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        望東長(zhǎng)江公路大橋南岸主橋下塔柱及橫梁施工技術(shù)

        2018-04-25 10:44:28覃鵬飛
        科學(xué)與技術(shù) 2018年14期
        關(guān)鍵詞:斜拉橋

        摘要:望東長(zhǎng)江公路大橋主橋?yàn)橹骺?38m的鋼混組合梁斜拉橋,其主墩索塔為鉆石型橋塔,塔高216m,下塔柱為整體式斷面,截面尺寸較大、結(jié)構(gòu)剛度較大,下塔柱有小部分長(zhǎng)年在水中,大部分長(zhǎng)年外露,因此順橋向塔柱外壁設(shè)置了較為美觀的梯形內(nèi)凹槽。下塔柱及下橫梁采用定型鋼模翻模施工,上塔柱采用爬模法施工。該塔柱施工工序復(fù)雜、施工難度較大。本文重點(diǎn)介紹下塔柱及下橫梁施工技術(shù),主要包括支架施工、鋼筋施工、模板施工、混凝土及大體積混凝土施工、預(yù)應(yīng)力施工等。

        關(guān)鍵詞:斜拉橋;下橫梁;下塔柱;支架搭設(shè);大體積混凝土溫控

        1.工程概況

        望東長(zhǎng)江公路大橋是國(guó)家高速公路網(wǎng)中“G35”濟(jì)南至廣州公路的重要組成部分,作為跨橋通道,使用斜拉橋結(jié)構(gòu)形式,跨徑布置為(78+228+638+228+78)m,主橋主梁為PK型分離式雙箱鋼混疊合組合梁,梁全寬35.2m,不設(shè)置風(fēng)嘴,梁高3.5m。一共設(shè)置28對(duì)斜拉索,斜拉索在主梁端采用錨拉板構(gòu)造形式錨固,在索塔上采用鋼錨梁構(gòu)造形式錨固。南岸索塔為高216m的鉆石形橋塔,橋面以上為倒Y型,上塔柱為整體式單肢豎直塔柱,斜拉索全部分布在上塔柱上;中塔柱分開(kāi)成兩個(gè)向外傾的塔柱,在索塔下橫梁處匯合成一個(gè)整體,下塔柱為整體矩形斷面,截面尺寸較大、結(jié)構(gòu)剛度較大,有較強(qiáng)的抗撞擊能力。為增強(qiáng)索塔的景觀效果,在下塔柱沿高度方向還設(shè)置了造型新穎、較為美觀的梯形內(nèi)凹景觀槽。

        下橫梁截面為單箱雙室結(jié)構(gòu)形式,橫橋向?qū)?6.3m,順橋向厚9.2m,高度為13.0m,為了保證中塔柱、橋面上梁的荷載順利傳遞到承臺(tái),下橫梁至下塔柱,橫橋向壁厚由8.8m逐步過(guò)渡到3.0m;下橫梁設(shè)置厚度為2.0m的上緣隔板和厚度為1.5m的下緣隔板;墻式斷面中間設(shè)了一道厚0.8m的橫隔墻,下塔柱與下橫梁以半徑8m的圓弧帶過(guò)渡。下塔柱是單箱雙室結(jié)構(gòu)形式,橫橋向?qū)挒?2.0m,順橋向?qū)挒?.2m,高度為24.2m。墻式斷面在中間設(shè)了一道厚0.8m橫隔墻;下塔柱箱室順橋向壁厚1.5m,橫橋向壁厚最薄3.0m。

        2.施工方案

        根據(jù)下塔柱和下橫梁的結(jié)構(gòu)尺寸,全新定做配套定型鋼模,采用翻模法施工。單塊標(biāo)準(zhǔn)模板高度2.2m,模板拼縫設(shè)置陰陽(yáng)口形式,使用普通螺栓緊固連接。順橋向和橫橋向均設(shè)置對(duì)拉拉桿,在9m厚無(wú)箱室實(shí)心混凝土區(qū)直接采用通長(zhǎng)拉桿對(duì)拉,在有箱室區(qū)設(shè)置外模與內(nèi)模對(duì)拉形式。全部拉桿均是活拉桿,單節(jié)混凝土澆筑完成后抽出再重復(fù)使用。下橫梁懸挑曲線段定做配套弧形曲線模板,另設(shè)置落地鋼管支架作為支架結(jié)構(gòu),承托后續(xù)下橫梁懸挑曲線段現(xiàn)澆混凝土重量。在下塔柱及下橫梁四周搭設(shè)全斷面腳手架操作平臺(tái)。下橫柱下塔柱和下橫梁總共高46m,分為12個(gè)節(jié)段(不包括下塔柱起步段75㎝)進(jìn)行施工。其中,下塔柱起步段75cm與承臺(tái)頂層一同澆筑。下塔柱第1節(jié)~第4節(jié)每節(jié)高度均是4.4m,第5節(jié)高度5.65m。第6節(jié)~第12節(jié)屬下橫梁施工區(qū),逐節(jié)高度依次是3.15m、2.2m、3.45m、2.2m、2.2m、4.4m、4.6m;其中第8節(jié)、第9節(jié)設(shè)置了臨時(shí)預(yù)應(yīng)力,以滿(mǎn)足下橫梁在施工階段的受力需要。鋼筋統(tǒng)一在加工廠制作,利用運(yùn)輸車(chē)將半成品運(yùn)送塔柱施工平臺(tái),通過(guò)塔吊提吊和安裝。混凝土在岸上拌合站拌和,罐車(chē)運(yùn)送到施工平臺(tái),下塔柱混凝土利用汽車(chē)泵泵送澆筑,下橫梁混凝土利用車(chē)載泵泵送澆筑。

        3.下塔柱及下橫梁施工技術(shù)

        下塔柱及橫梁施工技術(shù)主要包括支架施工、鋼筋施工、模板施工、混凝土及大體積混凝土施工、預(yù)應(yīng)力施工等。

        3.1支架施工

        ⑴腳手架施工平臺(tái):支架采用φ48×3.5mm標(biāo)準(zhǔn)鋼管搭設(shè),架體寬度1.2m,立桿間距1.5m,橫向水平桿在豎向?qū)泳?.6m。架體短邊內(nèi)側(cè)設(shè)置在索塔塔柱外壁以外1.25m,長(zhǎng)邊外側(cè)設(shè)置在索塔塔柱外壁以外1.4m。腳手架與塔柱設(shè)置附墻,在塔柱混凝土外壁側(cè)預(yù)埋附墻件,用連墻件與架體相連。連墻件水平間距為4.5m,豎向間距為3.6m,連墻件按三跨兩步設(shè)置。隨著架體高度增加,為增加鋼管腳手架的剛度和整體穩(wěn)定性,需要增加剪刀撐和橫向斜撐。在施工通道和平臺(tái)上鋪木板,便于操作人員施工作業(yè)。在支架外圍全部掛安全綠網(wǎng)進(jìn)行全封閉防護(hù)。

        ⑵下橫梁圓弧段施工外支架:下橫梁圓弧段外模施工支架如下圖所示:支架由φ1000×10mm鋼管做立柱,立柱之間平聯(lián)采用φ630×10mm鋼管,立柱和塔柱之間采用φ630×6mm鋼管與塔柱上的預(yù)埋件鉸接連接固定。上部為型鋼支撐系統(tǒng),主要由HM600×300和HM500×300型鋼組成。下橫梁圓弧段外模板安裝之前支架搭設(shè)好,根據(jù)測(cè)量把上部型鋼支撐標(biāo)高測(cè)量好,標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高3~5㎝,外模板直接支撐在型鋼支架上,模板與支架之間的間隙采用鋼板或型鋼填塞焊接固定。

        3.2模板及鋼筋施工

        (1)模板施工:下塔柱和下橫梁施工模板根據(jù)設(shè)計(jì)要求加工完成并通過(guò)試拼驗(yàn)收后,在駐地監(jiān)理工程師的確認(rèn)下即可用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工;在模板的安裝過(guò)程當(dāng)中,按照常規(guī)工序進(jìn)行施工的同時(shí),應(yīng)將拼縫控制和大面平整度應(yīng)作為重點(diǎn)控制指標(biāo)。結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn),每節(jié)段混凝土水平施工縫是否平直、美觀一直是施工中比較頭疼的問(wèn)題,針對(duì)此情況,應(yīng)該設(shè)置角鋼壓邊,利用螺栓栓接在模板頂口,每節(jié)塔身混凝土均澆筑至高于塔身模板頂口3cm處。鑿毛時(shí)角鋼壓條先不拆除,將角鋼壓條以?xún)?nèi)混凝土表面進(jìn)行鑿毛,基本上鑿除3cm高度,使混凝土的施工縫處于同一個(gè)平面之上,提高接縫平順度。

        (2)鋼筋施工:索塔鋼筋設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,特別在箱室倒角處、下橫梁懸挑圓弧段、預(yù)應(yīng)力端頭處均設(shè)置了加強(qiáng)。施工前要仔細(xì)閱讀圖紙、熟悉圖紙、討論安裝方案及先后順序,并分工序交底到各班組工人。鋼筋下料、半成品應(yīng)嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行驗(yàn)收。鋼筋下料前要合理確定每種鋼筋的分節(jié)長(zhǎng)度和搭接長(zhǎng)度,擬定好鋼筋下料配料單;每種鋼筋在鋼筋加工棚下料加

        工成半成品,運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型。綁扎過(guò)程當(dāng)中應(yīng)注意勁性骨架的放樣準(zhǔn)確、鋼筋的定位、墊塊的合理布置等重點(diǎn)控制指標(biāo)。

        3.3混凝土施工

        下塔柱及下橫梁混凝土施工關(guān)鍵在于下橫梁實(shí)心段混凝土施工,該區(qū)域單次混凝土澆筑方量較大,屬大體積混凝土。為保證大體積混凝土施工質(zhì)量,主采取了包裹保暖養(yǎng)生、波紋管道降溫和溫度監(jiān)控等措施。其中,波紋管降溫是通過(guò)向管道內(nèi)通汽化水霧,使管道溫度下降,帶出下橫梁心部混凝土熱量,最終達(dá)到控制心部混凝土絕熱溫升降低的目的,實(shí)現(xiàn)溫控效果。

        3.4預(yù)應(yīng)力施工

        索塔下橫梁內(nèi)設(shè)置了預(yù)應(yīng)力束,施工時(shí)預(yù)埋波紋管,混凝土澆筑完畢后進(jìn)行穿束、張拉、壓漿、封錨施工。波紋管進(jìn)場(chǎng)后要嚴(yán)格驗(yàn)收其壁厚,覆蓋保管避免太陽(yáng)直曬。安裝時(shí)定位鋼筋不能少,防止?jié)仓^(guò)程中遇混凝土而上浮。澆筑前對(duì)已安裝的波紋管完好性檢查不能少?;炷翝仓陂g和澆筑完成后,及時(shí)抽拔波紋管內(nèi)襯管,防止進(jìn)漿堵死。

        3.5想法和建議

        索塔混凝土的外觀質(zhì)量直接體現(xiàn)大橋的整體施工水平,也是影響結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素,因此,索塔混凝土的外觀質(zhì)量控制是索塔施工的重點(diǎn)。由于在施工過(guò)程中存在著諸多的影響因素,混凝土表面難免出現(xiàn)氣泡、蜂窩等缺陷,但只要分析清楚混凝土外觀質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因,并在施工中采取可行的控制措施,混凝土表面質(zhì)量水平會(huì)得到較大的提高。對(duì)于不同工程中的混凝土施工,由于混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜,構(gòu)件部位、幾何尺寸不同,不同的混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量缺陷有不同表現(xiàn)形式和不同處理措施,因此在實(shí)際施工中,應(yīng)當(dāng)采取有力的管理措施和明確的工藝控制措施。

        4 結(jié)語(yǔ)

        望東長(zhǎng)江公路大橋南岸主墩索塔整體式下塔柱和下橫梁總共高46m,主要采用搭設(shè)扣件式鋼管腳手架并翻模法工藝施工下塔柱直線段,然后搭設(shè)下橫梁下緣板施工支架和外側(cè)橫橋向圓弧過(guò)渡段施工支架,接著搭設(shè)下橫梁內(nèi)上緣板施工支架施工剩余節(jié)段,施工過(guò)程復(fù)雜、技術(shù)難度大;但是在采取有效地技術(shù)、安全措施后,工程在安全第一的前提下,在計(jì)劃工期內(nèi)保質(zhì)保量地完成了下塔柱施工,許多施工技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)效性,可為類(lèi)似工程施工提供可借鑒經(jīng)驗(yàn)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]楊 輝,云 芮,斜拉橋混凝土塔柱施工外觀質(zhì)量控制技術(shù),中外建筑,1008-0422(2016)09-0155-03

        [2]謝喜峰,洞庭湖特大橋斜拉橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù),路橋科技,2016

        作者簡(jiǎn)介:覃鵬飛(1986.11-)男,漢族,廣西貴港,本科,工程師,研究方向道路與橋梁施工。

        (作者單位:中交路橋華南工程有限公司)

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