張小欣

摘要：文章介紹了目前國內(nèi)首例采用棚洞+鋼波紋板+PC耐力板組合工程進行防風雪災害治理的嘗試，這是一種能抵抗十二級大風，適用于風壓、雪壓較大的高原盆地地域公路工程的施工方法，本文主要詳細介紹鋼波紋板及PC耐力板組合拼裝技術(shù)在棚洞工程中的應用。

關(guān)鍵詞：棚洞；鋼波紋板及PC耐力板組合拼裝；防風雪災害治理

1、前言

新疆塔城瑪依塔斯地區(qū)屬于新疆九大風區(qū)之一，是新疆最為嚴重的風吹雪影響區(qū)域，風大、刮風時間長是其顯著特點。每年8級大風天氣可達180多天，最大風速高達每秒41米，風速之高，為世界所罕見。一到冬季，風雪彌漫，能見度幾乎為零，公路路面最大風積雪厚度超過3米，經(jīng)常造成道路交通封閉，交通中斷最長時間超過80天，給塔城地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展造成了極大的阻礙。

為徹底改變這一難題，我單位在瑪依塔斯風雪災害最為嚴重的公路路段建設了一座仿隧道式棚洞，基本風壓1.2KN/m2，預計能抵抗十二級大風，基本雪壓1.8 N/m2，抗震設防烈度為VII度。棚洞采用樁基礎(chǔ)，每36米采用雙柱設抗震縫分為標準區(qū)段，主體采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，高8.4米，寬14.6米，整體形成棚洞框架結(jié)構(gòu)后，在棚洞頂部采用鍍鋁鋅鋼波紋板與PC耐力板交叉布設。同時采用防雪網(wǎng)與擋雪板對棚洞的進、出口以及風吹雪嚴重的部分路段進行防護，可防止吹雪在棚洞洞口處和路面上堆積造成棚洞工程路段交通阻塞。其中棚洞頂部的鍍鋁鋅鋼波紋板及PC耐力板組合拼裝施工屬于新技術(shù)、新材料、新工藝應用，也是本工程的施工難點。

2、鍍鋁鋅鋼波紋板及PC耐力板組合拼裝施工工藝流程

施工準備→測量定位→鋼波紋板及PC耐力板規(guī)格、長度及質(zhì)量檢查→板塊編號及試拼→移動腳手架搭設→鋼波紋板吊裝施工→PC耐力板連接施工→板拱腳混凝土二次澆筑

3、鋼波紋板及PC耐力板組合拼裝技術(shù)操作要點

3.1技術(shù)準備及要求

（1）組織安裝人員對現(xiàn)場進行踏勘、調(diào)查，了解現(xiàn)場的環(huán)境、地形、作業(yè)場地及通信的相關(guān)情況；

（2）熟悉相關(guān)的設計圖紙及吊裝施工的相關(guān)作業(yè)參數(shù)、質(zhì)量要求及技術(shù)標準；

（3）核查鋼波紋板的規(guī)格、長度以及外觀質(zhì)量，框架梁頂面平整度、標高、縱坡、預埋件的設置，確定鋼波紋板安裝中心線，對板塊編號并進行預試拼。

3.2移動式腳手架搭設

3.2.1立桿

（1）移動式腳手架搭設雙排立桿，立桿橫向間距1.5米，長度12米，縱向?qū)挾?米。

（2）腳手架的下層立桿采用不同長度的鋼管參差布置，使立桿的鋼管對接接頭交錯布置，高度方向相互錯開500mm以上，且要求相鄰接頭不應在同步同跨內(nèi)，以保證腳手架的整體性。

（3）每根立桿底部安裝可以360度旋轉(zhuǎn)的滾輪，滾輪上應自帶鎖止裝置。

（4）立桿的垂直偏差控制在不大于架高的1/400。

3.2.2大橫桿、小橫桿

（1）大橫桿在腳手架高度方向的間距1.8m，每側(cè)外伸長度為20cm。最下層橫桿離地高度1m。立桿與上層大橫桿交點處設置小橫桿，兩端固定在立桿上，在小橫桿上鋪設腳手板，搭設操作平臺。

3.2.3剪刀撐

腳手架內(nèi)部設置剪刀撐，剪刀撐斜桿用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的立桿上，并采用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定，以形成空間結(jié)構(gòu)整體受力。

3.2.4腳手板的鋪設要求

（1）木腳手板采用厚5cm，寬20～30cm，長度不少于3.5m的硬木板，操作平臺腳手板應滿鋪，在兩端20cm處用直徑4mm的鍍鋅鐵絲箍繞2～3圈固定，放置在四根橫向水平桿上。

（2）作業(yè)層端部腳手板探頭長度不超過20cm，板兩端均應與小橫桿可靠固定。

3.2.5防護欄桿

（1）腳手架外側(cè)使用建設主管部門認證的合格安全網(wǎng)封閉，且將安全網(wǎng)固定在腳手架內(nèi)橫桿上，安全網(wǎng)張掛應嚴密、平整。

（2）腳手架內(nèi)側(cè)必須設1m高的防護欄桿以便安裝人員掛設安全繩。

3.3鋼波紋板吊裝

3.3.1吊裝作業(yè)的基本要求

項目位于風區(qū)，為保證快速、安全、順利的完成吊裝作業(yè)，基本要求如下：

（1）由于鋼波紋板的外形尺寸大，安裝的精度要求高，因此要求在吊裝作業(yè)中，現(xiàn)場施工人員應嚴格遵守安全規(guī)定，并聽從指揮員的作業(yè)指令。地面操作人員盡量避免在吊起的鋼波紋板正下方停留或通過，也不得在起重臂下停留或通過。

（2）在進行吊裝作業(yè)時，每日要關(guān)心氣象預報，六級以上大風天氣禁止吊裝作業(yè)。

（3）嚴禁起吊鋼波紋板時長時間懸掛在空中，作業(yè)中遇突發(fā)故障，應采取措施將鋼波紋板下放在安全的地方。

（4）起吊時應徐徐起落，避免過急過猛或突然急剎，回轉(zhuǎn)時緩慢回轉(zhuǎn)，避免吊物傷人。

3.3.2鋼波紋板的吊裝施工方法

吊點設置：每片鋼波紋板起吊均應采用雙吊點，起吊至棚洞弧形梁頂部時由專人定位安放，待板片緊固螺栓安裝3個以上時方可取下吊點鋼絲繩。

3.3.3鋼波紋板的吊裝工藝操作步驟及方法

鋼波紋板吊放安裝采用一臺12T吊車，位于棚洞內(nèi)起吊鋼波紋板，吊臂伸長旋轉(zhuǎn)后使板面位于棚洞待安裝區(qū)正上方。

（1）吊車就位

就位后的吊車應全伸前、后、左、右支腿，支腿支撐地面間均應鋪墊1.5m長的短道木，以增大支腿的支撐面，均勻分散支腿承受的起吊荷載，確保吊裝穩(wěn)定安全。

（2）鋼波紋板吊裝

當?shù)踯嚲臀煌戤吅?，在起重指揮員的指令下，吊車按設計安裝順序起吊每片鋼波紋板。在鋼波紋板下端拉設纜風繩，防止吊起的鋼波紋板自由旋轉(zhuǎn)。

鋼波紋板縱向每米與框架中梁預埋鋼筋至少連結(jié)一處，橫向與弧形梁預埋鋼筋沿跨中對稱焊接固定5處，其余與框架梁相接部位采用φ18膨脹螺栓連接，每米至少連接一處，與框架梁形成整體結(jié)構(gòu)。

3.3.4鋼波紋板組拼

（1）板片排放從一側(cè)起逐片排放，以中心軸線中點為基準，由下向上順次組裝，對正連接孔，螺栓由內(nèi)向外插入孔位，外側(cè)應套上墊圈旋上螺母，用套筒扳手預緊螺母，連接時板片端部需對齊。

（2）頂部板片合攏時，應測定截面尺寸，必要時應調(diào)整預緊螺栓，確保截面尺寸符合設計要求，相鄰節(jié)段的環(huán)向搭接縫錯位布置。

（3）鋼波紋板組裝完成后，應先檢查鋼波紋板板面的線形，再用定扭氣動扳手按預定扭矩緊固所有螺栓，保證波紋的重疊部分緊密嵌套在一起。定扭氣動扳手的控制扭矩應符合如下規(guī)定。

鋼波紋板螺栓孔示意圖（單位為mm）

（5）板件組裝連接螺栓應在結(jié)構(gòu)之內(nèi)，螺母應在結(jié)構(gòu)之外，以確保棚洞內(nèi)美觀。

3.4 PC耐力板連接施工

棚洞頂PC耐力板采用1.1m*1.2m板面，與鋼波紋板交叉布置，PC耐力板四周采用鋼板包邊與鋼波紋板連接，安裝固定后采用四周涂抹密封膠以達到密封效果。

3.5板拱腳混凝土二次澆筑

每榀（36米一榀）鋼波紋板安裝完成后應及時進行板拱腳混凝土二次澆筑施工。

3.5.1施工順序及工藝流程

施工準備→鋼筋加工安裝→模板安裝→混凝土拌制→混凝土澆筑、振搗→養(yǎng)生。

3.5.2鋼筋加工及安裝

拱腳現(xiàn)澆處鋼筋為澆筑框架圈梁時預埋。為確保鋼筋保護層的厚度，在鋼筋骨架四周采用與設計保護層厚度等厚的墊塊，均勻綁扎分布。

3.5.3模板安裝

1）模板安裝前，應仔細檢查其表面是否干凈，涂抹的脫模劑是否均勻。

2）對安裝到位的模板固定應牢靠，避免混凝土澆筑過程中模板移位。

3）模板安裝完成后，對其平面位置、頂部標高、節(jié)點聯(lián)接及縱橫向穩(wěn)定性進行檢查驗收。

3.5.4混凝土澆筑

混凝土采取拌和站強制拌和，混凝土罐車運輸，采用吊車吊儲料斗進行澆注。每次混凝土澆筑前由質(zhì)檢員檢查模板平面尺寸、接縫、鋼筋質(zhì)量等，檢驗合格后方可澆筑。

砼振搗采用30型插入式振搗棒，控制好振搗時間，不宜過長，不應漏振，防止出現(xiàn)水紋和空洞，直至砼表面停止下沉，呈現(xiàn)平坦狀，不出現(xiàn)顯著氣泡，表明已經(jīng)振搗到位。

3.5.5混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑結(jié)束后，及時進行收光，收光后立即覆蓋養(yǎng)生氈進行灑水養(yǎng)護，防止混凝土因泌水過快而產(chǎn)生收縮裂縫。養(yǎng)護時應始終保持混凝土面處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間不少于14天。

4、技術(shù)質(zhì)量要求

4.1尺寸允許偏差

4.2安裝質(zhì)量驗收標準

5、結(jié)語

本項目棚洞頂板施工采用鍍鋁鋅鋼波紋板及PC耐力板組合拼裝技術(shù)，它在工程應用上具有很多優(yōu)勢，如結(jié)構(gòu)強度高，是鋼筋混凝土強度的1-3倍；抗凍性好，能有效抵抗風壓和雪壓；使用壽命長，可達100年以上；重量輕、施工便捷，重量只有水泥制品的10%-20%；運行維護成本低；可進行工廠集中化生產(chǎn)，不受環(huán)境影響，有利于降低成本和質(zhì)量控制；現(xiàn)場安裝方便，無須使用大型設備；此技術(shù)的應用將對今后在全國的廣泛推廣使用具有十分重要的參考價值。

參考文獻

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）

[2]《公路橋涵設計通用規(guī)范》（GB 51038-2015）

[3]《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ80-1991）

（作者單位：安徽省公路橋梁工程有限公司）