(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400074)
廣安官盛渠江大橋是拱肋為鋼筋混凝土單箱單室截面,主跨為320m的鋼筋混凝土中承式拱橋。位于廣安市護安鎮(zhèn)嵩壩村4組至官盛鎮(zhèn),渠江兩岸有公路直接到達,交通條件較便利。設(shè)計基準期為100年,雙向四車道,引橋全寬26.5m,主橋因兩側(cè)各增設(shè)25cm的吊桿區(qū)而調(diào)整為27m。凈矢高為75m,凈矢跨比為0.25,拱圈由兩個拱肋和4道橫撐組成,拱軸系數(shù)為1.5。
拱圈勁性骨架弦桿內(nèi)灌C100混凝土[1][2],腹桿為空鋼管,外包混凝土采用C50砼,拱座采用C50和C30混凝土,拱上立柱、交界墩、引橋墩、橋面鋪裝采用C40混凝土。勁性骨架采用纜索吊裝斜拉扣掛法進行安裝,骨架安裝體系由扣掛體系和吊裝體系組成。拱肋外包混凝土對稱同步進行澆筑[3][4],拱肋外包混凝土是勁性骨架拱橋施工程中最為關(guān)鍵的一步。
廣安官盛渠江大橋外包砼施工采用吊架系統(tǒng)輔助施工,拱圈外包總共分16個工作面循環(huán)作業(yè),考慮到現(xiàn)場現(xiàn)有的設(shè)備和施工能力,不能完全滿足16個工作面“對稱、同步”施工的要求。在總結(jié)以前幾座類似橋梁的施工經(jīng)驗并綜合考慮設(shè)備、人力、現(xiàn)場施工條件以及勁性骨架外包過程中安全穩(wěn)定系數(shù)后,建議對官盛渠江大橋拱肋外包混凝土施工順序進一步細化調(diào)整,調(diào)整后施工順序為:
方案①:采用單幅拱肋四工作面同步對稱澆筑。
方案②:采用上下游兩岸拱肋四個工作面同步對稱澆筑。
均采用先“一三”工作面,再“二四”工作面的方式。
通過建模對方案①、②施工過程進行分析,方案②對整個結(jié)構(gòu)應(yīng)力、安全、穩(wěn)定性各方面均較為有利,因此建議采用方案②的施工順序。
為提高施工效率,保障施工作業(yè)人員安全,本橋外包模板系統(tǒng)(含安全操作平臺)采用懸掛式吊架系統(tǒng)。外包混凝土施工全橋左、右幅共16個作業(yè)面,輔助施工的吊裝系統(tǒng)共有4套吊點(2套主吊點、2套工作吊籃吊點)以及兩岸拱座處2臺塔吊輔助施工。為保障施工進度,故要求外包混凝土施工吊架系統(tǒng)在拱肋上方移動方便快捷。模板吊架系統(tǒng)具備輔助底板、腹板鋼筋、混凝土施工的功能,既是施工進度要求又是成本控制要求。吊架系統(tǒng)分為懸掛系統(tǒng)、托架系統(tǒng)和模板系統(tǒng)三大部分組成。
懸掛系統(tǒng)主要由拱背橫梁、底平臺、連接繩等組成。拱背橫梁采用2組6m長的2I25b工字鋼布設(shè)于拱肋上弦主管上作為懸掛系統(tǒng)承重結(jié)構(gòu)。為了使工字鋼橫梁垂直受力,下方采用Φ300X8mm鋼管作支墊,鋼管與上弦管接觸部位加工成相應(yīng)弧形。同時在弦管后端設(shè)置止推鋼板防止滑動。施工平臺采用兩組長12m的2I25b工字鋼縱梁,縱梁上按60cm間距鋪設(shè)長6米的I12.6工字鋼橫梁,頂面滿鋪3mm花紋鋼板,平臺為防滑按20cm間距鋪設(shè)φ10鋼筋焊接在花紋鋼板上。為了確保作業(yè)人員安全,在平臺四周用∟75*5角鋼設(shè)置欄桿立柱和鋼絲網(wǎng),整個平臺長12米,寬6米。連接繩采用4根φ28鍍鋅鋼絲繩,上端捆綁于拱背橫梁上,下端與底平臺縱梁捆綁,以適應(yīng)拱背角度變化的需要。
在拱背橫梁移動至作業(yè)區(qū)域后,利用U型螺桿將底模承重橫梁與拱肋下弦鋼管抱緊固定,形成一個既可以滿足本節(jié)段底板及腹板施工又可以滿足下一節(jié)段鋼筋綁扎的安全穩(wěn)定的施工平臺。
拱肋外包砼采用側(cè)模包底模的施工方案,模板采用新制大塊鋼模板,按照每一段澆筑砼長度不一樣采用3.2米、2.35米兩種長度模板組合使用。
模板采用5mm鋼板做面板,利用[10槽鋼做主肋,[16槽鋼做加勁肋,安裝時配以2臺5T手拉葫蘆輔助模板安拆及調(diào)位,就位后與腹板內(nèi)模一起以對拉螺桿栓接。
腹板內(nèi)模采用組合鋼模,模板高度變化則通過增減組合鋼模塊板來完成。頂板及內(nèi)腹板施工采用在拱箱內(nèi)搭設(shè)滿堂支架,倒角模板采用工廠定型加工,考慮到勁性骨架平聯(lián)及弦桿較多,不便于大塊模板拆除及轉(zhuǎn)運,頂板底模采用小塊輕型鋼模,頂板壓模采用大塊鋼模。端模采用鋼模側(cè)模包端模的方式,采用拱肋伸出端面的結(jié)構(gòu)鋼筋來固定,并采用Φ48X3.5mm架管作背方使用。
(1)砼澆注過程中,嚴格按照預(yù)定澆注順序和設(shè)計分段方案進行,防止造成支架不安全;
(2)砼澆注過程中,要派專人檢查模板及支架安全情況,測量人員對拱肋線型及變形進行監(jiān)測;監(jiān)測頻率為每段1次,警戒值以預(yù)拱值為準;
(3)雨季施工時,做好防雨措施,特別加強砼施工時的施工配合比調(diào)整,確?;炷翉姸?;
(4)砼施工過程中監(jiān)測資料及時與監(jiān)控單位對全橋拱肋線型相對照,確保外包施工處于安全可控范圍內(nèi)。
(1)對拱肋和橫撐、橫梁外包混凝土施工方案設(shè)定時,要綜合考慮結(jié)構(gòu)全和現(xiàn)場施工的難易程度。在進行外包混凝土澆筑時應(yīng)滿足“對稱、同步”的總體要求。
(2)外包混凝土?xí)r,要求外包混凝土施工吊架系統(tǒng)在拱肋上方移動方便快捷。模板吊架系統(tǒng)具備輔助底板、腹板鋼筋、混凝土施工的功能,既是施工進度要求又是成本控制要求。由于拱肋外包混凝土施工懸空高度高,所以要求施工吊架系統(tǒng)全封閉,尊崇“安全第一”的方針,保障施工作業(yè)人員的安全。
(3)砼澆注過程中,嚴格按照預(yù)定澆注順序和設(shè)計分段方案進行,加強施工過程中應(yīng)力和線性的監(jiān)測,保證結(jié)構(gòu)受力合理。