箱梁吊裝臨時(shí)墩施工技術(shù)

1、箱梁吊裝臨時(shí)墩施工技術(shù)摘要:本文結(jié)合北京市蒲黃榆快速路立交工程箱梁分段吊裝過(guò)程中臨時(shí)墩排架的搭設(shè)施工，闡述了本工程中臨時(shí)墩排架搭設(shè)存在的鋼曲線(xiàn)型箱梁對(duì)臨時(shí)墩排架的受力影響較大，兩側(cè)臨時(shí)墩排架同時(shí)承受鋼箱梁重力及水平力在落梁的瞬間受到?jīng)_擊力易失穩(wěn)，排架所處位置地基承載力不足易造成不均勻沉降從而影響臨時(shí)墩的穩(wěn)定性和高程臨時(shí)墩排架上層工字鋼的吊裝和拆卸難度大，由于場(chǎng)地受限，臨時(shí)墩搭設(shè)完畢后無(wú)法進(jìn)行預(yù)壓等施工難點(diǎn)及對(duì)難點(diǎn)解決對(duì)策的分析，提出臨時(shí)墩排架搭設(shè)的具體做法，根據(jù)臨時(shí)墩排架的受力計(jì)算確定搭設(shè)方案及拆除步驟，指出臨時(shí)墩施工在保證安全方面應(yīng)采取的具體措施及注意事項(xiàng)，對(duì)于上跨既有鐵路線(xiàn)及下方有構(gòu)筑物的

2、橋梁吊裝施工臨時(shí)墩排架搭設(shè)有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞:臨時(shí)墩施工箱梁分段吊裝受力計(jì)算排架搭設(shè)及拆除大跨度橋梁施工中，為了保證橋梁結(jié)構(gòu)施工安全，通常要設(shè)置臨時(shí)墩。臨時(shí)墩具體型式，通常根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及當(dāng)時(shí)的施工具體外界環(huán)境而定。北京市蒲黃榆快速路（南四環(huán)南三環(huán)）立交工程跨豐雙鐵路匝道橋鋼箱梁的吊裝由于箱體自重較大，設(shè)計(jì)為分段吊裝，需要搭設(shè)3個(gè)臨時(shí)墩,從而保證整個(gè)橋體施工安全順利的進(jìn)行。1工程概況本工程位于北京南四環(huán)小紅門(mén)出口，蒲黃榆快速路豐雙鐵路-南四環(huán)路北標(biāo)段區(qū)間，跨既有豐雙鐵路上下行線(xiàn)，線(xiàn)路為電氣化普通雙線(xiàn)鐵路,60kg/m鋼軌，混凝土枕，鐵路里程K16+428。主線(xiàn)橋道路定線(xiàn)和鐵路中心線(xiàn)相

3、交角度67.1匝道橋位于R=800m的平曲線(xiàn)及直線(xiàn)上（如圖1）。主線(xiàn)橋梁上部結(jié)構(gòu)采用一跨36m簡(jiǎn)支梁，橫向分為5個(gè)主箱室，每箱底寬3m,梁高1.8m,最大梁重95.9t，主橋鋼箱間布橫向主線(xiàn)聯(lián)系梁4片，每片主線(xiàn)聯(lián)系梁36m通長(zhǎng)布置，底寬2.916m,梁高0.6m,梁重24t;Z1匝道上跨豐雙鐵路橋采用一跨41m簡(jiǎn)支鋼梁，截面為單箱雙室，梁底寬5.3m梁高1.8m,該跨鋼箱梁分為8-25-8m三段最大梁重116t;Z6匝道上跨豐雙鐵路橋采用一跨34m簡(jiǎn)支鋼梁,截面為單箱單室，梁底寬4.3m梁高1.8m,該跨鋼箱梁分為9-25m兩段，最大梁重95.88t。本橋共設(shè)臨時(shí)墩3個(gè)其中Z1匝道2個(gè),Z6匝

4、道一個(gè)。如圖1所示。Z1匝道上跨豐雙鐵路橋采用一跨41m簡(jiǎn)支鋼梁,截面為單箱雙室，梁底寬5.3m梁高1.8m,該跨鋼箱梁分為8-25-8m三段，最大梁重116t;Z6匝道上跨豐雙鐵路橋采用一跨34m簡(jiǎn)支鋼梁,截面為單箱單室，梁底寬4.3m梁高1.8m,該跨鋼箱梁分為9-25m兩段，最大梁重95.88t。其中Z1匝道、Z6匝道的分段吊裝需采用臨時(shí)墩過(guò)度的施工方法，待梁體拴接完畢后再拆除臨時(shí)墩。2臨時(shí)墩排架搭設(shè)施工難點(diǎn)本工程Z1匝道的吊裝順序?yàn)?C段一B段一A段;Z6匝道的吊裝順序?yàn)?B段一A段。匝道橋鋼箱梁是曲線(xiàn)型，對(duì)臨時(shí)墩排架的受力影p(3)臨時(shí)墩排架上層需搭設(shè)2排工字鋼用來(lái)傳導(dǎo)和分散鋼箱梁的

5、重力，但由于場(chǎng)地限制和距離線(xiàn)路較近，工字鋼的吊裝和拆卸難度很大。工字鋼放置在臨時(shí)墩排架頂托上后，需要加固，保證穩(wěn)定。臨時(shí)墩排架及上部工字鋼、砂箱等距離鐵路接觸網(wǎng)線(xiàn)較近，且施工時(shí)處于汛期，容易造成連電。由于場(chǎng)地受限，臨時(shí)墩搭設(shè)完畢后，無(wú)法進(jìn)行預(yù)壓，因此需要考慮相應(yīng)的解決辦法。3對(duì)臨時(shí)墩排架搭設(shè)難點(diǎn)的對(duì)策分析吊梁時(shí)產(chǎn)生的水平力是造成臨時(shí)的排架傾覆的主要原因，如何將產(chǎn)生的水平力降低是解決問(wèn)題面對(duì)的主要困難,3個(gè)臨時(shí)墩最有可能傾覆的就是Z1匝道C段的臨時(shí)墩,可以采取的主要方案如下。將Z1匝道B段與Z1匝道C段連接后，作為一個(gè)整體吊裝，這樣主要的受力就在Z1-0蓋梁上，減輕了臨時(shí)墩的負(fù)擔(dān)。先吊裝Z1匝道

6、A段,再吊裝Z1匝道B段和C段，這樣可以降低南側(cè)臨時(shí)墩的受力。擴(kuò)大臨時(shí)墩的基礎(chǔ)，將排架的面積擴(kuò)大并且搭設(shè)輔助架，保證整體的穩(wěn)定性。對(duì)這三種方案進(jìn)行分析，如果將Z1匝道B、C段連接成為一個(gè)整體吊裝，整體的重量將達(dá)到154t,550t履帶吊在30m的吊裝半徑84m的起桿高度的吊重為182t，安全系數(shù)不足1.2。無(wú)法保證吊裝安全。如果先吊裝Z1匝道A段將增大吊裝Z1匝道B、C段的難度對(duì)接時(shí)容易出問(wèn)題。由于場(chǎng)地限制，擴(kuò)大基礎(chǔ)將使部分基礎(chǔ)排架搭設(shè)在現(xiàn)有下穿橋擋墻外，距地面有8m左右的落差，對(duì)臨時(shí)墩排架的要求比較高。經(jīng)過(guò)綜合考慮決定米用第三種方案，全跨米用安得固模塊式腳手架（材質(zhì)為Q345b,截面尺寸為6

7、0.3mnK3.2mm系列為主要承重結(jié)構(gòu)，配合其他構(gòu)件組成整體穩(wěn)定支承結(jié)構(gòu)。每個(gè)臨時(shí)墩均配有不同尺寸輔助架體，以保證架體穩(wěn)定性。箱梁荷載主要由平面尺寸為0.7mX）.7m的60塔架或立桿支承，在每段內(nèi)，塔架沿縱、橫向等間距0.7m布置，并布置一定數(shù)量的斜桿；在橋梁高寬比滿(mǎn)足其穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，在每個(gè)架體上布置操作平臺(tái)。把臨時(shí)墩基礎(chǔ)擴(kuò)大，排架的整體面積擴(kuò)大并且在基礎(chǔ)外側(cè)另搭設(shè)抗傾覆的輔助架，保證整體的穩(wěn)定性。由于施工環(huán)境有條件限制,Z1-1處腳手架的搭設(shè)，東側(cè)，南側(cè)方向無(wú)范圍可擴(kuò)搭，西，北側(cè)各接出輔助架2.5m,Z1-0處腳手架的搭設(shè)，東側(cè)，南側(cè)方向無(wú)范圍可擴(kuò)搭，西，北側(cè)各接出輔助架1.5m,Z6

8、-9處腳手架的搭設(shè)，東側(cè)，南側(cè)方向無(wú)范圍可擴(kuò)搭，西，北側(cè)各接出輔助架1.5m及2m。經(jīng)計(jì)算和專(zhuān)家論證,修改后的排架安全系數(shù)能滿(mǎn)足要求。由于臨時(shí)墩排架所處位置均為回填土，地基承載力不足，為了防止不均勻沉降，必須增大地基承載力?？刹扇〉闹饕桨溉缦?。增大臨時(shí)墩基礎(chǔ)面積。對(duì)臨時(shí)墩基礎(chǔ)位置進(jìn)行換填。由于場(chǎng)地的限制，決定對(duì)臨時(shí)墩基礎(chǔ)進(jìn)行換填，換填料為商品混凝土。保證地基承載力能夠滿(mǎn)足要求?；炷翉?qiáng)度達(dá)到100%后,對(duì)臨時(shí)墩基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)壓，并觀(guān)察基礎(chǔ)的沉降。臨時(shí)墩高程的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到架梁的安全和與相鄰箱梁的高差。架體底部采用可調(diào)底座和調(diào)節(jié)桿架體搭設(shè)在基礎(chǔ)上且保證基礎(chǔ)有足夠承載力。為了保證支撐架體搭設(shè)標(biāo)高的

9、準(zhǔn)確，當(dāng)標(biāo)高出現(xiàn)超出頂托可調(diào)范圍時(shí)，利用各種不同規(guī)格的調(diào)節(jié)桿件進(jìn)行調(diào)整。另外，在工字鋼的頂部設(shè)置砂箱，砂箱可以通過(guò)釋放沙子來(lái)調(diào)整鋼箱梁的標(biāo)高。臨時(shí)墩排架上方設(shè)置2排145b的工字鋼均勻傳導(dǎo)鋼箱梁重力，由于臨時(shí)墩排架距離鐵路接觸網(wǎng)回流線(xiàn)2m之內(nèi)，工字鋼吊裝施工需在鐵路圭寸閉點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行。另，臨時(shí)墩的頂托比較松動(dòng)，工字鋼直接放在頂托上穩(wěn)定性不能保證，必須進(jìn)行加固。臨時(shí)墩排架距離鐵路接觸網(wǎng)線(xiàn)較近，鐵路接觸網(wǎng)帶有高壓電，因此在臨時(shí)墩排架搭設(shè)的過(guò)程中，需要接觸網(wǎng)停電。為防止連電，還需要在接觸網(wǎng)上套上絕緣套，保證安全施工。對(duì)臨時(shí)墩進(jìn)行預(yù)壓可以減少非彈性變形，并可以達(dá)到檢驗(yàn)承載力的效果，一般來(lái)說(shuō)是很有必要的。但

10、是對(duì)于本工程來(lái)講，臨近既有線(xiàn)且場(chǎng)地狹小制約了現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有進(jìn)行預(yù)壓的條件。因此，在搭設(shè)臨時(shí)墩時(shí),就根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)將整體高程抬高，鋼箱梁吊裝后再根據(jù)高程調(diào)整砂箱4臨時(shí)墩排架搭設(shè)具體措施由于匝道橋是一段曲線(xiàn)，故有必要增大臨時(shí)墩排架的長(zhǎng)度及寬度，增加臨時(shí)墩排架整體的穩(wěn)定性。為了避免傾覆，于臨時(shí)墩基礎(chǔ)排架外側(cè)1.5m2.5m處另外搭設(shè)一排抗傾覆排架，增加臨時(shí)墩排架整體穩(wěn)定性。下穿橋擋墻回填土的地基承載力不能滿(mǎn)足臨時(shí)墩的要求，因此將臨時(shí)墩基礎(chǔ)下挖1.5m,并澆注C25混凝土，以此增大地基承載力，并且進(jìn)行臨時(shí)墩基礎(chǔ)的預(yù)壓，觀(guān)測(cè)臨時(shí)墩的基礎(chǔ)的沉降，保證滿(mǎn)足臨時(shí)墩的使用要求。用臨時(shí)墩的頂托和砂箱共同控制臨時(shí)墩的高程。

11、測(cè)量時(shí)必須保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使鋼箱梁的高程在可控的范圍內(nèi)。吊裝工字鋼時(shí)，采用吊車(chē)先將工字鋼吊到臨時(shí)墩排架遠(yuǎn)離線(xiàn)路方向一側(cè)的橫桿上，再由人工抬到臨時(shí)墩排架頂托上的方法以保證安全。為了保證工字鋼的穩(wěn)定性，人工將工字鋼放在頂托上后，立即將工字鋼與頂托進(jìn)行焊接加固，在4根底層工字鋼都與頂托加固好后，用4根4m長(zhǎng)的60鐵管將整排工字鋼焊接加固，連接成一個(gè)整體。之后再搭設(shè)上層工字鋼,6根3m的上層工字鋼全部與下層工字鋼在連接處進(jìn)行點(diǎn)焊，保證整體的穩(wěn)定性。為了防止連電,使用絕緣橡膠帶將施工影響范圍內(nèi)的接觸網(wǎng)線(xiàn)整個(gè)包裹起來(lái)，保證安全。且在下雨時(shí)停止施工。根據(jù)以往預(yù)壓的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)壓后臨時(shí)墩排架會(huì)有1cm2cm的沉

12、降砂箱也會(huì)有1cm2cm的沉降。因此，在每個(gè)砂箱頂放置了3塊2cm厚的鐵板,預(yù)抬了6cm的高程，以保證鋼箱梁在就位后的高程滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。5臨時(shí)墩排架承載力計(jì)算以Z1-0、Z1-1工字鋼承載力計(jì)算為例荷載統(tǒng)計(jì)。砂箱向下傳遞的最大集中荷載為400kN,砂箱傳遞下來(lái)的荷載通過(guò)有序排放的兩層工字鋼均勻的傳遞到下部架體的立桿上。工字鋼承載力驗(yàn)算。第一層工字鋼如圖2所示。跨中最大彎矩：Mmax二pl/4=70kNm需要工字鋼的抗彎模量Wx=Mmax/=70kNm/205N/mm2=341cm3選用45a#工字鋼滿(mǎn)足要求?？缰凶畲笞冃危篖/500=1.4mm第二層工字鋼如圖3所示:所傳遞荷載為P=200/2

13、=100kN跨中最大彎矩：Mmax二需要工字鋼的抗彎模量Wx=Mmax/=17.5kNm/205N/mm2=85cm3選用45#工字鋼，滿(mǎn)足要求?？缰凶畲笞冃危篖/500=1.4mm地基穩(wěn)定性驗(yàn)算。架體直接做在混凝土上，基礎(chǔ)為C25的配筋混凝土。地表原狀土計(jì)算面積為:A=7X3.5=24.5m2地表原狀土受力為：只要地基承載力大于70kN/m2，則地基承載力滿(mǎn)足施工要求。臨時(shí)墩排架搭設(shè)時(shí)間合計(jì)13天。為控制鋼箱梁形變，自臨時(shí)墩搭設(shè)完畢直至橋面系鋪裝完成后，臨時(shí)墩才能拆除6臨時(shí)墩搭設(shè)注意事項(xiàng)腳手架搭設(shè)前應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)桿件、配件再次進(jìn)行檢查，禁止使用不合格的桿件、配件進(jìn)行安裝。腳手架安裝前必須進(jìn)行技術(shù)

14、、安全交底方可施工。統(tǒng)一指揮，并嚴(yán)格按照腳手架的搭設(shè)程序進(jìn)行安裝。在架體搭設(shè)前必須對(duì)搭設(shè)基礎(chǔ)進(jìn)行檢查，基礎(chǔ)周?chē)箐佋O(shè)木板或木方，對(duì)基礎(chǔ)不符合安全施工的部位堅(jiān)決不準(zhǔn)許施工。待基礎(chǔ)處理合格后方可施工。先放線(xiàn)定位，然后按放線(xiàn)位置確定擺放地腳的位置，將掃地桿,第一步橫桿和斜桿鎖定在立桿上，保持其穩(wěn)定；再用水平尺或水平儀調(diào)整整個(gè)基礎(chǔ)部分的水平和垂直，掛線(xiàn)調(diào)整縱、橫排立桿是否在一條直線(xiàn)上，用鋼卷尺檢查每個(gè)方格的方正；檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行上部標(biāo)準(zhǔn)層架體的搭設(shè)。在施工中隨著架體的升高隨時(shí)檢查和校正架體的垂直度(控制在3%。內(nèi))。鎖銷(xiāo)一定要打緊。搭設(shè)根據(jù)工程進(jìn)度靈活調(diào)整，隨著腳手架的搭設(shè)隨時(shí)進(jìn)行校7臨時(shí)墩的拆除在

15、鋼箱梁全部栓接、焊接完成后，并由監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行臨時(shí)墩的拆除工作。首先，將砂箱內(nèi)的沙子全部放掉，使砂箱與鋼箱梁分離，不再受力，然后拆除砂箱。臨時(shí)墩上的兩層工字鋼的拆除需在鐵路封閉點(diǎn)內(nèi)施工。首先利用人工將上層工字鋼抬至排架頂?shù)臋M桿上，然后利用吊車(chē)將工字鋼吊至地面,下層工字鋼拆除方法同上。腳手架拆除前先檢查腳手架上的材料、雜物是否清理干凈，腳手架拆除前必須劃出安全區(qū)，并設(shè)置警示標(biāo)志。派專(zhuān)人進(jìn)行警戒，架體拆除時(shí)下方不得有其他人員作業(yè)。腳手架拆除順序與安裝順序相反。遵循后搭設(shè)的先拆，先搭設(shè)的后拆的原則。拆除的腳手架桿件及配件用安全的方式逐層拆除、分類(lèi)、打包、運(yùn)輸裝車(chē)，并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)物品安全。

16、在拆除時(shí)做好協(xié)調(diào)、配合工作，嚴(yán)禁向下拋擲腳手架桿件、配件。腳手架拆除時(shí)，為使架體保持穩(wěn)定拆除的最小留置區(qū)段的高寬比不準(zhǔn)大于2:1,拆除的每根桿件都用安全繩和安全鉤放置地面，決不能拋擲。在每個(gè)步距內(nèi)要先拆除斜桿，其次是橫桿，最后將立桿拆除,以此類(lèi)推。8臨時(shí)墩施工安全措施排架搭設(shè)由持證人員進(jìn)行安裝，并避開(kāi)立體交叉作業(yè)。嚴(yán)格按照施工方案及相應(yīng)安全規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)施工?？刂坪昧U的垂直，橫桿的水平,并確保節(jié)點(diǎn)位置符合要求。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工的人員必須使用安全帶，正確帶好安全帽。凡在2m以上無(wú)法采取有效防護(hù)的作業(yè)人員必須正確使用安全帶。作業(yè)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)交底和上崗前的工作安排，沒(méi)有特種操作證的人員

17、不得從事架上高空作業(yè)。確需交叉作業(yè)時(shí)要有有效的防護(hù)措施。確保交叉作業(yè)人員的安全。施工人員嚴(yán)禁在腳手架上奔跑、跳躍、退行、打鬧、倚靠護(hù)欄或坐在桿件上，避免發(fā)生碰撞、閃失、失衡、脫手、滑跌、落物等不安全隱患。高空作業(yè)人員衣著簡(jiǎn)便，禁止穿硬底，帶釘和易滑的鞋，高空作業(yè)人員的工具要放入工具袋中或用安全鉤掛于腰間，防止墜落。嚴(yán)禁在腳手架上堆放雜物，影響施工人員移動(dòng)，不得將腳手架做為卸料平臺(tái)。遇六級(jí)以上大風(fēng)或大雨、霧禁止腳手架使用。雨、霧停止后桿件清理干凈、做好防滑措施才可上架施工。腳手架施工過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患時(shí)，必須立刻停止一切作業(yè)、施工,并立刻組織撤離現(xiàn)場(chǎng)，將情況及時(shí)上報(bào)，不得冒險(xiǎn)作業(yè)。9結(jié)語(yǔ)對(duì)于大跨度橋梁架設(shè)施工，采用臨時(shí)墩過(guò)渡是個(gè)較好的方案。根據(jù)具體工程實(shí)際情況及承載力計(jì)算結(jié)果可以設(shè)計(jì)或選擇臨時(shí)墩的布置形式和材質(zhì)。對(duì)于曲線(xiàn)箱梁，要增大臨時(shí)墩排架的長(zhǎng)度及寬度，或于臨時(shí)墩