(山西路橋第二工程有限公司,山西臨汾 041051)
霍州—永和關(guān)高速公路是山西省高速公路規(guī)劃網(wǎng)“三縱十一橫十一環(huán)”中第八橫的重要組成部分。東川河1號特大橋是霍永高速公路東段中的一項重要工程,特大橋上部構(gòu)造采用66 m×30 m先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,下部采用柱式墩、柱式臺、灌注樁基礎(chǔ),其中共有中系梁124個。
由于東川河1號特大橋作為霍永高速公路東段第LJ16合同段的一個重要單項工程,它的進度影響著整個項目的進度,對于特大橋各分部工程施工方案的選擇,我們根據(jù)特大橋的實際情況和技術(shù)要求,結(jié)合我公司的施工經(jīng)驗和技術(shù)裝備,對各種方案進行評比分析,從中選擇最佳方案。選擇方案的原則如下:
1)能適應(yīng)和滿足該工程的施工條件、技術(shù)要求;2)能確保整個施工工程質(zhì)量和生產(chǎn)安全;3)所選用的設(shè)備、機具簡單可靠;4)工作效率高,勞動強度低;5)投資少,節(jié)省能源和材料,效益高。
針對中系梁的施工,我公司以前常用的施工方法主要是支架施工法。根據(jù)支架法的施工經(jīng)驗,每個中系梁的施工周期為3 d:下墩柱支模、混凝土澆筑1 d;搭支架、支系梁底模、綁系梁鋼筋1 d;支系梁側(cè)模、澆筑系梁混凝土1 d。全橋124個系梁采用6套模型,共周轉(zhuǎn)使用124/6=20.7次,采用支架法施工中系梁的施工工期達到62 d(不包括冬季氣溫影響),嚴重制約后續(xù)工序的施工。針對這一情況,我們通過借鑒別的類似項目的施工經(jīng)驗,再經(jīng)過不斷的探索和學(xué)習(xí),采用了另一種施工方法:橋墩中系梁可調(diào)式整體模架施工方法。采用可調(diào)式整體模架施工方法每個中系梁的施工周期為2 d:下墩柱支模、系梁底模支設(shè)1 d;綁系梁鋼筋、支系梁側(cè)模、澆筑下墩柱和中系梁混凝土1 d。每個施工周期用可調(diào)式整體模架法可節(jié)約1 d。
橋墩中系梁可調(diào)式整體模架施工技術(shù)是一種新型的中系梁施工技術(shù),從2010年的臨汾聯(lián)絡(luò)線第六合同段的洪安澗河橋開始應(yīng)用,經(jīng)過三年時間的完善,該技術(shù)已非常成熟,并以獨特的優(yōu)勢逐漸推廣開來。這種施工技術(shù)輕巧、操作方便、安全性高,克服了支架法等工藝帶來的不足,取得了很好的效果。于2012年7月30日經(jīng)山西省公路學(xué)會組織鑒定,其技術(shù)已達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
可調(diào)式整體模架法施工工藝流程如圖1所示。
圖1 可調(diào)式整體模架法施工工藝流程
1)模型加工。在施工現(xiàn)場先將每套下墩柱模型用兩根10號槽鋼縱向加強,兩根10號槽鋼的距離與中系梁寬度相同。在距墩柱模型的頂部一定距離(該尺寸需考慮中系梁底板模型厚度、方木高度、工字鋼高度、螺旋千斤頂高度、螺旋千斤頂?shù)钠鹕叨?處,將兩塊厚1 cm鋼板分別水平焊接在兩根10號槽鋼上,作為千斤頂?shù)闹蚊妫⒃诿總€支撐面鋼板的下部加焊兩道厚1.5 cm加勁板作為水平鋼板的斜支撐(見圖2)。
圖2 支撐鋼板下部加焊的加勁板
2)下墩柱模型支設(shè)。下墩柱模型支設(shè)與常規(guī)模型支設(shè)方法一樣,需要嚴格控制模型接縫、對點及模型垂直度,焊接的支撐面要置于相鄰墩柱的內(nèi)側(cè),以便于后續(xù)工序的進行。
3)千斤頂安放。下墩柱模型支設(shè)完成并經(jīng)檢驗無誤后,要進行千斤頂?shù)陌卜?。為保證千斤頂?shù)姆€(wěn)定及施工過程中的安全,千斤頂與支撐面間要用螺絲進行連接。
4)工字鋼安裝。千斤頂安裝到位后,將千斤頂高度調(diào)至設(shè)計高度,進行工字鋼的安裝,工字鋼與千斤頂之間用螺絲進行連接,兩根工字鋼用φ20穿心絲固定,以保證工字鋼的穩(wěn)定。
5)方木、底板鋪設(shè)。在工字鋼上直接鋪方木,不用固定,方木的規(guī)格為10 cm×10 cm,長4 m,方木所鋪的間距為50 cm。方木鋪好后直接在其上面鋪底板,中系梁底板與下墩柱模型用1.6 cm的螺絲連接,鋪設(shè)完成后要檢查底板標(biāo)高,如不符合要求,通過調(diào)整千斤頂使之滿足設(shè)計要求。
6)綁扎中系梁鋼筋。鋼筋綁扎要牢固,尺寸、間距要滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
7)支設(shè)中系梁側(cè)模。中系梁的側(cè)模與下墩柱模型及底板都是通過1.6 cm的螺絲進行連接,中系梁側(cè)模支設(shè)時,要防止碰撞底板,并認真檢查模型尺寸、側(cè)模垂直度、接縫情況等,并對墩柱模型再次進行檢查,合格后進行下墩柱和中系梁混凝土的澆筑。
8)下墩柱、中系梁混凝土的澆筑。先澆筑下墩柱混凝土,運輸?shù)浆F(xiàn)場的混凝土用串筒下到墩柱模型內(nèi),串筒口距墩柱內(nèi)混凝土面不能超過2 m。振搗工人從中系梁鋼筋空隙間進入到下墩柱模型內(nèi),用插入式振搗棒進行振搗。下墩柱混凝土澆筑完成后,緊接著進行中系梁混凝土的澆筑。混凝土澆筑過程中,中途不得隨意停頓,振搗要密實,操作要規(guī)范。
9)上墩柱鋼筋籠安裝、模型支設(shè)和混凝土澆筑。上墩柱的鋼筋籠安裝、模型支設(shè)和混凝土澆筑的工藝與應(yīng)用其他施工方法的工藝相同,各項指標(biāo)需滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》和《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準》的相關(guān)要求,在此不再闡述。
10)模架拆除及混凝土養(yǎng)生。上墩柱混凝土澆筑完成后,混凝土的抗壓強度達到2.5 MPa后就可拆模,在現(xiàn)場施工氣溫在25℃以上時,第二天就可拆模。具體拆模時間的確定還是以同等條件下養(yǎng)護的混凝土試塊的抗壓強度為準。拆除時將下墩柱模型、中系梁模型、上墩柱模型所組成的整個模架一起拆除。模架拆除后,要對墩柱和中系梁的混凝土進行養(yǎng)生,養(yǎng)生期不少于7 d。
1)將千斤頂?shù)撞亢附右粔K1 cm厚的鋼板,在鋼板四角及支撐鋼板的對應(yīng)位置處鉆眼,在安裝過程中將千斤頂用4條直徑1.8 cm的螺絲與支撐鋼板進行連接,確保千斤頂不位移、不傾倒。
2)在千斤頂頂部焊接適當(dāng)大小的1 cm厚的鋼板,在鋼板四角及工字鋼支撐點處的適當(dāng)位置鉆眼。工字鋼安裝時,用四條直徑1.8 cm的螺絲將千斤頂升降套筒與工字鋼底部連接。在工字鋼起升或下降過程中,兩個千斤頂要同時操作,確保工字鋼與千斤頂連接點處受力均勻。
3)在中系梁底板標(biāo)高調(diào)整后,將兩根工字鋼用φ20穿心絲進行對拉、連接,使其形成一個整體,確保后續(xù)工序施工過程中工字鋼的整體穩(wěn)定性。
1)施工前,通過理論計算中系梁的自重、中系梁模板、工字鋼、方木和施工活載的重量之和,來確定千斤頂?shù)目傊С辛?。根?jù)千斤頂?shù)目傊С辛τ嬎忝總€千斤頂?shù)某惺苤亓浚瑏磉x用相應(yīng)規(guī)格的千斤頂。
2)千斤頂在使用過程中要經(jīng)常加注潤滑油,使它的棘輪組、升降套筒和主架之間的接觸面能夠潤滑,動作能夠靈活可靠。在使用之前要檢查千斤頂?shù)母黜椥阅苁欠窳己谩?/p>
3)在千斤頂起升和下降過程中,工字鋼兩邊的千斤頂要同時起升和下降,以保證工字鋼與千斤頂連接點處受力均勻。起升時應(yīng)注意升降套筒上升高度,當(dāng)在升降套筒上出現(xiàn)紅色警告線時,表示已升到該千斤頂?shù)念~定高度,應(yīng)停止起升,否則會出現(xiàn)危險。下降時也應(yīng)使升降套筒緩慢下降。
1)墩柱及中系梁模型支設(shè)要牢固,模型之間的連接要緊密、可靠,以防在澆筑混凝土過程中模型發(fā)生移動。2)中系梁施工過程中,要在方木上搭設(shè)一個工作平臺,以方便施工人員操作,在工作平臺四周距模型外側(cè)大于60 cm處設(shè)防護圍欄。3)模型和工字鋼進行吊裝安裝時,吊車下方及其操作范圍內(nèi)嚴禁站人,吊車司機和指揮人員要相互密切配合。
通過與以往中系梁施工技術(shù)比較,使用橋墩中系梁可調(diào)式整體模架施工工藝,避免了支架施工法中支架丟失、損壞等現(xiàn)象,減少了資源的浪費。在東川河1號特大橋的124個中系梁施工中全部采用可調(diào)式整體模架施工工藝,帶動后續(xù)工程縮短工期20 d,由此節(jié)約了施工成本,產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。由于采用這種工藝,墩柱和中系梁的連接處無接縫現(xiàn)象,表面平整光滑。在業(yè)主組織的各種質(zhì)量和進度評比活動中,我公司受到了多次表彰和獎勵。