上海市基礎工程集團有限公司 上海 200433
辰塔公路跨黃浦江大橋新建工程位于上海市西南角的松江區(qū)主城區(qū)的西南部,呈南北走向,是辰塔公路(D30公路)跨越黃浦江(原名橫潦涇)的一個重要節(jié)點。橋墩分上下行2 幅,每半幅采用三柱式鋼筋混凝土蓋梁形式。墩柱采用1.2 m×1.2 m 的矩形墩柱,其四角均設置半徑R=15 cm的圓角。在墩柱高度小于2.0 m 的時候,在3 根墩柱之間設置厚度為0.8 m 的薄墻。
根據(jù)場地條件和施工周期,準備了2 種墩柱施工方案:
1)方案一:常規(guī)工藝,墩柱鋼筋現(xiàn)場綁扎,混凝土施工依托腳手架搭設的平臺完成。
2)方案二:墩柱鋼筋在鋼筋場地利用胎架預制,混凝土施工依托模板上操作平臺完成。
綜合施工工期、施工成本,兼顧施工安全,決定采取方案二實施。
鋼筋胎架通過專業(yè)單位加工制造,共分2 節(jié),長度分別為4.0 m和3.5 m,其間用雙面連接板連接,首尾組合,可形成2.5 m、2.0 m、1.5 m、1.0 m等多種標準節(jié)距。鋼筋骨架懸挑長度控制在1 m之內,可制作8.5 m以內任意長度的鋼筋骨架[1-4]。
胎架底部縱向連接采用雙拼160 mm×10 mm角鋼,斜撐均為100 mm×6 mm角鋼;斜撐與連接板焊接,再用螺栓將連接板與對應的角鋼栓接。胎架頂部的角鋼通過螺栓與焊接在豎向角鋼上的94 mm×94 mm×10 mm連接板相連,作為縱向鋼筋的定位參考,同時也增強隔板的穩(wěn)定,形成整體。在胎架角鋼上固定定位鋼板,用來擱置縱向鋼筋,控制主筋間距。在胎架框下設滾輪,鋼筋骨架綁扎好之后從加工棚內推出,便于吊裝(圖1)。
墩柱鋼筋骨架長度最大為8.4 m,質量2.2 t。成型鋼筋骨架采用12 m長的平板運輸車運到現(xiàn)場起吊安裝。運輸車內布置型鋼支墊,鋼支墊間距2 m。在運輸、吊裝過程中注意對墊塊的保護。
墩柱鋼筋骨架采用250 kN汽車吊吊裝,采用兩點吊裝。吊裝時,吊機主吊點布置在鋼筋骨架頂部1 m左右,設置吊裝專用扁擔梁吊具。專用吊具采用長8 m的18#工字鋼制作,吊具上對稱設置間距為1 m的吊環(huán)作為主吊索,同時吊機副吊點布設在鋼筋骨架下部1/3處。加強箍筋與主筋連接處為吊點,吊環(huán)U形扣連接加強箍筋處主筋外側,吊索要等長,以確保墩身鋼筋骨架垂直。
選用φ15.5 mm鋼絲繩(規(guī)格6×37+1),單根長度2.5 m,數(shù)量4 根;配3.3 t卸扣4 只。
吊裝時吊機主、副吊鉤同步起升,將墩柱鋼筋整體平穩(wěn)起吊距地面10 m左右,然后主吊鉤緩慢上升,副吊鉤緩慢下降,將墩柱鋼筋骨架在空中立起(圖2)。
圖1 墩柱鋼筋胎架
圖2 墩柱鋼筋骨架吊裝
墩柱鋼筋骨架吊裝前,預先在承臺墊層和鋼筋上定出墩柱鋼筋骨架邊線,以確保墩柱鋼筋就位準確。墩身預埋件安裝前,先在墩柱鋼筋和模板上放出墩柱中心線和十字線,準確放置墩柱骨架導向架,以控制預埋位置(圖3)。
底模小縱梁采用單根28#工字鋼,小縱梁和橫梁之間設置圓鋼,小縱梁可以小幅度地旋轉,調節(jié)底部傾角。
圖3 墩柱鋼筋導向架示意
導向架采用100 mm×6 mm角鋼制作成型,導向架內側凈尺寸比鋼筋骨架大10 mm,可保證骨架5 mm的安裝精度。
鋼筋骨架插入承臺及承臺面以上50 cm段的對拉鉤和內箍筋先不安裝,待墩柱鋼筋骨架吊裝就位并固定后,綁扎插入承臺部分鋼筋,承臺面以上50 cm范圍內的箍筋待混凝土面鑿毛完成、清理干凈后再安裝。
立柱主筋每側至少2 根落地支撐在承臺底墊層上,承臺頂面鋼筋分別與墩柱主筋焊接固定,確保預埋鋼筋骨架位置準確。
墩身鋼筋吊裝后,及時用纜風繩在4 個方向拉錨加固,以確保鋼筋骨架穩(wěn)定。
墩柱模板按1.2 m×1.2 m設計:面板厚5 mm,背肋采用8#槽鋼,間距30 cm,圍檁采用雙拼14#槽鋼,間距60 cm,四角設置φ25 mm拉桿(圖4)。
引橋墩柱鋼筋和蓋梁鋼筋均為預制吊裝成型,登高設施采用標準化梯籠。
墩頂操作平臺沿立柱模板外圍一圈設置,共分為4 塊組成。鋼平臺寬度為1.2 m,下口利用型鋼組合支架支撐,將型鋼操作平臺整體懸掛在立柱鋼模板圍檁體系上。
圖4 墩柱1.2 m×1.2 m鋼模板設計
梯籠基礎為厚15 cm的C20混凝土,地基應壓實后澆筑混凝土地坪。四腳必須與混凝土基礎連接牢靠(M20膨脹螺栓),防止梯籠傾覆。
模板安裝采用250 kN汽車吊配合進行,按先下后上順序依次安裝。模板安裝完畢后在模板頂部4 個方向設纜風繩,采用長6 m的30#工字鋼作地錨,并對其平面位置、頂部標高、節(jié)點連系及縱橫向穩(wěn)定性進行檢查。
模架一體化工藝將傳統(tǒng)的搭設腳手架、立模工序合二為一,利用模板作為腳手架,立模的同時相當于完成了腳手架搭設,免除了搭設、拆除腳手架的復雜工序,因此節(jié)省了人工及腳手架的租賃費用,同時杜絕了腳手架作業(yè)的施工風險。鋼筋在加工場地的集中模塊化加工、制作、安裝,以成品、半成品領發(fā)制,配送到各作業(yè)面,減少了不利天氣影響,使原材充分利用,降低損耗[5,6]。鋼筋骨架利用導向架安裝,縮短了施工周期,減少了現(xiàn)場安裝及暴露時間,保護層合格率在97%,鋼筋間距合格率98%,外觀質量較好,提高了施工質量。