浅谈连续梁群建设及安全防控研究

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  摘 要:连续梁主要布设于跨河、跨既有道路区域,因其所处位置的特性性,在施工其主体结构时使用的临时支撑体系对连续梁的施工安全、进度、成本有很大影响,尤其对在拥有多种跨度的连续梁群的项目中显示得更为明显。本文结合国外某项目特大桥连续梁施工实践,对支架、挂篮、兜底等的设计及连续梁群的人员及材料组织进行介绍,重点阐述了设计方案的兼容性及施工安全防控的要点等。
  关键词:连续梁群;设计优化;临时支撑
  0 引言
  雅万高铁项目全长150公里,连接印度尼西亚首都雅加达和第四大城市万隆,最高设计时速350公里,计划3年建成通车。届时,雅加达至万隆的车程将由现在的3个多小时缩短至40分钟,因印度尼西亚为土地私有制国家,雅万高铁大部分设计线路为沿国有高速公路旁并行,该条高速公路旁居住大量村落,纵横交错布设大量的高速公路天桥、岔道、河流,造成雅万高铁沿线连续梁数量多,多数位于高速公路旁,施工受行车干扰大,连续梁施工进度控制难,施工安全要求高。
  如何根据雅万高铁现有施工条件及印尼当地建筑材料,组织好连续梁的施工组织建设,合理设计连续梁临时支撑体系,安全平稳的建设好标段施工任务,是雅万高铁参建方最为注重事项,这也为后续建筑企业开拓国外高铁市场起到借鉴意义。
  1 工程概况
  DK226特大桥全长39 km,简支梁1 018榀,现浇梁40 m箱梁3榀,连续梁25联(含2联6*32 m道岔连续梁),其中23联连续梁跨越高速公路匝道或天桥,2联跨越河流,除道岔连续梁外,其余连续梁截面采用单箱单室、变高度、变截面直腹板形式,主墩采用双肢实体墩,墩柱断面为圆端型。25联连续梁中的小跨度连续梁主要分部在DK226特大桥小里程方向(雅加达方向),大里程方向(万隆方向)主要布设的是大跨径连续梁。
  2 连续梁群临时支撑体系设計
  2.1 连续梁设计优化
  为尽量减少连续梁数量,降低施工难度,通过对本标段的连续梁具体跨度及对连续梁跨河和跨既有道路进行仔细调查,主动编制优化调整布置方案,经过与业主方、设计方、监理方的多次对接,将本标段1联跨度为(72+128+72)m、1联跨度为(48+80+48)m、2联跨度为(55+100+55)m、1联跨度为(32+48+32)优化为标准简支梁加非标准简支梁的多跨度组合形式,极大的缓解了现场施工压力,通过最终优化设计,确定了标段内的25联连续梁(含2联6*32 m道岔连续梁)的具体跨度,管段内跨度48 m连续梁共8联;跨度64 m连续梁共5联,结构组合形式:(40+64+44)m;跨度70 m连续梁共3联,结构组合形式:(45+70+45)m;跨度80 m连续梁共2联,结构组合形式:(48+80+48)m;跨度100 m连续梁1联,结构组合形式:(55+100+55)m;跨度128 m连续梁1联,结构组合形式:(68+128+70)m;三跨以上连续梁共3联,结构组合形式:(40+80+80+40)m、(40+64+45+64+40)m、(42+64+64+42)m;道岔连续梁共2联:DK40+057.67(6*32 m)、DK41+763.36(6*32.6 m)。
  2.2 0#块临时支撑体系方案比选
  经编制具体施工方案与实践论证,项目技术人员根据现场实际情况及项目材料的周转性,确定管段内连续梁0#块采取墩旁钢管支架及托架的形式进行施工,墩旁钢管支架的优点为:能有效的将桥墩0#块荷载有效的传达到地面以下,能更安全地支撑住上部荷载,并能给0#块施工提供一个宽松的工作面,缺点为:占地面积较大,材料要求多,施工周期长;托架施工优点为:占地面积小,施工周期短,能快速有效的安装完成。缺点为:为上部空间提供的作业面积不如墩旁钢管支架大,且受力全部传递到桥墩,支撑性不如钢管立柱支架强,根据连续梁的周围条件及上部施工荷载,确定跨度64 m以上的连续梁采取托架的形式施工0#块,其余连续梁采取墩旁钢管支架的形式进行施工。
  2.3 边跨现浇段支撑体系的确定
  结合0#块临时支撑体系墩旁钢管支架的优缺点,经过现场既有埋设管线调查,确定了边跨现浇段的支撑体系,即:在无地下预埋管线的情况下,地面以下采用施打预制管桩,平地面高程施做开挖扩大基础,顶部采用钢管支架的形式施工边跨现浇段;在有地下预埋管线,无法施打预制管桩的情况,采用拼装整体承插型盘扣式钢管支架的支撑形式施工边跨现浇段。
  2.4 挂篮及兜底形式确定
  挂篮是连续梁桥悬臂浇筑施工过程中必须的临时结构,关系到施工的安全以及后期桥梁的线形控制,因菱形挂篮具有挂刚度大,变形小,结构简单,作业面开阔,往前推移方便等优点,本标段内连续梁所用挂篮均采用菱形挂篮,因本标段跨度48 m连续梁共8联;跨度64 m连续梁共5联,该两种跨度连续梁数量占总连续梁数量的一半,为能让这两种跨度间的连续梁挂篮能实现周转,节约挂篮投入费用,经过查询连续梁结构设计图纸计算两种连续梁腹板处预应力钢绞线位置的差异及最重节段混凝土之间的差异,最终确定了适用64 m转48 m跨度挂篮的主桁架的结构及吊点的布设形式。
  针对挂篮使用安全,防止精轧螺纹钢失效,造成挂篮底模系统掉落,决定采取在挂篮门联及上横梁与底模系统的精轧螺纹钢连接部位增加钢丝绳连接底模系统中的前下横梁和后下横梁,做双重保护效果,极大的将挂篮底模板系统下载的概率降到了最低,并根据挂篮的大小制定了专业兜底工装,兜底采用50 mm等边角钢,40 mm*40 mm方管及3 mm花纹钢板制作而成,重量约2.5 t左右。
  3 连续梁施工人员及材料组织
  因雅万高铁是中国高速铁路从技术标准、勘察设计、工程施工、装备制造、物资供应,到运营管理、人才培训、沿线综合开发等全方位整体走出去的第一单项目,而印度尼西亚主要是以公路交通为主,常用的桥梁为钢-混凝土结合梁形式,不管是现场施工作业工人及适用于高铁建设用的材料选用均可以说是一篇空白,若全部从中国招聘连续梁施工作业工人,不管是施工成本巨大还是与将中国高铁技术推广出去的理念相违背,故对于现场施工作业工人,采用从中国招聘熟练的技术工种,建立培训学校,以老师带徒的方式由点到面的推广连续梁施工技术,以一个连续梁为样板,通过中国人带印尼人,印尼人再带印尼人并通过项目部技术、质检人员过程盯控的方式解决施工人员短缺的问题,最终实现了一个连续梁仅需配置2~3名中国技术工人,剩余全部由印尼工人施工的局面,极大的减低了施工成本;针对连续梁主体结构使用的材料,通过在印尼市场的调查,对印尼国土没有的材料,采用从国内进行成批量采购,针对辅助施工材料,一律利用印尼本土现有材料进行改造或组合来满足现场施工要求。
  4 结语
  通过对连续梁群的建设及安全防控研究,在连续梁群临时支撑体系设计优化及施工人员及材料组织两个方面,综合描述了海外高铁连续梁的设计研究思路,给今后海外高速铁路建设积累了可供参考的经验,同时,如何在海外将中国高速铁路设计及建设的过程中充分的将当地资源与本土化材料及设备运用到高铁建设中来,为今后海外高铁建设继续深入研究的课题之一。
  参考文献:
  [1]田晶,王柳.高铁多次跨既有线连续梁安全防护研究[J].建筑学研究前沿,2007(8):126.
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