水線改建工程小欖水道特大橋引橋采用預制T梁,共352片,其中跨小欖側大堤的左幅27~28#、右幅29#~30#墩采用50m跨度,共16片,其余均為25~32.7m常規(guī)跨度;50m跨T梁梁高2.8m,梁底寬0.65m,腹板寬0.22m,梁頂寬1.7m,T梁自重169.3t,距離地面高度約20m,在進行方案設計時,比選了三種施工方案:

      方案1:在預制場預制,采用架橋機架設,由于僅16片梁為50m,若專門為50m跨度T梁設置專用制梁臺座、存梁臺座,加大梁場龍門吊、運梁車及架橋機型號,需增加施工成本約200余萬元。

      方案2:采用支架現(xiàn)澆,利用2臺300t汽車吊吊裝,汽車吊需多次進出場,吊裝費用約5萬元/片,需移梁費用80萬元。

      方案3:采用支架現(xiàn)澆,橫向移梁方法,可減少大型設備的進出場,施工成本較低,但需要采取有效措施降低T梁橫移的安全風險。

      可見,若能保證移梁安全,采用方案3成本最低。

      2.施工重難點分析

      2.1 50mT梁梁高2.8m,底寬0.65m,抗傾覆能力較差,頂梁、移梁、落梁必須采用有效的措施。

      2.2 T梁馬蹄處倒角角度大,對模板要求較高,若采用整體桁架模板,安裝、拆除吊裝難度較大、安全風險較高,若采用木模板,不宜保證施工外觀質量,且安拆速度較慢。

      3.大跨度T梁施工工藝設計

      3.1.現(xiàn)澆平臺結構設計

      現(xiàn)澆支架采用鋼管樁+貝雷梁結構,跨度布置為3+18+18+6m,橫向布置11片,其中中間3榀貝雷梁增設加強弦桿,間距為0.45m,其余貝雷梁采用0.9m間距,貝雷梁下設置2I56工字鋼與鋼管樁連接,貝雷梁上設置橫向I20工字鋼,間距1.5m,其上設置I56工字鋼作為T梁臺座骨架,其上設置底模。

      在進行支架設計時,主要考慮的荷載組合為:1)恒載,包括支架自重、模板荷載、工料機荷載,恒載系數(shù)取1.2;2)活載,包括人群荷載、混凝土振搗產生的荷載,活載系數(shù)取1.4;經(jīng)圖1所示力學分析結果,貝雷梁最大應力168Mpa,跨中最大撓度15mm,其強度和剛度滿足施工要求。

      圖1  支架結構受力分析圖

      3.2 T梁現(xiàn)澆移梁工藝設計

      現(xiàn)澆平臺中線設置在邊梁中心線處,平臺寬度8.1m;在移梁方向的反方向設置自制自行式懸臂吊,設計吊重1t,懸臂吊底部設置走行箱,縱向可沿軌道行走,橫向跑車采用電動葫蘆,可沿懸臂工字鋼行走,懸臂吊可滿足T梁生產50m×8.1m范圍內的各類(材料吊裝、安拆模板、張拉壓漿設備等)吊裝,制造費用約3萬元;懸臂吊采用軌道、走行箱、桁架立柱、工字鋼橫梁、拉桿、配重塊、電動葫蘆組成,懸臂吊設計時,主要的設計參數(shù)有:(1)最大吊重時,懸臂梁、拉桿、立柱等構件應力滿足力學性能要求;(2)懸臂吊機空載、滿載時,走行箱與軌道處于受壓狀態(tài);(3)在走行箱與軌道間設置后鉤板,其抗傾覆能力不小于2.0。

      側模采用平板鋼模,由6mm面板+63mm槽鋼組成,背肋采用2[14,分塊制造長度2.4m,模板背肋底部與縱向工字鋼用活鉸連接,拆模時,將移梁方向側模板放倒于平臺上,將移梁反方向模板放倒一定角度后,用支撐桿支撐,立模時,用懸臂吊吊鉤將其拉起;模板加固采用對拉桿,拉桿外穿PVC管套筒,脫模后,將拉桿抽出,拉桿共3排,間距1m,T梁截面內2排,底模下1排,模板兩側設置鋼管斜支撐,支撐與平臺的縱向工字鋼上,防止混凝土澆筑過程中T梁傾覆。

      底模布置于縱向I56工字鋼上,底模采用10mm鋼板+[63組成,底模安裝時,底模兩端標高與支座頂面高程相同,底模鋪設時,要按照支架變形t1及張拉時T梁反拱度t2設置預拱度,反拱度t=-(t1+t2)現(xiàn)澆平臺平面布置如圖2所示。

      圖2  現(xiàn)澆平臺斷面布置圖

      混凝土采用臂架泵泵送入模,插入式搗固器搗固,拆模后,安裝滑船及支撐架,并鎖定斜支撐,以防止張拉時,T梁跨中脫空后傾覆,待張拉、壓漿、封錨完成后,即可進入移梁工序。

      移梁滑船與軌道布置:在蓋梁頂面支座墊石外側橫向埋設預埋件,焊接平放的[30作為移梁軌道,軌道上涂抹潤滑劑后,安放移梁滑船,滑船上的設置斜支撐,斜支撐采用2[14槽鋼組焊件,斜支撐下端與滑船鉸接,上端鉸接板上條形孔與T梁螺栓連接,上端螺栓按照摩擦螺栓設計。

      起梁:在T梁馬蹄處橫向埋設4個預留孔,用45#鋼φ40螺桿安裝牛腿,考慮到預留孔的預埋精度及預埋件的安裝精度,在進行螺桿抗剪計算時,應按照2根螺桿進行計算,以確保施工安全,牛腿采用鋼板組焊件,牛腿下設置起梁2臺起梁千斤頂;起梁時,將斜支撐上端螺栓松開,將T梁頂起2cm后,在滑船與T梁底部支墊鋼板,松開起梁千斤頂,將T梁落于滑船上,鎖緊斜支撐上的螺栓,起落梁時,應單端對稱進行,一端起梁加固后,再進行另一端起梁,以確保施工安全。

      移梁牽引:在蓋梁端部埋設預埋件,并焊接工字鋼反力架,用移梁千斤頂與JL32精軋螺紋鋼配合拖拽滑船進行移梁,移梁千斤頂采用穿心式液壓千斤頂,由油泵控制,T梁單端重G=80KN,鋼與鋼的摩擦系數(shù)μ=0.15~0.2,橫向坡度i=2%,行走時需要的牽引力為T=G(μ+i),故牽引力為136~176KN,行走時,嚴格控制兩臺移梁千斤頂?shù)男谐?,由專人指揮完成,在移梁千斤頂上設置行程標尺,每端完成1個行程后,方可進行下一行程行走,以防止走偏,就位后,松開斜支撐上的螺栓,用起梁千斤頂將T梁頂起,取出支墊鋼板,千斤頂回油,將T梁落于支座上,設置T梁臨時防傾覆設施,拆除滑船等移梁設備,完成移梁,進行下一片T梁施工,移梁工況示意圖如圖3所示。

      圖3  移梁工況示意圖

      4.結束語

      現(xiàn)澆移梁法順利完成了S364十水線改建工程小欖水道特大橋的50mT梁施工,此施工方法的優(yōu)點在于:

      4.1 采用支架現(xiàn)澆法,不影響梁場的規(guī)劃,不需加大梁場的龍門吊、運梁車及架梁設備型號。

      4.2 現(xiàn)澆平臺上采用自制自行式懸臂吊輔助施工,在T梁8個月的生產過程中,不需其余吊裝設備。

      4.3 T梁模板采用平板整體鋼模,能保證外觀質量,T梁模板與平臺鉸接,立模、拆模方便,減少模板的轉運,并確保平臺整潔。

      4.4 T梁橫移采用滑船及千斤頂拖拽,結構穩(wěn)定可靠,施工便捷,成本較低。

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