路巍
中交三公局第二工程有限公司 天津 301800
本項(xiàng)目為西藏昌都地區(qū)察雅縣煙多鎮(zhèn)葉巴村至卡貢鄉(xiāng)橋梁工程,項(xiàng)目全長為389.581m,其中K0+3.15— K0+138.15 為葉巴大橋部分。葉巴大橋原設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)為4×30m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T 梁,下部結(jié)構(gòu)橋臺為柱式臺,橋墩為柱式墩,樁基礎(chǔ)。
鋼棧橋結(jié)構(gòu)形式為單跨,兩側(cè)為重力式橋臺,無需施打鋼管樁。相對于通常鋼棧橋,節(jié)省了鋼管樁及之間平聯(lián)的鋼材,所耗用鋼材量少,施工成本較低[1]。
由于樁基礎(chǔ)施工采用了筑島作業(yè),因此棧橋施工作業(yè)面開闊,為施工創(chuàng)造了良好的條件。鋼棧橋橋臺采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式,縱向貝雷梁在地面拼裝,拼裝完成后一次性安裝,操作簡便,施工安全有保障。
鋼棧橋主要施工工藝為:橋臺施工→主橫梁安裝→縱向貝雷梁安裝→橫向分配梁安裝→橋面板安裝。對比通常鋼棧橋施工,本工程大跨度鋼棧橋省去了施打鋼管樁的工序,無需解決鋼管樁入巖問題,施工工藝簡單,施工成活后棧橋質(zhì)量穩(wěn)定。
本工法適用于公路、鐵路跨越河谷、峽谷地區(qū)橋梁中鋼棧橋施工,尤其是江水面寬度不大于50m,水深且地勢受限,河床地質(zhì)情況為卵石、巖層等不利用施打鋼管樁的地區(qū)的鋼棧橋施工。本工法也適用于江水面寬度大于50m,但通過筑島平臺,能使橋位處江面寬度不大于50m 的鋼棧橋施工。按照本工法施工的單車道鋼棧橋,能夠承受60T 運(yùn)輸車、50T 履帶吊通行,最大跨徑可達(dá)50m[2]。
本鋼棧橋考慮到河谷狹窄,且河床地質(zhì)不宜于施打鋼管樁,故采用單跨設(shè)計(jì),橋臺基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式。其工藝原理為:利用已成型筑島平臺,設(shè)置重力式橋臺,鋼棧橋形式可近似看作單跨簡支梁,在橋臺上設(shè)置主橫梁,主橫梁上設(shè)置縱向貝雷梁,做下承式結(jié)構(gòu),貝雷梁上設(shè)置H 型鋼作為分配橫梁,橫梁上設(shè)置鋼模板作為橋面板。其施工工藝簡便,且受力簡單,易于質(zhì)量控制。
本工程鋼棧橋施工工藝流程為:施工準(zhǔn)備→測量放樣→橋臺基坑開挖→橋臺鋼筋綁扎→橋臺模板安裝→橋臺混凝土澆筑→主橫梁安裝→縱向貝雷梁安裝橫向分配梁安裝→橋面板安裝→橋頭位置處理→鋼棧橋拆遷。
5.2.1 橋臺基坑開挖
在筑島平臺上按照設(shè)計(jì)位置放樣出橋臺位置,并放樣出橋臺基坑開挖線,兩橋臺的土石開挖,采用挖掘機(jī)進(jìn)行,將開挖的土石料直接放置在兩橋臺的外側(cè),為填筑兩橋臺外側(cè)的路基之用?;A(chǔ)底部采用人工撬挖,挖掘機(jī)配合。
5.2.2 橋臺鋼筋制作與安裝
橋臺尺寸為6m×2m×3m,鋼筋制作與安裝按照設(shè)計(jì)的體形尺寸、鋼筋號,在鋼筋加工廠并按圖紙編號,采用5T 自卸汽車運(yùn)到現(xiàn)場,主筋采用焊接,其余鋼筋采用綁扎連接。鋼筋安裝時(shí)注意在冠梁位置安裝好預(yù)埋件?;炷翝仓瓿珊螅龠M(jìn)行工字鋼橫向支撐梁安裝,采用雙面焊與預(yù)埋鋼板連接成整體[3]。
5.2.3 模板安裝
橋臺混凝土模施工采用鋼模和木模組合而成。無論是模板還是支撐,其剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性都足夠:對于模板,應(yīng)進(jìn)行界面尺寸、軸線位置、垂直度以及平整度的自檢和互檢,并進(jìn)行各項(xiàng)檢查的嚴(yán)格交接,在確定合格之后,才可以開展下道工序的具體施工。
(1)橋臺模板斜率控制方法。
在支設(shè)模板的過程中,應(yīng)通過上下定位法來進(jìn)行斜率確定。在此過程中,技術(shù)人員需要將模板下口線彈出到砂漿調(diào)平層撒花姑娘,并通過鉛錘吊點(diǎn)的形式來做好上口定位工作,以此來給模板定位工作提供足夠的依據(jù)。
二水平主斜井裝備兩臺GDS-100型鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī),設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力400噸/小時(shí),帶寬1m,全數(shù)字直流調(diào)速,最大運(yùn)行速度1.8 m/s,運(yùn)輸長度1490m,井筒平均傾角17°,電機(jī)功率為2×400 kW。主要擔(dān)負(fù)井下戊一巖石帶式輸送機(jī)系統(tǒng)原煤運(yùn)輸任務(wù)。
(2)對拉布置。
橋臺拉桿采用D16mm 對拉絲做對拉桿,在拉桿通過混凝土部位采用PVC 管外套。拉桿上下各設(shè)置1 排,距地面高度20cm 設(shè)置一排,每間隔80cm 設(shè)置一排,距離頂部20cm 設(shè)置一排。拉桿外側(cè)螺母采用雙螺母,保證模板的牢固。除采用對拉加固方式外,在內(nèi)側(cè)采用鋼管頂、地錨斜拉加固,以保證混凝土澆筑時(shí)模板整體穩(wěn)定。
(3)模板安裝要求。
平整度<=3mm,相鄰模板表面高差<=2mm;模板內(nèi)尺寸偏差為+3,-5mm。在模板安裝過程中,一定要保障支撐的牢固性,避免出現(xiàn)松動(dòng)或者是跑模情況。模板縫隙也一定要拼接嚴(yán)密,不可出現(xiàn)漏漿情況。
(4)模板的拆除。
模板拆除時(shí)強(qiáng)度不低于2.5Mpa,以不掉棱角為準(zhǔn),經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人核實(shí)后,方可拆模,否則不得拆模。拆模應(yīng)按“先松拉螺栓,再拔出對拉桿,最后拆模板”;拆模過程中,不可以在模板連接位置強(qiáng)行撬動(dòng)以此來避免模板損壞。對于拆除之后的模板,應(yīng)該運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谜R碼放。
5.2.4 橋臺混凝土澆筑
橋臺采用C25 混凝土澆筑。振搗棒電源由發(fā)電機(jī)供給?;炷劣芍黧w工程的拌和系統(tǒng)生產(chǎn),由12m3 的混凝土罐車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場,塌落度檢測合格后,利用挖掘機(jī)接料直接入倉。在澆筑第一層混凝土前要求保持倉面濕潤,但不得有積水現(xiàn)象?;炷翝仓邦A(yù)鋪一層厚2-3cm 的水泥砂漿。在混凝土入倉之后需要做到隨澆隨平,不可以出現(xiàn)混凝土堆積情況,如果倉內(nèi)粗骨料出現(xiàn)了堆積情況,需要及時(shí)將其分散鋪撒均勻,避免出現(xiàn)蜂窩狀堆積情況。
5.2.5 鋼棧橋主體施工
首先在冠梁上安裝主橫梁,主橫梁為雙拼I40b 工字鋼,在貝雷片位置設(shè)置錨栓預(yù)埋。縱向貝雷梁按照設(shè)計(jì)要求在廠家加工,運(yùn)輸至現(xiàn)場拼裝,吊車配合架設(shè)。首先在橋的一側(cè)將起始節(jié)拼裝好,拼裝一節(jié)往前延伸,再拼裝一節(jié)再往前延伸,直到全部拼裝完成。拼裝完成后,利用吊車整體安裝,在其上安裝分配橫梁,鋪設(shè)橋面板。
5.2.6 鋼棧橋安裝工工藝流程
施工放樣→貝雷桁架拼裝→棧橋主體安裝→便橋與橋頭便道連接處處理。
5.2.7 貝雷桁架拼裝
貝雷主梁應(yīng)該在施工場地進(jìn)行拼裝,將枕木墊在下面,通過吊車逐片將貝雷吊起,再借助于桁架銷子實(shí)現(xiàn)其接長的互相連接。桁架需要借助于支撐架螺栓來起到豎向支撐作用和水平支撐作用,以此來將其與貝雷之間連接成一個(gè)整體,每一節(jié)貝雷接頭處都需要進(jìn)行一個(gè)支撐架的安裝。具體拼裝中,為了讓梁剛度得到有效保障,應(yīng)該通過錯(cuò)位連接的方法來進(jìn)行貝雷和支撐架間的連接,這樣就可以有效降低因?yàn)榻宇^變形所導(dǎo)致的主梁位移情況發(fā)生幾率。
5.2.8 便橋橋體安裝
在拼裝好主梁之后,應(yīng)通過吊車與挖掘機(jī)配合的形式將其安放到相鄰橋墩位置上,吊放過程中,應(yīng)保障吊車足夠穩(wěn)定。起吊利用50t汽車吊,先吊放貝雷梁至河道跨中上空,河岸側(cè)利用挖掘機(jī)配合。放穩(wěn)貝雷梁后,再重新起吊安裝。貝雷主梁安裝后,貝雷梁上設(shè)置H450*200*9*14 橫向分配梁,以1.5m 間距均勻分布,通過U 型夾具來做好貝雷和橫梁之間的固定,每一組貝雷都需要通過斜撐來進(jìn)行連接加固,然后通過橋面板來進(jìn)行橋面滿鋪,橋面板與橫梁焊接連接,將橋面板牢固定在橫梁上。
5.2.9 棧橋主題與橋頭便道交接處處理
橋頭路和橋面之間的銜接非常關(guān)鍵,橋頭填土需要比橋面稍微高出一些,使其和橋面之間相平距離在2m 以上,以此來避免車輛上坡對其帶來擠壓推力,防止彎曲變形情況的出現(xiàn)。
5.2.10 鋼棧橋拆除
鋼便橋拆除遵循“先支后拆,后支先拆”的原則,先拆除橋面鋼板,后拆除橫向分配梁,再整體拆除貝雷梁,最后拆除主橫梁。整體拆除貝雷梁時(shí)要保證汽車吊停放位置平整,密實(shí)。
鋼棧橋拆除屬于臨水、高空作業(yè),拆除時(shí)作業(yè)人員必須系掛好安全帶,穿好救生衣。專職安全員現(xiàn)場旁站,并對整體拆除工作統(tǒng)一指揮。
采用本施工技術(shù)進(jìn)行鋼棧橋施工,做下承式單跨設(shè)計(jì),跨徑達(dá)到39m,無需施打鋼管樁,節(jié)約了鋼管樁及平聯(lián)的鋼材,且不考慮鋼管樁入巖問題,節(jié)省了水下作業(yè)的施工費(fèi)用。本工程對下承式鋼棧橋施工技術(shù)開展了系統(tǒng)研究,形成了成熟的工法,為今后橋梁工程的發(fā)展提供技術(shù)資料。