栗子坪1號(hào)大橋整體式大蓋梁施工技術(shù)

歐陽龍順

(核工業(yè)華南建設(shè)工程集團(tuán)公司,廣東廣州 510000)

栗子坪1號(hào)大橋整體式大蓋梁施工技術(shù)

歐陽龍順

(核工業(yè)華南建設(shè)工程集團(tuán)公司,廣東廣州 510000)

栗子坪1號(hào)大橋整體式大蓋梁工程其大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連接剛構(gòu)梁曲線和高墩非常復(fù)雜,大蓋梁的線性和內(nèi)力與施工技術(shù)緊密相連。通過對(duì)工程情況、計(jì)劃安排以及施工準(zhǔn)備等進(jìn)行有效分析,結(jié)合相關(guān)理論計(jì)算和相應(yīng)的實(shí)踐進(jìn)行技術(shù)性的探討與總結(jié),并制定科學(xué)的施工方案,從而確保了大蓋梁施工取得成功。

栗子坪大橋;整體式大蓋梁;施工技術(shù)

1　工程概況及施工方案

(1)栗子坪1號(hào)大橋位于石棉縣栗子坪鄉(xiāng),南婭河沿河谷蜿蜒而行,具有明顯的山區(qū)河流特征。橋梁大部分地段所在山坡近直立,坡高約20～30 m，并且橋梁軸線基本處于陡坎坡眉附近,橋墩地形陡峻。墩原設(shè)計(jì)為左右分離式蓋梁,樁基采用每半幅2根方墩,因此,原設(shè)計(jì)該3個(gè)橋墩中每個(gè)橋墩有兩個(gè)墩柱處于河流正中,方墩將影響姚河壩電站的正常泄洪,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全也造成較大影響,因此,設(shè)計(jì)院對(duì)栗子坪1號(hào)橋3個(gè)橋墩下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變更設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)變更后采用整體式預(yù)應(yīng)力蓋梁,樁基和橋墩的位置靠近河道兩邊陡峭的巖石上,河道中央不設(shè)橋墩。由于該處地形特殊,樁基、橋墩均位于陡峭的巖石上,且樁位附近由于地勢(shì)陡峭不能為施工提供操作場(chǎng)地,特別是整體式蓋梁的施工難度更大「1]。

(2)施工方案是對(duì)橋下河道的地基進(jìn)行處理后,建兩個(gè)混凝土臨時(shí)墩,并用萬能桿件拼裝成兩個(gè)高度以蓋梁底為限的支柱,在混凝土方墩上預(yù)埋鋼構(gòu)件,橫橋向用工字鋼和貝雷片組合形成蓋梁的承重面,然后在上面進(jìn)行鋼筋混凝土施工。由于河底到蓋梁有40 m高,臨時(shí)支柱的穩(wěn)定可通過每隔一定距離在混凝土墩柱預(yù)埋鋼構(gòu)件,橫向通過工字鋼連接使其成為一個(gè)整體,這樣通過臨時(shí)支柱將蓋梁跨徑由30 m變成10 m，以減少施工難度。此方法,構(gòu)件較小,可用吊車開到河道下面進(jìn)行施工,但必須在枯水期施工。這個(gè)方案安全性高,費(fèi)用較低,便于施工操作。

(3)施工流程:搭設(shè)鋼管支架→接觸面鑿毛清洗→測(cè)量放樣→底模安裝→蓋梁鋼筋綁扎、波紋管設(shè)置及穿鋼絞線→側(cè)模支立→混凝土澆筑→模板拆除→混凝土養(yǎng)生→張拉、壓漿→支架拆除。

2　施工準(zhǔn)備

(1)人員安排(見表1)

表1　人員安排表

(2)在機(jī)械配置上,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況,適當(dāng)增加投入,以滿足施工需求(見表2)。

表2　機(jī)械配置表

(3)在材料準(zhǔn)備上,該項(xiàng)工程施工所需鋼筋、鋼絞線、錨具等均為甲供,進(jìn)場(chǎng)后試驗(yàn)室做好檢驗(yàn)工作,合格后投入使用;混凝土采用商品混凝土,試驗(yàn)室提前做好配合比驗(yàn)證工作,合格后投入使用;側(cè)模板采用定型鋼模,為保證該蓋梁的外觀質(zhì)量,模板根據(jù)圖紙尺寸,由專門的模板加工工人到模板改裝現(xiàn)場(chǎng)加工,現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收合格后投入使用。模板配備:根據(jù)總體工期要求及工程量,底模模板2套,側(cè)模模板配備1套「2]。

(4)水電的提供上,生產(chǎn)、生活用水采用自來水,接水管至施工區(qū)和生活區(qū)。生產(chǎn)用電由項(xiàng)目部邊上的630 kVA變壓器直接架線至施工現(xiàn)場(chǎng),同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)配備2臺(tái)200 kW的發(fā)電機(jī)作為備用電源。

(5)在施工技術(shù)的準(zhǔn)備過程中,首先復(fù)核施工圖紙,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)溝通解決。編制施工、安全技術(shù)交底和施工方案,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有負(fù)責(zé)人、技術(shù)員、工班長(zhǎng)、操作人員進(jìn)行逐級(jí)交底,將施工要點(diǎn)、注意事項(xiàng)及安全文明施工交代清楚。然后,復(fù)核導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn),必要時(shí)進(jìn)行加密控制;做好測(cè)量?jī)x器的檢修和校準(zhǔn)工作。最后,試驗(yàn)室做好相關(guān)原材的驗(yàn)證、檢驗(yàn)、報(bào)批工作。

3　栗子坪整體蓋梁支架方案設(shè)計(jì)及計(jì)算方式

(1)栗子坪1號(hào)大橋15#墩蓋梁采用落地支架整體現(xiàn)澆施工。該工程蓋梁施工支架采用Φ426 ×10鋼管作立柱,立柱頂設(shè)樁帽布置卸荷砂箱,砂箱上布置4組2I56b作主橫梁,其上布置10排單層貝雷梁作縱向主梁支撐,貝雷梁上布置I25 a分配梁及模板。墩身設(shè)牛腿作支架兩端支撐,牛腿采用2I32b組合而成。

(2)栗子坪整體蓋梁支架方案的計(jì)算方式是采用定額,在定額中的部分機(jī)械、人工及材料根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做部分調(diào)整。根據(jù)施工單位提供的圖紙,該工程中應(yīng)用的施工支架的受力模式為空間組合結(jié)構(gòu),本文采用結(jié)構(gòu)通用有限元軟件MIDAS進(jìn)行計(jì)算。主要計(jì)算內(nèi)容有:在支架荷載作用下,施工支架的撓度和內(nèi)力情況;在支架荷載作用下,施工支架的穩(wěn)定性情況。對(duì)分配梁截面特性、貝雷梁截面特性、支墩的截面特性、牛腿的截面特性等做了相應(yīng)的計(jì)算分析。

(3)支架自重,對(duì)于支墩和貝雷梁的鋼構(gòu)件,桿件的密度取為7 850 kg/m3。支架荷載,蓋梁傳遞給支架的荷載主要來自蓋梁自重。根據(jù)施工單位提供的支架荷載,主要荷載參數(shù)有:跨中蓋梁自重739.7 t(長(zhǎng)30 m);模板荷載:2 000 N/m2;施工人員及機(jī)械荷載:2 500 N/m2;振搗混凝土荷載:2 000 N/m2;風(fēng)荷載:設(shè)計(jì)風(fēng)速取18.6 m/s(10 a 一遇),工作風(fēng)速取12.8 m/s(6級(jí)風(fēng))。關(guān)于荷載組合系數(shù),考慮兩種荷載組合形式,即標(biāo)準(zhǔn)組合和基本組合。本計(jì)算除施工人員、機(jī)械及振搗荷載、風(fēng)荷載視為活載以外,其它荷載如支架自重、現(xiàn)澆段自重荷載、模板荷載等均視為恒載。荷載組合形式:標(biāo)準(zhǔn)組合=∑恒載+∑活載;基本組合=1.2∑恒載+1.4∑活載。以上組合中,標(biāo)準(zhǔn)組合用來評(píng)價(jià)剛度及穩(wěn)定性指標(biāo),基本組合用來評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)。

(4)主要進(jìn)行以下兩種工況計(jì)算:蓋梁現(xiàn)澆支架搭設(shè)完成未澆筑混凝土前,蓋梁混凝土澆筑后未達(dá)強(qiáng)度前。分配梁計(jì)算結(jié)果有兩種:撓度結(jié)果與內(nèi)力結(jié)果。分配梁模型計(jì)算撓度結(jié)果:跨中最大撓度約為0.2 mm,撓度與跨度的比值為:

同時(shí)還有,支墩計(jì)算結(jié)果和位移計(jì)算結(jié)果,支墩的穩(wěn)定驗(yàn)算分為整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。牛腿的計(jì)算結(jié)果分為:牛腿作用荷載結(jié)果、內(nèi)力結(jié)果以及牛腿的反力結(jié)果,見表3、表4。

表3　牛腿應(yīng)力結(jié)果

表4　牛腿反力結(jié)果

4　施工注意事項(xiàng)和安全措施

(1)蓋梁擬采用一次澆筑成型,澆筑時(shí)充分考慮墩柱及鋼管支架受力情況,先澆筑兩個(gè)墩柱處,然后澆筑鋼管支架頂部,最后合攏。澆搗過程需要考慮到支架均勻受力,且控制澆搗速度,不宜過快,并派專人在模板旁邊守護(hù)。鋼筋使用必須有出廠質(zhì)量證書和試驗(yàn)報(bào)告單。所有鋼筋需抽取試樣做原材力學(xué)性能試驗(yàn),需要做焊接試驗(yàn)的還應(yīng)做焊接試驗(yàn)。鋼筋綁扎時(shí),在底模及側(cè)模上按要求放置保護(hù)層墊塊,確保保護(hù)層滿足要求。脫模劑必須使用符合要求的同一品種,涂抹必須均勻,厚度一致,以利于拆模。涂刷好后及時(shí)進(jìn)行拼裝、覆蓋,避免沾上灰塵?；炷恋竭_(dá)現(xiàn)場(chǎng)后試驗(yàn)人員必須檢查和易性和坍落度。運(yùn)送混凝土須與施工進(jìn)度相適應(yīng),保證混凝土從攪拌到澆注的時(shí)間不得超過混凝土的初凝時(shí)間。澆筑混凝土期間應(yīng)設(shè)專人檢查模板、鋼筋等穩(wěn)固情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形、移位時(shí)應(yīng)及時(shí)處理「3]。

(2)建立、健全并運(yùn)行質(zhì)量保證體系,按照項(xiàng)目部質(zhì)量計(jì)劃開展質(zhì)量管理工作,橫向展開到各個(gè)專業(yè),縱向分布到每個(gè)作業(yè)點(diǎn),做到橫向到底,縱向到邊。保證整個(gè)項(xiàng)目部的信息全面、及時(shí)和準(zhǔn)確。每一個(gè)參與人員均明確自身職責(zé)和質(zhì)量要求。做好商品混凝土的質(zhì)量控制,試驗(yàn)人員不定期對(duì)商混站材料進(jìn)行抽查,進(jìn)場(chǎng)混凝土做好坍落度試驗(yàn)「4]。模板在每一次使用前,必須進(jìn)行認(rèn)真清理,全面檢查模板表面光潔度,不允許有殘存的混凝土漿,保證模板平整、完好無孔洞,然后噴刷脫膜劑。模板拼縫有明顯的縫隙者,必須采用油膩?zhàn)优?角縫采用雙面膠帶粘貼?，F(xiàn)場(chǎng)的混凝土必須進(jìn)行坍落度的檢測(cè)并記錄,若混凝土有離析現(xiàn)象或坍落度不合格時(shí)不得進(jìn)行澆筑。同時(shí)保證夜間施工的照明,并對(duì)施工過程中的隱患進(jìn)行及時(shí)處理等等。

5　結(jié)語

在整個(gè)施工過程中應(yīng)加強(qiáng)安全管理,及時(shí)排除安全隱患,并對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn),做到文明施工,落實(shí)相關(guān)的施工方案和要求,從而促使整個(gè)施工過程順利進(jìn)行。

「1] 杜春林.涪陵烏江二橋單索面斜拉橋主梁優(yōu)化設(shè)計(jì)「J].世界橋梁,2010，6(13):112-115.

「2] 劉山洪.預(yù)應(yīng)力橋梁張拉技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用「J].橋梁施工技術(shù), 2012，6(15):12-25.

「3] 劉德寶.橋梁結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方法「J].橋梁建設(shè),2012，6(15):35-45.

「4] 劉東.吊拉組合橋施工工藝研究「J].橋梁建設(shè),2010，6(11):15-18.

U445

B

1009-7716(2015)12-0104-03

2015-07-20

歐陽龍順(1983-),男,湖南長(zhǎng)沙人,工程師,從事路橋施工管理工作。