寇淑貞
(山西朔州路橋建設有限責任公司,山西 朔州 036002)
斜拉橋?qū)儆诟叽蝺?nèi)部超靜定結(jié)構(gòu),施工與設計關(guān)聯(lián)非常緊密,有互補和互反饋的關(guān)系。監(jiān)理工程師和承包商在施工前要全面了解設計的要求和意圖,吃透設計文件中的施工建議、工藝要求和施工程序,在此基礎上編制切實可行的施工組織設計、實施性施工組織設計和監(jiān)控方案;在施工過程中要不斷采集監(jiān)測數(shù)據(jù),反饋給設計單位,使之及時調(diào)整設計參數(shù),修正并完善后續(xù)施工方案等措施,循環(huán)往復,已達到成橋后線形和內(nèi)力狀態(tài)符合設計要求的最終目的。
斜拉橋一般采用H形索塔、塔柱及橫梁采用單箱單室(或者雙箱雙臥室)斷面,錨固段采用環(huán)向預應力設計,齒塊錨固。索塔施工與高橋墩的施工要求基本相同,橫梁可采用支架現(xiàn)澆。要著重控制結(jié)構(gòu)各部位的平面位置、軸線、截面尺寸、傾斜度、預埋件制作及安裝,預應力施工的精度和質(zhì)量。施工測量控制要嚴格滿足有關(guān)規(guī)范要求。
(1)索塔樁基基礎和承臺采用鋼板樁圍堰進行圍水施工。鋼板樁施工順序一般由上游分兩頭向下游合攏,施工中要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況逐漸或逐組施打到穩(wěn)定深度,然后再依次打到設計深度;施工中要隨時控制樁身位置和垂直度。圍堰施工完畢后,抽水,搭設施工平臺,進行樁基基礎和承臺施工,施工工藝與一般橋梁基礎、承臺施工工藝基本相同,施工監(jiān)理要點類似。應注意承臺混凝土體積較大,要求保證承包商做好設備、材料供應及人員的組織工作,最好能連續(xù)澆筑完成;如需采用二次澆筑,須征得設計單位同意,并按設計提供的分層次厚度及層間連接措施施工,以保證兩次澆筑混凝土的整體性;為防止大體積混凝土水化熱高導致混凝土開裂的現(xiàn)象,要求承包商必須按設計要求采取有效措施降低混凝土水化熱,如采用礦渣水泥、粉煤灰水泥、添加緩凝劑、在混凝土中預埋冷凝管道等方法。
(2)索塔施工可采取滑模法、爬模法、翻模法等。不論采取何種方法,均要承包商或提請設計單位進行結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定性驗算。當采用兩種不同材料搭設施工支架時,相互之間的牢固連接是支架整體穩(wěn)定的關(guān)鍵,必須采取可靠措施予以保證;支架和操作平臺要有足夠強度、剛度和抗風穩(wěn)定性,一般宜間隔5 m高度與索塔連接;為配合模板上板和張拉千斤頂?shù)拇怪碧嵘?,支架與索塔的間距宜50 cm左右;滑模施工,滑動模板上的支撐桿及提升設備要能保證模板豎直均衡上升;應采用油壓千斤頂同步提升模板,以免模板發(fā)生傾斜和扭轉(zhuǎn);提升模板要連續(xù)進行,以免中斷造成混凝土黏住模板;當因故中斷時,在中斷前應將混凝土面澆筑齊平。
(3)索塔、主梁間要嚴格按照設計圖紙所規(guī)定的連接方式實施施工監(jiān)理與施工控制,并要求承包商搞好施工組織設計、施工程序安排與施工管理工作。塔身施工到一定高度后,要采取穩(wěn)定措施(如設置攬風等)待拉索全部安裝、張拉完成后,才能撤除攬風并恢復鉸接。
(4)索塔橫梁施工的關(guān)鍵是模板和支撐系統(tǒng),要考慮彈性和非彈性變形、支承下沉、溫差及日照的影響,必要時應設支承千斤頂調(diào)控。
(5)塔柱施工時,必須分高度設置橫撐,使其線行、應力、應變、結(jié)構(gòu)強度、剛度及傾斜度滿足設計要求,保證施工安全。
(6)安裝錨箱中的斜拉鎖管道時,要設置穩(wěn)固的鋼筋骨架或勁性鋼骨架固定管道,以保證索管空間定位的精度。管道測量定位時,要考慮拉索因自重下垂而導致其端部角位移時的方向、位置、高程的變化,其允許偏差值要符合設計要求。
(7)選用混凝土輸送泵澆筑索塔混凝土時,對混凝土配合比和泵送工藝要事先進行試驗。每個階段混凝土的澆筑宜連續(xù)進行,并注意分層均勻。索塔混凝土的養(yǎng)護非常重要,一定要及時養(yǎng)護,混凝土模板表面處于陽光直射暴曬或迎風吹干的情況。
(8)索塔施工屬于高空作業(yè),施工中要嚴格遵守有關(guān)高空作業(yè)的安全技術(shù)規(guī)定。監(jiān)理工程師要嚴格檢查以下幾個方面:①必須設置運輸安全設施,如塔吊重量限制器、段索保護器、鋼索防扭器、風壓脫離開關(guān)等;②除設置塔吊等起重設備外,還要設置工作電梯及安全通道;③事先要制定強風沙、暴雨、寒暑氣候施工的技術(shù)保證措施,在支架頂端要設置防雷擊裝置和警示燈;④加強安全教育,嚴格按照安全操作規(guī)程施工,防止吊落和作業(yè)事故,并制定緊急事故處理方案;⑤塔吊、支架安裝、使用和拆除階段均要求承包商進行強度、剛度和穩(wěn)定性驗算;⑥支架和操縱平臺要設置足夠的安全護欄、護網(wǎng),以保證施工人員及橋下行人、車輛的安全;⑦當使用竹、木等易燃物時,要配備足夠的消防器材。
(1)主梁鋼結(jié)構(gòu)應進行招標,由有相應資質(zhì)、實力、經(jīng)驗的工廠進行加工。
(2)鋼結(jié)構(gòu)制造材料、焊接材料、拼接材料、涂裝材料必須符合設計及相應規(guī)范要求,要加強材料驗收檢查。
(3)結(jié)構(gòu)制造要符合設計圖及相應規(guī)范要求,工廠應進行鋼結(jié)構(gòu)制造施工圖設計,經(jīng)監(jiān)理工程師審查批準后進行加工。放樣、號料、切割、制孔、組裝、焊接、打磨除銹、涂裝要嚴格按圖紙設計施工,并滿足相應規(guī)范要求。
(4)鋼結(jié)構(gòu)加工過程中要加強對構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸、形狀、平整度、預留孔位置及形狀、焊接質(zhì)量、組裝精度的驗收,各項偏差要求在設計規(guī)范允許范圍內(nèi);焊接質(zhì)量驗收除進行外觀檢查外,還要進行超聲波和射線探傷檢查。各階段結(jié)構(gòu)制造完成后,監(jiān)理工程師要經(jīng)行拼裝驗收,驗收合格后完成防腐涂裝。
主梁鋼結(jié)構(gòu)懸臂拼裝的控制要點是節(jié)段連接技術(shù)、0號段安裝、標準段安裝,邊跨合攏段安裝和中跨合攏段安裝等幾個方面。
3.2.1 節(jié)段連接性技術(shù)
目前斜拉橋鋼主梁節(jié)段連接一般采用高強螺栓連接工藝。
(1)高強螺栓要按照設計向?qū)I(yè)廠家指定,材質(zhì)、規(guī)格、型號均要滿足設計和規(guī)范要求。接收高強螺栓安裝時,監(jiān)理要同供貨廠家、承包商一起進行抽樣檢驗和外觀檢查。高強螺栓保管時要注意防雨、防潮,不得積壓存放,以免受潮、生銹。
(2)高強螺栓安裝前,要全面復查外觀質(zhì)量并復驗扭矩系數(shù),對剛結(jié)構(gòu)接觸要進行清洗、打磨,并按照設計要求先安裝沖釘。
(3)高強螺栓安裝分為初擰檢查、終擰和終擰檢查。初擰螺栓的順序是從螺栓群中央向四周逐漸擴展施擰,從中間開始替換沖釘,初擰扭矩值60%~70%。初擰檢查是在初擰前后檢查螺栓、螺母、墊圈安裝方向是否與設計相符,有無因安裝問題影響擰緊的現(xiàn)象,并檢查有無漏擰的現(xiàn)象。
3.2.2 0號段安裝
0號段安裝要按設計要求和批準的施工圖設計在墩旁支架上進行,事先要進行預壓和結(jié)構(gòu)驗算;安裝時必須按設計要求逐節(jié)進行安裝和連接,進行橋面板的安裝和濕接縫澆筑;并按設計和批準的施工方案進行臨時固結(jié)。
3.2.3 標準段安裝
標準段安裝使用水上(岸上)吊梁前進行塔端掛索,然后完成主梁安裝和連接,進行梁掛索,并進行第一次張拉(以索力控制);進行橋面板吊裝和濕接縫澆筑,進行本段斜拉索第二次張拉(以伸長量和索力控制);移動吊機進行下一節(jié)段施工。如此循環(huán)完成標準段安裝。
3.2.4 邊跨合攏段安裝
邊跨合攏一般采用強制合攏。
(1)合攏段安裝前先要對全橋進行全面的線形測量和索力測量,根據(jù)測量結(jié)果對已完成梁段的斜拉索進行全面調(diào)整,調(diào)索順序由懸臂端向主塔方向逐根對稱調(diào)拉,調(diào)整允許誤差要滿足設計要求,一般為3%;調(diào)整完成后再進行先形和索力測量,對大于允許誤差的塊段再進行調(diào)整和檢測。這樣,使合攏段線形和索力分布合理,調(diào)整梁體,消除梁體轉(zhuǎn)角及扭力,初步達到拼接合攏的要求。
(2)邊跨合攏一般采用自然合攏。中跨合攏前要進行全橋線形、索力測量和調(diào)整,清理橋面荷載,并將檢測情況反饋設計單位,各方面最終確定合攏溫度和合攏段鋼梁加工長度。合攏段施工待氣溫達到預定溫度時,將合攏段鋼梁安裝就位,并及時解除主梁節(jié)點連接和搭梁臨時固結(jié)裝置。