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摘 要:文章着眼于主梁预制和预制梁安装两大环节,详述基于预制安装法的装配式简支桥梁施工,以期从理论层面提供一定参考和借鉴。
关键词:装配式简支桥梁 预制安装 预制梁 施工
1 引言
相比于“就地灌注”的桥梁施工方式,“预制安装”施工方法具有受混凝土蠕变收缩影响小、可同时施工上下结构、施工周期短且施工质量易控、方便组织文明生产等一系列优点。正因如此,伴随着预应力工艺的逐步完善和设备吊运能力的不断提升,预制安装施工方法愈渐受青睐,并已在国内外得到力推与应用,尤其是针对于中小跨径的简支桥梁施工,采用整片架设和整片预制方式可谓最佳选择。对于预制安装施工方法而言,需强调的是,齐全的吊装与运输设备、合理的预制场地是其得以顺利实施的重要前提。
2 装配式简支桥梁施工
概括来说,装配式简支桥梁的施工包含主梁预制和预制梁安装两大主要环节,下面分别进行详细阐述。
(1) 主梁预制。通常情况,为方便后续运输和安装,省去不可预见性麻烦,装配式简支梁桥主梁的预制多在施工现场临近的预制厂内开展。待预制完成,先采用专用设备将其输运至架设桥头(该环节被称之为内运输),后铺设临时钢轨便道并借助吊装设备完成后续调整安装。预制梁运输过程中,为防止意外情况(如侧滑、倾倒和颠振等)出现,宜采取竖直放置形式,并于两侧对称加设斜撑或木楔等简易临时固定加强构件。若工程规模偏小或梁的跨径较小,也可采用木板便道,使用硬圆木或钢管作滚子,使得梁借助其两端支撑在滚子上,利用绞车拖拽且边前进边更换滚子,直至将梁运至桥头。但若施工现场临近不具备预制条件,不得不于较远区域外开展预制的情况下,运输过程则需借助火车、船舶和大型陆地运输机械,直接将预制梁运至架设现场。对此同样需指出,为确保架设运输过程顺利平稳且安全高效进行,常在牵引绞车拖运前行的同时缓慢放松制动索,以尽可能实现恒速运输。
(2) 预制梁安装。简支式板、梁构件的架设包括起吊、横移、纵移、落梁等工序。现行预制梁安装方法较多。限于篇幅,在此仅以工艺差异为例,简述预制梁安装方法的分类。主要分高空架设法、陆地架设法和浮吊架设法三大类。若进一步比较所采用吊装设备和吊装机具,各自又可细分为诸多各具特色的小类别架设方法。总括而言,每种方法各有其优缺点和最佳适用对象,在施工中应结合实际需要择优选择。当前随着科学技术的发展和机械化程度的提高,新型的架设设备和架设工艺频涌现,为预制梁安装带来诸多便利,推动安装技术的进步。但不论采用何种安装技术,安全始终为第一要务(对预制梁架设而言尤甚),杜绝事故发生确保施工安全乃重中之重。对此于施工前,须缜密分析受载状况并准确计算载荷数值,参照分析计算结果制定合理安装方案;于施工中,贯彻落实安全操作规程并强化施工安全管理。下面分别阐述高空架设法、陆地架设法和浮吊架设法的施工安装工艺。① 浮吊架设法。浮吊架设法主要采用固定式悬臂浮吊架设工艺和浮吊船架设工艺。前者(悬臂浮吊架设工艺),依赖于大型伸臂式浮吊设备,缺乏情况下亦可选择性使用钢制万能杆件或贝雷钢架拼装成固定式悬臂浮吊设备。架梁施工前,应先将预制梁自存梁厂运至下车栈桥,然后利用固定式悬臂浮吊接运且放置稳妥,使用拖轮拖运重载浮吊至待架桥孔处,并初步定为浮吊。但其不足之处在于,每架一片梁均需将浮吊拖送至栈桥处进行取梁,如此不仅增加浮吊拖运费用而且降低架梁速度。由于浮雕船来往运梁航行时间较长,增加了经济成本,故通常利用装梁船储梁后成批共同架设。为方便移运预制梁,需在河边设置临时码头。架梁施工中,浮吊须锚固牢靠以提高稳定性。但弱水流速缓慢,亦可选用预抛河中的混凝土作为锚固点。② 陆地架设法。陆地架设法主要包括移动支架架梁法、跨墩门式吊车架梁法、摆动排架架梁法和自行式吊车架梁法四种。其中跨墩门式吊车架梁方法主要用于架桥孔数较多,桥不高,桥墩两侧方便铺设轨道的场合,通常使用一台或两台跨墩门式吊车即可开展架梁工作。除吊车行走轨道外,此时还需设运梁轨道以方便拖车运梁。使用门式吊车将运送而来的梁起吊、横移,且安装于预定位置。一孔架设结束后,前移吊车,继续进行下一桥孔的架设。若在水流平缓、不通航的中、小河流上施工,亦可在架设便桥、铺设轨道后使用门式吊车架设。当桥不高且可在场内铺设行车便道时,通常用履带吊车或汽车吊车等自行式吊车架设中小跨径桥梁。该架梁方法无需准备工作,架设速度快,无需动力设备,机动性好。另外,根据吊装载荷的不同,还可选择单吊或双吊。摆动排架架梁方法的原理为,以木质排架或钢质排架充当摆动支点,借助于牵引绞车或制动绞车实现摆动速度控制。因技术特点所限,其尤适用于架设短跨径桥梁。另外,桥下地基良好,具备铺设简易轨道能力的中、小跨径桥梁架设时也常采用移动支架架梁方法。其移动支架包括钢制的、木制的两种。伴随牵引索前进,移动支架沿轨道带梁前进,到位后使用千斤顶进行落梁。③ 高空架设法。联合架桥机架梁法、宽穿巷式架桥机架梁法、闸门式架桥机架梁法、自行式吊车桥上架梁、钓鱼式架梁法和木扒杆式架梁法是高空架设法的六种具体形式。其中,联合架桥机架梁法因不受水位和桥墩高度的影响,故架设中不易造成航运阻塞,因而适用于多数短中跨径间支桥梁的架设。宽穿巷式架桥机架梁法的技术优点是使用强大的倒U型支撑横梁在吊机支点处支撑间距放大布置的安装梁,因此横截面内的全部主梁均可由配备在起重横梁上起重小车横移就位,从而无需墩顶横移工序,节省架设时间。对于架设所处位置水位较深且高架度、小跨径的装配式桥梁架设,主要采用闸门式架桥机架梁法,因其具有起吊重量大的特点。自行式吊车桥上架梁法因架设外的辅助性工作,故主要用于短跨径且轻重量的桥梁架设。与上述架设方法相比,钓鱼式架梁法的适用空间较为局限,仅用于短跨径桥梁的架设。并且为确保稳定性,架设前应校核跨中反向弯矩。木扒杆架梁法则主要用于构件较轻、跨径较小且起吊水平和高度移动范围不大桥梁的架设。总而言之,预制梁安装是装配式简支桥梁施工中的关键工序,本着加快安装速度的同时确保施工质量和施工安全的原则,应兼顾多方面因素针对性选取最适宜安装方法。
参考文献:
[1]林炎. 先简支、后连续桥梁施工技术方案[J]. 交通科技, 2004(3): 59-62.
[2]杨永超. 多跨桥梁先简支后连续施工工艺分析[J]. 西部探矿工程, 2003(2): 170-171.
关键词:装配式简支桥梁 预制安装 预制梁 施工
1 引言
相比于“就地灌注”的桥梁施工方式,“预制安装”施工方法具有受混凝土蠕变收缩影响小、可同时施工上下结构、施工周期短且施工质量易控、方便组织文明生产等一系列优点。正因如此,伴随着预应力工艺的逐步完善和设备吊运能力的不断提升,预制安装施工方法愈渐受青睐,并已在国内外得到力推与应用,尤其是针对于中小跨径的简支桥梁施工,采用整片架设和整片预制方式可谓最佳选择。对于预制安装施工方法而言,需强调的是,齐全的吊装与运输设备、合理的预制场地是其得以顺利实施的重要前提。
2 装配式简支桥梁施工
概括来说,装配式简支桥梁的施工包含主梁预制和预制梁安装两大主要环节,下面分别进行详细阐述。
(1) 主梁预制。通常情况,为方便后续运输和安装,省去不可预见性麻烦,装配式简支梁桥主梁的预制多在施工现场临近的预制厂内开展。待预制完成,先采用专用设备将其输运至架设桥头(该环节被称之为内运输),后铺设临时钢轨便道并借助吊装设备完成后续调整安装。预制梁运输过程中,为防止意外情况(如侧滑、倾倒和颠振等)出现,宜采取竖直放置形式,并于两侧对称加设斜撑或木楔等简易临时固定加强构件。若工程规模偏小或梁的跨径较小,也可采用木板便道,使用硬圆木或钢管作滚子,使得梁借助其两端支撑在滚子上,利用绞车拖拽且边前进边更换滚子,直至将梁运至桥头。但若施工现场临近不具备预制条件,不得不于较远区域外开展预制的情况下,运输过程则需借助火车、船舶和大型陆地运输机械,直接将预制梁运至架设现场。对此同样需指出,为确保架设运输过程顺利平稳且安全高效进行,常在牵引绞车拖运前行的同时缓慢放松制动索,以尽可能实现恒速运输。
(2) 预制梁安装。简支式板、梁构件的架设包括起吊、横移、纵移、落梁等工序。现行预制梁安装方法较多。限于篇幅,在此仅以工艺差异为例,简述预制梁安装方法的分类。主要分高空架设法、陆地架设法和浮吊架设法三大类。若进一步比较所采用吊装设备和吊装机具,各自又可细分为诸多各具特色的小类别架设方法。总括而言,每种方法各有其优缺点和最佳适用对象,在施工中应结合实际需要择优选择。当前随着科学技术的发展和机械化程度的提高,新型的架设设备和架设工艺频涌现,为预制梁安装带来诸多便利,推动安装技术的进步。但不论采用何种安装技术,安全始终为第一要务(对预制梁架设而言尤甚),杜绝事故发生确保施工安全乃重中之重。对此于施工前,须缜密分析受载状况并准确计算载荷数值,参照分析计算结果制定合理安装方案;于施工中,贯彻落实安全操作规程并强化施工安全管理。下面分别阐述高空架设法、陆地架设法和浮吊架设法的施工安装工艺。① 浮吊架设法。浮吊架设法主要采用固定式悬臂浮吊架设工艺和浮吊船架设工艺。前者(悬臂浮吊架设工艺),依赖于大型伸臂式浮吊设备,缺乏情况下亦可选择性使用钢制万能杆件或贝雷钢架拼装成固定式悬臂浮吊设备。架梁施工前,应先将预制梁自存梁厂运至下车栈桥,然后利用固定式悬臂浮吊接运且放置稳妥,使用拖轮拖运重载浮吊至待架桥孔处,并初步定为浮吊。但其不足之处在于,每架一片梁均需将浮吊拖送至栈桥处进行取梁,如此不仅增加浮吊拖运费用而且降低架梁速度。由于浮雕船来往运梁航行时间较长,增加了经济成本,故通常利用装梁船储梁后成批共同架设。为方便移运预制梁,需在河边设置临时码头。架梁施工中,浮吊须锚固牢靠以提高稳定性。但弱水流速缓慢,亦可选用预抛河中的混凝土作为锚固点。② 陆地架设法。陆地架设法主要包括移动支架架梁法、跨墩门式吊车架梁法、摆动排架架梁法和自行式吊车架梁法四种。其中跨墩门式吊车架梁方法主要用于架桥孔数较多,桥不高,桥墩两侧方便铺设轨道的场合,通常使用一台或两台跨墩门式吊车即可开展架梁工作。除吊车行走轨道外,此时还需设运梁轨道以方便拖车运梁。使用门式吊车将运送而来的梁起吊、横移,且安装于预定位置。一孔架设结束后,前移吊车,继续进行下一桥孔的架设。若在水流平缓、不通航的中、小河流上施工,亦可在架设便桥、铺设轨道后使用门式吊车架设。当桥不高且可在场内铺设行车便道时,通常用履带吊车或汽车吊车等自行式吊车架设中小跨径桥梁。该架梁方法无需准备工作,架设速度快,无需动力设备,机动性好。另外,根据吊装载荷的不同,还可选择单吊或双吊。摆动排架架梁方法的原理为,以木质排架或钢质排架充当摆动支点,借助于牵引绞车或制动绞车实现摆动速度控制。因技术特点所限,其尤适用于架设短跨径桥梁。另外,桥下地基良好,具备铺设简易轨道能力的中、小跨径桥梁架设时也常采用移动支架架梁方法。其移动支架包括钢制的、木制的两种。伴随牵引索前进,移动支架沿轨道带梁前进,到位后使用千斤顶进行落梁。③ 高空架设法。联合架桥机架梁法、宽穿巷式架桥机架梁法、闸门式架桥机架梁法、自行式吊车桥上架梁、钓鱼式架梁法和木扒杆式架梁法是高空架设法的六种具体形式。其中,联合架桥机架梁法因不受水位和桥墩高度的影响,故架设中不易造成航运阻塞,因而适用于多数短中跨径间支桥梁的架设。宽穿巷式架桥机架梁法的技术优点是使用强大的倒U型支撑横梁在吊机支点处支撑间距放大布置的安装梁,因此横截面内的全部主梁均可由配备在起重横梁上起重小车横移就位,从而无需墩顶横移工序,节省架设时间。对于架设所处位置水位较深且高架度、小跨径的装配式桥梁架设,主要采用闸门式架桥机架梁法,因其具有起吊重量大的特点。自行式吊车桥上架梁法因架设外的辅助性工作,故主要用于短跨径且轻重量的桥梁架设。与上述架设方法相比,钓鱼式架梁法的适用空间较为局限,仅用于短跨径桥梁的架设。并且为确保稳定性,架设前应校核跨中反向弯矩。木扒杆架梁法则主要用于构件较轻、跨径较小且起吊水平和高度移动范围不大桥梁的架设。总而言之,预制梁安装是装配式简支桥梁施工中的关键工序,本着加快安装速度的同时确保施工质量和施工安全的原则,应兼顾多方面因素针对性选取最适宜安装方法。
参考文献:
[1]林炎. 先简支、后连续桥梁施工技术方案[J]. 交通科技, 2004(3): 59-62.
[2]杨永超. 多跨桥梁先简支后连续施工工艺分析[J]. 西部探矿工程, 2003(2): 170-171.