大橋主墩承臺套箱設(shè)計及施工技術(shù)

齊運鑫

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

0 前 言

吊裝是承臺施工中重要的技術(shù)方式，靈活運用鋼棧橋平臺，將其作為支點展開吊裝作業(yè)，此環(huán)節(jié)吊桿施工精度尤為關(guān)鍵，將對工程質(zhì)量帶來直接影響，同時也是工程中的技術(shù)難點。上承重梁安裝作業(yè)時需要靈活調(diào)節(jié)吊點，要求標高與水平度滿足設(shè)計要求，并控制好下放高度，以順利完成吊裝施工作業(yè)[1]。

1 工程概況

本文所探討項目為汕湛高速公路云浮至湛江段及支線工程第TJ22標，該段起訖樁號為K210+020～K223+487.48，總長度13.467為km。該標段設(shè)置有羅江橋，具體的樁號為K220+548.5～K221+150，現(xiàn)場施工環(huán)境復雜，上跨鄉(xiāng)道Y467、Y453以及羅江。根據(jù)設(shè)計要求，本橋16#～19#墩均設(shè)置在羅江中，所用承臺數(shù)量共8個，各自規(guī)格一致，均為長×寬×高=8.2 m×3.2 m×2.5 m，頂?shù)讟烁叻謩e為+10.8 m、+8.3 m，使用到規(guī)格為φ2 m的灌注樁，以便給基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定的支撐。施工中采用C30混凝土，根據(jù)設(shè)計要求混凝土總用量為65.6 m3。

2 鋼套箱制作

交由指定的廠家采取特定工藝形成鋼套箱，主要由側(cè)模、鋼底模與橫圍囹構(gòu)成，均采取的是分片制作的方式，通過平板車轉(zhuǎn)移到施工現(xiàn)場以便完成拼裝作業(yè)。

3 套箱設(shè)計施工技術(shù)

3.1 鋼套箱安裝

1)上承梁安裝。結(jié)束樁基施工作業(yè)后，需針對鋼平臺承臺處采取處理措施，該處需設(shè)置長12 m(橫向)、寬7 m(順橋向)的孔，主要目的在于為施工材料的順利出入提供支持。以承臺結(jié)構(gòu)尺寸為基準，在指定的鋼構(gòu)廠完成加工作業(yè)，隨后轉(zhuǎn)移到施工現(xiàn)場以便做進一步的組拼。

選取承臺中心處，于該處通過橫橋向布置的方式設(shè)置適量的雙拼I45b鋼梁，各部分長度均為1 m，彼此間距2 m，將其作為上承梁支點使用。技術(shù)人員對其加以檢測，合理調(diào)節(jié)支點，若出現(xiàn)不平整之處可使用鋼板墊平，使得上承重梁保持水平狀態(tài)。

經(jīng)調(diào)平處理后展開承重梁吊裝作業(yè)，使其到達指定的位置，并通過焊接的方式實現(xiàn)與支點的穩(wěn)定連接。上承梁平面布置圖如圖1所示。

圖1 上承梁平面布置圖

2)精軋螺紋鋼安裝。此環(huán)節(jié)施工的前提在于結(jié)束上承梁安裝作業(yè)，隨后即可設(shè)置精軋螺紋鋼筋，將其準確地穿過上承梁。調(diào)節(jié)精軋螺紋鋼的位置，要求其下端頭正好處于標高+10.5 m處，滿足此要求后擰緊螺帽。

3)安裝下承梁及次梁。利用吊車展開吊裝作業(yè)，將長12 m的雙拼I45b下承梁轉(zhuǎn)移到指定位置，即+10.3 m標高處，在此基礎(chǔ)上可下放精軋螺紋剛使其能夠順利穿過下承梁，并完成墊片與螺帽的安裝作業(yè)。

經(jīng)焊接的方式處理螺栓，隨后下放下承梁，完成9 m長雙拼I36a次梁的安裝作業(yè)，通過焊接的方式實現(xiàn)與下承梁的連接。

4)模板拼接。做好準備工作，通過焊接的方式安裝4根φ16導向桿，使其能夠與鋼護筒達到穩(wěn)定連接狀態(tài)，控制好該結(jié)構(gòu)長度，深入封底混凝土的深度至少為10 cm。

底模位置尤為關(guān)鍵，與鋼護筒間距以4 cm為宜，并在二者之間設(shè)置P60-4型橡膠止水帶，使用到規(guī)格為23 cm×10 cm×1 cm的鐵板，將該結(jié)構(gòu)一端牢牢壓住止水帶，余下一端通過鉸接的方式與底模鋼板相連，要求各鐵板間距為30 cm。緩慢下放鋼套筒，達到指定標高后需要旋緊壓板螺母，此舉目的在于利用壓板壓緊止水帶，以發(fā)揮出優(yōu)良止水效果，如圖2所示。

圖2 止水帶布置圖

側(cè)模拼接前需做好準備工作，各模板形成的接縫處都要設(shè)置遇水膨脹橡膠條，要求各處厚度均為1 cm，確保各螺栓處于緊固狀態(tài)，否則將對止水效果產(chǎn)生影響。處理側(cè)模外側(cè)次梁，該處通過焊接的方式設(shè)置I18工字鋼，將該結(jié)構(gòu)作為模板限位使用。針對各側(cè)模的固定處理，需使用到φ20 mm的對拉螺栓，要求彼此間距均為725 mm。關(guān)于側(cè)模頂部的處理，需使用到[18槽鋼，從而形成頂部側(cè)模。

5)鋼套箱整體下放。做好側(cè)模拼裝作業(yè)后精確標識精軋螺紋鋼，使其與承臺底部標高相對應，在此過程中適當調(diào)節(jié)螺帽，緩慢下降最終到達指定位置。

6)安全防護設(shè)施?，F(xiàn)場施工存在安全隱患，需在鋼套箱周邊設(shè)置安全護欄，并掛設(shè)防護網(wǎng)。

3.2 鋼套箱制作及拼裝的質(zhì)量標準

1)鋼套箱整體尺寸應滿足設(shè)計要求。

2)分片制作時各部分尺寸應足夠合理，結(jié)束拼裝作業(yè)后再處理套箱內(nèi)側(cè)壁錯位區(qū)域，該處使用玻璃硅膠涂抹，并具有平整性[2]。

3)達到二級焊縫要求，較特殊的是側(cè)壁鋼板，該處以雙面焊接的方式為宜。

4)模板運輸時輔以保護措施，不可發(fā)生變形現(xiàn)象。

5)處理鋼套箱模板內(nèi)側(cè)，針對該處拋光處理，隨后噴涂環(huán)氧富鋅防銹漆，并于外壁刷涂防腐油漆。

3.3 封底混凝土施工

封底施工所用材料為C30水下混凝土，所得結(jié)構(gòu)厚度50 cm。

承臺施工中，需向其中預埋50 cm長的DN500PVC管，主要作用在于結(jié)束澆筑施工后可滿足抽水要求。

采用泵送的方式將混凝土轉(zhuǎn)移到鋼套箱中，壓實作業(yè)時優(yōu)先處理止水帶處的混凝土，并輔以人工刮平處理。結(jié)束封底混凝土澆筑且經(jīng)過3 d后，需啟動水泵抽水，在此基礎(chǔ)上利用風鎬鑿除樁頭。本工程中，樁頂標高+8.45 m，經(jīng)鑿除作業(yè)后需明確標識且不可對樁頭完整性造成影響。

3.4 鋼筋制作、安裝

針對各批次進場的鋼筋展開全面的檢驗，核對數(shù)量、規(guī)格等信息，并通過抽樣試驗的方式分析其質(zhì)量情況[3]。鋼筋材料遵循的是分類堆放原則，控制堆放區(qū)域高度，應高出地面30 cm，利用帆布覆蓋，以免結(jié)構(gòu)發(fā)生受潮等問題。

鋼筋焊接作業(yè)時，單面搭接長度需達到10D，若為雙面焊接此時搭接長度需達到5D，控制同一斷面接頭數(shù)量，相較于鋼筋總量而言應在該值的50%以內(nèi)。

有序運輸鋼筋并使其到達指定施工場所，隨之展開綁扎作業(yè)。需明確的是，在此之前應做好封底混凝土頂部的測量放線工作以得到縱橫軸線，在此基礎(chǔ)上合理安裝鋼筋骨架。承臺預埋墩柱鋼筋，此類結(jié)構(gòu)采取定位架固定的方式，確保后續(xù)澆筑過程中不出現(xiàn)移動等現(xiàn)象。

鋼筋施工質(zhì)量尤為關(guān)鍵，需注重如下內(nèi)容：①所有進場鋼筋都要出具合格證等相關(guān)資料；②規(guī)格、尺寸等方面都要與設(shè)計要求相符，誤差在10 mm內(nèi)；③確保焊接質(zhì)量；④骨架綁扎應足夠牢固；⑤預埋合適數(shù)量的鋼筋，位置應滿足設(shè)計要求。

基于上述原則完成鋼筋綁扎作業(yè)，利用對穿螺栓穿過模板，從而達到緊固螺栓的效果，且要使用內(nèi)支撐頂杠，將其置于模板頂端，使得模板處于相對垂直的狀態(tài)。

3.5 混凝土的施工

經(jīng)試驗確定合適的配合比，要求混凝土的流動性與和易性都足夠良好。為施工現(xiàn)場適配多臺運輸能力為10 m3的罐車，順利完成運輸作業(yè)。

承臺結(jié)構(gòu)采取分層澆筑的方式，要求各層厚度介于30～40 cm，每完成一層澆筑施工后隨即展開振搗作業(yè)，不可出現(xiàn)漏振現(xiàn)象。由于承臺底部分布有大量鋼筋，考慮到這一問題，分層厚度取最小值；承臺中上部的鋼筋數(shù)量較少，此部分施工的分層厚度以最大值為宜。入?；炷炼逊e高度應得到合理的控制，適當增加承臺下料口數(shù)量，經(jīng)振搗處理后要求上下層達到緊密連接的狀態(tài)，各層施工間隔時間不可超過0.5 h。

本工程中使用插入式振搗棒，為滿足現(xiàn)場作業(yè)需求，數(shù)量為4臺。相較于設(shè)備作用半徑而言，實際施工中振搗棒移動間距需在該值的1.5倍以內(nèi)，且不可對鋼筋等結(jié)構(gòu)造成影響，若混凝土停止下沉、不存在氣泡且表面出現(xiàn)泛漿(但不發(fā)生離析現(xiàn)象)，表明振搗質(zhì)量符合設(shè)計要求。

3.6 混凝土收漿抹面及鑿毛

檢測混凝土狀態(tài)，在尚未初凝時便要展開2～3次收漿抹面，當達到終凝狀態(tài)后需要使用土工布保濕養(yǎng)生。經(jīng)養(yǎng)護后，墩柱處需進行鑿毛處理并將殘渣用水沖洗干凈。

4 結(jié)束語

汕湛高速特大橋主墩鋼套箱已經(jīng)順利完工，根據(jù)實際施工情況，各施工環(huán)節(jié)有序推進，經(jīng)檢測后未出現(xiàn)變形等不良問題，與設(shè)計要求相符，實現(xiàn)了高品質(zhì)、高效率的基本目標。

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