山区高速公路箱梁架设技术.docx
《山区高速公路箱梁架设技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山区高速公路箱梁架设技术.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
山区高速公路箱梁架设技术
山区高速公路箱梁架设技术
中铁一局集团第一工程有限公司 李振周
【摘要】：
结合工程实例，介绍了山区高速公路施工箱梁的架设技术，喂梁方式新颖，实用。
希望能为类似工程的施工提供参考。
【关词】：
高速公路 箱梁架设 龙门吊机 架桥机
1、工程概况
勉宁高速公路是陕西省第一条山区高等级公路，我公司承担第十合同段，该段全长3.2km，其中大桥四座，长1241.1m，路基土石方66万方，路基防护浆砌片石6.5万方，通道一座，涵洞6座，双联拱隧道一座长151米。
本标段地形狭窄、施工环境差、地质条件复杂。
线形复杂，桥梁工程左右幅错位，桥隧均位于曲线或反曲线上，路基边坡最高70米，施工难度大。
四座大桥是本标段重点工程，而箱梁的施工是重中之重，本文将重点介绍箱梁的架设技术。
施工场地平面布置图
2、工程特点:
山区修建高速公路，场地狭窄，四座大桥分别由路基、隧道相隔，工期又紧。
2.1四座桥四跨玉带河，除关门寺大桥可采用台后预制箱梁，架桥机架梁外，其他三座之间没有合适的道路运梁。
架梁方案必须是逐座连续架设，且架桥机架设过程中需要后退和掉头。
2.2由于地处山区，预制场地选择困难，预制和架设的速度匹配。
2.3制约整体架设速度的因素较多：
路基施工、隧道。
2.4箱梁数量大，工期紧，存梁场地必须周转使用。
3、方案比选：
根据现场条件，我们进行了预制场地方案和架梁方案的比选。
3.1方案一
分两个预制场，1号场地设在关门寺大桥12号台后共制76片梁，2号场设在铜车坝
台后，共制梁场244片。
该方案中1号场中可行的，2号场地所台后路基上实施，该段路基挖方量大，边坡不稳定，既有边坡护面，又有路肩挡土墙，需2台50t的门吊、台座12个，如果一次存梁80片左右，加之拌合场配套等需要路基长度约500~600m。
优点：
架梁安全方便
缺点：
预制场地占用路基范围较大，场内道路、作业和路基施工干扰大，工期制约。
3.2方案二
跨墩高龙门：
1号预制场不变，2号预制场放在圆坝子桥右侧。
2号场地面积较大，原为稻田地，做预制场只需进行基底处理。
优点：
有较大场地基本可以满足施工需要，场地处理利用隧道挖方即可解决。
缺点：
桥下设预制场，需解决架梁时的提升喂梁问题，工艺相对复杂。
经过分析，预制场位置采用了方案二，预制场垂直于桥向布置，台座轴线平行于桥位轴线的思路布置制梁场。
架设从圆坝子桥中部某一孔开始，箱梁垂直提升、横移到运梁小车上，但架桥机的拼装要在梁上进行，第一孔第二孔梁的架设是关键。
结合预制场移梁，主要有三种方案供选择：
3.2.1预制场设两台50t的龙门吊进行作业，可移动箱梁和倒运模板等，设两台50t分离式横向跨桥龙门吊，解决箱梁的垂直提升和移动，同时还可以利用跨桥龙门吊架设圆坝子桥
~
孔的箱梁。
优点：
场内操作和喂梁作业方式简单。
缺点：
需要设置4台50t龙门吊，特别是跨桥龙门上，需用卷扬机和周转料多。
3.2.2预制场内设一台100t移动式大型跨墩（跨右幅4＃、5＃墩）龙门，跨度36m，高度26m，4＃、5＃处设放梁支墩，龙门吊可以场内作业，同时垂直提升箱梁放置于支墩上，利用移梁小车横移到运梁轨道上，
优点：
设一台大型龙门吊，用料少。
缺点：
技术难度大，利用龙门吊架设圆坝子右幅第5孔箱梁，架桥机拼装和第二孔梁架设较复杂，需解决第二孔的架设问题。
经过各方面的比较，最终确定采用3.2.2方案。
4、方案设计
4.1预制场：
1号预制场这里不做介绍，2号预制场按生产244片箱梁的生产能力进行规划，布置12个台座，正对圆坝子大桥右幅4~5孔，其他设施及布置按需要进行设计。
4.2龙门吊：
吊重按单片运梁设计，单片梁的重量为78t，考虑1.25倍冲击系数。
龙门吊按100t设计。
结构尺寸：
跨越
~
墩盖梁外边缘距离为32.3米，确定龙门吊净跨度为34米，每侧预留85cm安全距离；净高
、
盖梁距地面15.5米。
梁高1.6米，加上吊钩及预留安全距离，确定为龙门吊净高26米，设四线走轨道共八个轮对，龙门吊结构见图。
龙门架采用NH型万能杆件拼装，其结构吊重部分走行部分参考《工程机械手册》进行，最大轮压为17.04t，走行轮700mm容许轮压为23.4t，门吊稳定安全系数为3.9，横梁挠度控制小于
，控制其挠度和变形符合国家起重机行业标准。
龙门吊结构简图
4.3放梁支墩，采用万能杆件拼装
4.4架桥机喂梁支架用40mm脚手架搭设。
5、方案实施
5.1预制场：
对稻田地进行处理，挖出部分表土，用隧洞口弃碴回填、整平，压路机压实、砼、拌合场地及台座范围予以硬化处理，龙门吊走行时，轨道下地基承力要求达到0.15mpa。
并排设12个台座，台座与桥轴线平行。
轨道中线与桥梁中线垂直。
5.2龙门吊
按照设计方案进行龙门吊机的拼装和安排配套设施到位，
5.2.1拼装
5.2.1.1铺设走行轨道
按照设计要铺设龙门吊机走轨道，采用木枕每米3根，轨道采用43kg/m钢轨。
5.2.1.2拼装均衡梁
龙门吊机万能杆件型号及数量
型号
数量
单根重kg
总重kg
型号
数量
单根重kg
总重kg
N1H
600
73.1
48860
N18
532
5.9
3138.8
N2H
136
36.5
4964
N19
314
3.11
976.54
N3H
408
30
12240
N20
1406
2.26
3177.56
N4
1728
15.62
26991.36
N22
100
20.1
2010
N5H
1338
21.8
29168.4
N24H
18822
0.428
8055.816
N6H
792
11.8
9345.6
N25H
11720
0.721
8450.12
N7H
208
10.9
2267.2
N26
170
29.21
4965.7
N8H
216
10.6
2289.6
N29
28
77.6
2172.8
N11H
20
47.3
946
8
自制结点板同N29型状
N13H
72
21.3
1533.6
12
[32c2.4米
N14H
80
26.0
2080
垫圈
22的56466个，22的35160个
N15H
344
3.64
1252.16
合计
169885.256kg
在地面分别拼装左右侧均衡梁，然后利用20t汽车吊将均衡梁吊起放置到走行轮对上联结，起吊前必须检查轮距是否正确。
左右均衡梁调整对称后，利用铁靴固定走行轮，为拼装立柱做好准备。
搭设拼装平台，利用383.8钢管在龙门吊机横梁下面搭设满堂架拼装平台，平台宽5.5米，高23米，长33.5米，为拼装横梁及临时固定立柱用。
平台按照设计图纸施工并拉好缆风。
5.2.1.3拼装立柱
在左右侧均衡梁上同时拼装立柱，每拼装两层4米高时与拼装临时平台连接，以保证立柱的整体稳定性。
5.2.1.4拼装横梁
立柱搭设完成后要检查垂直度，校下好位置，用40钢管支架，进行横梁的拼装平台宽5.5米，高23米，调整好拼装平台顶面标高，开始拼装横梁。
横梁采用在地面拼装成4m长基本节，然后利用20t汽车吊提升，在平台顶组拼成型。
5.2.1.5安装卷扬机等提升设备和拆除支架。
5.2.2龙门的试吊
5.2.2.1试吊办法
1、在正式吊重前，先进行空车运转，包括全部机械动作，确诊运转全部正常后，进行吊重试验。
2、吊重按三种荷载方法进行，即100%、110%、125%，每种荷载作用下进行以下几步试验：
第一步：
起吊10cm左右高，检查起重设备各部分有无异常情况后落下；
第二步：
起吊50cm，落下30cm，停5分钟后再落下；
第三步：
起吊100cm，每落下20cm后，停3分钟，共停4次的落下。
第四步：
起吊200cm，吊机行走5m，检查吊机走行及制动情况，然后吊机返回原处。
5.2.2.2试吊时观测下列项目
A、立柱顶的摇摆测量（上下游方向）
、梁吊起后；
、龙门吊机行走；
、梁体落至放梁支墩后。
B、走行部分处沉陷观测；在第一阶段中在空载与重载时左右侧各测四次。
当试吊时发现不良情况应停止试验，经处理修处复后，再作吊重试验，并作好记录。
5.3临时支墩
临时放梁支墩采用万能杆件拼装，墩顶铺设[20槽钢再设置横向移梁钢轨，轨道上可安放横桥向移梁平车，支墩顶面高度同4＃~5#孔梁顶同一高程，支墩基础采用现浇砼，预埋U型螺栓固定。
作用承载到临时支墩上的荷载有梁重78t，按100t设计，作用到一个墩上的荷载为50t，临时塔架采用三拼或二拼。
5.4喂梁平台
喂梁支架主要是解决：
拼装50米架桥机后，在3#~4#孔占去30米，4＃~5#梁面上有20米长的架桥机，剩下10米，为保证架桥机能移到待架梁体的正前方进行喂梁，在5＃~6#孔增设4米宽，21米长的喂梁平台。
该平台仅在第二孔梁体架设时使用。
支架采用40钢管搭设，立杆间距0.5m，平杆间距1.0米。
基础用中粗砂、砾石换填夯实，保证地基承载力不小于0.18mpa，每根立杆均应设标准底座，由底座下皮向上200mm处必须设置纵横扫地杆，用直角扣件与立柱固定。
立柱除非受力杆件可以采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件连接。
剪刀撑与地面成45角，固定位置与中心节点的距离不大于15cm，平台的四面布置。
平台的操作层上设置钢管顶托，调整顶面高度保证立杆能同时受力和已架设梁体顶面成相同坡度，保证梁体纵移能平滑顺畅，顶托上设桥梁木枕，每排顶托上设一根。
枕木上铺设43kg/m的钢轨，道钉固定。
具体布置如图所示
喂梁平台及临时支墩布置图
6、梁体架设方法
6.1架设第一孔4＃~5#右幅4片梁，由跨墩龙门依次架设到位。
6.2按拟定架设顺序，架完4＃~5＃孔后，在桥梁右幅中线上拼装架桥机，搭设临时平台和喂梁平台。
拼装架桥机如图
6.2.1先将待架梁第一片提升、横移、纵移后退到喂梁平台上20米。
6.2.2起吊2＃柱就位，将架桥机被动吊梁小车与4号机臂装配并与2号柱联结。
6.2.3起吊1号柱就位，放置在4＃墩梁端位置，支垫牢固，将架桥机主动吊梁小车与3号机臂组装，并与4号机臂装配联结，移动1号柱帽与1号柱对接，并向后移动吊梁小车。
6.2.4将拼装平台上的待架梁体纵移至架桥机内、吊装，使梁体为架桥机的配重，起吊2号机臂与3号机臂联结，处理导梁不利的悬臂状态。
6.2.5起吊0号柱置于3号墩顶，并固定。
6.2.6起吊1号机臂先与2号机臂对接，再与0号柱联结。
6.2.7拼装完成，调试架桥机，横移机位，安装3＃~4#孔位第一片梁。
6.2.8架桥机横移，让开喂梁位置，龙门架提升第二片梁体于临时支墩顶的小车上，横移到位，纵向后退20米，架桥机回位，纵向前移待架梁体完成喂梁，架桥机吊梁整体横移于安装位置，就位第二片梁，类似完成3＃~4＃孔第三、四片梁，到此为至，架桥机可进入正常作业，喂梁方式上只需从支墩上横移到纵移轨道运梁小车上即可。
7、架梁方法及架梁顺序按排
7.1首先直接利用制梁场内龙门吊机架设圆坝玉带河大桥右幅第5孔桥梁，并在其第6孔紧靠5＃墩搭20m长4m宽的喂梁平台，然后，在第5孔及第4孔拼装架桥机。
再拼装临时支墩（采用万能杆件）
7.2龙门吊将梁提升到临时墩顶，然后横移至喂梁轨道平车上，进行喂梁和架梁。
（见图）
7.3架桥机架设圆坝子玉带河大桥右幅4、3、2、1孔桥梁。
7.4架桥机通过路堑向勉县方向半幅架设铜车坝玉带河大桥右幅10、9、8、7、6、5、4、3、2、1孔全部桥梁。
7.5架桥机退回到铜车坝大桥左幅10＃台后，架设第10、9、8、7、6、5、4、3、2、1孔桥梁。
7.6架桥机在铜车坝大桥0＃桥台台后路基上进行掉头，通过路堑向宁强方向半幅架设圆坝子玉带河大桥左幅1~12孔桥梁。
7.7架桥机前进通过关峡隧道左洞架设关峡玉带河大桥左半幅架设1~8桥梁。
7.8架桥机后移至圆坝子玉带河大桥右半幅架设6~12孔桥梁。
7.9架桥机通过关峡隧道右洞架设关峡玉带河大桥右幅1~9孔桥梁。
7.10架梁完毕，在关峡大桥9号台后路基上拆除架桥机。
8、工期保证：
重点配套使用问题。
在这三座大桥梁体的架设过程中，梁体预制和架设之间的相互配合是否密切，将严重影响各工点的工效的发挥，在此项的控制中，我们以制梁每天2片梁和预制速度，和架桥机以每天3片的架设速度来控制设计和施工，保证架梁速度和梁体的预制相协调，各工点充分发挥作用。
9、结束语
通过以上工艺和施工方案的选用，山区高速公路高架桥提梁喂梁，不受地形、场地限制因地制梁摸索出一套成功的经验，保证了工程按期完工创造了条件，赢得了良好的经济效益和社会效益。
同时因其操作简便、灵活，不受空间、天气的约束，赢得了甲方和监理的一致好评。
升级会员 