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前言
合福铁路铜陵长江公铁大桥公路接线40m预制T梁架设采用GYJQ40/160型架桥机架设施工。本文针对架桥机的过孔和架梁工艺措施进行论述。
1、工程概况
本标段为合福铁路铜陵长江公铁大桥公路接线路基工程LJ-04标段,与合福铁路铜陵长江公铁大桥南岸引桥S13号墩相接,标段设计起讫里程为:K27+989.658~K36+962.000,标段主线全长8972.342m,其中桥梁长度为6819.842m,其余为路基工程。
40m预制T梁梁高2.5m,中梁顶板宽度为1.7m,边梁宽度为2.05m,中跨梁梁长39.2m,重约141.6t,边跨梁梁长39.55m,重约144.34t,湿接缝宽650mm,湿接头宽800mm。
2、架设施工方案
2.1架设总体方案
装配式预应力混凝土连续梁为由预制梁经装配和体系转换形成最终的实体结构。40mT梁预制后先简支架设安装,架设过程中由临时支座(采用砂顶)支承梁体,再浇筑横桥向预制梁间的湿接缝及纵桥向各跨预制梁间的湿接头,然后张拉连续端墩顶负弯矩预应力束后形成连续的结构体系,最后撤除临时支座将支座反力传递给正式支座承载,即完成了简支变连续的体系转换。
在预制梁场处设置两台100t龙门吊机作为提升站,负责预制T梁的提升作业,设置一台160t架桥机架设40mT梁,设置三台运梁车运输预制T梁,桥上两台,桥下一台。提升站采用两台100t门吊,跨度42m,净高度32m,自重201.7t,最大轮压30t。
2.2GYJQ40/160型架桥机
架桥机结构采用三角桁架双主梁结构,适用于各种桥型的简支梁架设,可携预制梁一次横移到位,实现全幅预制梁架设。三角桁架作为主要承载受力构件,构件单元间采用销轴连接,配置行走和起重装置,全部采用电控操作,完成吊梁起落、运行、整机吊梁横移及整机空载纵移等运动,满足不同工况下的吊梁、架梁等要求,工作效率高,作业安全可靠。
2.340m预制T梁架设
(1)预制梁移运:预制场内T梁由两台100t龙门吊机负责移梁并装梁至运梁车。预制梁与运梁车接触的部位要进行软抄垫,保证支承受力匀称并防止损坏梁体边角混凝土。预制梁在运梁车上使用20t导链和φ22mm钢丝绳捆绑牢靠,及采用运梁车上的支撑装置对梁体进行支撑稳固,运输过程中要匀速缓慢,尤其在转弯时更要注意梁的平衡稳定,防止发生侧翻倾倒。
(2)架桥机纵行过孔步骤
第一步:架桥机拼装
①架桥机为配重步履过孔方式,按下图所示将架桥机拼装在已架设好的预制梁上,检查是否符合拼装要求、电器操作系统是否正常以及各机械部件转向是否正确;
②通过各支腿的高度调节装置,调整主梁及横移轨道至水平状态。
第二步:过孔准备:拆除中支腿与主梁的连接螺栓,拉出前、后支腿伸缩筒内的承重销轴,利用液压千斤顶提起前、后支腿,使前后支腿底部悬空,主梁由中支腿和后托支承,准备过孔。
第三步:架桥机自平衡过孔15m
①启动中支腿反托轮箱和提升小车电机,平稳驱动主梁前移,前、后提升小车均同步同速与主梁反向移动,始终保证提升小车位于中支腿与后托之间的位置不变;
②架桥机向前移动15m停止。
第四步:二次自平衡过孔准备
①后支腿起顶支撑桥面,插入后支腿伸缩筒中承重销轴,主梁由中、后支腿支承;
②收起后托千斤顶,靠后托架吊挂轮沿主梁下弦外侧将后托装置向前移动20m,后托装置起顶并插入承重销轴;
③前、后提升小车后移至后托装置之前位置;
④收起后支腿,使其与梁面脱离,准备第二次自平衡过孔。
第五步:架桥机二次自平衡过孔15m
①启动中支腿反托轮箱和提升小车电机,平稳驱动主梁前移,前、后提升小车均同步同速与主梁反向移动,始终保证提升小车位于中支腿与后托之间的位置不变;
②架桥机向前移动15m停止。
第六步:配重
①前、后提升小车继续同步向后移动至主梁后端,后提升小车距主梁后端2m位置停止;
②运梁车将待架梁片运至架设位置并喂入架桥机尾端,后提升小车吊钩挂扣于待架梁片前端并收紧钢丝绳,将待架梁作为第三次过孔时的配重。
第七步:配重过孔准备
①后支腿起顶支撑桥面,主梁由中、后支腿支承;
②收起后托千斤顶,将后托装置向前移动6m;
③后托装置起顶,收起后支腿,主梁由中支腿及后托支承,准备配重过孔。
第八步:配重过孔就位
①启动中支腿上托轮箱,平稳驱动主梁前移;
②同时运梁车配合运行,与主梁同步同速同向前移;
③架桥机与运梁车同步前移10m停止。
第九步:架设准备
①安放并调平垫实前支腿横移轨道,顶起前支腿,使前支腿横移走行轮入轨;
②卸去配重梁,启动前支腿液压系统调整主梁为水平,穿入承重销轴使前支腿进入工作状态,调平过程中应注意不能使中支腿脱空;
③顶起后支腿,使其支撑于桥面上,穿入承重销轴使后支腿进入工作状态;
④收起后托千斤顶,使后托装置与梁面脱离,架桥机主梁由前、中、后支腿支承;
⑤连接中支腿与主梁的连接螺栓;
⑥架桥机进行空载试运行后即可架梁。
(3)T梁架设步骤
第一步:喂梁
①运梁车载梁前行喂入架桥机并对位,至中支腿横移轨道后停止;
②前提升小车前移至中支腿后3m位置,吊钩挂扣预制梁前端起钩,至前端梁底与前运梁车脱离并高出一定距离。 第二步:起梁
①启动前提升小车电机,前提升小车起吊梁前端向前缓慢移动,同时后运梁车配合同步同速向前运行,前运梁车不动;
②喂梁至梁后端起吊位置与后提升小车对正时停止;
③后提升小车吊钩挂扣预制梁后端起钩,预制梁完全与运梁车脱离,由前、后提升小车吊起,调整两车吊钩将预制梁起吊水平。
第三步:送梁就位
①运梁车退出架设区域;
②前、后提升小车提梁同步同速缓慢前移,至预制梁架设位置停止。
第四步:落梁
①前、后提升小车同步同速下落,待预制梁距盖梁顶面约0.5m时停止落梁;
②收起后支腿,使其底部悬空;
③启动前支腿和中支腿的横移电机,整机带动预制梁同步横移,把预制梁横移至待架位置上方;
④通过前、后提升小车纵横向移动精确控制好预制梁架设平面位置后落梁就位。
⑤架桥机空载横移到运梁通道位置;重复上述步骤,完成一孔梁的架设。
第五步:
①落梁完成后,架桥机空载横移到运梁通道位置;
②后托前移至距离主梁尾端18m位置处起顶与主梁接触,后支腿起顶;
③后提升小车后移,拆除中支腿与主梁的连接螺栓,中支腿回缩与主梁脱离;
④前提升小车后移将中支腿移至已架设好的预制梁前端,中支腿起顶与主梁接触;
⑤前、后提升小车移动至主梁前端位置处;
⑥重复架桥机纵向过孔步骤,即可开始下一孔梁的架设循环。
④前提升小车后移将中支腿移至已架设好的预制梁前端,中支腿起顶与主梁接触;
⑤前、后提升小车移动至主梁前端位置处;
⑥重复架桥机纵向过孔步骤,即可开始下一孔梁的架设循环。
3、重点控制措施
3.1架桥机
(1)架桥机是大型桥梁安装专用设备,属特种设备,应按要求进行取证、登记备案后方可正常使用
(2)架桥机各构件不允许有变形、脱焊的情况,架桥机销轴和螺栓联接必须要牢靠,电气系统、液压系统均须要正常工作。
(3)架桥机在拼装完成后正式使用前按要求进行设备性能试验;在任何一次吊梁作业前,均需试吊一次,即捆好梁后,应先将卷场机组作制动试验2~3次,然后将梁吊起少许,检查钢丝绳有无跳槽、吊架插销有无窜动等情况,确认可靠后方可正式作业。
3.2架桥机过孔
(1)中支腿和中支腿轨道调节至规定位置,轨道调节水平,中支腿和主梁解除约束;
(2)后支腿顶升油缸离开桥面,后托轮落于梁面,主梁由中支腿和后托支撑;
(3)两片主梁水平,处于同一标高面,天车停在规定位置;
(4)过孔过程中中支腿两侧电机行走保持同步;
(5)自由过孔范围不能超过允许值。
3.3架桥机架梁
(1)架桥机前支腿和中支腿轨道确保平行,轨道接头无错台,接缝严密;
(2)轨道下枕木垛搭设牢靠稳固,损坏的枕木不能使用,轨道与枕木抄垫密实,轨道端部要设置挡块限位;
(3)架桥机工作前,应调整前、中支腿高度,使架桥机主梁保持水平,防止预制梁前后滑动,检查钢丝绳和天车的性能是否良好。
(4)天车纵移时梁片必须对中走行,即走行时梁片处于两主梁中央,严禁偏位走行。移梁时要防止电缆崩断、电缆滑车卡死等故障,影响移梁的障碍物必须清除干净。
(5)架桥机过孔及架设时,必须按照方案中要求的操作步骤执行,起吊小车的压重部位必须准确。
(6)落梁时两吊点卷扬机组应动作一致,均衡。落梁至距横移设备20~30mm 时调整梁纵向位置,确认无误后继续落梁。梁片在起吊、走行和下落时,应尽量保持水平。
(7)架桥机两起吊天车携带混凝土梁纵向运行时,前支腿上部必须与主梁下弦锚固;中支腿上部必须与主梁下弦锚固。
(8)预制梁落梁后使用方木抄垫和支撑,确保预制梁稳固后方可松钩,相邻梁片架设完成后要立即将横向湿接缝预留钢筋进行有效连接,使已架设梁片形成整体稳定结构。
(9)在相邻梁片的湿接缝预留钢筋未有效连接前禁止运梁车通行、禁止架桥机过孔。
(10)携梁横移时必须统一信号,缓慢操作,保证架桥机整机平稳。
4、施工体会
总结GYJQ40/160型架桥机架梁施工,其施工工艺简单,施工难度小,过孔和架梁时必须要仔细检查桥机的各项性能,尤其是每次架梁均要对架桥机试吊,确保没有任何问题后方可正式架梁。预制梁临时抄垫使用砂顶,砂顶可以循环倒运,这样既确保了架梁安全又节约了材料,架桥机可以携梁横移实现全幅架设,加快了预制梁架设速度,为铜陵公铁大桥公路接线提前通车奠定了基础。
(作者单位:中铁大桥局集团第四工程有限公司)
合福铁路铜陵长江公铁大桥公路接线40m预制T梁架设采用GYJQ40/160型架桥机架设施工。本文针对架桥机的过孔和架梁工艺措施进行论述。
1、工程概况
本标段为合福铁路铜陵长江公铁大桥公路接线路基工程LJ-04标段,与合福铁路铜陵长江公铁大桥南岸引桥S13号墩相接,标段设计起讫里程为:K27+989.658~K36+962.000,标段主线全长8972.342m,其中桥梁长度为6819.842m,其余为路基工程。
40m预制T梁梁高2.5m,中梁顶板宽度为1.7m,边梁宽度为2.05m,中跨梁梁长39.2m,重约141.6t,边跨梁梁长39.55m,重约144.34t,湿接缝宽650mm,湿接头宽800mm。
2、架设施工方案
2.1架设总体方案
装配式预应力混凝土连续梁为由预制梁经装配和体系转换形成最终的实体结构。40mT梁预制后先简支架设安装,架设过程中由临时支座(采用砂顶)支承梁体,再浇筑横桥向预制梁间的湿接缝及纵桥向各跨预制梁间的湿接头,然后张拉连续端墩顶负弯矩预应力束后形成连续的结构体系,最后撤除临时支座将支座反力传递给正式支座承载,即完成了简支变连续的体系转换。
在预制梁场处设置两台100t龙门吊机作为提升站,负责预制T梁的提升作业,设置一台160t架桥机架设40mT梁,设置三台运梁车运输预制T梁,桥上两台,桥下一台。提升站采用两台100t门吊,跨度42m,净高度32m,自重201.7t,最大轮压30t。
2.2GYJQ40/160型架桥机
架桥机结构采用三角桁架双主梁结构,适用于各种桥型的简支梁架设,可携预制梁一次横移到位,实现全幅预制梁架设。三角桁架作为主要承载受力构件,构件单元间采用销轴连接,配置行走和起重装置,全部采用电控操作,完成吊梁起落、运行、整机吊梁横移及整机空载纵移等运动,满足不同工况下的吊梁、架梁等要求,工作效率高,作业安全可靠。
2.340m预制T梁架设
(1)预制梁移运:预制场内T梁由两台100t龙门吊机负责移梁并装梁至运梁车。预制梁与运梁车接触的部位要进行软抄垫,保证支承受力匀称并防止损坏梁体边角混凝土。预制梁在运梁车上使用20t导链和φ22mm钢丝绳捆绑牢靠,及采用运梁车上的支撑装置对梁体进行支撑稳固,运输过程中要匀速缓慢,尤其在转弯时更要注意梁的平衡稳定,防止发生侧翻倾倒。
(2)架桥机纵行过孔步骤
第一步:架桥机拼装
①架桥机为配重步履过孔方式,按下图所示将架桥机拼装在已架设好的预制梁上,检查是否符合拼装要求、电器操作系统是否正常以及各机械部件转向是否正确;
②通过各支腿的高度调节装置,调整主梁及横移轨道至水平状态。
第二步:过孔准备:拆除中支腿与主梁的连接螺栓,拉出前、后支腿伸缩筒内的承重销轴,利用液压千斤顶提起前、后支腿,使前后支腿底部悬空,主梁由中支腿和后托支承,准备过孔。
第三步:架桥机自平衡过孔15m
①启动中支腿反托轮箱和提升小车电机,平稳驱动主梁前移,前、后提升小车均同步同速与主梁反向移动,始终保证提升小车位于中支腿与后托之间的位置不变;
②架桥机向前移动15m停止。
第四步:二次自平衡过孔准备
①后支腿起顶支撑桥面,插入后支腿伸缩筒中承重销轴,主梁由中、后支腿支承;
②收起后托千斤顶,靠后托架吊挂轮沿主梁下弦外侧将后托装置向前移动20m,后托装置起顶并插入承重销轴;
③前、后提升小车后移至后托装置之前位置;
④收起后支腿,使其与梁面脱离,准备第二次自平衡过孔。
第五步:架桥机二次自平衡过孔15m
①启动中支腿反托轮箱和提升小车电机,平稳驱动主梁前移,前、后提升小车均同步同速与主梁反向移动,始终保证提升小车位于中支腿与后托之间的位置不变;
②架桥机向前移动15m停止。
第六步:配重
①前、后提升小车继续同步向后移动至主梁后端,后提升小车距主梁后端2m位置停止;
②运梁车将待架梁片运至架设位置并喂入架桥机尾端,后提升小车吊钩挂扣于待架梁片前端并收紧钢丝绳,将待架梁作为第三次过孔时的配重。
第七步:配重过孔准备
①后支腿起顶支撑桥面,主梁由中、后支腿支承;
②收起后托千斤顶,将后托装置向前移动6m;
③后托装置起顶,收起后支腿,主梁由中支腿及后托支承,准备配重过孔。
第八步:配重过孔就位
①启动中支腿上托轮箱,平稳驱动主梁前移;
②同时运梁车配合运行,与主梁同步同速同向前移;
③架桥机与运梁车同步前移10m停止。
第九步:架设准备
①安放并调平垫实前支腿横移轨道,顶起前支腿,使前支腿横移走行轮入轨;
②卸去配重梁,启动前支腿液压系统调整主梁为水平,穿入承重销轴使前支腿进入工作状态,调平过程中应注意不能使中支腿脱空;
③顶起后支腿,使其支撑于桥面上,穿入承重销轴使后支腿进入工作状态;
④收起后托千斤顶,使后托装置与梁面脱离,架桥机主梁由前、中、后支腿支承;
⑤连接中支腿与主梁的连接螺栓;
⑥架桥机进行空载试运行后即可架梁。
(3)T梁架设步骤
第一步:喂梁
①运梁车载梁前行喂入架桥机并对位,至中支腿横移轨道后停止;
②前提升小车前移至中支腿后3m位置,吊钩挂扣预制梁前端起钩,至前端梁底与前运梁车脱离并高出一定距离。 第二步:起梁
①启动前提升小车电机,前提升小车起吊梁前端向前缓慢移动,同时后运梁车配合同步同速向前运行,前运梁车不动;
②喂梁至梁后端起吊位置与后提升小车对正时停止;
③后提升小车吊钩挂扣预制梁后端起钩,预制梁完全与运梁车脱离,由前、后提升小车吊起,调整两车吊钩将预制梁起吊水平。
第三步:送梁就位
①运梁车退出架设区域;
②前、后提升小车提梁同步同速缓慢前移,至预制梁架设位置停止。
第四步:落梁
①前、后提升小车同步同速下落,待预制梁距盖梁顶面约0.5m时停止落梁;
②收起后支腿,使其底部悬空;
③启动前支腿和中支腿的横移电机,整机带动预制梁同步横移,把预制梁横移至待架位置上方;
④通过前、后提升小车纵横向移动精确控制好预制梁架设平面位置后落梁就位。
⑤架桥机空载横移到运梁通道位置;重复上述步骤,完成一孔梁的架设。
第五步:
①落梁完成后,架桥机空载横移到运梁通道位置;
②后托前移至距离主梁尾端18m位置处起顶与主梁接触,后支腿起顶;
③后提升小车后移,拆除中支腿与主梁的连接螺栓,中支腿回缩与主梁脱离;
④前提升小车后移将中支腿移至已架设好的预制梁前端,中支腿起顶与主梁接触;
⑤前、后提升小车移动至主梁前端位置处;
⑥重复架桥机纵向过孔步骤,即可开始下一孔梁的架设循环。
④前提升小车后移将中支腿移至已架设好的预制梁前端,中支腿起顶与主梁接触;
⑤前、后提升小车移动至主梁前端位置处;
⑥重复架桥机纵向过孔步骤,即可开始下一孔梁的架设循环。
3、重点控制措施
3.1架桥机
(1)架桥机是大型桥梁安装专用设备,属特种设备,应按要求进行取证、登记备案后方可正常使用
(2)架桥机各构件不允许有变形、脱焊的情况,架桥机销轴和螺栓联接必须要牢靠,电气系统、液压系统均须要正常工作。
(3)架桥机在拼装完成后正式使用前按要求进行设备性能试验;在任何一次吊梁作业前,均需试吊一次,即捆好梁后,应先将卷场机组作制动试验2~3次,然后将梁吊起少许,检查钢丝绳有无跳槽、吊架插销有无窜动等情况,确认可靠后方可正式作业。
3.2架桥机过孔
(1)中支腿和中支腿轨道调节至规定位置,轨道调节水平,中支腿和主梁解除约束;
(2)后支腿顶升油缸离开桥面,后托轮落于梁面,主梁由中支腿和后托支撑;
(3)两片主梁水平,处于同一标高面,天车停在规定位置;
(4)过孔过程中中支腿两侧电机行走保持同步;
(5)自由过孔范围不能超过允许值。
3.3架桥机架梁
(1)架桥机前支腿和中支腿轨道确保平行,轨道接头无错台,接缝严密;
(2)轨道下枕木垛搭设牢靠稳固,损坏的枕木不能使用,轨道与枕木抄垫密实,轨道端部要设置挡块限位;
(3)架桥机工作前,应调整前、中支腿高度,使架桥机主梁保持水平,防止预制梁前后滑动,检查钢丝绳和天车的性能是否良好。
(4)天车纵移时梁片必须对中走行,即走行时梁片处于两主梁中央,严禁偏位走行。移梁时要防止电缆崩断、电缆滑车卡死等故障,影响移梁的障碍物必须清除干净。
(5)架桥机过孔及架设时,必须按照方案中要求的操作步骤执行,起吊小车的压重部位必须准确。
(6)落梁时两吊点卷扬机组应动作一致,均衡。落梁至距横移设备20~30mm 时调整梁纵向位置,确认无误后继续落梁。梁片在起吊、走行和下落时,应尽量保持水平。
(7)架桥机两起吊天车携带混凝土梁纵向运行时,前支腿上部必须与主梁下弦锚固;中支腿上部必须与主梁下弦锚固。
(8)预制梁落梁后使用方木抄垫和支撑,确保预制梁稳固后方可松钩,相邻梁片架设完成后要立即将横向湿接缝预留钢筋进行有效连接,使已架设梁片形成整体稳定结构。
(9)在相邻梁片的湿接缝预留钢筋未有效连接前禁止运梁车通行、禁止架桥机过孔。
(10)携梁横移时必须统一信号,缓慢操作,保证架桥机整机平稳。
4、施工体会
总结GYJQ40/160型架桥机架梁施工,其施工工艺简单,施工难度小,过孔和架梁时必须要仔细检查桥机的各项性能,尤其是每次架梁均要对架桥机试吊,确保没有任何问题后方可正式架梁。预制梁临时抄垫使用砂顶,砂顶可以循环倒运,这样既确保了架梁安全又节约了材料,架桥机可以携梁横移实现全幅架设,加快了预制梁架设速度,为铜陵公铁大桥公路接线提前通车奠定了基础。
(作者单位:中铁大桥局集团第四工程有限公司)