李 川,董啟軍
(中鐵二十二局哈鐵建設(shè)集團(tuán)公司,黑龍江哈爾濱150006)
西江特大橋是廣東省廣(州)珠(海)鐵路控制工期的重難點(diǎn)工程,該橋在鶴山境內(nèi),在既有公路橋高明大橋下游3.8 km處跨越西江。引橋結(jié)構(gòu)形式為單箱單室鋼筋混凝土三向預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁,下部為圓端形實(shí)體墩,基礎(chǔ)為直徑2.0~2.2 m的鉆孔樁,其中138#~140#承臺(tái)為髙樁承臺(tái),每個(gè)承臺(tái)下均布12根鉆孔樁,承臺(tái)尺寸為19.1 m×13.8 m×4 m(138#~139#)、20.7 m×15 m×4 m(140#)。
西江為國家航運(yùn)主航道,屬一級(jí)航道。每年11月到次年3月為枯水期,水位為1 m左右,最低流速為0.5 m/s,其余季節(jié)為洪水期,水深流急,水位可達(dá)8.8 m(20年一遇),流速2.06 m/s,西江水位還受上游水庫和降雨的影響,變化無常。
140#墩河床標(biāo)高約為-7.29 m,承臺(tái)底標(biāo)高0.162 m,鉆孔樁施工采用了鋼管樁基礎(chǔ)固定平臺(tái)(以20年一遇洪水設(shè)防),平臺(tái)頂標(biāo)高為9.23 m,鉆孔樁采用鋼護(hù)筒打入基層沖擊鉆進(jìn)。承臺(tái)鋼吊箱圍堰施工是根據(jù)水文情況、工期、現(xiàn)場施工條件及施工隊(duì)伍的技術(shù)水平等綜合因素安排,本著安全、快捷、經(jīng)濟(jì)的原則,經(jīng)全體工程技術(shù)人員反復(fù)研究對比才確定的。
鋼吊箱由底版和側(cè)板組成,是承臺(tái)施工的外模及承托部件。側(cè)板由6 m×3 m標(biāo)準(zhǔn)塊栓接組成,側(cè)壁板厚度為6 mm;橫向加勁角鋼為L63×40×6 mm,間距為350 mm;豎向肋骨為I 25a熱軋工字鋼,間距500 mm;底板厚度為6 mm;加勁角鋼為 L75×50×6 mm(線路方向);肋骨 T 型 180×10/240×10 mm(水流方向);龍骨為寬翼緣HW250 mmH型鋼,250×14/222×9/250×14 mm(線路方向);大龍骨為寬翼緣HW400 mmH型鋼,400×21/358×13/400×21 mm(水流方向)。內(nèi)部設(shè)一道水平支撐,順線路方向的支撐(長15.080 m)為連續(xù),水流方向的支撐為間斷,四角加斜撐。設(shè)16根抗壓(拉)柱,每根柱由2[28a槽鋼拼成箱型斷面。吊箱側(cè)板外側(cè)橫向設(shè)兩道圈梁把側(cè)壁板連接成整體,見圖1。
圖1 內(nèi)撐布置示意
利用鉆孔樁護(hù)筒制作拼裝平臺(tái),在鉆孔樁護(hù)筒上同一水平高度開孔,在每個(gè)護(hù)筒上面開四個(gè)孔,每個(gè)孔掛一個(gè)10 t的手拉葫蘆。然后利用吊車把分好塊的底板倒運(yùn)至鋼護(hù)筒處,利用手拉葫蘆懸掛在鋼護(hù)筒上,調(diào)節(jié)手拉葫蘆直至把底板調(diào)平至同一高度,焊接底板完成底板拼裝。
將側(cè)板在底板上拼裝成箱體,側(cè)板拐角栓接出加墊橡膠止水帶,以保證吊箱連接不泌水。側(cè)板和底板使用栓接以方便承臺(tái)施工完成后的側(cè)板拆除,側(cè)板和底板的連接方式如圖2所示。
吊箱組裝完成后,同步松48個(gè)10 t手拉葫蘆,下沉鋼吊箱,以保證捯鏈承重均勻。下沉全過程,用測量儀器控制方位,使吊箱準(zhǔn)確就位。鋼吊箱就位后進(jìn)行抗拉壓柱的焊接,(見圖3)焊接完成后解除手拉葫蘆,制作封底混凝土作業(yè)平臺(tái)。
2.4.1 封底
該工序是關(guān)鍵性程序,對封底混凝土的質(zhì)量要求較高,必須在施工工藝上嚴(yán)格把關(guān),按照施工規(guī)范進(jìn)行操作。用直升導(dǎo)管法澆筑封底混凝土,先周圍后中間,快速連續(xù)灌注。
2.4.2 抽水堵漏
圖2 側(cè)板和底板的連接方式
圖3 抗拉壓柱布置
待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),用水泵將吊箱內(nèi)的水抽出。抽水過程中,嚴(yán)密觀察吊箱變形情況及吊箱泌水情況,將吊箱漏水處用快硬水泥堵死。
2.4.3 承臺(tái)施工
水抽干后,綁扎承臺(tái)鋼筋,進(jìn)行下承臺(tái)混凝土澆筑,當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后,拆除內(nèi)撐。綁扎上承臺(tái)鋼筋,進(jìn)行上承臺(tái)混凝土澆筑。
(1)吊箱下沉糾偏捯鏈下放需要高度同步,以免捯鏈?zhǔn)芰Σ痪?,局部承重超限,由專人對吊箱下沉全過程進(jìn)行監(jiān)控,隨時(shí)糾偏。
(2)封底混凝土質(zhì)量的好壞直接關(guān)系吊箱施工的成敗,必須嚴(yán)密組織,精心施工。
(3)由于吊箱自重較大,起重手拉葫蘆與鋼絲繩的安裝工作,必須嚴(yán)格按照起重操作規(guī)范進(jìn)行。
(4)下沉吊箱應(yīng)白天進(jìn)行,白天視野開闊,容易處理一些突發(fā)性問題,抽水后,工作必須堅(jiān)持24h不間斷施工。
(1)爭取了工期。由于充分的技術(shù)保證,使河道中4個(gè)深水承臺(tái)在預(yù)定工期中順利完成,從而為整座橋梁按期完工打下了良好基礎(chǔ)。
(2)采用手拉葫蘆懸掛拼裝鋼吊箱下沉鋼吊箱的方法在深水承臺(tái)施工中獲得了成功。此方法無須大型水上施工設(shè)備,且經(jīng)濟(jì)、方便、快捷。
(3)采用單壁吊箱結(jié)構(gòu)拼裝以及在下沉?xí)r以護(hù)筒為依托,節(jié)約了吊箱以及輔助材料所用鋼材,且安全可靠,施工速度快。
(4)承臺(tái)施工質(zhì)量優(yōu)良。經(jīng)過精心組織、科學(xué)施工、承臺(tái)各分項(xiàng)工程合格率達(dá)到100%。
(5)施工速度快,鋼材回收率高,達(dá)到80%。
[1]JTJ 024-85公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[2]GB 50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[3]王國正,翟履謙.鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社,1993
[4]魏鐘明.鋼結(jié)構(gòu)[M].武漢理工大學(xué)出版社,2002