常 祎 劉 楊
(中鐵一局集團(tuán)有限公司,陜西 西安 710054)
大跨徑簡(jiǎn)支組合拱橋施工技術(shù)
常 祎 劉 楊
(中鐵一局集團(tuán)有限公司,陜西 西安 710054)
以某簡(jiǎn)支組合拱橋施工為工程背景,對(duì)大跨徑簡(jiǎn)支組合拱橋樁基、承臺(tái)和現(xiàn)澆梁施工技術(shù),拱肋吊裝與拱肋焊接工藝等進(jìn)行了詳細(xì)介紹,為同類(lèi)工程施工提供參考。
拱橋,樁基,承臺(tái),現(xiàn)澆梁,施工
某等截面鋼管混凝土平行拱大橋計(jì)算跨度106 m,矢高21.2 m,多箱三室預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土主梁高3.0 m,頂寬15.5 m。主拱肋為啞鈴形鋼管混凝土截面,標(biāo)準(zhǔn)段鋼管直徑為1 200 mm。全橋32根吊索采用外擠雙層彩色PE成品索,拉索由127Φ7低松弛鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成。
2.1 樁基施工技術(shù)
本橋采用群樁基礎(chǔ),樁徑2 m,樁長(zhǎng)為85 m,89 m。樁位地質(zhì)情況為黃河河灘地土質(zhì)多為粘性土以及沙土,考慮施工時(shí)間、成本消耗以及工藝成熟程度,選取氣舉反循環(huán)鉆孔成孔。
成孔主控指標(biāo)有:孔徑、孔深、沉渣厚度、泥漿比重、泥漿粘度、泥漿含沙量等。采用場(chǎng)內(nèi)制作樁基鋼筋籠分節(jié)安裝下放,節(jié)段間主筋采用直螺紋套筒連接技術(shù)。樁基檢測(cè)采用超聲波檢測(cè)法進(jìn)行,在每節(jié)段安裝完全后應(yīng)將鋼管中注滿清水并整體提升鋼筋籠1 m~2 m,靜放10 min后觀察管內(nèi)清水是否有下沉現(xiàn)象,通過(guò)此法檢測(cè)鋼管接頭是否存在不密封處。灌注混凝土導(dǎo)管在使用前需要做水密性實(shí)驗(yàn),水下混凝土灌注的主控項(xiàng)目為:封底混凝土方量、灌注工作中的導(dǎo)管埋深、灌注混凝土的入模溫度、坍落度、含水量等。
2.2 大體積混凝土承臺(tái)施工
本橋承臺(tái)尺寸為24.4 m×13.8 m×4.5 m。采用拉森Ⅳ型鋼板樁圍堰進(jìn)行施工,見(jiàn)圖1。內(nèi)撐圍囹采用雙榀工40,內(nèi)撐鋼管采用φ630×10 mm螺旋鋼管,縱橫向采用抱箍連成整體增強(qiáng)壓桿穩(wěn)定性。承臺(tái)分層澆筑,第一次澆筑2.5 m,拆除模板后在已澆筑承臺(tái)與鋼板樁之間回填土并夯實(shí),拆除承臺(tái)上層2 m范圍內(nèi)的圍堰內(nèi)撐鋼管及圍囹,完成受力體系的轉(zhuǎn)化。
2.3 現(xiàn)澆梁施工
2.3.1 支架總體布置方案
梁柱式支架體系,立柱采用φ630×10 mm螺旋鋼管樁,基礎(chǔ)采用混凝土條形基礎(chǔ),管樁頂部設(shè)置沙桶以便于后期支架的拆除,其上部為雙榀Ⅰ56墊梁用于放置貝雷片,本支架縱向主體受力梁采用的是貝雷片,上部為間距75 cm的Ⅰ25分配梁,如圖2所示。
2.3.2 現(xiàn)澆梁施工流程
地基處理、安裝鋼管立柱、安裝橫墊梁、吊裝貝雷梁、安裝上部分配梁、支架預(yù)壓、鋪設(shè)箱梁底模板、安裝支座、鋪設(shè)墩頂?shù)啄?、焊接拱腳加勁型鋼支撐架、吊裝拱腳預(yù)埋段、安裝側(cè)模、安裝吊桿系梁端預(yù)埋錨頭、綁扎底腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力預(yù)埋波紋管的安裝、安裝內(nèi)模、綁扎頂板鋼板及頂板內(nèi)預(yù)應(yīng)力預(yù)埋波紋管、綁扎拱腳鋼筋、安裝拱腳模板、進(jìn)行系梁的澆筑、拆除部分影響張拉和非支撐性模板、安裝縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線、張拉壓漿。
現(xiàn)澆梁內(nèi)外模板布置圖見(jiàn)圖3。
2.4 拱肋安裝
2.4.1 拱肋支架安裝
受到運(yùn)輸條件和安裝精度等因素的限制,拱肋分段加工逐節(jié)安裝。單個(gè)拱肋節(jié)段重量約為20 t,長(zhǎng)度為12 m。下部支撐體系采用鋼管支架,并在每個(gè)節(jié)段設(shè)計(jì)位置的下部設(shè)拱肋調(diào)節(jié)裝置,見(jiàn)圖4。
系梁澆筑前在箱梁頂面安裝預(yù)埋鋼板,預(yù)埋鋼板與鋼管采用焊接連接。鋼管頂板設(shè)置拱肋調(diào)節(jié)平臺(tái),拱肋調(diào)節(jié)平臺(tái)安裝完成后,進(jìn)行拱肋調(diào)節(jié)裝置的安裝,見(jiàn)圖5。首先,在四榀工40焊制的橫墊梁上對(duì)拱肋調(diào)節(jié)裝置底座縱橫向軸線的測(cè)量放樣,吊裝底座至設(shè)計(jì)位置與橫墊梁焊接固定。吊裝調(diào)節(jié)裝置的上部構(gòu)件插入下部底座對(duì)應(yīng)的槽口中。四個(gè)伸縮槽中各放入一個(gè)20 t的千斤頂,采用水準(zhǔn)測(cè)量并用千斤頂將上托盤(pán)頂至設(shè)計(jì)標(biāo)高,上托盤(pán)與下底座槽口間塞入三角木楔做臨時(shí)固定。
2.4.2 拱肋吊裝
根據(jù)地面標(biāo)高和拱肋設(shè)計(jì)位置以及節(jié)段重量先后選用了120 t汽車(chē)吊與80 t履帶吊配合吊裝、單輛160 t汽車(chē)吊吊裝的施工方案,平均每節(jié)段安裝及定位需用10 h。其中采用拱肋調(diào)節(jié)裝置大大縮短了拱肋定位及精調(diào)的施工時(shí)間,節(jié)約了大型起重設(shè)備的使用成本,并申請(qǐng)了國(guó)家專(zhuān)利。
2.4.3 拱肋焊接
高標(biāo)準(zhǔn)的焊接質(zhì)量是鋼結(jié)構(gòu)室外場(chǎng)地施工中的難點(diǎn),為了確保拱肋接頭的焊接質(zhì)量,采用CO2氣體保護(hù)焊并對(duì)已完成焊縫做100%超聲波檢測(cè)以及10%的X光探傷片拍攝。焊接中應(yīng)著重注意防風(fēng)措施記憶T型焊縫的焊接。
2.4.4 拱肋支架的拆除
待拱肋接頭焊接合格后,接觸拱肋支架與拱肋的支撐關(guān)系,即釋放油頂下放調(diào)節(jié)裝置上托盤(pán),進(jìn)行受力體系轉(zhuǎn)化,卸除支架支撐力的順序應(yīng)從跨中向兩側(cè)拱腳對(duì)稱進(jìn)行,并隨時(shí)對(duì)拱肋軸線及高程進(jìn)行觀測(cè)。
2.5 拱肋灌注混凝土
在拱腳處拱肋段設(shè)置注漿孔,跨中拱頂設(shè)出漿孔,采用地泵從拱腳泵送混凝土。為保證拱肋上的吊桿預(yù)留孔在泵送混凝土的強(qiáng)大壓力下不致變形,預(yù)先采用型鋼制作內(nèi)支撐并在縫隙內(nèi)填砂。泵送混凝土要確?;炷凉?yīng)連續(xù)。
2.6 安裝吊桿
根據(jù)拱肋端錨頭標(biāo)高確定吊桿下料長(zhǎng)度,采用吊機(jī)安裝吊桿,進(jìn)行張拉,張拉采用應(yīng)力控制,并實(shí)時(shí)檢測(cè)梁面標(biāo)高。
2.7 下部系梁支架的拆除以及其余附屬工程的施工
主體受力結(jié)構(gòu)施工完成后需對(duì)拱肋做最后一次的涂裝、橋面系的安裝、針對(duì)鐵路橋還需進(jìn)行擋渣墻的統(tǒng)一澆筑等。
簡(jiǎn)支組合拱橋施工技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作,各個(gè)施工環(huán)節(jié)考慮要點(diǎn)繁雜且容易出現(xiàn)較多問(wèn)題,施工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的總體方案設(shè)計(jì)避免不必要的問(wèn)題出現(xiàn)。
[1] 陳寶春.鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)與施工[M].北京:人民交通出版社,2000.
[2] 鐘善桐.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003.
[3] 呂建英.大跨度鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)研究[J].山西建筑,2012,38(4):192-193.
The construction technology of long span simply-supported composite arch bridge
CHANG Yi LIU Yang
(ChinaRailwayFirstBureauGroupCo.,Ltd,Xi’an710054,China)
Take the simply supported composite arch bridge construction as background, construction technology of pile foundation, cushion cap and casting beam is introduced. A detailed introduction of arch rib hoisting and welding technology is put up forward, it can provide a reference for similar engineering construction.
arch bridge, pile foundation, cushion cap, casting beam, construction
1009-6825(2014)11-0176-03
2014-02-09
常 祎(1962- ),女,高級(jí)工程師; 劉 楊(1987- ),男,助理工程師
U448.22
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