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1、桥隧短距离相接道路T梁架设施工工法1前言越来越多的高速公路穿行于崇山峻岭之间,桥隧比例极高,桥梁一端、甚至两端紧邻隧道的情况非常普遍。由此引发的桥隧短距离相接条件下的梁板架设方法成为难题,目前通常采用的方法有两种,一种是自制钢导梁架桥设备或改装双导梁架桥机,另一种是通过专业厂家订制特殊型号的架桥机。以上所述两种方法均可达到目的,但前者安全性较低、且较难通过特种设备验收,后者则耗资巨大、且不具备通用性。针对湖南龙永九标撮箕坡I号大桥两端紧邻隧道的特点,浙江省交通工程建设集团第三交通工程有限公司成立了科技攻关小组,总结出了桥隧短距离相接道路梁架设施工工法,工法核心关键技术经浙江省交通运输厅组织的专
2、家委员会鉴定:在中国公路行业属于先进水平。该工法关键技术主要创新点经浙江省科技信息研究院国内查新的结论:在国内所检的工法中未见述及。2工法特点2.0.1施工便捷。利用普通的双导梁架桥机、挖机、轮式起重机等机械配合完成,无需增加特殊机械及特殊施工工艺。2.0.2工期短。利用本工法只需在普通梁板架设所需工期的基础上增加Iod至15d的前期准备时间,对工期影响较小;2.0.3施工费用低。无需订制、改造特种机械设备,费用低廉;2. 0.4安全性高。利用专业厂家生产的合格的双导梁架桥机架设,安全性高;2.0.5充分利用现有资源。本工法所需利用的资源如宕渣、钢板等物品均为项目已有资源,且可回收后重复利用。
3、3适用范围本工法适用于桥梁与隧道紧邻、无法在桥梁与隧道之间完全组装架桥机、需穿过隧道进行梁板架设的各类梁板架设施工。4工艺原理本工法是在合理选择专业双导梁架桥机的基础上,充分利用架桥机可部分拆卸的特点,在无天车的情况下穿越隧道,通过增加临时支撑点或配重的方法完成架桥机在隧道口的首次过跨;通过填筑平台或利用塔吊在架桥机过跨后吊装天车;通过小倾斜角多次起吊梁板达成梁板吊装目的;通过架桥机整体出洞横移达到梁板就位目的。本工法利用上诉步骤的不同组合,可以在不同的项目情况下,安全、保质地完成桥隧短距离相接道路的各类梁板架设任务。工艺简图如下:图4-1架桥机无天车穿行隧道示意图图4-3填筑平台或利用塔吊吊
4、装天车示意图腿利/墩身塔吊吊装1F后支腿梁板前支腿纵向桁架梁中支腿.图4-4小倾斜角吊装示意图墩柱桥图4-5架桥机整体出洞横移梁板示意图5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程本工法的施工工艺流程见图5.I-I0图5.1-1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1现场勘查、方案制定1.1.1 施工条件,熟悉所需穿行隧道的横断面尺寸、转弯半径等参数。2选定适用方案。1.1.2 选择并组装合适的架桥机1根据制定的方案及图纸提供的隧道参数,在周边市场选择合理适用的架桥机。由于本工法在梁板就位步骤时需要使架桥机整体前移出隧道,故在选择架桥机时必须选择配备了前移动支腿的型号。2在隧道进口位置正确组装架桥机。
5、1.1.3 穿越隧道1组装完的架桥机(不包括天车)进入隧道穿行,注意行走距离与方向,不得与隧道衬砌发生碰撞。图5.2.3-1架桥机穿越隧道图1.1.4 2.4准备临时支撑点或配重1根据现场实际情况,选择使用临时支撑点或配重方案。2临时支撑点要求使单次过跨距离小于架桥机纵向桁架的一半长度,确保架桥机的安全。3配重尽量选用已有资源(如成捆的钢绞线等),通过计算明确配重安置位置与重量,并对受力点及过跨最不利位置进行验算,确保架桥机本身及过跨过程的安全。图5.2.4-1利用临时支撑点进行两次过跨图1利用临时支撑点或配重的方式完成架桥机在无天车条件下的安全过跨。图5.2.5-1顺利完成首次过跨图5.2.
6、6 利用平台或塔吊吊装天车1根据现场实际情况,选择平台吊装法或塔吊吊装法。2平台吊装法应充分考虑机械的进出、平台的装运、吊机停放的位置及起吊重量等因素,确保安全顺利的吊装。图5.2.6T平台法吊装天车图3塔吊吊装法应充分考虑塔吊的吊装能力、与架桥机的位置关系,合理选择塔吊型号、布置位置,避免塔吊能力不足、与架桥机位置冲突等问题的发生。1架桥机在天车吊装完成后即完成了整体组装,在正式投入使用前必须经过特种设备检验,检验合格后方可使用。5.2.8 小倾斜角试吊试验1由于桥台位置距离隧道出口过近,天车往往无法到达梁板前端正上方,钢缆在起吊时存在一定的倾斜角,致使部分起吊力转化为牵引力,为保证安全,必
7、须先进行试吊。2试吊前应先检查梁车的制动装置,或采取在车轮前方加垫方木等措施,防止梁车被牵引冲撞架桥机。3钢缆与梁板接触位置应采取加垫楔形钢板等增加摩擦力、放置钢缆脱落的措施。4为了保证架桥机、梁板的安全,试吊过程中不允许松开梁车上的钢丝绳等固定装置,试吊以梁板底部与前梁车分离为标准O5.2.9 图5.2.8-1梁板试吊试验及效果图5.2.10 吊装第一跨边梁、架桥机整体出洞横移梁板1在确保小倾斜角吊装方法的可行性后,按后天车起吊梁板前端一小距离后移前梁车一放下梁板一梁车整体前移一起吊梁板前端的顺序,循环操作,直至将梁板放置在隧道出口的中支腿上。图5.2.9-1后天车起吊梁板示意图图5.2.9
8、-2小距离后移前梁车示意图2将梁板前端放置在隧道出口的中支腿上后,该用前天车垂直起吊梁板前端,梁板整体向前移动,直至后天车可吊装梁板末端为止。3后天车吊装梁板同样需要利用中支腿作为临时放置点,多次起吊移动后,最终在梁板后端的起吊点起吊,完成整片梁板的出洞吊装过程。4利用上述方法将第一跨的两片边梁临时放置在桥台和桥墩上,纵向移动架桥机,使架桥机机身全部移出隧道(必要时可拆除架桥机后支腿),然后重新起吊边梁,横移架桥机使边梁顺利就位。图5.2.9-5梁板就位效果图5. 2.10吊装剩余中梁1利用上述步骤,完成中梁吊装。5.2. 11再次过跨、正常安装其余跨梁板1顺利安装完成第一跨梁板后,可为后续梁
9、板安装作业提供40m的作业空间,后续安装作业与普通情况无异,不再详述。图5.2.11T梁板安装完成效果图5. 3劳动力组织本工法的劳动力组织情况如表5.3-1所示。劳动力需要求表表5.3-1序号工种人数(人)持证情况备注1炮车驾驶员2合格驾驶运梁车2协调员2合格跟车协调3安装员6合格梁板安装4吊车司机1特种作业操作证起重5指挥员2合格梁板起落指挥6龙门吊驾驶员2特种作业操作证预制场起吊梁板6材料与设备6. 1主要材料本工法施工所需的材料见表6.I-I0主要材料表表6.1-1序号名称规格备注1成捆钢绞线使用配重方案时推荐使用2钢板20mm使用临时支撑点方案时铺设3钢缆梁板吊装及固定用4楔形钢板小
10、倾斜角起吊加大钢缆摩擦力6.2主要设备本工法施工所需的设备见表6.2-1o主要机具设备表表6.2-1序号名称规格型号数量单位备注1轮式起重机25t2台起重2塔吊一一1台塔吊方案用3装载机1台材料运输4架桥机1台合理选用5炮车一一2台梁板运输7质量控制7.1质量控制标准7. 1.1公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-20047. 1.2公路桥涵施工技术规范(JTGTF50-2011)7. 1.3公路工程安全施工技术规程JTJ076-957. 1.4梁(板)安装实测项目(见表7.1.4-1)梁(板)安装实测项目表7.1.4-1项次检查项目规定值或允许偏差(mm)检查方法和频率权值1支承中心偏
11、位(mm)梁5尺量:每孔抽查46个支座3板IO2倾斜度()1.2吊垂线:每孔检查3片梁23梁(板)顶面纵向高程(mm)+8,-5水准仪:抽查每孔2片,每片3点24相邻梁(板)顶面高差(mm)8尺量:每相邻梁(板)17. 2质量控制措施7.1.1 1梁(板)在吊移出预制底座时,混凝土的强度不得低于设计所要求的吊装强度;梁(板)在安装时,支承结构(墩台、盖梁、垫石)的强度应符合设计要求。7.1.2 梁(板)安装前,墩、台支座垫板必须稳固。7.1.3 梁(板)就位后,梁两端支座应对位,梁(板)底与支座以及支座底与垫石顶须密贴,否则重新安装。8安全措施8.0.1认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针,建
12、立以项目经理为主的安全生产责任制,建立完善的施工安全保证体系。8.0.2加强安全生产教育,提高全员安全素质。8.0.3根据梁板安装的施工特点编制安全操作的注意事项及具体施工安全措施,并作好对操作人员的交底工作。8.0.4施工人员正确佩带安全帽,隧道内照明不足时须穿反光背心,并在梁车各周粘贴反光标识,安装警示灯。8.0.5梁车在行进过程中必须有专人指挥,并携带对讲设备。8.0.6梁板起吊、下落过程中下方不允许站人,并安排专人指挥。9环保措施1.1 .1建立环保管理体系,切实贯彻国家及地方环保法规。加强生态环保宣传,制定奖惩措施,使施工人员自觉参与生态环境保护。1.2 .2行环保责任制,保持施工区
13、域的环境卫生,及时收集各种生活、生产垃圾,按照相应要求进行处理。9. 0.3在梁车通行道路上洒水,减少扬尘污染。9.1 .4经常检修运梁车辆,减少漏油等现象的发生,降低污染。10资源节约9.2 0.1本工法充分利用固有架桥机的可组装性,无需专业研发的巨额资金,且市场租赁资源丰富,大大降低施工成本。10. 0.2所用材料(填筑用宕渣、钢板、钢绞线)均为项目常备物资,且可循环利用;所用机械为常用机械,无需额外增加机械租赁成本。10. 0.3本工法操作难度不高,普通工程经过短期现场培训即可达到要求,无需专业人员配合、指导。11效益分析10.1 社会效益本工法是在已经发展成熟的普通梁板架设工艺基础上改
14、进形成,无需投入大额资金改装、订制特殊架桥设备,操作简单易行,费用低廉,安全可靠。本工法成功应用于湖南省龙山至永顺高速公路第九合同段撮箕坡I号大桥、撮箕坡II号大桥梁板架设施工,受到业主和监理单位的一致好评,社会效益显著。.2经济效益本工法的技术经济社会效益分析见表11.2-1。费用项目数量1 .挖机费:35小时,380元/小时2 .吊机费:2台班,2500元/台班3 .临时人工费:15XB,220元/工日4 .其他零星材料:20000元1.380X35=13300元2.25002=5000元3. 220X15=3300元4. 20000元合计:41600元表11.27效益分析表12应用实例12.1应用实例一湖南省龙山至永顺高速公路第九合同段由浙江省交通工程建设集团第三交通工程有限公司承建。开工日期:2013年8月15日,竣工日期:2016年2月14日。湖南省龙山至永顺高速公路呈南北纵贯龙山、永顺,南接张花高速,北接恩来高速,为湘鄂西部重要出省连接通道。龙永高速第9合同段,处于龙山红岩溪镇苗兴村和撮箕坡村境内,主线桩号为K31+500-K33+580,主线长2.070km。线内共有两座大桥,分别为撮箕坡I号大桥和撮箕坡号大桥,下部墩