文章介紹了大風(fēng)江大橋T型蓋梁采用整體式桁架搭設(shè)支架+整體鋼筋吊裝法施工的技術(shù)方案。該工程的T型蓋梁懸臂段側(cè)取消了常規(guī)的三角托架,采用部品化整體桁架支架,其工藝采用工字鋼焊接雙層的桁架+牛腿,結(jié)構(gòu)簡單、受力合理、安裝方便,同時可以多次周轉(zhuǎn)利用,在蓋梁支架搭設(shè)過程中,減少高空作業(yè),縮短支架搭設(shè)的時間,節(jié)約施工成本;該工程的蓋梁鋼筋施工采用后場整體預(yù)制,蓋梁底模板安裝完成后,預(yù)制成品的蓋梁鋼筋運至現(xiàn)場后整體吊裝,相比現(xiàn)場綁扎鋼筋而言,減少了機械的使用,節(jié)約了工期。
蓋梁;懸臂段;部品化鋼筋;部品化支架;橋梁工程
U445.4A461463
作者簡介:
蒙" ?。?987—),工程師,主要從事橋梁施工及工程管理工作。
0" 引言
T型蓋梁部品化工藝施工技術(shù),即采用整體式桁架搭設(shè)支架+整體鋼筋吊裝法施工作業(yè),盡量減少現(xiàn)場拼接工序,增加后場加工工序。在蓋梁施工中,從業(yè)單位較多地采用附著在現(xiàn)成橋墩的預(yù)留孔+穿心鋼棒來制作牛腿形成托架支撐,再用貝雷梁或者工字鋼作為橫梁制作支架[1],這種工藝無論是在陸地上還是水上,都是很成熟的工藝,具有施工方便、安全可靠的優(yōu)點,深受從業(yè)者青睞。當(dāng)出現(xiàn)雙立柱蓋梁時,由于懸臂段較小,往往不需要額外支撐懸臂段(圖1),但是當(dāng)出現(xiàn)T型蓋梁時,由于蓋梁懸挑部分自重較大,往往都需要在橋墩兩側(cè)增加一個三角托架來提升安全穩(wěn)定性。當(dāng)前,深中通道T型蓋梁采用工字鋼作為橫梁,外加三角托架(圖2),此工藝是目前最普遍的作業(yè)工藝,業(yè)內(nèi)常用[2]。但是上述蓋梁的工藝支架搭設(shè)時安裝和拆卸程序較多,高空作業(yè)時間長,人力和機械投入多,導(dǎo)致成本加大。因此,優(yōu)化支架的工藝是行業(yè)的目標(biāo)。本文介紹的大風(fēng)江大橋蓋梁施工工藝,是一種優(yōu)化后的蓋梁支架快速施工工藝技術(shù),即在后場預(yù)制整體蓋梁鋼筋,運至現(xiàn)場整體吊裝,在確保質(zhì)量的同時,加快T型懸挑蓋梁施工速度,提高安全性能,同時節(jié)約施工成本和時間,且作為已經(jīng)成功的工程案例,向同行業(yè)推廣。
1" 工程簡介
大風(fēng)江大橋位于廣西欽州市和北海市境內(nèi),是G228廣西濱海公路連接欽州和北海的重要工程。項目路線全長約5.03 km,項目主體工程為大風(fēng)江大橋,橋梁總長為1 386 m,主橋長490 m,引橋長896 m,其中主橋為(85+2×160+85)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(掛籃施工);欽州側(cè)引橋為:9×40 m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)T梁橋;北海側(cè)引橋為:13×40 m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)T梁橋。項目全線按雙向六車道一級公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),路基標(biāo)準(zhǔn)寬為33.5 m,橋梁標(biāo)準(zhǔn)寬度為33.0 m,設(shè)計速度為100 km/h。
項目工程蓋梁數(shù)量44座,除了交界墩的形式不同,其他蓋梁的形式相同。蓋梁形式如圖3所示。數(shù)目清單如下頁表1所示。
2" 總體施工方案
由于所有的蓋梁都在高空,離地面(水面)最低都>6 m,最高為24 m,均在海上,所以采用非落地式支架施工。經(jīng)項目多方考研,確定以整體式桁架搭設(shè)支架+整體吊裝鋼筋法開展施工作業(yè)。其施工工藝流程如下[3]:(1)后場制作蓋梁鋼筋、整體桁架、砂筒、銷棒、模板;(2)穿銷棒,制作牛腿;(3)安裝砂筒,整體安裝桁架;(4)安裝分配梁;(5)支架預(yù)壓;(6)安裝蓋梁底模板;(7)吊裝整體鋼筋;(8)安裝側(cè)面模板、澆筑混凝土、混凝土養(yǎng)生、張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道注漿和封錨;(9)拆模、卸落支架,周轉(zhuǎn)至下一蓋梁。
T型蓋梁部品化工藝施工技術(shù)/蒙" 隆
相對于常規(guī)的蓋梁施工工藝,本項目工藝最主要在于增大部品化施工,化雜為簡:(1)優(yōu)化支架設(shè)計,取消傳統(tǒng)的三角托架,整體安裝支架;(2)采用后場預(yù)制蓋梁鋼筋,整體吊裝,除了增大鋼筋工程的質(zhì)量,還減少了高空作業(yè);(3)多點開工,流水線作業(yè),節(jié)約工期。
3" 關(guān)鍵工序的介紹
由上述總體施工方案可知,T型蓋梁部品化工藝施工技術(shù)工序分為九個步驟,本文敘述關(guān)鍵的工序:支架的制作與安裝、鋼筋制作與吊裝。其他步驟均為常規(guī)工序,本文不再細(xì)述。
3.1" 支架的制作與安裝
3.1.1" 支架的制作
支架主要由承重桁架+牛腿+砂筒+分配梁組合而成,其結(jié)構(gòu)如圖4所示。
承重桁架上下弦采用加固的Ⅰ56a工字鋼制作,為梯形形式桁架,上弦與蓋梁的長度匹配,并考慮兩側(cè)各有至少1 m作為施工平臺,為18.0 m,下弦為12.0 m,高2.0 m。腹桿采用[]20a型鋼,設(shè)置5根垂直桿+4根斜桿,承重桁架設(shè)置8組20 mm精軋螺紋鋼拉桿(上下弦分別4組),起到內(nèi)撐外拉的效果,增強承重梁的整體穩(wěn)定性,其結(jié)構(gòu)如圖5所示。
牛腿采用銷棒+承力板形式制作。單個牛腿立柱采用2根70 mm的銷棒,銷棒采用45#鋼制作,并通過調(diào)質(zhì)處理。主承力板采用厚20 mm的鋼板,橫板和豎版之間設(shè)置2塊加強腋板。所有鋼板的連接均采用雙面滿焊。牛腿所有開孔均采用鉆成孔,不得采用火焰切割成孔。如圖6所示。
砂筒與常規(guī)砂筒一樣,由上、下兩部分鋼管組裝而成。上部分鋼管采用273×6 mm無縫鋼管,鋼管內(nèi)用C30混凝土填充;下部分鋼管采用325×12 mm無縫鋼管,鋼管內(nèi)裝入干砂,并在下部分鋼管邊制作漏砂孔,孔內(nèi)采用20 mm螺栓,砂筒的上下蓋板采用35×35×2 cm的鋼板。其結(jié)構(gòu)如下頁圖7所示。
分配梁:支架中分配梁采用Ⅰ14工字鋼,考慮有≥1 m作為操作平臺,單根長5 m。分配梁間距均為30 cm一道。
3.1.2" 支架的安裝
在墩身施工中,根據(jù)蓋梁標(biāo)高計算出銷棒預(yù)埋標(biāo)高,每個墩身順橋向?qū)ΨQ預(yù)埋4根PVC管作為銷棒的預(yù)留孔,蓋梁施工前在預(yù)留孔內(nèi)穿入鋼銷棒,在其上安裝牛腿來形成蓋梁施工支撐體系。待牛腿安裝完畢并檢查合格后,在牛腿上安裝砂筒,并預(yù)留1.5 cm高的沉降值,砂筒安裝完成后應(yīng)采取與牛腿頂面點焊的限位固定措施,避免發(fā)生橫向位移。桁架采用履帶吊整體式吊裝,一步到位,輔助工序盡量在地面完成,減少高空作業(yè)。兩片桁架落位后,核對標(biāo)高和軸線,確認(rèn)無誤后安裝橫向連接桿,增加整體穩(wěn)定性。完成上述工序后,即可安裝分配梁和底模板。
3.1.3" 工作平臺與上下通道的安裝
蓋梁施工平臺上下通道采用廠家購買的裝配式承插梯籠,附墻采用預(yù)埋在墩身上的爬錐相連,附墻間距≥6 m。當(dāng)安全梯籠與操作平臺之間距離較大時,采用裝配式廊橋通道。梯籠、廊橋通道以及蓋梁平臺均由專業(yè)廠家加工制作。
3.2" 鋼筋制作與吊裝
3.2.1" 鋼筋的制作
整個蓋梁工程,除了端頭的蓋梁形狀不一樣,其余所有的蓋梁形式都一樣。因此,項目考慮對普通蓋梁鋼筋采用統(tǒng)一的后場制作,即在鋼筋棚搭設(shè)鋼筋加工胎架,并用型鋼設(shè)置勁性骨架,在胎架山上綁扎蓋梁的普通鋼筋,穿好預(yù)應(yīng)力管道,存放于場內(nèi)備用,待到吊裝鋼筋時,即用平板車運至施工現(xiàn)場[4]。
3.2.2" 鋼筋的吊裝
在蓋梁支架安裝完畢、預(yù)壓完畢、安全驗收通過后,調(diào)整其標(biāo)高,即開始鋪設(shè)底層模板。底模安裝完畢后,再次核對其平面位置和標(biāo)高,確認(rèn)無誤后即可吊裝蓋梁鋼筋。吊裝方法即采用平板車把綁扎加工完成的整體鋼筋籠運送至現(xiàn)場。為了防止鋼筋吊裝時發(fā)生變形,需要額外加工吊裝鋼筋的扁擔(dān)梁。在底模板位置標(biāo)志好鋼筋坐落的位置,再利用150 t的履帶吊+扁擔(dān)梁整體吊裝(普通鋼筋+預(yù)應(yīng)力筋+勁性骨架的總重量約11.0 t),一步到位[5]。此后便可以安裝蓋梁側(cè)面模板,澆筑混凝土。
4" 工效、安全性、經(jīng)濟效益分析
本工程與其他工程相比較,主要是在蓋梁支架的搭設(shè)和鋼筋綁扎的方式上有區(qū)別,其他工藝與常規(guī)工程相差不大,如模板安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等。因此,本文對于常規(guī)的工藝不做類比,只對蓋梁支架的搭設(shè)和鋼筋綁扎的方式進行橫向?qū)Ρ取?/p>
4.1" 支架對比分析(表2)
4.2" 鋼筋綁扎對比分析(表3)
綜上可知,本工程所使用的兩種工藝在工效、安全、經(jīng)濟上有明顯的優(yōu)勢。尤其在節(jié)約工期方面,優(yōu)勢特別明顯,每個蓋梁施工可以節(jié)約7 d左右的時間。因此,對蓋梁數(shù)目多,且工期要求高的項目有著巨大的優(yōu)勢。
5" 結(jié)語
大風(fēng)江大橋工程將蓋梁的支架進行了優(yōu)化,在驗算受力安全的情況下,去除了常規(guī)的三角托架,并將桁架加工成部品,減少了吊裝的工序,減少了整個支架的安裝和拆卸工序,也便于支架的周轉(zhuǎn),同時也將蓋梁的鋼筋綁扎工序進行了優(yōu)化。將鋼筋的加工變成流水線作業(yè),加快了作業(yè)工序,減少窩工,將更多的工序從高空放至地面,增大安全可靠性,值得向同行推廣。
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20240413