跨墩龙门架在桥梁加宽改造中的应用.pdf

文章编号:():./.跨墩龙门架在桥梁加宽改造中的应用高占波(辽宁大通公路工程有限公司 沈阳市)摘 要:以红庙子辽河大桥维修改造工程为例介绍了桥梁加宽改造方案以及跨河段 梁架设技术方案总结关键施工技术 通过延长盖梁两端长度为龙门架提供有效支点成功上跨辽河主河道完成了既有 梁横向移动及新梁架设为类似桥梁加宽改造项目提供经验参考 关键词:桥梁加宽改造跨墩龙门架梁板横移新梁安装中图分类号:.文献标识码:近年来车流量日益增大国省干线上的一些桥梁由于多年运营病害突显影响公众通行需求大部分桥梁开始进行维修加宽改造 然而一些跨越较大河流的桥梁受到施工场地限制如何制定和选择施工方案顺利完成改造施工成为加宽改造的核心问题 文章分析总结红庙子辽河大桥维修改造工程这一成功案例采用的关键施工技术以便广大施工技术人员探讨研究 工程案例红庙子辽河大桥位于鞍山市台安县京抚线()处建成于 年 该桥跨径布置为 跨径总长 桥梁全长 属特大桥交角为 桥面净宽.左、右侧各设置.宽的防撞墙 上部结构为 型梁桥其中跨径 为钢筋混凝土简支 梁跨径 为后张法预应力混凝土简支 梁每孔均为 片梁 跨上部结构横向布置如图 所示图 跨上部结构横向布置图(单位:)改造后拆除原桥上部 梁更换为后张法预应力混凝土 梁先简支后结构连续体系采用三孔一联和四孔一联每孔 片梁墩顶采用预应力筋连续 跨增加一片 梁共 片梁由简支体系转换为结构连续体系采用三孔一联和四孔一联墩顶采用预应力结构连续 改造后桥面净宽为左右侧各设置.防撞墙 改造后的 跨上部结构横向布置见图 方案选择.地形条件该桥加宽改造施工关键点是 梁部分孔 孔位于辽河主道施工季节正值汛期水位较高水流较急河面较宽 现场地形如图 所示.方案选择()汽车起重机架梁法 该方法是中小跨径桥梁上部结构安装的常用方法 汽车起重机作业作业 年 第 期 北方交通图 改造后 跨上部结构横向布置图(单位:)图 现场地形灵活但需要宽阔作业面现场需要修筑便道或便桥修筑钢栈桥费用高工期长对该工程而言经济性较差()跨墩龙门吊架梁法 跨墩龙门吊 个支点分别设置于盖梁两端既可横向移动 吨重的 梁也可安装新梁 经过现场调查和支点承载力验算该方法较为可靠()综上所述该工程选择跨墩龙门吊架梁法更为经济实用 龙门架选择及支点确定为节约成本充分利用现有设备采用 台规格 吨、跨径 的龙门吊进行改造拼装 根据施工图设计盖梁与加固后桥宽同为 盖梁不能为龙门架腿提供可靠支点加固盖梁的同时需将盖梁横向加长盖梁加长长度根据龙门架及各结构尺寸最终确定 改建后桥宽 每侧预留.空隙支腿宽度.支腿外侧预留.临边安全距离故确定盖梁每端加长.需将原施工图盖梁每端加长长度由.变更为.经强度、刚度和承载力验算各项指标满足施工要求 原盖梁梁端见图 设计变更后盖梁梁端见图 图 原设计盖梁梁端(单位:)图 变更后盖梁梁端(单位:)龙门架支点确定后根据构件尺寸可确定龙门架跨度及高度 因此确定龙门架净跨度为:.龙门架支腿高度依据设计文件确定梁高 .(垫石 支座高度)运梁车高度.梁的起吊高度(梁离开车的高度).总高度 .另需考虑材料运送通行要求混凝土车高 预留.安全北方交通 年 第 期距离确定最终支腿高度 .全部参数确定后对龙门架进行改造改造安装后龙门架如图 所示图 改造安装后龙门架 龙门架行走该桥 孔 孔共计 孔旧桥 梁需要横向移动 片新预制 梁需要安装龙门架在第 孔相邻的两个盖梁上安装完成每孔 梁横向移动完成龙门架纵向移动是技术关键之处.行走系统组成行走系统由行走轨道、驱动装置、承载装置组成 行走轨道采用普通常规钢轨铺设于旧梁顶面采用钻孔植筋临时锚固于旧梁顶面 驱动装置采用两台龙门吊行走天车每台行走装置配置 台同步减速电机作为动力控制系统 承载装置采用升降式塔架分为外塔架和内塔架内塔架底端安装 台单缸千斤顶行程 同时配置 台液压油泵控制千斤顶 根据行走装置轮距宽度确定两根轨道中心距离为.驱动装置安装于行走轨道上将承载装置焊接于驱动装置上 龙门架行走时采用塔架顶升装置将龙门架升起将龙门架顶升后内置塔架底端用方木垫实以防行走时千斤顶回油塔架下落同时将门架桁梁和行走系统用钢丝绳和手拉葫芦锁紧固定 行走系统如图、图 所示.门架行走门架移位前先检查两侧支腿是否离开盖梁顶面 两侧腿与梁板边缘横向距离是否达到前后墩顶部固定支腿的缆风绳是否全部松开并收起以及天车是否捆绑固定于横梁上 全部项目检查确认无误后准备行走行走时由专人负责统一指挥两侧支腿安排专图 门架行走系统图 门架行走示意图人看护以防支腿刮蹭防撞墙或梁板翼缘 门架行走至下一盖梁顶端提前在支腿底部垫上油枕缓慢降落升降架放下两侧支腿顶部的缆风绳将缆风绳固定于前后两个墩柱上采用手拉葫芦对拉紧松开横梁与起落架的捆绑绳移开起落架松开捆绑天车的钢丝绳进行调试 起落架移动到后一个墩顶按照相同的方式向前移动门架 梁板横移.横移准备龙门架在相邻两个墩顶就位稳定后凿除旧桥桥面、防撞墙、湿接缝混凝土 按照图纸要求凿除原横隔梁混凝土时须精细施工禁止损坏原钢筋凿除原支座垫石重新浇筑支座垫石并安装临时支座正式起吊前先试吊合格.梁横移该项目 梁主要有两种 梁最大截面尺寸为 梁最大截面尺寸为 采用钢丝绳兜底的方式将边梁捆绑牢固龙门吊适当受力龙门架先提起边梁横向移动移动顺序为由边至中 移动一片支撑固定一片横移就位后加固旧梁 切断梁板横隔梁及湿接 年 第 期 高占波:跨墩龙门架在桥梁加宽改造中的应用缝连接钢筋重新绑扎横隔梁连接处钢筋原横隔梁处钢筋扳直后与对应的钢筋单面焊接湿接缝施工细节处理与横隔梁相同 梁横移如图 所示图 梁横移 新梁安装旧梁横移就位后新梁通过已完成半幅桥面借助专用运梁车运至桥上用两台龙门架将新梁兜底捆绑后缓慢吊起然后横向移动至安装位置缓缓放下就位到安装好的临时支座上将新、旧梁横隔梁钢筋进行焊接检查确认固定牢固后松开天吊取下钢丝绳新梁安装完成 新梁安装如图 所示 新梁安装完成后依次焊接横隔梁钢筋、湿接缝钢筋安装模板浇筑混凝土图 新梁安装 施工控制要点()龙门吊要选择正规生产厂家生产制造经技术质量监督局检验合格的产品投入使用()盖梁加长要考虑桥梁全宽并保证龙门架支腿成桥外侧边缘留有 安全距离并进行盖梁承载能力验算()所有工作全部通过旧桥上部来完成施工时要考虑材料运输通道和通行高度()根据施工工艺需要采取半幅施工方法即每孔 片梁先拆除半幅 号至 号梁按照 号到 号的顺序将 片梁横移就位然后再施工左半幅按照 号到 号的顺序将梁依次横移到改建后 号到 号的位置最后通过已经完成的左半幅桥面将新梁运到安装孔将梁安装至加宽后的 号梁位置()龙门架支腿高度要根据现场实际情况确定主要包含盖梁顶面至改造后桥面高度、运梁炮车高度、新预制梁高度等参数由此确保新梁安装时龙门架能够顺利将新梁从运梁车上吊起()由于半幅施工龙门架行走轨道不能位于龙门架中心线处避免偏向一侧导致龙门架不平衡要根据力矩平衡原理准确计算出龙门架顶升行走时天车停留位置和力矩小的一侧需要配重重量()龙门架工作前要安排专人检查缆风绳固定情况以及门架上起吊天车是否解除限制()顶升装置将龙门架顶起后内置顶升架底端要用枕木垫实以防行走过程中液压油缸漏油 成本对比分析该工程共计完成 片旧梁横移动新安装 片 梁总费用约 万元平均每片梁约 元每片梁混凝土平均 因此每立方米混凝土横移及安装单价为 元 按照当前市场价格架桥机安装梁板每立方米混凝土价格约 元因此对于旧桥加宽需要把旧梁按照“一拆一安”的过程进行折算每立方米价格为 元 通过调研比对发现采用跨墩龙门架经济合理安全可靠 结语近年来随着交通量日益增长大部分位于国省干线的桥梁已不能满足通行需求 建设资金有限的条件下在中短期内改善交通通行状况应优先选择经济实用的桥梁加固维修方案 通过红庙子辽河大桥改造工程案例分析跨墩龙门架成功应用并顺利完成旧梁横移和新梁安装任务可为此类桥梁改造加固总结经验数据以供相关研究人员参考借鉴参考文献 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构加固设计规范:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.起重设备安装工程施工及验收规范:.北京:中国计划出版社.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.起重机械安全规程:.北京:中国标准出版社.(下转第 页)北方交通 年 第 期程场地环境类别、地表水与地下水的排泄补给关系综合判定场地区环境水对混凝土结构均具有弱腐蚀性在长期浸水下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性在干湿交替下具有微腐蚀性()按环境类型:地基土对混凝土结构具有微腐蚀性 按地层渗透性:地基土对混凝土结构具有微腐蚀性地基土对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性()桥址区地形起伏较大建议施工图阶段加密钻孔布设详细查明桥址区工程地质条件参考文献 中华人民共和国交通运输部.公路桥梁抗震设计规范:/.北京:人民交通出版社股份有限公司.中华人民共和国交通运输部.公路工程地质勘察规范:.北京:人民交通出版社.(.).(上接第 页)(.).北方交通 年 第 期