陳圳謙
【摘要】:拱橋施工歷來是橋梁施工施工中的一大難點(diǎn)重點(diǎn),本文將結(jié)合工程實(shí)例從施工的角度介紹11孔連續(xù)不等跨橢圓形拱橋的施工技術(shù)要點(diǎn),為以后相似工程提供一定的借鑒。
【關(guān)鍵詞】:不等跨 ;拱橋 ;施工技術(shù)
1、工程概況
平海路里程JK1+025.382~JK1+119.452處跨越現(xiàn)狀河道上設(shè)置一座景觀拱橋,平海路景觀拱橋采用11孔不等跨橢圓形拱,橋長94.07m。凈跨徑為(5.04+5.51+6.11+6.78+7.49+8.45+7.49+6.78+6.11+5.51+5.04)m。為橋?qū)?8m,分兩幅橋設(shè)計(jì),左幅寬14m,右幅寬14m,在中間帶處輕質(zhì)土填料、墩身、承臺(tái)設(shè)置2cm變形縫??v橋向每跨拱頂、橋梁起終點(diǎn)設(shè)置2cm變形縫。橋頭引道設(shè)置10m漸變段,與路基寬度銜接。
2、施工工藝流程
3、 地基處理方法
本橋區(qū)承臺(tái)施工采用全斷面大范圍開挖再回填,均勻性及物理性能較差,承載力基本容許值低。為保證地基有足夠的承載力及在受力的重壓下不產(chǎn)生豎向變形,在承臺(tái)結(jié)構(gòu)回填土方過程中預(yù)留高度一米空間用作支架搭設(shè)的基礎(chǔ)材料回填,分別填筑80cm石粉渣分層灌水碾壓整平后澆筑20cm厚C25混凝土墊層作為支架基礎(chǔ),硬化寬度為29m。橋下基礎(chǔ)處理如圖:
4、 支架搭設(shè)
拱圈支架擬采用φ48mm×3.0mm扣件式鋼管支架,拱盔架用Φ48鋼管工廠加工成拱形。拱圈內(nèi)支架的布置間距為立桿橫橋向間距60cm×立桿縱橋向間距90cm×橫桿步距120cm,鋼管拱架橫橋向間距60cm。立桿底部配制KTZ-30可調(diào)底座,底座下鋪設(shè)5×20×300cm木板,木板大面朝下;立桿頂部采用十字扣與拱盔架鋼管連接,立桿頂部按60cm等距增加配置KTC-50頂托鋼管支撐加強(qiáng),斜支撐橫橋向間距60cm。
拱圈扣件式鋼管支架搭設(shè)圖
鋼管拱架上為5cm×10cm×400cm的橫橋向肋木,肋木在拱弧、拱頂段間距均為30cm。肋木上面為底模板,底模板采用δ12mm竹膠板。施工時(shí),技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)各點(diǎn)主拱底面標(biāo)高值,扣除底模、木拱架尺寸并加上支架本身預(yù)拱值,定出支架頂托的標(biāo)高。由于支架高差變化較大,為加強(qiáng)支架的穩(wěn)定性,支架四周及中間縱、橫向每四排從底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐。
支架預(yù)壓:在底模拱架安裝完成而面板的模板鋪設(shè)好時(shí),選擇最大一跨全部進(jìn)行預(yù)壓;根據(jù)此跨預(yù)壓觀測(cè)結(jié)果、基礎(chǔ)、鋼管支架的高度及各處拱圈截面的差別,在其他跨選擇典型區(qū)域預(yù)壓。在鋪好的面板模板上堆碼砂袋對(duì)支架及基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)壓,壓重荷載按各處拱圈重量的1.5倍(設(shè)計(jì)圖紙要求1.5倍)確定。在主拱兩拱腳、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8處各設(shè)3個(gè)觀測(cè)點(diǎn),認(rèn)真觀測(cè)并作詳細(xì)記錄備案。 預(yù)壓開始后觀測(cè)支架的沉降、受力、位移等情況,滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求后才進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工。
底模模擬荷載壓重要求:a.壓重應(yīng)至基礎(chǔ)沉降量不再產(chǎn)生明顯的沉降為止(觀測(cè)不少于24 h),才開始記錄壓重穩(wěn)定標(biāo)高;b.壓重時(shí),應(yīng)根據(jù)區(qū)域的荷載情況堆碼相應(yīng)重量的砂袋及鋼筋??偤奢d應(yīng)等于1.5倍設(shè)計(jì)荷載(誤差要求不超過±1 %),以減小荷載的誤差。
5、 拱圈鋼筋工程
5.1鋼筋現(xiàn)場安裝與連接
A.縱向主筋接頭位置均設(shè)在主拱圈施工間隔槽內(nèi)。
B.縱向主筋的現(xiàn)場連接主要采用焊接。焊接時(shí)兩鋼筋搭接端部應(yīng)先折向一側(cè),使兩接合鋼筋軸線一致。接頭雙面焊縫長度不小于5d,單面雙面焊縫長度不小于10 d(d為鋼筋直徑)。
C.縱向主筋的焊接接頭在鋼筋安裝時(shí),應(yīng)該滿足規(guī)范JTG/T F50-2011和圖紙要求。
D.拱圈底模鋪好后,即測(cè)設(shè)中線、邊線、標(biāo)高、標(biāo)出各分段點(diǎn)的位置,作為安裝其他模板及綁扎鋼筋的依據(jù)。拱圈鋼筋安裝在橋臺(tái)側(cè)邊加工場加工彎制,運(yùn)至拱架上就地焊接及綁扎施工。鋼筋焊接綁扎順序按拱腳至拱跨1/4段,先安箍筋后穿主筋的辦法;拱跨1/4處至拱頂段先穿主筋后套箍筋,以利施工。主鋼筋接頭、箍筋及橫隔板鋼筋連接采用焊接;間隔槽鋼筋除縱橋向在焊接分段鋼筋時(shí)一次成型外,其余的橫橋向鋼筋和箍筋可在澆筑前綁扎。
E.鋼筋綁扎時(shí),應(yīng)校核鋼筋網(wǎng)片間距,以保證鋼筋網(wǎng)片的保護(hù)層符合要求。
5.2鋼筋保護(hù)層
為確保砼外觀質(zhì)量,減少保護(hù)層墊塊與模板接觸面積,在鋼筋與模板間設(shè)置砂漿預(yù)制保護(hù)卡子或墊塊,卡子中設(shè)半圓孔,套入外層鋼筋。墊塊不少于4個(gè)/m2,呈梅花型布置。
5.3預(yù)埋鋼筋
A.拱腳處預(yù)埋鋼筋如與墩身鋼筋有沖突,主拱預(yù)埋鋼筋位置不動(dòng),可適當(dāng)移動(dòng)墩身鋼筋。預(yù)埋鋼筋位置必須準(zhǔn)確,固定牢固。
B.主拱圈上腹拱圈預(yù)埋鋼筋及扶壁預(yù)留鋼筋不得遺漏,腹拱圈預(yù)留鋼筋應(yīng)按考慮腹拱圈設(shè)計(jì)、施工要求。
6、 主拱圈砼施工
6.1 混凝土澆筑
本工程主拱圈寬28米,分兩幅橋設(shè)計(jì);左幅寬14米,右幅寬14米,在左右幅中間帶處設(shè)置2cm變形縫,主拱圈混凝土澆筑擬采用三次澆筑的施工方法(從下到上,從兩側(cè)到拱頂合攏)?;炷翝仓^程主要施工控制如下:
A.施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按拱圈砼分段對(duì)稱澆筑程序進(jìn)行,準(zhǔn)確控制兩端的澆筑速度,避免產(chǎn)生較大的偏差。主拱圈按施工順序圖(節(jié)段1-節(jié)段2-節(jié)段3)對(duì)稱、均衡地澆筑砼,各分段內(nèi)的混凝土應(yīng)按施工步驟圖分段澆筑,各節(jié)段應(yīng)保證一次性連續(xù)澆筑完畢,因故中斷時(shí),應(yīng)澆筑成垂直于拱軸線的施工縫;如已澆筑成斜面,應(yīng)鑿成垂直于拱軸線的平面或臺(tái)階式結(jié)合面。每節(jié)段砼連續(xù)澆注不得中斷,保證在砼初凝時(shí)間內(nèi)澆注完畢。合攏時(shí)的溫度選擇20℃左右,采用半干性微脹砼澆筑合攏段。
B.砼振搗采用插入式振動(dòng)器,振動(dòng)器移動(dòng)距離不得超過其作用半徑的1.5倍;與側(cè)模應(yīng)保持在一定的間距,插入下層砼5cm~10cm,每一處振動(dòng)完畢后應(yīng)邊振動(dòng)邊徐徐提出振動(dòng)棒,應(yīng)避免振動(dòng)棒碰撞模板、鋼筋,插棒時(shí)布點(diǎn)均勻,斜坡死角處應(yīng)加密布點(diǎn),不得漏振或過振。砼振搗原則:砼不再下沉、不再冒泡、表面開始泛漿后為止。
6.2 砼養(yǎng)護(hù)及拆模
A.按施工規(guī)范嚴(yán)格養(yǎng)生,防止開裂。砼澆注完成并初凝后,立即鋪土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于7d,在砼初凝前不得受水沖蝕。
B.養(yǎng)護(hù)期間溫度低于5℃時(shí),應(yīng)覆蓋保溫,不得向砼面上灑水。
C.每節(jié)段砼澆注完畢后,接縫面在砼強(qiáng)度達(dá)到85%時(shí),將兩側(cè)砼洗凈、鑿毛、嚴(yán)格按施工縫處理。處理后表面要不見白漿,可見毛糙的砼新鮮面為止。
D.在澆筑主拱圈砼時(shí),應(yīng)注意預(yù)埋側(cè)墻鋼筋。主拱圈須等養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí),方可進(jìn)行下一道工序施工。
7 主拱圈支架拆除
主拱圈砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且混凝土養(yǎng)護(hù)齡期不少于7天后,從拱頂開始,同時(shí)對(duì)稱卸落支架。本橋拱架卸落應(yīng)考慮相鄰孔的影響,從橋梁兩端邊孔向中間孔對(duì)稱卸架。
卸架原則為少量、多次、均勻、對(duì)稱。支架卸落時(shí)橫橋向必須同時(shí)均勻卸落,在縱橋向從拱頂向拱腳逐排卸落,并保持左右兩側(cè)同步對(duì)稱進(jìn)行。卸落設(shè)備應(yīng)放在支架梁柱處,每拱圈孔支架卸落時(shí)從跨中向兩端進(jìn)行,模板卸落分階段進(jìn)行,當(dāng)達(dá)到一定的卸落量時(shí),支架才能脫離梁體。施工中進(jìn)行嚴(yán)密觀測(cè),達(dá)到最佳卸架要求。
【參考文獻(xiàn)】:
【1】《橋涵施工規(guī)范》.中國交通出版社2011年版
【2】《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》,中國建筑工業(yè)出版社,江正榮編著。