朱楊瓊
湘桂線衡陽—永州段擴能改造工程聯(lián)絡線湘江特大橋引橋位于衡陽市境內,其中引橋中的道岔連續(xù)梁施工里程為LDK009+579.903~LDK009+806.653 段,設計時速為 200 km/h,正線線間距4.4 m,雙線~四線,橋跨布置形式為(30+32+30+4×33)m,一聯(lián)七孔(25號墩~32號墩),25號墩~28號墩為三箱室,28號墩~32號墩由三箱室變?yōu)閮墒遥B續(xù)梁全長共計226.55 m,其中橋面寬度為12.2 m~22.342 m,底面寬度為16.842 m~6.7 m,箱梁采用直腹板形式,箱梁頂板厚0.35 m,底板厚0.3 m,中腹板厚0.4 m~0.9 m,在支承處,箱梁頂、底、腹板局部加厚,梁高為3.05 m。地質條件:25號~28號墩橋址地處水田,表層及以下3.4 m 處為粉質粘土,地質承載力為150 kPa,3.4 m~17.5 m 為強風化巖,地質承載力為350 kPa;32號墩~28號墩橋址地處丘陵緩坡地段,丘坡主要為樹木和雜草,坡度起伏較大,強風化巖層以上為全風化回填層,厚度為4.5 m~14.5 m不等。
連續(xù)箱梁采用柱梁式及滿堂支架法現(xiàn)澆施工,按照設計順序:先施工B段(27號~30號墩),后施工A段(25號~27號墩)和C段(27號~30號墩),分三次澆筑法組織施工。
25號~27號墩連續(xù)梁支架管柱采用φ0.5 m預應力管樁基礎,管樁頂部澆筑C25鋼筋混凝土2.25×1.0條形基礎后安裝鋼管支柱及貝雷桁架。27號~30號墩連續(xù)梁支架管柱采用C25鋼筋混凝土擴大基礎,基礎尺寸為2.2 m×1.0 m。30號~32號墩采用WDJ碗扣式多功能滿堂支架,支架采用梁重的130%荷載對其進行預壓,測定彈性變形,消除非彈性變形,為連續(xù)梁線性控制提供技術參數(shù)。支架體系具體布置結構示意圖見圖1,圖2。
30號~32號墩采用WDJ碗扣式多功能腳手桿搭設,使用與立桿配套的橫桿及立桿可調底座、立桿可調托撐,底托支于松木板上。立桿頂設兩層方木,頂托上橫向設15 cm×15 cm方木,間距為60 cm;縱向方木上設10 cm×10 cm方木,間距為0.3 m(凈間距0.2 m)。支架縱、橫向均設置剪刀撐,其中橫橋向斜撐每2.0 m設一道,順橋向斜撐沿橫橋向共設4道~5道,距地面20 cm設一道掃地桿。支架拼裝時,橫向桿件應保證水平、豎向桿件應保證與地面垂直,支架與橋墩需用方木頂緊,以確保整體支架的穩(wěn)定。
支架采用碗扣式鋼管架,立桿采用 3.0 m,2.4 m,1.8 m,1.2 m幾種,橫桿采用0.9 m,頂、底托采用0.6 m長的可調托撐。梁底腹板處采用橫橋向間距×縱橋向間距×橫桿步距為:60 cm×60 cm×90 cm,其他部位采用90 cm×60 cm×90 cm,人行道板及兩側加寬區(qū)采用:90 cm×90 cm×90 cm布置形式。
支架搭設前應進行測量、放樣,做好臨時排水系統(tǒng)。底托下放置寬不小于12 cm,厚度不小于2 cm的松木板上,支架頂部設置可調頂托,支架縱橫向設置剪刀撐,距鋼管底20 cm設置掃地桿以增加其整體穩(wěn)定性,支架上端與墩身間用方木塞緊。剪刀撐、橫向斜撐立桿、縱向和橫向水平桿等同步搭設。
25號~28號墩墩身較高(平均墩高20 m),地勢較低,湘江漲水時洪水倒灌,采用該施工方法能更好地解決地質沉降、支架高且不穩(wěn)的問題。
25號~27號墩連續(xù)梁支架管柱采用φ0.5 m預應力管樁基礎,管樁頂部澆筑2.25 m×1.0 m C25鋼筋混凝土條形基礎后安裝鋼管支柱及貝雷桁架。27號~30號墩連續(xù)梁支架管柱采用C25鋼筋混凝土擴大基礎,基礎尺寸為2.2 m×1.0 m?;A埋設0.8 m×0.8 m,厚2 cm的鋼板作為鋼管柱的連接結構,鋼板安放應水平,確保鋼管立柱的垂直度。1)預應力管樁施工:采用HD62型管樁機打樁。施工流程:場地平整→測定軸線與標高、定樁位→打樁機就位→起吊預制樁→穩(wěn)樁與調直管樁垂直度→打樁→成樁到位→移機。2)擴大基礎施工:定位各擴大基礎位置、開挖基坑、測定基坑承載力是否符合方案要求;安裝鋼筋、預埋鋼管立柱預埋鋼板,灌注基礎混凝土。
管柱采用人工配合吊車拼裝,鋼管支柱采用φ20 mm螺栓與基礎上預埋鋼板連接,管與管之間采用螺栓連接,每排鋼管柱安裝完后,管與管兩面之間橫向每隔3 m且距管柱頂不大于30 cm用Ⅰ20a工字鋼作為橫向連接和斜向連接確保管柱的穩(wěn)定。在每根鋼管頂部設0.3 m高的可調鋼管支柱,可調鋼管柱內灌滿C20混凝土。標高調節(jié)到位后,管柱頂部采用并排2根Ⅰ45a作為貝雷桁架的橫向分配梁。
腹板采用2排~4排單層貝雷片,每室底板采用2片~5片貝雷片,間距根據(jù)各段底板寬度進行調節(jié);兩側翼緣板采用雙排貝雷片,間距150 cm,每跨箱梁底下布置4排臨時支柱,其中2排分別置于承臺上,其他2排鋼管支柱置于預應力管樁基礎或擴大基礎上,鋼管支柱采用φ630 mm螺旋鋼管,壁厚11 mm。
貝雷桁架采用現(xiàn)場拼裝,塔吊與吊車相結合,在塔吊安裝不到的地方采用吊車配合。吊裝順序為:先吊中間,然后先左后右(或先右后左)對稱吊裝。
貝雷桁架安裝好后,橫向桁架片與片之間用10號槽鋼將貝雷桁架組合在一起,使貝雷桁架成為一個整體以確保貝雷架的穩(wěn)定,貝雷桁架與分配梁均采用U形卡可靠連接,梁端處貝雷桁架應加設豎向支撐。桁架安裝好后應仔細檢查各螺栓、墊片、開口銷是否齊全、擰緊,貝雷片與墩身間采用方木或楔木塞緊,然后其上鋪設Ⅰ20a工字鋼、安裝梁底模及側模。
根據(jù)設計施工順序,先預壓“B段”,后預壓“A段或C段”。
預壓在連續(xù)梁底模和側模安裝就位后進行,用編織袋裝砂對支架進行預壓,預壓選擇箱梁自重荷載的1.3倍進行預壓,按照梁體澆筑混凝土方向分布模擬加載預壓,卸載按混凝土澆筑相反方向進行。
預壓觀測:在支架縱向每跨的兩端,1/8,1/4,3/8,1/2,5/8,3/4,7/8處,在每一處的中心、橫向左右側布置3個觀測點,在預壓的過程中平均每2 h觀測一次,在加載至設計荷載值時保持荷載24 h,觀測至沉降穩(wěn)定為止方可卸載,卸載過程中也同樣按照2 h觀測一次的頻率。將預壓荷載卸載后再對底模標高觀測一次,從以上的觀測資料中計算出支架的彈性變形及地基的下沉。預壓過程中進行精確的測量,可測出梁段荷載作用下支架將產(chǎn)生的彈性變形值及地基下沉值,將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其他因素需要設置的預拱度疊加,算出施工時應當采用的預拱度,按算出的預拱度調整底模標高。同時要注意在支架外側2 m處設置臨時防護設施,防止流水和雨水流入支架。
在預壓前布置沉降觀測點,沉降觀測網(wǎng)布設在兩個斷面上:一層在支架底托的墊板上,一層在箱梁底模板上,上下兩層測點一一對應在一垂直線上。測點沿縱橋向布設,橫向則在跨中和兩個斜腹板處布設,從而形成一個立體觀測網(wǎng),加載過程中對各測點進行保護,豎立標桿方便觀測。
支架預壓完成,從上至下逐層對稱卸載移除砂袋,砂袋移除后應重新放樣、找平,調整梁底模板高度。
[1]張 麒.武廣鐵路客運專線變截面道岔連續(xù)箱梁施工技術[J].鐵道建筑,2010(1):86-88.
[2]張軍輝.大體積魚腹式槽型連續(xù)箱梁施工技術[J].山西建筑,2009,35(14):273-274.