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        大體積分節(jié)裝配式蓋梁的優(yōu)化調(diào)整

        2020-04-09 06:32:42賈帥鋒張加琪
        建筑施工 2020年12期
        關(guān)鍵詞:蓋梁鋼絞線張拉

        蔣 峰 賈帥鋒 張加琪

        上海建工集團(tuán)股份有限公司總承包部 上海 200080

        隨著大中型城市的高速發(fā)展,人口密度不斷提高,道路交通、市政設(shè)施交錯(cuò)縱橫,修建高架橋梁以緩解城市交通壓力勢在必行。在城市中心既有道路基礎(chǔ)上改建,對工程施工提出了更高的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑工藝,工程效率低,施工技術(shù)落后,對周邊交通及環(huán)境影響較大,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化城市交通發(fā)展的需求。相比之下,裝配式施工[1]可有效縮短工期、緩解施工帶來的不便,降低安全質(zhì)量管控難度,減小對周邊環(huán)境的影響。

        本文以上海龍東大道改建工程為例,分析大體積裝配式蓋梁分節(jié)施工的優(yōu)化調(diào)整。

        上海龍東大道(羅山路—G1503)改建工程2標(biāo)為預(yù)制裝配式橋梁工程,整體裝配率高達(dá)90%。本工程主干道高架中多為大體積預(yù)制蓋梁,超高超寬超重的特征給構(gòu)件施工帶來了眾多挑戰(zhàn)。通過設(shè)計(jì)干接和濕接縫工藝[2],調(diào)整預(yù)應(yīng)力及張拉方式,分幅分節(jié)制作、運(yùn)輸與安裝,最終確保了龍東大道改建工程全線超寬幅高架道路的順利通車。

        1 工程概況

        龍東大道(羅山路—G1503)改建工程2標(biāo)起點(diǎn)樁號為K3+675、終點(diǎn)樁號為K9+900,全長6 225 m(圖1),高架道路蓋梁均采用預(yù)制形式,分為雙立柱的標(biāo)準(zhǔn)段和四門墩的加寬段,標(biāo)準(zhǔn)段雙向6車道(圖2),加寬段一般為雙向12車道,設(shè)計(jì)車速80 km/h。全線標(biāo)準(zhǔn)型蓋梁共29榀,加寬段濕接蓋梁74榀。

        圖1 龍東大道改建工程2標(biāo)總體布置

        圖2 主線標(biāo)準(zhǔn)段橫斷(單位:m)

        2 周邊環(huán)境

        現(xiàn)狀龍東大道紅線寬度50 m,綠線跨度90 m,兩側(cè)用地控制較好,無重要建筑侵入道路綠線中。南北道路有金橋路、廣蘭路、金港路、申江路(中環(huán)線)、張東路,交通流量較大。工區(qū)內(nèi)有2座改建地面橋(創(chuàng)新河橋、友誼河橋),以及1座新建規(guī)劃橋(外環(huán)運(yùn)河橋)。道路地下管線密布,需要規(guī)劃搬遷及保護(hù)。金橋路—S20外環(huán)以西主要有機(jī)關(guān)單位、學(xué)校、別墅居住區(qū)和高科技產(chǎn)業(yè)區(qū),文明施工要求高。

        3 工程特點(diǎn)、難點(diǎn)

        1)工程體量大、工期緊張、點(diǎn)多面廣,各方面受制因素多。

        2)預(yù)制裝配體量大、施工工藝復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)等級高。

        3)地處浦東主干道,交通組織壓力大,分階段施工難度高。

        4)航油管、南干線等城市生命管線多[3],地下管線保護(hù)難度大,文明施工要求高。

        4 輕型化研究

        本工程中平行匝道、中環(huán)立交及主線標(biāo)準(zhǔn)段蓋梁均為場內(nèi)整體預(yù)制安裝,主線加寬段部分蓋梁分南北兩幅,由于其超長、超寬、超重,需要對其進(jìn)行輕型化研究,以方便制作加工、運(yùn)輸及安裝。

        4.1 原設(shè)計(jì)方向

        大體量蓋梁采用工廠分節(jié)預(yù)制,設(shè)置臨時(shí)支撐,分段吊裝并以濕接縫連接的預(yù)制拼裝方式。

        在原設(shè)計(jì)方案中,四門墩門架蓋梁采用左右分幅設(shè)置,搭設(shè)臨時(shí)支撐,分節(jié)預(yù)制吊裝。共有74榀蓋梁,最大吊裝質(zhì)量223 t,共74個(gè)濕接縫,共需混凝土548.7 m3(圖3~圖5)。

        圖3 主線加寬段分段 蓋梁吊裝立面

        圖5 蓋梁標(biāo)準(zhǔn)模塊支架立面標(biāo)高控制

        原設(shè)計(jì)施工流程為:搭設(shè)臨時(shí)支撐→吊裝分節(jié)蓋梁→濕接縫支模→鋼筋、鋼絞線安裝→澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)→張拉第1批預(yù)應(yīng)力鋼絞線→吊裝小箱梁→張拉第2批預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

        蓋梁鋼絞線分2批張拉。在蓋梁濕接縫澆筑完成后,張拉第1批鋼絞線束,灌漿封錨[4];在小箱梁架設(shè)、濕接縫施工完成后,且在橋面鋪裝及欄桿施工前,張拉第2批預(yù)應(yīng)力鋼絞線束,并灌漿封錨。

        左右幅蓋梁均采用P錨張拉,同一編號的鋼束按照由中央到兩側(cè)的順序進(jìn)行,且必須兩端同時(shí)對稱張拉。封錨前于面層設(shè)置鋼筋網(wǎng)片后方可封錨,蓋梁臨時(shí)支撐待鋼束第1批張拉完成后方可拆除。

        4.2 原設(shè)計(jì)方向的施工影響

        1)施工環(huán)節(jié)多,交叉施工,工藝復(fù)雜。

        2)施工投入多,臨時(shí)支撐需求量大。

        3)高空作業(yè),現(xiàn)場張拉錨具,風(fēng)險(xiǎn)等級高。

        4)濕接縫混凝土養(yǎng)護(hù)21 d,施工周期長。

        4.3 優(yōu)化思路

        為匹配工程進(jìn)度,確保構(gòu)件質(zhì)量,優(yōu)化吊裝思路,進(jìn)行蓋梁預(yù)制拼裝調(diào)整。根據(jù)城市道路要求及梁車運(yùn)輸能力,限定蓋梁質(zhì)量250 t,超出250 t的蓋梁應(yīng)當(dāng)分節(jié)預(yù)制生產(chǎn)。在此范圍內(nèi)的蓋梁可進(jìn)行優(yōu)化處理:取消門墩蓋梁的中間濕接縫,整體預(yù)制[5],擋塊后澆,在道路設(shè)計(jì)線一側(cè)設(shè)置內(nèi)側(cè)后澆帶,調(diào)整左右幅蓋梁錨具形式。

        對于梁寬1.9 m、總質(zhì)量較小的蓋梁,取消中間濕接縫,設(shè)置內(nèi)側(cè)后澆帶,整體預(yù)制生產(chǎn)。這種優(yōu)化調(diào)整方式的蓋梁,本工區(qū)共44榀,其中最大吊裝質(zhì)量248 t,端頭濕接縫39個(gè),共137.2 m3(圖6~圖8)。

        圖6 優(yōu)化后蓋梁(寬1.9 m)濕接縫示意

        圖7 內(nèi)部后澆帶吊模 及P錨施工

        圖8 內(nèi)部后澆帶現(xiàn)場施工

        優(yōu)化后施工流程為:吊裝整體蓋梁→后澆擋塊、后澆帶吊模安裝→后澆帶施工→吊裝小箱梁→張拉第2批鋼絞線。

        第1階段安裝的蓋梁:第1批張拉采用普通錨具,廠內(nèi)安裝并張拉;第2批采用普通錨具,廠內(nèi)安裝,小箱梁架設(shè)鋪裝后進(jìn)行第2批張拉,濕接縫待右側(cè)蓋梁完成后一起澆筑。

        第2階段安裝的蓋梁:第1批預(yù)應(yīng)力采用普通錨具廠內(nèi)張拉;第2批采用P錨,廠內(nèi)安裝,濕接縫澆筑、小箱梁架設(shè)鋪裝后進(jìn)行第2批張拉。

        4.4 優(yōu)化后的改進(jìn)效果

        原設(shè)計(jì)中間濕接縫為548 m3,調(diào)整后中間濕接縫為276 m3,后澆帶為250 m3,由于后澆帶采用吊模施工,故可大大節(jié)省設(shè)備和勞動力的投入,減少高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。

        采用整體預(yù)制蓋梁,第1批錨具可在預(yù)制廠內(nèi)施工,既可保障構(gòu)件質(zhì)量,又能優(yōu)化現(xiàn)場工序,減少對既有交通的不利影響,同時(shí)還為工程節(jié)約了2個(gè)月的時(shí)間。

        5 結(jié)語

        通過優(yōu)化調(diào)整本工程大體積分節(jié)裝配式蓋梁,滿足了廠內(nèi)一次性預(yù)制的條件,避免了裝配式蓋梁現(xiàn)場二次拼接,有效地提高了構(gòu)件質(zhì)量及強(qiáng)度,縮短了施工周期,加快了工程進(jìn)度,降低了施工對周邊環(huán)境的不利影響,實(shí)現(xiàn)了工期節(jié)約、成本節(jié)約、材料節(jié)約、環(huán)保節(jié)約,取得好良好的效益。

        本工程的成功運(yùn)用,打破了傳統(tǒng)裝配式施工思維,拓展了設(shè)計(jì)的多變空間[2-5],可在類似的超寬幅高架道路工程上進(jìn)行多方位考慮及研究,對工程設(shè)計(jì)及施工均有一定的指導(dǎo)及借鑒意義。

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