鹽洲跨海大橋施工技術管理研究

羅日陽

(惠東縣交通工程建設服務中心，廣東 惠東 516300)

0 前 言

跨海大橋建設難度遠大于普通橋梁，這與跨海大橋修建環(huán)境和建設長度要求密切相關，跨海大橋不僅需要克服惡劣的海洋氣候環(huán)境，還需要克服海峽地質構造多樣化、海水長期侵蝕、臺風風振等多方面影響[1-5]，亟需對跨海大橋特有的施工技術要點加以研究，推廣有價值跨海大橋施工工藝和施工管理方法，在確保施工工期和施工質量的前提下，盡量節(jié)約施工成本，創(chuàng)造跨海大橋施工的最優(yōu)效益[6]。

1 工程概況及施工難點

廣東省惠東縣新吉鹽公路鹽洲跨海大橋及橋頭引道建設工程項目是橫跨考洲洋連接黃埠和鹽洲的一座大橋，包括鹽洲跨海大橋及引道、A線、B線。鹽洲跨海大橋項目于2010年3月正式開工，于2012年12月完工。鹽洲跨海大橋起訖點樁號為K7+257.3-K8+372.7，全長1 105.4 m，橋梁跨徑組合為17×20 m預應力混凝土空心板(先簡支后橋面連續(xù))+22×30 m預應力混凝土T梁(先簡支后結構連續(xù))+5×20 m預應力混凝土空心板(先簡支后橋面連續(xù))。全橋按單幅雙向4車道設計，橋面全寬23.5 m。鹽洲跨海大橋某跨簡支空心板結構見圖1。

a)立面圖

鹽洲跨海大橋處于海水環(huán)境中，該段海水對混凝土具有強結晶類、結晶分解復合類腐蝕性，對結構物腐蝕性較強。因此，對鹽洲跨海大橋中結構物的耐久性和施工要求較高，這是跨海大橋施工的一大特點。且鹽洲跨海大橋處于III類腐蝕環(huán)境，根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG 3362—2018)[7]和《公路工程混凝土結構防腐技術規(guī)范》(JTG/T B07-01—2006)[8]進行橋梁耐久性設計，根據(jù)橋梁所處環(huán)境對鋼筋混凝土結構腐蝕作用等級劃分為：橋梁上部構造結構為E級、橋墩和橋臺基礎為D級、受浪濺的橋墩F級、露出地面的墩柱為F級。

2 鹽洲跨海大橋主要施工方法

2.1 樁基礎施工

鹽洲跨海大橋樁基礎共141根，其中Ф1.3 m的12根；Ф1.5 m的60根；Ф1.6 m的69根；均按摩擦樁設計。根據(jù)施工條件、地形環(huán)境，0#～26#墩、38#～45#臺處于淺海區(qū)，樁基礎采用筑島圍堰施工，27#～37#墩處于深海區(qū)，樁基礎采用鋼板樁圍堰施工。筑島圍堰和鋼板樁施工工藝如下。

1)筑島圍堰施工工藝：填筑便道→筑島圍堰→測設樁位→埋設護筒→樁機對位→復測樁位→開孔→沖進→終孔→清孔→下檢孔器→下鋼筋籠→下導管→灌注混凝土。

2)鋼板樁圍堰施工工藝：搭設剛棧橋→搭設鋼平臺→插打鋼護筒→布置泥漿循環(huán)系統(tǒng)→測設樁位→樁機對位→復測樁位→開孔→沖進→終孔→清孔→下檢孔器→下鋼筋籠→下導管→灌注混凝土。

2.2 系梁施工

系梁為樁間系梁，設在樁基頂部，高度1.2 m，寬度1.0 m，采用C35混凝土。根據(jù)樁基的不同施工方法，系梁分為筑島圍堰施工和鋼板樁圍堰施工，筑島圍堰的系梁基坑開挖采用機械開挖，邊坡按1 ∶1放坡，若淤泥層較厚需適當插打鋼板樁護坡，基坑四周挖明溝匯集地下水，用水泵抽出。然后進行正常系梁施工。鋼板樁圍堰內(nèi)的系梁施工在鋼板樁插打完成后，采用中粗砂回填至距系梁底約50 cm處，再灌注水下混凝土封底，封底混凝土強度達到70%時即可抽干圍堰內(nèi)的水，進行系梁施工作業(yè)。筑島圍堰系梁和鋼板樁圍堰的系梁的施工工藝如下。

1)筑島圍堰的系梁施工工藝：測量放線→基坑開挖→破樁頭→墊層施工→檢測樁基→測量放線→綁扎系梁鋼筋→安裝模板→驗收→澆筑混凝土。

2)鋼板樁圍堰的系梁施工工藝：插打鋼板樁圍堰→回填中粗砂→混凝土封底→抽水→破樁頭→檢測樁基→測量放線→綁扎系梁鋼筋→安裝模板→驗收→澆筑混凝土→養(yǎng)護。

2.3 墩柱施工

墩柱有直徑1.3 m和1.4 m兩種，采用定型鋼模施工，澆筑C40混凝土。墩柱施工工藝：測設墩柱中心點→安裝柱鋼筋籠→安裝模板→調整模板→驗收→澆筑混凝土→養(yǎng)護。

墩柱鋼筋籠在鋼筋加工場集中制作，運至施工地點用吊機安裝。墩柱混凝土入模采用吊機、吊斗，混凝土通過減速漏斗下到墩柱底部，采用2根Ф50 mm插入式振動棒振搗，拆模后，覆裹薄膜養(yǎng)護。

2.4 蓋梁施工

蓋梁分三種，第一種長23.06 m、高1.615 m、寬1.50 m，適用于1#～16#、40#～43#墩，上部結構為空心板；第二種長22.76 m、高1.714 m、寬1.80 m，適用于18#～38#墩，上部結構為T梁；第三種為過渡墩，適用于17#、39#墩，長23.06 m、高2.755 m、寬1.80 m。均為C50全預應力混凝土。蓋梁施工工藝：安裝鋼棒→安裝工63a→安裝工10→安裝底?！鷾y量放線→綁扎鋼筋→穿波紋管→穿鋼絞線→安裝側模→對拉拉桿→澆筑混凝土→拆模、養(yǎng)護→張拉、壓漿→封錨，蓋梁施工支撐系統(tǒng)見圖2。

圖2 蓋梁施工支撐系統(tǒng)

2.5 空心板施工

鹽洲跨海大橋共有預應力空心板308片，跨徑20 m，板高95 cm，中板底寬159 cm，每跨12片。邊板底寬159 cm，懸臂寬度為55.5 cm，每跨2片?？招陌寰鶠轭A應力先張法施工，預應力筋采用高強度低松弛鋼絞線，規(guī)格為φs15.2 mm，標準強度Ryb=1860 MPa，采用張拉力和伸長量進行雙控，以張拉控制應力為主，張拉控制應力為σk=1395 MPa，伸長量不超過理論伸長量的±6%，采用整體張拉和分步驟放松的方法施工，放松前混凝土強度不小于設計強度的90%。板體混凝土標號為C50。

施工順序：平整場地→梁場建設→張拉臺座建設→臺面清掃、刷脫模劑→鋼絞線下料→鋼橫梁穿設鋼絞線、穿失效管→張拉(預應力20%→40%→50%)→綁扎鋼筋→預應力張拉100%→支?！鷿仓后w混凝土→拆?！忛_鉸縫預埋筋→封端→養(yǎng)護→放張。

2.6 T梁預制與架設

鹽洲跨海大橋主橋共220片T梁，中梁176片；邊梁44片。預制寬度均為1.9 m，梁高2.0 m，支撐端梁肋寬0.5 m，跨中梁肋寬0.2 m，翼板間留0.5 m的濕接縫。預應力混凝土T梁采用后張法預制，吊運安裝，先簡支后結構連續(xù)，為全預應力混凝土構件。T梁采用架橋機架設，施工步驟如下。

步驟1：架橋機在已安裝好的梁面上安裝調試完畢，空載前移前，兩小車退至后支腿附近，收起前支腿，檢查縱向軌道及中、后行走平車，架橋機作好前移準備，T梁預制與架設步驟1見圖3。

圖3 步驟1

步驟2：架機空載前移就位，落下前支腿，使行走平車落在軌道上，中后頂高頂起，中后行走平車由縱向改為橫向，然后中后頂高下落，使中后行走平車落在橫向軌道上，架橋機作好架梁進備。T梁預制與架設步驟2見圖4。

圖4 步驟2

步驟3：用運梁平車將待梁段運至架橋機后跨內(nèi)，前天車先提起混凝土梁的前端吊點，待混凝土梁段后端吊點到達后天車位置時，后天車吊起混凝土梁段后端。T梁預制與架設步驟3見圖5。

圖5 步驟3

步驟4：邊梁安裝，兩起吊天車將邊梁運至架桁機前跨位置，然后下落臨時就位，并臨時固定；架橋機橫移改用邊梁掛架起吊邊梁，整機攜梁橫移至邊梁安裝位置，下落就位，完成邊梁的安裝。T梁預制與架設步驟4見圖6。

圖6 步驟4

步驟5：中梁安裝，兩起吊天車將中梁運至架橋機前跨位置，整機攜梁橫移至該片中梁安裝位置，重復步驟3～5，完成第一跨梁的架設安裝。

步驟6：完成第一跨梁的架設安裝后，對架橋機進行安全檢査，無問題后頂起中、后頂高支腿，中后行走平車由橫向轉為縱向，中后頂高下落使行走箱落在縱行軌道上，兩小車退至后支腿附近，收起前支腿，架橋機作好前移隹備。

步驟7：架橋機空載前移至下一跨，重復步驟2～5，完成該跨梁的架設安裝，其余各跨均按上述步驟進行。

2.7 橋面系施工

鉸縫：處于兩片空心板梁之間，用于連接相鄰兩片空心板，起鉸接作用；縫底寬10 mm，縫頂寬100 mm，施工前用30 mm×30 mm的三角木條塞住底口縫隙，再將兩相鄰空心板側預留出來的7#筋綁扎搭接，用混凝土輸送泵澆筑混凝土，用Ф30 mm插入式振動棒振搗。

墩頂連續(xù)縫：鹽洲跨海大橋主橋為30 m×22孔預應力混凝土T梁，分6聯(lián)；即30 m×3孔+(30 m×4孔)×4+30 m×3孔；墩頂連續(xù)縫位于不設伸縮縫的墩頂，現(xiàn)澆C50混凝土連接。施工順序：安裝連續(xù)端支座和調平鋼板→T梁架設→焊接連續(xù)端主筋→安裝底模→綁扎鋼筋→連接波紋管→澆筑混凝土→拆?！B(yǎng)護。用混凝土攪拌車直接澆筑，用Ф50 mm插入式振動棒振搗。

濕接縫：處于兩片T梁之間，T梁架設完成并現(xiàn)澆好橫隔板后，即可施工濕接縫，其施工順序為：T梁翼板預留鋼筋焊接→綁扎縱向鋼筋→吊底模、吊桿緊固→報檢→澆筑混凝土→拆底?！B(yǎng)護。澆筑濕接縫混凝土采用吊機提升吊斗運送混凝土入模的方式。

結構連續(xù)張拉：墩頂連續(xù)縫、濕接縫澆筑完成，混凝土強度達到90%以上時，進行結構轉換，即結構連續(xù)張拉(負彎矩張拉)。張拉采用YC-23型千斤頂配ZB4-500型電動油泵，千斤頂和油壓表按規(guī)范要求進行檢驗標定。采用單端張拉，每次張拉一根，先拉N2束再拉N1束。采用應力和應變雙控，以應力為主，應變校核。張拉完成后，校核實測伸長量與計算伸長量差值是否在±6%以內(nèi)；若超出±6%，則需查明原因并整改后再張拉。

橋面鋪裝：橋面鋪裝空心板部分厚15 cm，T梁部分厚13 cm，均為C50防水混凝土；鋪裝層鋼筋為Ф12 mm二級鋼筋，單層雙向布置，間距為10 cm×10 cm。

3 施工質量管理措施

3.1 安全保證體系

鹽洲跨海大橋自開工以來，堅持“安全第一，預防為主”的方針，建立健全安全管理組織機構，不斷完善安全生產(chǎn)保證體系，消滅一切大的責任事故，保證工程如期、順利進行。

3.2 安全生產(chǎn)保證措施

1)工程開工前，建立健全各項安全制度及防護措施。由專業(yè)技術人員編制安全技術施工組織設計，對技術復雜、施工危險性大、多發(fā)易發(fā)事故的高處作業(yè)，大型機械設備的安裝與拆除、土方開挖工程、基坑支護等施工項目，編制安全專項施工方案，報監(jiān)理工程師審核。

2)實行逐級安全技術交底制，由經(jīng)理部組織有關人員對工程項目或專項工程進行書面安全技術交底，凡參加安全技術交底的人員要履行簽字手續(xù)，并保存資料。

3)深化安全教育，強化安全意識。施工人員上崗前進行安全教育和技術培訓，安全員堅持持證上崗。

3.3 文明施工措施

1)施工場地平整，機械設備、材料完好并擺放整齊，做到工地生活設施清潔文明、整潔有序。在施工現(xiàn)場周邊設置連續(xù)、密閉、符合各項要求的圍檔，設置規(guī)格統(tǒng)一、樣式美觀、位置醒目的五牌一圖，即施工總平面圖、工程概況圖、文明施工管理牌、組織網(wǎng)絡圖、安全紀律牌和防火須知牌。

2)合理布置施工場地，現(xiàn)場的臨時建筑物和施工組織設計的要求相符，各種設施符合規(guī)定標準，做到場地整潔、道路平順、排水暢通、標志醒目、生產(chǎn)環(huán)境達到標準作業(yè)要求。

3)對施工現(xiàn)場的作業(yè)人員實行掛牌上崗。進入施工現(xiàn)場的人員一律戴安全帽。

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