跨線疊合梁安裝施工安全技術(shù)研究

關(guān)志儒　盛瑋佳

摘 要：依托于浙江舟山富翅門大橋項目，以互通45m跨線鋼-混疊合梁整體吊裝施工為列，從現(xiàn)場吊裝施工，橋面板施工，交通安全組織等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，詳細(xì)分析了跨線疊合梁整體吊裝施工技術(shù)，制定了有針對性的處理方案，以期對類似工程提供參考價值。

關(guān)鍵詞：鋼-混疊合梁;地基處理;交通安全組織

文章編號：2095-4085（2020）04-0096-02

1 工程概況

浙江舟山富翅門大橋項目中A匝道橋上跨甬舟高速部分采用45m跨鋼混疊合梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

疊合梁由鋼梁和混凝土橋面板兩部分通過剪力鍵焊釘連接。其中鋼梁由底板、腹板、橫隔板、支點橫梁組成，總重202t?；炷翗蛎姘宀捎肅50混凝土，橋面寬度12m，橋面板橫向采用變厚度，其中挑臂端部厚度為22cm，橫向跨中段厚度為25cm，鋼梁頂板處橋面板加厚為40cm。

2 地質(zhì)條件

表層主要為沖海積粉質(zhì)黏土、海積淤泥質(zhì)黏土，中部主要為坡洪積含礫粉質(zhì)黏土、含黏性土角礫，下伏基巖主要為英安斑巖、含角礫凝灰?guī)r。表部粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土層物理力學(xué)性質(zhì)差，中部含（礫）粉質(zhì)黏土，含黏性土角礫，工程地質(zhì)性質(zhì)一般～較好，強度不能滿足要求，不能選作擬建橋梁基礎(chǔ)持力層，下伏全～中風(fēng)化基巖，主要巖性為含角礫凝灰?guī)r、英安斑巖，中風(fēng)化基巖，巖質(zhì)堅硬，工程力學(xué)性質(zhì)好，是良好的樁端持力層。受F1，F(xiàn)2斷層影響，部分鉆孔基巖巖芯破碎，樁基應(yīng)穿過斷裂帶，進入以下較好地層一定深度。

3 總體施工方案概述

綜合考慮陸路運輸條件、鋼梁自身結(jié)構(gòu)特點等因素，將鋼梁分成6塊在專業(yè)工廠內(nèi)加工，加工完成后運輸至現(xiàn)場拼裝成整體，采用履帶吊整跨吊裝就位，橋面板采用吊模法和支架法相結(jié)合進行施工。即懸臂翼緣部分采用吊模法進行施工，鋼梁箱內(nèi)對應(yīng)區(qū)域采用支架法進行施工。

4 關(guān)鍵施工工藝

4.1 鋼梁吊裝

選用750t履帶吊進行整跨吊裝，吊裝前在兩側(cè)墩頂各設(shè)置兩個砂筒作為臨時支座，同時各設(shè)置一個三向千斤頂，輔助鋼梁精確就位。吊裝就位完成后澆筑支座灌漿料，待強度滿足要求后體系轉(zhuǎn)換，拆除臨時支座。

4.1.1 地基處理

為確保吊裝工作安全、穩(wěn)妥的完成，需對履帶吊駐位場地進行地基處理[1]，并在兩側(cè)履帶下鋪設(shè)30cm厚的專用路基板。

根據(jù)吊裝軟件LICCON模擬現(xiàn)場吊裝工況，分析計算得單側(cè)履帶最大對地壓力為514kN/m2。單側(cè)履帶尺寸為：10×1.5m;路基板尺寸：6×1.5×0.3m，單條履帶吊下共計鋪設(shè)8塊路基板（12×6m）。換算為路基板對地基承載力為118.75kPa。

采用換填法進行地基處理，在原地面開挖約2.0m深坑，夯實底部，采用粒徑較大的巖石回填1.5m深并進行注漿。剩余0.5m采用宕渣回填，分層壓實（現(xiàn)場檢測地基承載力已達(dá)到200kPa），上鋪專用路基板。

4.1.2 結(jié)合梁吊裝

吊裝前對兩端的支座墊石的標(biāo)高及平面位置進行測量放樣，并標(biāo)記出橋梁的中心線，中心線位置放置三向千斤頂，兩側(cè)對應(yīng)梁底的位置安放砂筒作為臨時支座。提前在梁底安裝永久支座，并標(biāo)記出永久支座的中心線，安裝就位時確保兩條標(biāo)記線相對應(yīng)。

通過建模確定鋼梁重心，在鋼梁頂面設(shè)置8個吊耳。并計算出四根鋼絲繩長度分別為23.14m， 23.18m， 26.35m， 26.50m。

通過ANSYS建模分析計算，鋼絲繩所受最大拉力為S=401.3kN，選用55tU型卡環(huán)，鋼絲繩選用6×37+FC型號，直徑64mm，抗拉強度1870MPa。

計算得：安全系數(shù)為K=Sb/S=2730/401.3=6.80。滿足相關(guān)規(guī)范使用要求。

4.2 橋面板施工

根據(jù)設(shè)計要求橋面板分兩次澆筑，先同步施工兩端（長12.46m）部分，再施工跨中（20m）部分。

根據(jù)疊合梁自身構(gòu)造特點，同時為了便于橋面板澆筑施工，將橋面板模板體系分為兩個部分，分別是懸臂翼緣區(qū)域的吊模體系和鋼梁箱內(nèi)對應(yīng)區(qū)域的支架模板體系。

4.2.1 模板施工

（1）支架模板體系 鋼梁內(nèi)搭設(shè)支架前在內(nèi)部滿鋪彩條布，以防止橋面板在澆筑過程中漏漿對鋼梁產(chǎn)生污染。采用腳手管搭設(shè)滿堂支架，鋼管縱向間距為120cm，橫桿步距為100cm。立柱、橫桿端頭采用橡膠墊隔離避免與鋼梁底、腹板直接接觸，對鋼梁造成損傷。立柱上端通過頂托調(diào)整支架體系標(biāo)高，頂托上縱向鋪設(shè)I12.6作為縱梁，橫向分配梁采用10×10cm方木@30cm，其上鋪1.5cm厚竹膠板形成底模。

（2）吊模體系 在鋼梁腹板頂部每間隔4.5m設(shè)置一個雙拼I22臨時支墩，上鋪I12.6工字鋼作為吊模縱梁，同時作為吊模體系行走軌道。吊梁采用HM588×300型鋼在臨時支墩位置處橫向通長布置，兩端通過拉桿反吊橋面板翼緣部分的模板，翼緣模板由托架、底模和端模組成。

模板安裝按照先箱內(nèi)后翼緣的順序進行安裝，具體施工流程如下：箱內(nèi)腳手架安裝→箱內(nèi)底模安裝→臨時支墩安裝→吊模軌道安裝→吊梁安裝→翼緣橋面板模板安裝。

施工第二節(jié)段橋面板時，箱內(nèi)模板安裝完成后翼緣橋面板利用吊梁在軌道上直接滑移，拖拉至設(shè)計位置上定位安裝。

4.2.2 鋼筋、混凝土施工

橋面板鋼筋在后場加工，半成品后按需采用平板車運送至施工現(xiàn)場，在現(xiàn)場進行綁扎?；炷劣珊髨鰳?biāo)準(zhǔn)化駐地2臺120m3/h混凝土攪拌站生產(chǎn)，配備4臺10m3混凝土輸送車將混凝土運輸?shù)浆F(xiàn)場，采用1臺汽車泵泵送入模。

4.3 交通安全組織

由于甬舟高速為進出舟山生命線，吊裝過程需盡可能小地影響其交通功能。故本次封道為一類封道，對主K59+500-K60+000臨時卡流，進出大橋車輛利用原富翅互通上下匝道雙向繞行，施工時提前5d通過報紙等媒體向社會公告。

4.3.1 臨時交安設(shè)置

主線卡流后利用原富翅匝道雙向通行，但富翅匝道因富翅門大橋建設(shè)部分損壞，為確保分流后兩側(cè)便道不發(fā)生擁堵及通行車輛的安全。對兩條便道寬度不足的地方進行回填拓寬，并做好臨邊防護及相應(yīng)警示照明設(shè)施。對路面不平整的地方進行壓實找平，保證道路平整。具體措施如下：

（1）兩側(cè)便道路面鋪灑瓜子片（細(xì)石沙），保證路面平整度。

（2）便道兩側(cè)邊坡回填，以防路基坍塌。

（3）便道沒有地面標(biāo)線，兩側(cè)設(shè)置水馬，使司機能夠清楚的看出路面寬度。

（4）因夜間施工，便道兩側(cè)設(shè)置施工警告燈燈照明設(shè)施。

（5）舟山方向車輛在兩個橋墩之間通過，因此在兩個橋墩上個設(shè)置兩塊線性誘導(dǎo)標(biāo)志。

4.3.2 交通標(biāo)志的設(shè)置

由于施工時會影響高速公路的正常運營。為確保安全、快速施工，在路政、交警、業(yè)主的指導(dǎo)下進行擺放道路交通標(biāo)志，制定有效的交通管制措施。

交通標(biāo)志的設(shè)立需征得路政部門、交警以及管理處批準(zhǔn)后方可實施。各種交通標(biāo)識的制作，委托本行業(yè)專業(yè)的廠家制作，必須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求，正式使用前報請交警及路政等上級管理部門驗收。

錐形標(biāo)放置不得超出行車道標(biāo)線，間距準(zhǔn)確，擺放順直。

始終保持1名以上專職的交通協(xié)管員，對施工區(qū)沿線的標(biāo)識牌、導(dǎo)向墩進行檢查維護，遇有破損的及時更換，掌握沿線安全情況，對非正常的情況及時上報安全領(lǐng)導(dǎo)小組人員。

4.3.3 封道卡流

在與高速交警，路政等部門溝通選擇車流量最小的夜間18：00～24：00作為吊裝時間。封道由高速交警和路政部門進行，對兩側(cè)卡流部分分點安排專人進行交通疏導(dǎo)及導(dǎo)流工作。

4.3.4 恢復(fù)通行

吊裝作業(yè)完成后安全設(shè)施人員進行有序撤離，并開放交通。

（1）清除場內(nèi)施工設(shè)施，使路面潔凈，撤離所有作業(yè)人員、車輛設(shè)備，造成路產(chǎn)損失的及時恢復(fù)原狀。

（2）在確定具備開通條件時，按照“順放逆收”的原則進行回收反光錐、防撞桶、標(biāo)志牌。

（3）撤除交通協(xié)管人員，撤掉封閉公告。

（4）電話通報高速交警指揮中心、高速路政，道路恢復(fù)通行。

5 實施效果及改進

通過該技術(shù)較為順利完成了該跨線疊合梁的安裝及后續(xù)橋面板施工。對下方甬舟高速的正常通行也達(dá)到了最小的影響。但橋面板施工吊模體系仍存在較大的改進空間，對吊模結(jié)構(gòu)仍有較大優(yōu)化空間。

6 結(jié) 語

綜上所述，疊合梁施工既是工程施工的技術(shù)難點，也是工程安全管理的重點。本工程通過一系列的安全技術(shù)保障措施，有效解決了跨線疊合梁施工困難問題，為類似施工提供參考。

參考文獻：

[1]呂穎釗，唐熙.跨線鋼箱-混凝土疊合梁橋施工控制技術(shù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，（19）：96-99，104.