曾磊
(重慶建工第二建設有限公司,重慶 400030)
重慶南涪高速公路工程青草背長江大橋為788m懸索橋,索塔采用門式空間框架結構,索塔高164.47m,索塔斜率為1∶0.03795(屬于斜率較小,線形相當順直的塔柱)。
該索塔工程業(yè)主共給予工期為10個月,平均到每個節(jié)段的施工時間僅僅為6.5d,除去爬模、模板定位校正、混凝土澆筑及混凝土養(yǎng)護時間,用于鋼筋定位綁扎的時間僅為1.5d。該節(jié)段工期相當緊張,僅為正常工期的4/5。工期壓力對高塔鋼筋快速準確定位提出了緊迫的要求。
目前,在高塔施工過程中,橋塔鋼筋施工主要采用預埋式鋼筋勁性骨架。其優(yōu)點在于鋼筋定位準確,自身剛度較大,能作為模板定位使用;缺點在于雖鋼筋定位較為準確,但在鋼筋本來就十分密集的薄壁混凝土結構中加入型鋼骨架后會造成混凝土各部位收縮徐變不同步,導致混凝土出現(xiàn)有害的結構裂紋;同時,在高塔施工過程中,由于角鋼的斷面小,塔墩施工面位于高空,風力較大,支架定位時對接及焊接耗時較多,一般一個塔柱節(jié)段支架接長耗時最少為0.5d,增加了施工單位的勞動力消耗,延長了塔墩節(jié)段施工周期,且預埋式鋼筋定位安裝支架耗費較多的鋼材,大大增加施工成本,造成了社會資源的浪費。
考慮到青草背長江大橋的工期及鋼材耗量的因素,該工程選擇采用多層移動式鋼筋勁性骨架進行施工。
針對青草背長江大橋索塔結構形式,索塔施工擬采用液壓爬模施工工藝。但該施工工藝存在塔柱內(nèi)模無操作平臺的缺點,需在塔柱內(nèi)側(cè)設置施工操作及內(nèi)模節(jié)段修整平臺。綜合考慮塔柱施工工藝,決定將塔柱鋼筋定位安裝骨架與塔柱內(nèi)模施工平臺設計為一個整體。
根據(jù)現(xiàn)場施工實際條件,青草背長江大橋采用了多層移動式鋼筋勁性骨架,其結構形式如圖1。
圖1 多層移動式鋼筋勁性骨架體系結構圖
該多層移動式勁性骨架采用的是高層建筑核心筒原理。在已澆筑塔柱內(nèi)崁入5.5m骨架,采用牛腿與已施工節(jié)段混凝土進行錨固。將該錨固段作為整個骨架的受力段,并在該段底部設置混凝土修整平臺和內(nèi)模支撐平臺。骨架上端伸出已澆筑節(jié)段混凝土面6m,該段作為節(jié)段豎向鋼筋的定位段進行定位輔助,并在該段設置鋼筋安裝操作平臺2個。
該勁性骨架架高12.0m,采用單層牛腿與塔柱進行連接。該骨架共設5層施工平臺,每層平臺間間隔高度分別為2.75m、2.75m、3.0m、3.0m。該骨架上層部分為塔柱鋼筋定位骨架及鋼筋、模板施工平臺,下層部分為已澆筑節(jié)段修整平臺。該骨架采用[25、[22、[12及[10槽鋼進行制作。
內(nèi)外架分別為兩個獨立系統(tǒng)。外模爬架采用液壓爬模系統(tǒng),依靠自身動力提升。內(nèi)模支架采用塔吊作為提升系統(tǒng)。內(nèi)外模在高度方向采用相同的節(jié)段高度,并且一一對應。采用高強螺桿進行內(nèi)外模板連接。
勁性骨架加工完成后,運至施工現(xiàn)場,采用125t*m塔吊進行吊裝。
(1)塔柱起始澆筑段中,按照設計位置埋設牛腿預埋鋼筋,并保證其位置準確。
(2)混凝土達到強度要求后拆模,鑿出預埋鋼筋套筒端面,接長錨固鋼筋,并安裝牛腿,以該牛腿作為支點安裝骨架。
(3)骨架安裝到位后,采用鎖定銷將骨架承重梁與牛腿鎖定。
(4)按照該節(jié)段頂面鋼筋位置調(diào)整骨架頂部定位骨架水平位置,并鎖定。
(5)安裝豎向鋼筋及節(jié)段其余鋼筋。
(6)調(diào)整模板位置,保證定位精度,埋設牛腿預埋鋼筋,進行澆筑工作。
(7)拆模,將內(nèi)模懸掛于骨架上;解除骨架承重梁與牛腿的鎖定;收回承重梁端部的伸縮梁,采用125t*m塔吊進行骨架提升至下一工作節(jié)段。
(8)待承重梁高過新安裝牛腿后,伸出伸縮梁將骨架懸掛于牛腿上,將牛腿與承重梁鎖定。
(9)支模,并重復上述工作流程。
(1)準備工作
a清除骨架上不必要的荷載 (如鋼筋頭、氧氣乙炔空瓶等)。
b檢查骨架吊耳及相關位置焊縫,無問題后,采用塔吊與骨架連接,并收緊鋼絲繩。
c收回修正平臺與已澆筑混凝土節(jié)段的支撐腳。
d收回伸縮梁并鎖定,防止骨架提升過程中伸縮梁滑出。
e再次進行安全檢查,檢查骨架與塔柱是否仍有連接。檢查完畢無問題后,提升骨架。
(2)經(jīng)確認骨架提升準備工作已完全符合要求后,撤除承重梁平臺與牛腿的固結,開始提升骨架。
(3)提升時,塔吊由經(jīng)驗豐富的起重工指揮,并設置多名觀察員。
(4)當提升過程中發(fā)現(xiàn)異常情況或者有異響時,立即停止起吊。
(5)骨架提升到位后,立即將各伸縮梁鎖定,并將承重梁與牛腿固結。
(6)檢查各支撐點是否撐實。檢查無誤后,塔吊松鉤,解除塔吊與骨架連接。
(1)預埋前,現(xiàn)場技術員應檢查預埋鋼筋長度、規(guī)格及位置是否滿足使用要求。
(2)混凝土澆筑前,仔細核對預埋件位置及數(shù)量,杜絕亂埋及少埋。
(3)嚴格控制鋼筋堆放在骨架上的重量。
(4)等混凝土達到一定強度后,拆除模板系統(tǒng)的對拉桿及附著在模板上的懸掛螺栓。
(5)模板拆除后應及時進行確定骨架懸掛預埋件位置的工作,在此過程中,操作工人應嚴格按現(xiàn)場技術人員所提供的數(shù)據(jù)進行作業(yè),同時值班技術員應跟班作業(yè)。
(6)每次模板安裝前,應測量測放相應施工節(jié)段的模板底標高。
(7)模板按測量所放理論位置安裝到位后,應及時通知測量復核。
(8)應確保模板下口與已澆節(jié)段混凝土的結合嚴密。同時應保證模板間接縫嚴密。
(9)模板對拉桿安裝時,應確保端部塑料套與模板的結合嚴密,同時應使拉桿處于拉直狀態(tài)。
(10)澆筑過程中應派專人觀察模板的變形及偏位情況,并做出及時處理。
(1)嚴禁在骨架上堆放除鋼筋以外的重物。骨架上一次堆放鋼筋的總重不得超過1t。所有堆放物應盡量由多根梁均勻承載,不允許堆置在跨中。不得把工具、扎絲、箍筋等隨意放在腳手板上,以免滑下傷人。
(2)在骨架處于提升和非提升狀態(tài)時,都應掛好保險繩。
(3)當施工現(xiàn)場風速小于等于16m/s(6級)時,現(xiàn)場正常作業(yè);當施工現(xiàn)場風速大于20m/s、且小于等于28m/s(10級)時,骨架不能爬升,安裝模板與骨架之間抗風拉桿;當施工現(xiàn)場風速大于28m/s、且小于等于57m/s時,現(xiàn)場暫停施工。根據(jù)天氣預報,當惡劣氣候來臨前,將內(nèi)外模板合攏,安裝好模板與骨架之間的抗風拉桿,撤離轉(zhuǎn)移臨時設備等,做好施工現(xiàn)場人員及有關設備設施的撤離、轉(zhuǎn)移及加固工作,確保人、機、設施的安全。
多層移動式鋼筋勁性骨架運用于青草背長江大橋索塔施工,大大的縮短索塔節(jié)段的施工時間。索塔節(jié)段最快完成時間達到了5d/節(jié),移動式鋼筋定位安裝骨架完全達到了設計時的設想。
筆者通過多個項目的實踐認為,在塔柱混凝土施工中采用橋塔多層移動式勁性骨架體系制作簡單,制作工藝不復雜,一般的施工現(xiàn)場均能自行加工生產(chǎn);鋼筋定位精度可靠,能達到設計及規(guī)范的要求;結構輕便,對起吊設備要求低;可重復使用,能大量節(jié)約施工中的鋼材用量;可兼做橋塔內(nèi)模施工平臺,實用性高;取消了在高空接高骨架工序,加快了施工。