黄兴胜
(四川路桥桥梁工程有限责任公司,四川,成都,610071)
【摘 要】本文介绍了利用装配式牛腿托架施工连续刚构桥主梁0#块的一种新方法,其托架牛腿设计为装配式构件,便于运输,托架安装时间短,高空作业少,安全性较好,而且施工完成后拆除简单、安全、快捷,拆除后可周转使用,利用率高,效果显著,值得同类工程参考。
【关键词】主梁0#块;高空托架;装配式牛腿
一、工程概况
头道河大桥为叙永至古蔺高速公路上的一座科研桥,其主桥设计为72m+130m+72m波形钢腹板连续刚构,主梁设计为单向单室箱型截面,顶板宽12.0m,底板宽7.0m,设双向2%横坡,主墩设计为7m×7m薄壁方墩,最大墩高约70m。
主梁0#块长11.6m,高7.5m,墩顶部分长7m,悬臂部分长2.3m,设计C55混凝土440m3。
二、方案选择
本桥主墩墩高约70m,0#块施工采用搭设托架分两次浇筑完成,第一次浇筑3m高,第二次浇筑剩余的4.5m高。
1.传统方法
托架结构为型钢牛腿结构形式,即预埋平撑型钢(或钢板)在墩柱封顶段,同时预埋斜撑的支撑钢板,在墩柱封顶段施工完毕,拆除模板后,采用型钢与预埋钢板进行焊接形成牛腿平撑或斜撑,搭设横梁及纵梁形成托架平台。
钢牛腿为0#块施工托架的重要承重结构,承载能力要求大,因此对此类牛腿托架的焊接质量要求高,在焊接完成后要求进行焊缝探伤检查,确保结构的安全,但由于桥梁施工都是在野外作业,施工时外部环境差,不确定因素较多,直接影响托架的施工质量,主要有以下几个方面的影响:
(1)施工时间及气候的不确定性。由于桥梁施工的特殊性,0#块施工没有确定的时间,由于大多数工程施工工期紧,除特殊气候条件外均在施工作业,焊接工作面临的气候条件多变复杂,焊接时所处的环境较差,而桥梁施工均为野外作业,在恶劣气候环境下不能采取有效的防护处理措施,直接影响牛腿的焊接质量。
(2)牛腿焊接工作均为高空作业,焊接作业条件差,而牛腿斜撑大部分为倒焊,立焊,焊缝质量难以得到保证。
(3)现场焊接设备一般仅为普通电焊机,不能采用特殊保护的焊接。
由于以上各种因素的影响,钢牛腿焊接质量不易得到保证,如果现场管理不能及时跟上,极易出现因焊缝质量不过关而导致的安全事故。
2.装配式牛腿托架法
为解决以上问题,在本桥托架设计中,根据0#块的荷载和悬臂部分长度,创新性的采用装配式牛腿托架法施工主梁0#块,将牛腿在工厂内加工成便于运输的定型构件,运至现场装配安装形成托架,安装及拆除简单,可周转使用。
装配式牛腿由横梁、立柱、斜撑、连接板及JL32拉杆组成,单个装配式牛腿组装长度为300cm,高度为225cm,重约500Kg,运输及安装极为方便。
图1 装配式牛腿构造图
三、托架施工
1.托架拼装
拼装顺序为:预埋件安装 →安装装配式牛腿 →安装托架分配梁 →铺设底模 →托架预压。
(1)预埋件安装
在浇筑墩身封顶段时,预埋牛腿预埋件,预埋件包括钢盒及2根JL32拉杆。钢盒采用3mm钢板组焊而成,钢盒下口按10cm×10cm间距安装Φ12钢筋网加强;JL32拉杆锚固端采用螺帽加强锚固。
图2 预埋件布置图
(2)装配式牛腿布置
0#块翼缘宽2.5m,长11.6m,沿空心薄壁墩两侧顺桥向设分别布置3片装配式牛腿,间距3.5m,主要为支承翼缘板混凝土重量及其它临时结构,托架上布设3根[32b槽钢纵桥向分配梁,分配梁采用∠75×7角钢连接成整体。
0#块悬臂端外伸部分长2.3m,宽7.0m,沿空心薄壁墩外侧横桥向布置4片装配式牛腿,间距依次为1.5m、3.0m、1.5m,牛腿上布置4根[32b横向分配梁,分配梁采用∠75×7角钢连接成整体,其上再根据0#块结构按70cm间距布置调坡架,调坡架上布置∠75×7 角钢作为模板承重背枋,最后布置底板模板。
(3)装配式牛腿安装
人员站在墩顶预埋件两侧搭设的工作平台上,在塔吊、链子滑车的配合下,将单片装配式牛腿支腿插入预埋钢盒,上端将JL32拉杆插入牛腿立柱的条形孔内,条形孔可避免因钢盒预埋位置不准确导致拉杆受剪。牛腿调整就位后,安装JL32螺帽并用加力扳手预紧锚固。
(4)分配梁安装
利用塔吊将分配梁逐一安装到位,安装时通过支垫薄钢板将分配梁顶部调整到同一水平面上,保证0#块托架均匀受力,确保安全。分配梁全部安装到位后进行整体联结。
四、结束语
本法变高空焊接作业为地面焊接、空中装配作业,托架牛腿采用加工成便于运输的装配式构件,托架安装时间短,高空作业少,安全性较好,而且施工完成后拆除简单,可周转使用,利用率高,对同类工程有很大的借鉴价值。
论文作者:黄兴胜
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期
论文发表时间:2016/6/13
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