摘要:目前傳統(tǒng)的預(yù)制箱梁底座施工方法有很多,但不同程度上存在耗材大、施工工期長(zhǎng)、施工成本高、產(chǎn)生大量建筑垃圾、不符合創(chuàng)建“兩型”社會(huì)和“低碳”施工的理念。因此,創(chuàng)建一種新型的預(yù)制箱梁底座,既能減少傳統(tǒng)底座存在的缺點(diǎn),又能保證施工質(zhì)量與進(jìn)度、滿足施工要求成為施工發(fā)展趨勢(shì)。工程實(shí)例表明這些措施的可行性,可為同類工程參考
關(guān)鍵詞:小箱梁預(yù)制; 方案;預(yù)制;施工工藝; 應(yīng)用
1、工程概況
某標(biāo)段橋總長(zhǎng)80m,上部結(jié)構(gòu)采用25+30+25米的C50預(yù)應(yīng)力組合箱梁,橋面連續(xù),共有梁板42片 。下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式橋墩,基礎(chǔ)為Φ150cm鉆孔灌注樁,墩柱直徑為140cm,橋臺(tái)為U型橋臺(tái)。路線區(qū)的地層結(jié)構(gòu)和巖性非常復(fù)雜,發(fā)育灰?guī)r巖溶和漂石,地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育,但構(gòu)造形跡多與路線大角度相交,對(duì)路線穩(wěn)定有利,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)差異性不明顯,附近存在活動(dòng)斷層,地震烈度為Vl度,沿線不良地質(zhì)及特殊性巖土較發(fā)育,以軟土為主(含淺層軟土和深厚層軟土),局部發(fā)育高液限不良路基土、巖溶橋基和水理性質(zhì)較差存在失穩(wěn)隱患的巖土質(zhì)邊坡,局部水文地質(zhì)條件較復(fù)雜,新港互通橋區(qū)存在巖溶高承壓水。
因此,路線區(qū)工程地質(zhì)條件總體屬于復(fù)雜類型,但區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。
2、方案確定
2.1方案提出
某標(biāo)段預(yù)制場(chǎng)設(shè)在橋頭填好的路基上,場(chǎng)地較寬闊,長(zhǎng)度不受限制,預(yù)制小箱梁總計(jì)42片,根據(jù)以上的現(xiàn)場(chǎng)條件,我們小組采用“頭腦風(fēng)暴法”提出以下幾種箱梁臺(tái)座施工方案:
方案一:傳統(tǒng)的施工方法,采用固定式臺(tái)座,整個(gè)臺(tái)座采用砼澆筑,然后在上面鋪設(shè)鋼板。
該方案常規(guī),經(jīng)驗(yàn)成熟,質(zhì)量能夠得到很好的保證,但澆筑砼量大,出坑需要大噸位起重設(shè)備,在梁板少的情況下均攤費(fèi)用較高,安全風(fēng)險(xiǎn)大,并由于需要移梁,導(dǎo)致施工周期長(zhǎng)。
方案二:相比方案一,臺(tái)座中間采用黃砂鋪設(shè),節(jié)約了澆筑底座砼的成本,但同時(shí)也需要大噸位起重設(shè)備和梁板出坑時(shí)間制約的缺點(diǎn)。
方案三:采用活動(dòng)式底座,底座材料可以重復(fù)利用,梁板無(wú)需出坑,節(jié)約成本,節(jié)省大量時(shí)間,縮短周期,起重作業(yè)少,安全風(fēng)險(xiǎn)小。
2.2方案的比較與選定
方案的分析、評(píng)估及選定表
方案方式方案一方案二方案三
設(shè)計(jì)方案?jìng)鹘y(tǒng)的施工方案臺(tái)座中間采用黃砂鋪設(shè)采用活動(dòng)式底座
技術(shù)可行性技術(shù)上可行技術(shù)上基本可行,但黃砂鋪設(shè)有不確定性的因素。技術(shù)可行,且便于實(shí)施。
經(jīng)濟(jì)合理性相對(duì)數(shù)量較少的梁板,投入成本過(guò)高。相對(duì)方案一有所減少,但仍然需要大噸位起重設(shè)備費(fèi)用開(kāi)支。材料可重復(fù)利用,且無(wú)需租用大噸位起重設(shè)備,經(jīng)濟(jì)效益最高。
施工安全施工工藝成熟,
安全系數(shù)最高。
黃砂鋪設(shè)有安全不確定的因素。具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn),但可以通過(guò)技術(shù)手段克服。
預(yù)期效果預(yù)期性價(jià)比不高預(yù)期性價(jià)比不高性價(jià)比最高,施工工藝需嚴(yán)格制定
施工工期前期投入大,
工期較差工期存在不確定性的因素。前期建設(shè)方便,且無(wú)需出坑,工期最短。
環(huán)境影響施工后需要對(duì)臺(tái)座進(jìn)行處理,環(huán)境影響大。施工后需要對(duì)臺(tái)座進(jìn)行處理,環(huán)境影響大。施工后只需處理底座端頭,且大部分材料重復(fù)利用,低碳環(huán)保。
選擇不采用不采用采用
2.3制定對(duì)策
選定了方案之后,分析了需要解決活動(dòng)臺(tái)座的技術(shù)路線,如下圖:
活動(dòng)式臺(tái)座的施工工藝
活動(dòng)式臺(tái)座的穩(wěn)定性 影響活
動(dòng)式臺(tái)
座的要
素
活動(dòng)式臺(tái)座端頭處理質(zhì)量
各流程的具體實(shí)施
3、施工工藝
3.1明確活動(dòng)式支座的施工工藝
1)施工場(chǎng)地的碾壓、中間墊層和端頭砼的澆筑梁板預(yù)制施工是以主線上長(zhǎng)200米寬50米的填筑路基作為施工場(chǎng)地。施工前,按照路基施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行此段路基的填筑,在場(chǎng)地計(jì)劃頂標(biāo)高下1米區(qū)段按照路基96區(qū)標(biāo)準(zhǔn)填筑碾壓密實(shí),然后每塊臺(tái)座上澆筑5cm厚墊層,兩端頭澆筑砼。
2)鋼桁架的拼裝及鋪設(shè)以兩排槽鋼為主梁,每隔1.5米設(shè)置槽鋼橫向支撐、角鋼斜撐,上面鋪設(shè)鋼板,拼裝焊接而形成鋼桁架。活動(dòng)臺(tái)座由幾個(gè)鋼桁架連接而成。
3)測(cè)量整平采用木楔配合工字鋼豎向支撐起鋼桁架,頂面整平通過(guò)木楔來(lái)調(diào)整,兩鋼桁架之間用密封膠密封。
4)臺(tái)座上正常施工鋼筋、預(yù)應(yīng)力、模板、砼。
5)張拉后拆除支座張拉完成后,先拆除中間的工字鋼和底座,利用千斤頂頂起兩端,塞進(jìn)枕木后拆除兩端的底座,使兩端梁板放置在枕木上。
6)拆除后的臺(tái)座進(jìn)入下一環(huán)節(jié)循環(huán)施工
4.2鋼桁架的拼裝焊接
鋼桁架沿梁板縱向由兩排14號(hào)槽鋼作為主梁,橫向每隔1.5米設(shè)置14號(hào)槽鋼并與縱向槽鋼焊接,并在該1.5米內(nèi)布設(shè)角鋼斜撐形成一穩(wěn)定整體,然后在上面鋪設(shè)8mm鋼板,拼裝而成一鋼桁架。見(jiàn)附圖
25米箱梁底座由兩端2個(gè)2米的鋼桁架 和中間4個(gè)5.5米的連接而成,30米的底座中間設(shè)置5個(gè)5.5米的鋼桁架。經(jīng)計(jì)算,每個(gè)鋼桁架的撓度小于0.01mm,符合變形要求。
3.3底座的整平支撐
采用木楔配合工字鋼豎向支撐起鋼桁架,頂面整平通過(guò)木楔來(lái)調(diào)整,每隔80cm設(shè)置一道以保證底座的穩(wěn)定性。
4、效果檢查
4.1目標(biāo)完善
本橋箱梁施工采用活動(dòng)式底座方案施工,于2010年6月31日順利完成了本橋箱梁的施工,箱梁施工工期共計(jì)70天,較常規(guī)施工方法提前35天(理論工期),并比原計(jì)劃提早2天完工。施工完畢后,對(duì)箱梁的外觀和質(zhì)量進(jìn)行全面檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大的缺陷,說(shuō)明該施工工藝具有可行性。
4.2成本控制
若采用方案二,即固定式臺(tái)座,臺(tái)座中間每邊澆筑寬15cm高40cm砼,兩端兩米內(nèi)全部澆筑高40cm砼,剩余空缺采用黃砂填滿,然后鋪設(shè)鋼板??紤]本工程實(shí)際梁板數(shù)量及工期要求,需準(zhǔn)備7個(gè)臺(tái)座,還需租賃150T的龍門(mén)吊一臺(tái) 為出坑所用。所需費(fèi)用見(jiàn)附表。本橋箱梁預(yù)制采用活動(dòng)式臺(tái)座,共投入2米鋼桁架8個(gè),每個(gè)重0.25t,5.5米鋼桁架22個(gè),每個(gè)重0.7t,所用鋼材共重:17.4t,還投入10T龍門(mén)吊一臺(tái)。所用費(fèi)用見(jiàn)附表。成本節(jié)約=22.6萬(wàn)元-19.3萬(wàn)元=3.3萬(wàn)
方案方案二方案三(活動(dòng)臺(tái)座)
項(xiàng)目數(shù)量單價(jià)(元)小計(jì)(萬(wàn)元)數(shù)量單價(jià)(元)小計(jì)(萬(wàn)元)
砼200m3(包括龍門(mén)吊基礎(chǔ))3006.090m33002.7
黃砂60m31000.6
鋼材14t5000717.4t(考慮了
回收40%)50008.7
龍門(mén)吊租費(fèi)3個(gè)月3萬(wàn)/月93個(gè)月0.5萬(wàn)/月1.5
架梁租用吊車(chē) 1640006.4
合計(jì) 22.6 19.3
通過(guò)編制工藝流程和各流程的操作要點(diǎn),并指導(dǎo)施工,實(shí)現(xiàn)了課題目標(biāo)。通過(guò)開(kāi)張創(chuàng)新型QC小組活動(dòng),小組成員運(yùn)用科學(xué)方法,開(kāi)拓思維方式,培養(yǎng)和鍛煉了隊(duì)伍,使小組成員的技術(shù)水平、工作能力、個(gè)人素質(zhì)均有了大幅度的提高。
5、結(jié)束
活動(dòng)式臺(tái)座在傳統(tǒng)箱梁底座施工中屬于創(chuàng)新的施工工藝,其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在中小數(shù)量箱梁預(yù)制保證質(zhì)量、工期和安全的前提下的環(huán)保施工和成本節(jié)約,并且梁板安裝也能安全、方便快捷,所以該施工工藝在施工領(lǐng)域應(yīng)值得推廣實(shí)施。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐,取得了滿意效果,收到各方關(guān)注和好評(píng)。當(dāng)然,我們?cè)诨顒?dòng)中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題待需改進(jìn),比如,怎樣更好地控制和地基沉降、鋼桁架底的豎向支撐怎樣保證箱梁底板的平整度。我們將認(rèn)真總結(jié)創(chuàng)新成果,以便日后類似工程作借鑒。我們小組將一如既往,運(yùn)用全新思維探索、攻克施工難題,大膽采用新技術(shù)新工藝,提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)
[1]陳錦平,彭勇,潘振. 預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁預(yù)制施工技術(shù)[J]. 商品與質(zhì)量. 2009(S4)
[2]曹曉輝;小箱梁預(yù)制施工質(zhì)量控制. 交通世界(建養(yǎng).機(jī)械) . 2013(01
[3] 柴正富. 小半徑曲線橋30m預(yù)應(yīng)力T梁的預(yù)制[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2007(06)
[4] 王志國(guó). 預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁預(yù)制施工過(guò)程[J]. 交通世界(建養(yǎng).機(jī)械). 2011(05)