曾一宸
摘 要:連續(xù)梁主要布設于跨河、跨既有道路區(qū)域,因其所處位置的特性性,在施工其主體結構時使用的臨時支撐體系對連續(xù)梁的施工安全、進度、成本有很大影響,尤其對在擁有多種跨度的連續(xù)梁群的項目中顯示得更為明顯。本文結合國外某項目特大橋連續(xù)梁施工實踐,對支架、掛籃、兜底等的設計及連續(xù)梁群的人員及材料組織進行介紹,重點闡述了設計方案的兼容性及施工安全防控的要點等。
關鍵詞:連續(xù)梁群;設計優(yōu)化;臨時支撐
0 引言
雅萬高鐵項目全長150公里,連接印度尼西亞首都雅加達和第四大城市萬隆,最高設計時速350公里,計劃3年建成通車。屆時,雅加達至萬隆的車程將由現(xiàn)在的3個多小時縮短至40分鐘,因印度尼西亞為土地私有制國家,雅萬高鐵大部分設計線路為沿國有高速公路旁并行,該條高速公路旁居住大量村落,縱橫交錯布設大量的高速公路天橋、岔道、河流,造成雅萬高鐵沿線連續(xù)梁數(shù)量多,多數(shù)位于高速公路旁,施工受行車干擾大,連續(xù)梁施工進度控制難,施工安全要求高。
如何根據(jù)雅萬高鐵現(xiàn)有施工條件及印尼當?shù)亟ㄖ牧希M織好連續(xù)梁的施工組織建設,合理設計連續(xù)梁臨時支撐體系,安全平穩(wěn)的建設好標段施工任務,是雅萬高鐵參建方最為注重事項,這也為后續(xù)建筑企業(yè)開拓國外高鐵市場起到借鑒意義。
1 工程概況
DK226特大橋全長39 km,簡支梁1 018榀,現(xiàn)澆梁40 m箱梁3榀,連續(xù)梁25聯(lián)(含2聯(lián)6*32 m道岔連續(xù)梁),其中23聯(lián)連續(xù)梁跨越高速公路匝道或天橋,2聯(lián)跨越河流,除道岔連續(xù)梁外,其余連續(xù)梁截面采用單箱單室、變高度、變截面直腹板形式,主墩采用雙肢實體墩,墩柱斷面為圓端型。25聯(lián)連續(xù)梁中的小跨度連續(xù)梁主要分部在DK226特大橋小里程方向(雅加達方向),大里程方向(萬隆方向)主要布設的是大跨徑連續(xù)梁。
2 連續(xù)梁群臨時支撐體系設計
2.1 連續(xù)梁設計優(yōu)化
為盡量減少連續(xù)梁數(shù)量,降低施工難度,通過對本標段的連續(xù)梁具體跨度及對連續(xù)梁跨河和跨既有道路進行仔細調(diào)查,主動編制優(yōu)化調(diào)整布置方案,經(jīng)過與業(yè)主方、設計方、監(jiān)理方的多次對接,將本標段1聯(lián)跨度為(72+128+72)m、1聯(lián)跨度為(48+80+48)m、2聯(lián)跨度為(55+100+55)m、1聯(lián)跨度為(32+48+32)優(yōu)化為標準簡支梁加非標準簡支梁的多跨度組合形式,極大的緩解了現(xiàn)場施工壓力,通過最終優(yōu)化設計,確定了標段內(nèi)的25聯(lián)連續(xù)梁(含2聯(lián)6*32 m道岔連續(xù)梁)的具體跨度,管段內(nèi)跨度48 m連續(xù)梁共8聯(lián);跨度64 m連續(xù)梁共5聯(lián),結構組合形式:(40+64+44)m;跨度70 m連續(xù)梁共3聯(lián),結構組合形式:(45+70+45)m;跨度80 m連續(xù)梁共2聯(lián),結構組合形式:(48+80+48)m;跨度100 m連續(xù)梁1聯(lián),結構組合形式:(55+100+55)m;跨度128 m連續(xù)梁1聯(lián),結構組合形式:(68+128+70)m;三跨以上連續(xù)梁共3聯(lián),結構組合形式:(40+80+80+40)m、(40+64+45+64+40)m、(42+64+64+42)m;道岔連續(xù)梁共2聯(lián):DK40+057.67(6*32 m)、DK41+763.36(6*32.6 m)。
2.2 0#塊臨時支撐體系方案比選
經(jīng)編制具體施工方案與實踐論證,項目技術人員根據(jù)現(xiàn)場實際情況及項目材料的周轉性,確定管段內(nèi)連續(xù)梁0#塊采取墩旁鋼管支架及托架的形式進行施工,墩旁鋼管支架的優(yōu)點為:能有效的將橋墩0#塊荷載有效的傳達到地面以下,能更安全地支撐住上部荷載,并能給0#塊施工提供一個寬松的工作面,缺點為:占地面積較大,材料要求多,施工周期長;托架施工優(yōu)點為:占地面積小,施工周期短,能快速有效的安裝完成。缺點為:為上部空間提供的作業(yè)面積不如墩旁鋼管支架大,且受力全部傳遞到橋墩,支撐性不如鋼管立柱支架強,根據(jù)連續(xù)梁的周圍條件及上部施工荷載,確定跨度64 m以上的連續(xù)梁采取托架的形式施工0#塊,其余連續(xù)梁采取墩旁鋼管支架的形式進行施工。
2.3 邊跨現(xiàn)澆段支撐體系的確定
結合0#塊臨時支撐體系墩旁鋼管支架的優(yōu)缺點,經(jīng)過現(xiàn)場既有埋設管線調(diào)查,確定了邊跨現(xiàn)澆段的支撐體系,即:在無地下預埋管線的情況下,地面以下采用施打預制管樁,平地面高程施做開挖擴大基礎,頂部采用鋼管支架的形式施工邊跨現(xiàn)澆段;在有地下預埋管線,無法施打預制管樁的情況,采用拼裝整體承插型盤扣式鋼管支架的支撐形式施工邊跨現(xiàn)澆段。
2.4 掛籃及兜底形式確定
掛籃是連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工過程中必須的臨時結構,關系到施工的安全以及后期橋梁的線形控制,因菱形掛籃具有掛剛度大,變形小,結構簡單,作業(yè)面開闊,往前推移方便等優(yōu)點,本標段內(nèi)連續(xù)梁所用掛籃均采用菱形掛籃,因本標段跨度48 m連續(xù)梁共8聯(lián);跨度64 m連續(xù)梁共5聯(lián),該兩種跨度連續(xù)梁數(shù)量占總連續(xù)梁數(shù)量的一半,為能讓這兩種跨度間的連續(xù)梁掛籃能實現(xiàn)周轉,節(jié)約掛籃投入費用,經(jīng)過查詢連續(xù)梁結構設計圖紙計算兩種連續(xù)梁腹板處預應力鋼絞線位置的差異及最重節(jié)段混凝土之間的差異,最終確定了適用64 m轉48 m跨度掛籃的主桁架的結構及吊點的布設形式。
針對掛籃使用安全,防止精軋螺紋鋼失效,造成掛籃底模系統(tǒng)掉落,決定采取在掛籃門聯(lián)及上橫梁與底模系統(tǒng)的精軋螺紋鋼連接部位增加鋼絲繩連接底模系統(tǒng)中的前下橫梁和后下橫梁,做雙重保護效果,極大的將掛籃底模板系統(tǒng)下載的概率降到了最低,并根據(jù)掛籃的大小制定了專業(yè)兜底工裝,兜底采用50 mm等邊角鋼,40 mm*40 mm方管及3 mm花紋鋼板制作而成,重量約2.5 t左右。
3 連續(xù)梁施工人員及材料組織
因雅萬高鐵是中國高速鐵路從技術標準、勘察設計、工程施工、裝備制造、物資供應,到運營管理、人才培訓、沿線綜合開發(fā)等全方位整體走出去的第一單項目,而印度尼西亞主要是以公路交通為主,常用的橋梁為鋼-混凝土結合梁形式,不管是現(xiàn)場施工作業(yè)工人及適用于高鐵建設用的材料選用均可以說是一篇空白,若全部從中國招聘連續(xù)梁施工作業(yè)工人,不管是施工成本巨大還是與將中國高鐵技術推廣出去的理念相違背,故對于現(xiàn)場施工作業(yè)工人,采用從中國招聘熟練的技術工種,建立培訓學校,以老師帶徒的方式由點到面的推廣連續(xù)梁施工技術,以一個連續(xù)梁為樣板,通過中國人帶印尼人,印尼人再帶印尼人并通過項目部技術、質(zhì)檢人員過程盯控的方式解決施工人員短缺的問題,最終實現(xiàn)了一個連續(xù)梁僅需配置2~3名中國技術工人,剩余全部由印尼工人施工的局面,極大的減低了施工成本;針對連續(xù)梁主體結構使用的材料,通過在印尼市場的調(diào)查,對印尼國土沒有的材料,采用從國內(nèi)進行成批量采購,針對輔助施工材料,一律利用印尼本土現(xiàn)有材料進行改造或組合來滿足現(xiàn)場施工要求。
4 結語
通過對連續(xù)梁群的建設及安全防控研究,在連續(xù)梁群臨時支撐體系設計優(yōu)化及施工人員及材料組織兩個方面,綜合描述了海外高鐵連續(xù)梁的設計研究思路,給今后海外高速鐵路建設積累了可供參考的經(jīng)驗,同時,如何在海外將中國高速鐵路設計及建設的過程中充分的將當?shù)刭Y源與本土化材料及設備運用到高鐵建設中來,為今后海外高鐵建設繼續(xù)深入研究的課題之一。
參考文獻:
[1]田晶,王柳.高鐵多次跨既有線連續(xù)梁安全防護研究[J].建筑學研究前沿,2007(8):126.