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大角度小箱梁安装技术关键问题分析与对策

范文

董泽

摘要：本文以S7公路预制小箱梁安装作为研究对象，对其大角度小箱梁在进行安装过程中存在的运输安全和高端边梁两个关键技术问题进行分析，并根据问题提出针对性的对策，对保证箱梁安装的安全性与有效性非常重要，通过本研究结果以期对其他安装人员有所借鉴作用。

Abstract： This paper takes the prefabricated small box girder installation of S7 highway as the research object， analyzes the two key technical problems of transportation safety and high-end side beam in the installation process of large-angle small box girder， and proposes specific problems. The countermeasures are very important to ensure the safety and effectiveness of the installation of the box girder. The results of this study are expected to be useful for other installers.

关键词：小箱梁;安装技术;大角度;风险;跨桥机

Key words： small box girder;installation technology;large angle;risk;cross bridge machine

中图分类号：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2019）13-0123-03

0 ?引言

推动经济发展的一项重要的基础设施便是高速公路建设与维护，小箱梁安装技术是桥梁施工与市政维护过程中普遍应用的一项技术，但是在实际安装过程中可能会遇到诸多的安全与技术问题，对这些关键问题进行研究，对提高我国小箱梁施工质量的提升具有重要的作用，推动我国高速公路建设稳步向前发展。

1 ?项目概况

S7公路（主线收费站-月罗公路）新建工程起于主线收费站前，沿界河杨泾北上经嘉定区马陆镇、宝山区罗店镇、止于月罗公路，路线全长约4.16km。

本工程分3个标段，Ⅱ-3标的范围为桩号：EK8+350～K9+842，路线全长约1.492km，主线EK8+384.373（WK8+371.250）～K9+842为高架桥梁，EK8+384.373（WK8+371.250）以前为地面段，美兰湖路到月罗公路之间设置地面铺路。其中桩号K9+842的高架桥桥墩及伸缩缝计入Ⅱ-3标，小箱梁的预制和运输计入Ⅱ-1标。本标段桥梁工程包括桩号EK8+384.373（WK8+371.250）～K9+842主线高架桥、3条月罗公路南侧平行匝道桥及3座地面辅道桥。在主线高架上部结构当中主要采用的是简支预应力混凝土预制小箱梁，桥面连续。小箱梁标准跨径30m，梁高1.6m，顶板厚20cm，底板厚20～30cm，腹板厚19～32cm。

2 ?小箱梁安装施工方案介绍

2.1 小箱梁的构造和重量

主线高架采用预应力混凝土预制小箱梁，桥面连续。本标段小箱梁标准跨径为30m，梁高1.6m，顶板厚20cm，底板厚20～30cm，腹板厚19～32cm。小箱梁采用C50混凝土，共计559片。（图1、表1）

2.2 SCC2500型250t履带吊、主臂工况额定起重量

SCC2500型履带吊性能如表2所示。

SCC2500型250t履带吊外形尺寸如图2所示。

2.3 250t履带式起重机“双机抬吊”施工工艺

根据预制梁的构造和重量，确定采用两部250t履带式起重机“双机抬吊”的施工工艺，每部起重机设置两个吊点，根据现场施工条件以及起重机相对于桥跨位置，采取不同的施工工艺，具体如下：

①一般梁（一内一外）：当前跨吊装时，旁边的跨一跨已完成吊装作业，另一跨未完成，一部吊机停于跨内，一部停于跨外。

②关门梁（双跨内）：当前跨吊装时，旁边的跨均已完成吊装作业或因其他原因无法在相邻跨内施工，可能出现的关门梁，双机都停在跨内。（图4）

③双跨外：当前跨吊装时，相邻两跨均未完成吊装作业、两部吊车都停在跨外，在跨越河塘及社会道路时采用双跨外吊装方式。（图5）

3 ?大角度小箱梁安装技术关键问题分析

3.1 运输安全问题

运输安全问题主要包括路面运输与桥面运输两个方面的问题，其中路面运输安全主要体现在梁高2.2m，而运输车量的高度为1.2m，在进行运输过程中可能会发生倾覆问题，确保路面运输安全是整个安全防范当中的重点内容。而对于桥面运输而言，前跨梁在完成架设之后，对下一个跨量进行施工过程中，运梁车需要在尚未进行湿接缝浇筑的两个片梁间，但是现场因为没有钢轨或者是小平车等有利的运输条件，当运梁车运行在尚未进行湿接缝浇筑两个量体之间，可能会导致已经完成架设的小箱梁出现倾覆的问题，这是本工程所需要重点考虑的技术和安全问题。

3.2 高端边梁问题

在项目实际施工过程中，小箱梁安装在高端边梁存在有如下两个关键问题：其一为梁板内侧标高过大，也就是高端边梁在完成落梁之后，虽然护栏边线位置是准确无误的，但是内侧临时支座却存在脱空问题。其二是高端边梁的稳定性问题，由于待架位置是处于超高段的，在对前中支腿的下横梁进行铺设的过程中两侧高差的相差距离是有一定上限的（通常为90cm）。若利用硬杂木支垫横梁，可能会因高侧方木的接头较多，进而导致其受力之后产生较大的压缩量，使得横梁的水平性受到影响，增加了在对边梁架设时支腿下横梁端头失稳的危险。

4 ?大角度小箱梁安装技术关键问题解决对策

4.1 运输安全问题解决对策

针对地面运输存在的安全问题，可以采取如下解决对策：首先在对施工道路进行修筑过程中，需要保证地基具有足够的承载力，如果路基底部存在的软土时，需要将其全部清除，并整体利用1m厚度优质拆方土对其进行修筑，同时表面在利用碎石灌缝进行找平[1]。为了避免梁体在运输过程中发生倾斜，需要确保所铺道路的横向坡度需要足够的水平，根据运梁车所具有的爬坡能力，要保证道路纵向坡度不能够超过5%。其次，梁体和运梁车间也要采取有效的加固措施。根据小箱梁侧面具有的倾斜度，运梁车和小箱梁两者的接触位置需要焊接一定数量坡度为4：1的三脚架，该三脚架需要采取10cm角铁材料进行焊接，高度为60cm，和梁侧面距离为5cm。防止三脚架和小箱梁出现直接接触导致混凝土表面出现划伤，中间需要填塞相应的厚木方[2]。小箱梁在完成装车之后，需要利用5t倒链对其加以捆绑，如图6所示。

针对桥面运输存在的安全问题，可以采取如下解决对策：首先，需要进行抗倾覆验算，将最不利载荷状况下的倾覆连接状态作为验算的对象，这是由于运梁车在对小箱梁进行运输过程中，运边跨边梁处于中跨中梁状态是最为危险的情况，按照如图7所示的计算模型进行计算。图7中的P1和P2分别是中跨中梁重量与上梁和运梁车总重，两者分别是139.32t和167t，根据相关计算显示，小箱梁运输过程中的抗倾覆稳定系数为2.87，所以运梁车在对箱梁于小箱梁上进行运送过程中，不会出现倾覆情况的发生。但是当抗倾覆稳定系数选择1.3时，通过计算可知，运梁车在进行纵向行走过程中，偏移量不能超过28cm。因此，在本项目工程当中，对运梁车所行走的路线偏移量进行控制，是确保安全重要的因素。为避免运梁车出现走偏现象，运梁车在进行运梁过程中，可以通过在车辆两侧悬挂彩旗形式，引导司机行进过程中保持直线行驶。其次，梁体和运梁车间需要采取相应的加固措施。当运梁车行走在小箱梁之上时，对湿接头与张拉孔处采取2cm厚度的钢板进行加盖，确保运梁车行进的稳定性，同时保证小箱梁端处钢筋不会出现被压变形情况的出现[3]。

4.2 高端边梁问题解决对策

根据现场实际情况，针对出现的问题可以采取如下对策进行处理：①先将该端护栏标高及线形调整到位，若另一端护栏标高低于设计标高，将另一端内外两侧临时支座垫至或略大于设计标高，该端临时支座脱空现象会消失或存在未压实状态，可利用3mm垫物进行增加压实;②检查湿接缝钢筋是否出现重叠、冲突情况，若存在梁板前后位置进行适当调整或湿接缝钢筋处理;③在护栏标高高于设计标高时，先将外侧临时支座抽取垫物致护栏标高或略高于设计标高，需要考虑垫物压缩量，然后将内侧临时支座向外侧稍许移动，距梁板边沿不小于3cm，利用梁板自动倾倒特点进行护栏及梁板整体标高、线形同步控制;同理低端邊梁外侧临时支座抽取至或略大于设计标高，内侧临时支座，内侧临时支座向外侧临时支座向适当稍许移动，将临时支座用垫物垫实。一般将外侧临时支座抽取至或略大于设计标高，内侧临时支座直接垫至压实状态;④若垂直度偏小（护栏外倒）且护栏标高符合要求时，可将外侧临时支座抽取3～5mm垫物，并将外侧临时支座稍许外移;一般情况只需将梁板小幅度提起，然后将垫木（增加至2个）向内侧稍许移动即可进行垂直度调整;⑤若该端脱空严重，另一端标高等于会高于设计标高，可将脱空端护栏标高进行调整，然后将另一端外侧临时支座稍微下降，并将内侧临时支座抽取至相应的脱空状态，采用情况一的处理方案进行调整。

5 ?结论

S7公路（主线收费站-月罗公路）新建工程II-3标段小箱梁共计559片，安装采用了本文所诉解决策略，对工程当大角度小箱梁安装过程中的运输安全与高端边梁两个关键技术问题做到了有效的控制，有效保证了小箱梁安装施工过程中的安全性与技术性。

参考文献：

[1]张欣.预应力混凝土连续箱梁施工常见问题与对策[J].建筑工程技术与设计，2016，19（6）：920.

[2]陈泽.装配式简支转连续小箱梁病害原因分析及加固设计[J].公路交通科技（应用技术版），2017，36（1）：37-38.

[3]张让林.浅析高速公路预制箱梁施工问题与解决对策[J].建筑工程技术与设计，2016，44（33）：1011.

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