预制梁安装方案选择原则

2023-03-09

随着我国基础建设的大力发展,桥梁建设事业取得飞速发展,各种各样的桥梁给交通带来舒适给视觉带来美感,但预制混凝土梁在现阶段仍是中小桥的主要结构件,预制梁安装是施工中的重要环节,安装方案的不同,造成的经济、安全效果也决然不同,从经济、安全、高效角度选择合适的安装方案是项目施工管理的重要环节。本文结合多年的实践经验,说明预制梁安装技术方案的选择注意事项及应遵循的原则。

工程1:无锡342-7标跨钱威路工程一共有34孔,总长为1.03km。其中31孔为组合箱梁,预制梁共计270片跨径30米的组合箱梁(自重115吨);跨钱威路为3孔现浇连续箱梁。342-7标工期控制环节就是箱梁安装的施工,安装工期要求5个月。

工程2:锡宜高速西九河大桥为38跨总长900米,河面宽500多米,主桥为5孔45米预制梁(自重145吨),引桥为20米标准空心先张板792片。安全防护重点为45米梁的移运和吊装。工期要求主桥安装60天。

工程3:无锡惠山大道跨沪宁高速桥为35米组合箱梁(重120吨),24片,工期要求30天。

以上工程的施工重点是预制梁运运输、安装,项目必须在相应的时间内完成节点工期。所以选择合理的安装方案是项目管理者达到预期工期管理要求的关键。

1 按照因地制宜原则编制安装技术方案

编制安装施工方案的主要目的是全盘考虑预制、运输、吊装工序之间的衔接,方法的经济性,安全可靠性,设备的适用性,重点环节严密可操作性。主要工作内容有:现场的详细调查,选择合适的安装方法,选择合适的安装设备,合理组织施工工序。而工程的复杂性和单一性决定了安装施工方案选择必须因地制宜,而现场详细调查是表现遵循这原则的最基础的工作。

现场调查:详细查勘现场、熟悉施工现场是第一步工作。查看施工现场主要河流、沟塘、管道、高压线及障碍物的具体位置,结构物的具体尺寸等,特别是河流和高压电线是必须测量其与桥梁的相对位置,绘制施工现场平面图,便于及早考虑采用合适的安装方法或及早采取特别的安全措施。

在无锡S342-7标有一条110KVA的高压线斜跨在建桥梁,由于当时测量时间为春天温度相对较低,电线与桥面的相对高度大于10米,扣除架桥机的高度5米,满足规范要求的安全距离5米的要求,没有及时提出改移申请。而到夏季由于温度影响,导致电线下垂度增大,高压线和架桥机的垂直距离不足4米导致安全距离不满足规范要求,而再提出改移高压线,最后影响桥梁的架设工期。所以查勘现场必须详细翔实且要求要有电力、管道等专业人员的参与,考虑可能的影响因素对今后的施工有利无害。

2 按照安全可靠的原则选择合适的安装设备

根据现场地形地貌、障碍物的具体位置确定安装方法构想,根据预制梁的重量、结构形式、跨度选择相适应的具有符合起重安全规定安装设备。常规的安装设备有:门式架桥机,桥式架桥机,吊车,浮吊,塔吊等,也有各个施工企业自己拼装的起重设备。

在锡宜高速西久河大桥,由于主桥桥北头400米远还有一条200米长的新街河,预制场设在两桥之间的“半岛”上,大型架桥机无法进场,自制导梁设备难以保证安装45米跨径的T梁刚度要求。最后根据施工桥梁跨越的河面比较宽的因素选择主桥45米T梁采用浮吊吊装,选用最大吊装重为120吨的浮吊2台,抬运安装。浮吊方法适合河面宽的桥梁或湖泊中桥梁的安装,方便灵活,缺点是对水位要求高,对于锚点的安排,河道的通行,对两浮吊的配合都要做严密组织安排。

每种安装设备都有各自特点,结合具体构件的特点经过计算选择起重设备,尤其是自制的大型龙门吊要求有专门的设计计算书,设计荷载要考虑可能的最不利荷载组合,强度、稳定性必须符合钢结构规范。

西久大桥有20米的预制梁(约35吨),采用跨径27米四路加强贝雷梁组成的单龙门吊装出坑装车(龙门轴线和梁长方向正交,跑车运出到桥头采用35吨的吊车抬吊安装,设备的安全系数大于1.2),而45米的预制梁(约145吨)采用净跨度15米的两幅自制贝雷梁龙门吊抬吊出坑(安全系数>2),轨道平车平移上路基中线,用火车钢轨轨道、平车卷扬机拖运到引桥和主桥相接处,然后采用浮吊安装。

3 按照效率优先原则组织施工顺序控制施工周期

正常的安装顺序为逐跨安装,西九大桥的引桥板梁安装采用的由第一跨向第二跨逐孔吊装的方法。引桥安装周期很容易控制,进度控制在预制环节。现在的长桥比较多,因为现场条件的限制,经常无法采用逐跨推进的安装顺序。有的要采用两头向中间合龙的安装顺序,或跳装的工序。采用设备的数量则要根据工期要求来确定。

非正常安装施工要深入探讨安装顺序,否则成本会较大幅度增加,施工人员容易产生疲劳,增加安全风险。惠山大道跨沪宁高速桥由于要配合沪宁拓宽的封闭施工期限,工期严格要求,引桥施工之前就必须要安装主桥的组合箱梁,而引桥又是主桥安装的必要的施工平台。技术人员最后决定采用设置临时空中的运梁通道(采用贝雷梁首先贯通引桥,作为主桥安装的运输通道和工作平台),用跨墩门式吊机“喂梁”,成功保证30天的半车道封闭期间完成了跨沪宁高速的桥梁安装。

无锡342-7标为陆上高架桥,由于采用桥式架桥机安装第一孔需要设置临时的支腿,所以进度会很慢。为了加快进度,决定第一孔采用两抬160吨的吊车抬吊安装重量115吨的混凝土组合箱梁。另外由于下部结构施工受拆迁影响,整个标段分成4块,最后为了保证每天两片梁的安装,采用增加一台桥式架桥机分别安装,确保150天完成270片梁的架设任务。因前期忽略了高压电线的影响,导致安装受阻,多了一次转运架桥机的工序,成本显著增加,安全风险也大大增。