房國振
(中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司,山東 日照 276826)
橋梁工程已經(jīng)成為促進(jìn)地區(qū)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的關(guān)鍵,這就使得人們對其建設(shè)使用安全穩(wěn)定性的需求越來越大。多孔并行大跨徑頂進(jìn)框構(gòu)橋是緩解交通運(yùn)輸壓力的重要基礎(chǔ)設(shè)施,但其作用效果是通過頂進(jìn)就位精準(zhǔn)度來提供保證的。為此,研究人員應(yīng)從實(shí)際工程入手,以找出提高多孔并行大跨徑頂進(jìn)框構(gòu)橋頂進(jìn)就位精準(zhǔn)度的施工技術(shù)以及控制要點(diǎn)。這是滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)對交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展需求的重要課題內(nèi)容,相關(guān)人員應(yīng)重視起來。
武深高速公路與贛韶鐵路交叉處,相交角度為68°,主線半幅寬度15m,匝道全寬10m,主線與主線之間、匝道與匝道之間均有2m的隔離帶??驑?gòu)橋中心對應(yīng)鐵路里程為K139+193,對應(yīng)高速公路主道里程為K248+434.74??驑?gòu)橋順鐵路方向全長62.447m,垂直鐵路全長18.00m??驑?gòu)橋采用線路外預(yù)制框架,24mD型便梁加固線路,工作坑布置在贛韶鐵路單側(cè),采取單側(cè)頂進(jìn)施工工藝。基于工程建設(shè)的4孔框架頂進(jìn)要求,框架頂進(jìn)施工技術(shù)人員應(yīng)將頂進(jìn)軸線偏位誤差控制在150mm,高程偏位控制在+40~-150mm。
頂鎬必須行程一致,保持同一種頂力,頂鎬及施頂方向必須與箱體軸線一致布置,為使頂鎬作用力均勻傳至后背,在后背和頂鎬、箱尾與頂鐵之間各設(shè)分配梁。頂鐵的安設(shè)更換用兩臺(tái)25噸吊車,人工配合,為保證頂鐵的穩(wěn)定,施工技術(shù)人員應(yīng)在頂程增加的情況下,在頂鐵之間設(shè)置預(yù)制好的砼條形基礎(chǔ)。這樣一來,開動(dòng)高壓油泵,就可以使頂鎬受液壓產(chǎn)生頂力,進(jìn)而推動(dòng)箱身前進(jìn)。當(dāng)一個(gè)沖程結(jié)束后,頂鎬活塞回復(fù)原位,在空檔處填放頂鐵,再開鎬頂進(jìn),如此循環(huán)往復(fù),直至箱身就位。
本工程采用挖土機(jī)械進(jìn)行挖土作業(yè);采用自卸汽車出土作業(yè)。線路采取D24型鋼便梁架空作業(yè),作業(yè)面施工坡度視土質(zhì)情況,可按1:0.3~1:0.75為妥,嚴(yán)禁垂直挖土。試頂前要做好出土便道的修筑,在涵后中間出土,填筑后背時(shí)預(yù)留6米通道。便道坡度不得大于5%,頂進(jìn)逢雨時(shí),便道要鋪砂石墊路。
首先,箱型橋要按照頂鎬的行程,將每次頂進(jìn)控制在1m以內(nèi)。在箱身前進(jìn)后頂鎬活塞回復(fù)原位,在空當(dāng)處加入頂鐵,以待下次開鎬,如循環(huán)往復(fù),直到箱身就位。如圖1所示,為空頂階段箱身在工作坑底板的施工流程。
圖1 空頂階段箱身在工作坑底板施工流程
其次,在箱涵頂進(jìn)過程中,每頂進(jìn)0.5~1.0m必須測量一次中線及標(biāo)高,隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,確保中線及標(biāo)高符合要求。頂進(jìn)前,預(yù)先拆除廢棄挖孔樁。挖孔樁的下部要拆到框架底以下10cm。如發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備有故障,不能頂進(jìn)時(shí),應(yīng)立即停止挖土,并做好防護(hù)措施。最后,對于出現(xiàn)下列情況應(yīng)停止頂進(jìn)、挖土操作,經(jīng)處理后方可重新開始:(1)頂進(jìn)設(shè)備控制失靈;(2)千斤頂、油管漏油嚴(yán)重,使油壓力不穩(wěn);(3)路基坍塌,危及既有線行車;(4)線路橫移;(5)夜間施工照明中斷;(6)后背破壞無法持力;(7)列車通過。
在頂進(jìn)過程中,為掌握頂進(jìn)中的高程和中線,做到及時(shí)糾偏,技術(shù)人員必須注重現(xiàn)場的測量糾偏工作,否則,中線和高程偏差太大,為便于觀測,在箱身啟動(dòng)頂進(jìn)前,應(yīng)于箱身前后端的邊墻及頂板上分別作好高程和中線標(biāo)志,并在頂進(jìn)過程中做好詳細(xì)記錄,如發(fā)現(xiàn)偏差,應(yīng)及時(shí)通知頂進(jìn)指揮人員采取措施,糾正偏差。具體來說,首先,施工技術(shù)人員要根據(jù)偏差結(jié)果,用增減一側(cè)千斤頂?shù)捻斄Γ杭撮_或關(guān)一側(cè)千斤頂閥門,增加或減少千斤頂頂力數(shù)。如向左偏即關(guān)閉或減少右側(cè)千斤頂;其次,用輪流開動(dòng)兩邊高壓油泵調(diào)整:如向左偏就開左側(cè)高壓油泵。最后,在開挖土方時(shí),可以在一側(cè)超挖,一側(cè)少挖來調(diào)整方向,即向左偏,開挖時(shí)左側(cè)欠挖,右側(cè)超挖10~20cm。
施工處地質(zhì)承載力無法達(dá)到設(shè)計(jì)承載力,是出現(xiàn)扎頭現(xiàn)象的原因之一,因此,在開挖過程中,隨時(shí)注意土質(zhì)變化及地基承載力的檢測,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來調(diào)整框構(gòu)橋滑板的厚度,因此做好地質(zhì)超前勘測是關(guān)鍵;另外,合理設(shè)計(jì)滑板仰坡和框架的船頭坡,在框架橋預(yù)制時(shí)預(yù)留滑板仰坡,以防框架在頂出滑板時(shí)因地質(zhì)變化,土質(zhì)承載力降低造成扎頭。
頂進(jìn)施工中,框構(gòu)橋和發(fā)生扎頭現(xiàn)象一般可以增大前進(jìn)端吃土量、改良土質(zhì)(換填)、增加滑板厚度、打入鋼管樁等措施來進(jìn)行調(diào)整。
可以通過澆筑混凝土帶來調(diào)整。如發(fā)現(xiàn)扎頭現(xiàn)象時(shí)框架橋體離到位還有一段距離,施工中,可以采用打混凝土薄帶來逐漸調(diào)整;如距離很短可以采取混凝土通帶來調(diào)節(jié)?;炷帘?,一般為3×2m,厚度在50~100cm,一般分別設(shè)置在框架橋的兩側(cè),中間采取石渣換填。混凝土通帶適用于要求在較短時(shí)間內(nèi)將框架橋體姿態(tài)調(diào)整的情況,設(shè)置寬度與框構(gòu)橋跨度相當(dāng),深度根據(jù)地基承載力大小進(jìn)行調(diào)整,為了增加整體穩(wěn)定性,一般配設(shè)鋼筋。
首先,后背梁與箱身中軸線一定要保持垂直,頂鐵與其密貼、頂鐵與頂鎬密貼,若有間隙則加薄鋼板塞緊。其次,當(dāng)箱涵結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)可試頂,經(jīng)試頂一切設(shè)備使用狀態(tài)正常后,可以正式開頂。當(dāng)傳力柱間隔大于8m時(shí),應(yīng)預(yù)制砼條形基礎(chǔ),以防止傳力柱受力凸起,如圖2所示,為增設(shè)的預(yù)制砼條形基礎(chǔ)。
圖2 增設(shè)預(yù)制砼條形基礎(chǔ),保證頂進(jìn)方向與頂進(jìn)軸線一致
在進(jìn)行頂進(jìn)施工過程中,應(yīng)設(shè)專人檢查傳力柱、后背樁、后背墻有無變化,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整加固。最后,頂進(jìn)全過程須設(shè)專人檢查架空設(shè)備及線路等,確保運(yùn)營線及設(shè)備處于良好狀態(tài),加強(qiáng)巡道檢查,及時(shí)維護(hù),做好檢查及整修記錄,必須確保行車及人身安全,并按《技規(guī)》規(guī)定設(shè)置防護(hù)。
綜上所述,要想提高多孔并行大跨徑頂進(jìn)構(gòu)架橋頂進(jìn)就位的精準(zhǔn)度,施工建設(shè)人員應(yīng)通過構(gòu)架橋軸線糾偏、預(yù)防與處理框架“扎頭”以及框架頂進(jìn)挖土、出土等施工技術(shù)。因此,做好頂進(jìn)過程的不間斷測量是頂進(jìn)精度控制的保證;搜集地質(zhì)試驗(yàn)數(shù)據(jù),為頂進(jìn)過程提供依據(jù);隨著頂程的增加,要不間斷糾偏頂鐵軸線的偏差,以保證構(gòu)架橋頂進(jìn)就位的施工質(zhì)量。