劉延博
(中交二公局第一工程有限公司,湖北 武漢)
通過對50 m 移動模架整體橫移換幅后,可在短時間內(nèi)完成模架反復(fù)拆除與重裝,在一定程度上節(jié)省了施工時間,僅需1 d 就能將2 根主梁整體向左移動,并在此基礎(chǔ)上對箱梁結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。通過計算機液壓同步技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)在移動模架提升與橫移過程中平衡、精準(zhǔn)的操控,確保在狹窄空間中完成移動模架的同時,還有效降低了施工成本,對于加快施工進度有著十分重要的作用[1]。
基于此,本文以浙江省三門灣大橋及接線工程為研究對象,對50 m 移動模架整體提升、橫移換幅施工技術(shù)進行研究,以期為類似工程建設(shè)提供相應(yīng)的參考。
浙江省三門大橋設(shè)計總長為3.5 km,主要由崇攙門大橋、馬岙門大橋兩部分組成。其中,馬岙門大橋修筑方式為掛籃懸澆法,引橋段的50 m 等高度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用50 m 移動模架進行施工。崇攙門大橋單幅14 跨雙幅28 跨配置1 套,馬岙門主橋小里程側(cè)單幅8 跨雙幅16 跨配置1 套,馬岙門主橋大里程側(cè)單幅8 跨雙幅16 跨配置1 套,3 套模架均需換幅。由于單套模架施工跨數(shù)相對較少,在施工完成后需進行相應(yīng)的換幅,通過傳統(tǒng)的方法不僅在一定程度上延長了工期,而且造價相對較高。因此,尋求一種無需拆裝的換幅方式尤為必要。
在模架后退過程中,主要是通過兩個C 型梁將其荷載傳遞至箱型梁處,通過橋面板完成模架整體的后退[2]。因此,在箱型梁設(shè)計時,需充分考慮50 m 移動模架的單跨度荷載,確保橋面板承重力大于50 m 移動模架的重量,進而實現(xiàn)模架整體后退。在后退過程中,模架整體荷載主要通過C 型梁上的滑桿將其傳遞至混凝土主梁的鋼軌處,借助BridgeDoctor3.03 有限元軟件,構(gòu)建相應(yīng)的有限元模型,根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)箱梁跨中截面彎矩影響線,對其中不利狀態(tài)進行加載計算,計算結(jié)果詳見表1。
表1 箱梁加載計算結(jié)果
通過分析表1 中模擬加載結(jié)果得知,在通過此項技術(shù)進行模架后退時,箱梁可承受來自移動模架整體的荷載。但是,在實際操作時,需在模架后退前將前鼻梁拆除,這樣可確保前后C 型梁吊點的受力均衡。
在模架整體提升過程中,需通過液壓機完成,而液壓機主要通過計算機進行控制,此項技術(shù)也叫做計算機控制液壓同步技術(shù)。對于此項技術(shù)而言,其屬于全新的構(gòu)件提升安裝技術(shù),具有可操作性強、精確度高、安全性高、提升高度高等特點。計算機液壓控制技術(shù)的顧名思義主要通過計算機控制液壓系統(tǒng)同步提升,將質(zhì)量相對較大構(gòu)建提升至安裝位置,具有同步升降、位移控制、故障報警等功能,屬于現(xiàn)階段較為先進的一種施工設(shè)備。其中,同步提升系統(tǒng)主要由液壓泵站、傳感器等部分組成。其中,傳感器的規(guī)格以及數(shù)量詳見表2。
表2 傳感器規(guī)格與數(shù)量
具體提升步驟如下:
(1) 負(fù)載伸缸,提升器主油缸大腔進油。在此過程中,下錨具與絞線緊密連接,在缸體逐漸上升的過程中,帶動模架上升。
(2) 上緊下松,錨具油缸將上錨具推緊,此時將下錨具拔松。
(3) 空載縮缸,主油缸小腔逐漸進油,直至下錨具自鎖。此時,荷載便會從下錨具逐漸轉(zhuǎn)移至上錨具,在回縮過程中,模架處于固定狀態(tài)。
(4) 下緊上松,縮頸下錨具,松開上錨具,根據(jù)上述步驟,逐漸提升模架。
在50 m 移動模架橫移過程中,總共布設(shè)4 個提升點,并在每個提升點位置布設(shè)提升油缸。對于本工程而言,移動模架的提升高度為15 m,具體布置情況如圖1 所示。
圖1 整體提升布置示意
施工流程:首先做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備,將移動模架運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,并根據(jù)設(shè)計圖紙對其進行組裝。在模架組裝完成后,安裝提升設(shè)備,并加裝相應(yīng)的安全防護措施,以及搭設(shè)鋼絞線疏導(dǎo)架搭設(shè)。待搭設(shè)完成后,對系統(tǒng)進行調(diào)試處理,并進行試提升,最后在進行正式提升[3]。
在施工過程中,首先將移動模架移動一跨,然后再將其退回到相應(yīng)的拼裝位置,借助橫移平臺,將其整體移動到另一幅。在移動完成后,同根據(jù)相應(yīng)的拼裝順序,將其進行組裝。
通過此種方法,可在一定程度上減少移動模架的拆除、二次拼裝施工環(huán)節(jié),在最大程度上節(jié)約了工期。
后退的施工→拆除前鼻梁,并將其進行轉(zhuǎn)運→加設(shè)C梁→安裝千斤頂→將模架后移→模架橫移→模架系統(tǒng)恢復(fù)。在此過程中,模架后退時需將牛腿下放,并拆除轉(zhuǎn)移,同時搭建橫移平臺。
4.2.1 施工準(zhǔn)備
首先,清理施工場地,清除地表多余的殘土及雜物,并對場地進行平整壓實處理,對于部分不能平整的位置,需對其進行填平處理,并在此基礎(chǔ)上做好鋼管樁砼基礎(chǔ),并完成混凝土澆筑;其次,復(fù)核標(biāo)高與移動平臺鋼管支架位置,同時檢查焊縫是否完整,是否符合設(shè)計要求,進而確保焊接構(gòu)件的穩(wěn)定性,提高橫移過程中的安全性;最后,在已澆梁段橋面上架設(shè)吊車,通過吊車完成鼻梁、牛腿等部件的拆除。
4.2.2 前鼻梁的拆除
在完成單幅最后一跨箱梁的施工后,通過吊車將鼻梁結(jié)構(gòu)拆除,此部分工作重點在于拆除鼻梁結(jié)構(gòu)外側(cè)結(jié)構(gòu),而內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)需通過停放在底面的吊車進行。
4.2.3 移動模架后移
由于模架重量相對較大,在整體后移過程中,需通過2 個C 型梁將其荷載傳遞到箱梁上方。在將模架的鼻梁結(jié)構(gòu)切除后,需降低模架的高度,待其降低到開模位置時,在模架珠主梁前端安裝相應(yīng)的C 梁,并將其與事先準(zhǔn)備的吊耳焊接在一起,進而提升其穩(wěn)定性。
在做好上述準(zhǔn)備后,開啟模架前后端的千斤頂,在模架上的牛腿距離支撐頂面5cm 高時,停止千斤頂,并對其進行固定,并開啟千斤頂,對主梁進行移動處理。在此過程中,需重視以下幾點。
(1) 在模架后移時,需對C 梁軌道的平整度、穩(wěn)固性進行檢測,確保模架后移順利進行,若在此過程中發(fā)現(xiàn)C 梁穩(wěn)定性不足,可在橋面上鋪設(shè)一定數(shù)量的細(xì)沙,并通過膨脹螺栓進行固定。
(2) 在后移過程中,需確保千斤頂?shù)捻斖仆剑诖诉^程中,需與工作人員保持實時聯(lián)系,若在后移過程中模架發(fā)出異常響聲,需立即停止后移,并檢查導(dǎo)致模架異常的原因,在排除故障后,方可繼續(xù)后移。
(3) 在后移前,需將梁面清理干凈,對于梁面上的伸縮縫,可事先通過相應(yīng)的支墊進行加固。在后移過程中,需密切關(guān)注模架與梁之間是否發(fā)生沖突,并查看線纜等是否被掛住,若發(fā)現(xiàn)后移過程中線纜被掛住,需立即停止后移,并將線纜放置在遠(yuǎn)離后移位置,方可繼續(xù)后移。
(4) 在模架移動前,需提前做好測量放線工作,并在縱移的軌道上做好相應(yīng)的標(biāo)記,在軌道交替過程中需嚴(yán)格按照事先做好的標(biāo)記進行。
4.2.4 移動模架橫移
在完成移動模架的后移后,將模架下降至事先搭建好的橫移平臺上。在模架移動過程中,先將橋梁中線外側(cè)的模板拆除,防止在模架橫移過程中與左幅箱梁結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞。此外,還需對主梁上的第二節(jié)、第三節(jié)進行縱移。在此過程中,為避免與墩身發(fā)生碰撞,可通過液壓千斤頂線將兩側(cè)的主梁移動到右幅位置,最后在進行合攏。
在上述操作完成后,拆除側(cè)模板,并將其與模架連橫梁連接,并對其進行調(diào)整。
具體步驟如下。
(1) 橫移平臺搭建(如圖2 所示),并在右幅安裝牛腿。在牛腿安裝過程中,需根據(jù)移動模架的設(shè)計尺寸,對牛腿支撐的標(biāo)高進行放樣,基于放樣結(jié)果,測量安裝牛腿的支撐高度,并結(jié)合牛腿支撐的規(guī)格確定安裝組合;其次,對牛腿支撐的地腳位置進行放樣,在此過程中,需通過水準(zhǔn)儀測量地腳水平位置,若高差大于5 mm,需通過鋼板襯墊;最后,利用吊車逐節(jié)吊裝牛腿支撐至設(shè)計位置后安裝牛腿橫梁,兩側(cè)橫梁安裝后,復(fù)測兩側(cè)牛腿標(biāo)高,高差控制在±5 mm,并確保牛腿安裝牢固[4]。
圖2 橫移平臺平面布置形式
(2) 移動模架回退就位,拆除C 梁及外側(cè)側(cè)模如圖3 所示。
圖3 移動模架回退示意
(3) 斷開第2-3 節(jié)間斷開,分別向兩邊縱移2 m,如圖4 所示。
圖4 模架橫移
(4) 安裝液壓裝置,將兩側(cè)的主梁移動到右幅位置。
(5) 模架合攏,如圖5 所示。
圖5 模架合攏示意
(6) 模架系統(tǒng)進行調(diào)整,并拆除移動平臺。
綜上所述,移動模架質(zhì)量相對較大,其在換幅過程中存在較大難度。在計算機空子液壓油同步技術(shù)的應(yīng)用后,可實現(xiàn)移動模架的整體提升與換幅,對于降低施工成本,提升施工效率有著十分重要的作用。本文以50 m 移動模架為研究對象,對計算機液壓同步提升技術(shù)在其施工過程中的應(yīng)用進行分析,以期為類似工程提供參考。