孫國軍
(中交二公局東萌工程有限公司,西安710119)
高速公路橋梁大規(guī)模建設(shè)的大背景下,部分橋墩的水中施工環(huán)境逐步趨于復(fù)雜化,不利于橋梁施工作業(yè),且水中承臺施工是全橋的關(guān)鍵環(huán)節(jié),甚至在很大程度上決定工程質(zhì)量【1】。基于此,有必要從橋梁實際情況出發(fā),提出適用于承臺施工的關(guān)鍵技術(shù)。
某橋梁工程中,主墩承臺數(shù)量為2 個,各自平面尺寸保持一致,均為24m×12m,高4m。設(shè)置2 個規(guī)格一致的過渡墩承臺,平面尺寸為17.3m×7m,高2.5m。根據(jù)橋梁要求,上述承臺結(jié)構(gòu)均采取拉森鋼板圍堰的施工方式,除此之外的陸上承臺均通過基坑開挖的方式形成。
主墩承臺設(shè)置于河內(nèi),經(jīng)水文資料得知高潮位為1.75m,相較之下圍堰頂比其高出2m?;诶摪鍢秶叩姆绞秸归_施工作業(yè),所用材料為Ⅳ型鋼板樁,規(guī)格為h=420mm,100kg/m。綜合考慮現(xiàn)場施工環(huán)境以及設(shè)計方案中的承臺底標高要求,將鋼板樁長度設(shè)定為15m【2】。在大量鋼板樁的作用下,形成整體圍堰結(jié)構(gòu)。通過雙拼H450 型鋼的方式構(gòu)成圍檁,利用φ630mm 鋼管構(gòu)成支撐裝置。
經(jīng)樁基檢測且各項指標無誤后,通過焊接的方式將槽鋼水平支撐設(shè)置在鋼護筒上,調(diào)整好所有水平支撐,達到各自頂標高一致的效果。于水平撐上增設(shè)導(dǎo)梁,此結(jié)構(gòu)需具備優(yōu)良的豎向與側(cè)向剛度,確保在后續(xù)施工作業(yè)時不發(fā)生變形現(xiàn)象,具體結(jié)構(gòu)組成如圖1 所示。
圖1 導(dǎo)梁安裝示意圖
關(guān)于鋼板樁打設(shè)作業(yè)的設(shè)備配置,除50t 履帶式起重機外,還為之適配了DZ90 振動錘。施工中,優(yōu)先從圍堰橫橋向中心處開始,遵循對稱的原則依次向兩側(cè)推進,并在角樁周邊合龍。為給鋼板樁插打作業(yè)提供指導(dǎo),確定各鋼板樁邊線并將其精確標記在導(dǎo)向架上,通過焊接的方式接長處理,形成長4m的導(dǎo)向桁架,安裝限位裝置,以提升鋼板樁合龍精度。結(jié)束鋼板樁插打作業(yè)后,采取焊接的方式在合適位置安裝圍檁,此部分主要發(fā)揮出鋼板內(nèi)支撐的作用。
為滿足鋼圍堰內(nèi)基礎(chǔ)開挖要求,本項目適配了長臂挖機,在其輔助下清淤,經(jīng)開挖后應(yīng)達到設(shè)計標高處。工作中,利用長臂挖機有效清理殘留的淤泥,通過船舶或運渣車將其轉(zhuǎn)移到特定堆放區(qū)域以便做進一步處理。
主墩承臺施工采取分2 次封底的方式,總厚度1.5m。具體有:首次為水下封底,形成的結(jié)構(gòu)層厚度為1m,當(dāng)該處混凝土滿足強度要求后組織抽水作業(yè),經(jīng)沖洗以及鑿毛處理后進入到第二次封底,此環(huán)節(jié)采取干封的工藝方法,結(jié)構(gòu)層厚度為0.5m。
樁頭鑿除作業(yè)時不可對整體標高造成影響。通過紅油漆做好標記,經(jīng)第二次封底結(jié)束且各項指標檢驗無誤后,即可割除鋼護筒,通過空壓機處理樁頭,在此過程中檢驗樁頭所處位置,當(dāng)其與承臺底面間距為20cm 時,轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯よ彸姆绞?,確保樁頭的完整性,使其深入承臺的部分可滿足長度為15cm的要求。
完成樁頭鑿除處理后,檢驗樁基偏位情況并采取糾偏措施,告知相關(guān)檢測單位進行全面檢驗,樁結(jié)構(gòu)的各項指標都與施工要求相符后,即可進入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。
先完成底層鋼筋綁扎作業(yè),隨后安裝框架筋以及箍筋,在上述基礎(chǔ)上設(shè)置墩身預(yù)埋鋼筋。主筋逐根就位后,為之采取直螺紋連接,在設(shè)置箍筋時將其與主筋形成交叉區(qū)域,該處較為可行的是點焊連接的方式。結(jié)束鋼筋安裝作業(yè)后,安排質(zhì)檢員全面檢查,如鋼筋直螺紋、綁扎接頭等。此后,安排監(jiān)理工程師抽檢,無誤后方可進入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。
于鋼筋與模板間增設(shè)墊塊,所用材料應(yīng)滿足強度與密實性雙重要求,控制好墊塊厚度,要求正誤差≤1mm,不允許存在任何負誤差。設(shè)置墊塊時,遵循相互錯開的原則,各區(qū)域的墊塊數(shù)量不盡相同,結(jié)構(gòu)側(cè)面與底面均要達到4 個,部分特殊區(qū)域需適當(dāng)加密。確保墊塊與鋼筋形成穩(wěn)定的整體,處理綁絲的絲頭,其不允許進入保護層中。在現(xiàn)場完成承臺鋼筋的綁扎作業(yè),重點關(guān)注同一斷面的鋼筋接頭數(shù)量,根據(jù)要求,其應(yīng)當(dāng)在斷面鋼筋總量的50%內(nèi)【3】;調(diào)整相鄰接頭錯開間距,該值應(yīng)達到搭接長度的1.3 倍。設(shè)置保護層時,使用到專門的定位塊,遵循梅花型布置原則,偏差需控制在±10mm 內(nèi)。
關(guān)于承臺鋼筋安裝作業(yè),在此過程中應(yīng)兼并對主墩深入承臺的部分展開施工作業(yè),承臺頂面設(shè)置0#、1#塊預(yù)埋件,針對槽口鑿毛處理,選取高標號細石混凝土對其加以填補。
經(jīng)分析后確定合適的冷卻管安裝位置,以1m 為間隔相繼設(shè)置φ8mm 鋼筋,以發(fā)揮出加固筋的效果。冷卻水管的選擇,具體規(guī)格為外徑42.3mm、壁厚3.25mm,為之采取絲扣連接的方式,并纏繞適量止水帶。安裝作業(yè)時要位置足夠合理,并具有穩(wěn)定性。施工中注重對冷卻管的保護,不可出現(xiàn)碰撞等問題,各承臺每層都設(shè)置冷卻管,并為之增設(shè)進、出水口。
冷卻水管工藝要點:壓水試驗是掌握管道工作狀況的重要途徑,不可出現(xiàn)管道漏水現(xiàn)象;經(jīng)混凝土澆筑施工且滿足指定標高要求后,便可向管道內(nèi)通水,檢驗此時出水口流量,應(yīng)滿足10~20L/min 的要求,并且進出口溫差均不超過±10℃;經(jīng)試驗且所有冷卻水管都無誤后,對其進行養(yǎng)護,隨后利用高標號水泥砂漿封堵。
利用吊車可提升模板安裝效率,輔以人工作業(yè)的方式以確保模板位置合理性。模板加固環(huán)節(jié)采取的是內(nèi)撐與對拉相結(jié)合的方式,在封底混凝土上增設(shè)鋼板支撐裝置。鋼面板與承臺鋼筋之間有必要增設(shè)墊塊,以加強對鋼筋保護層的檢查,明確其厚度情況,使模板到達指定位置。關(guān)于模板底部與墊層間的處理,需向其中置入海綿條,以免爛根。
結(jié)束模板安裝后,全面檢驗各項指標,如平面位置、高程等,滿足設(shè)計要求后即可澆筑混凝土。對此,提出了承臺模板安裝標準,具體內(nèi)容如表1 所示。
表1 承臺模板安裝允許標準
主墩承臺施工規(guī)模較大,厚度達4m,選取的是C40 混凝土。為確?;旌狭腺|(zhì)量,在正式施工前需展開配比試驗,以明確砂石料、水泥等各類原材料的具體用量,得到合適的配合比并將其用于后續(xù)施工中。關(guān)于配比設(shè)計工作,應(yīng)遵循降低水化熱溫升的原則,具體要點如下:(1)以低水化熱型水泥為宜,需具備較長的凝結(jié)時間;合理挑選外加劑,應(yīng)用效果較好的有減水劑以及緩凝劑;以不影響混合料整體性能為基本前提,盡可能控制水泥用量。(2)針對模板以及鋼筋進行全面檢查,達到設(shè)計要求后即可澆筑施工。(3)拌制所得的混凝土通過罐車運輸至現(xiàn)場,檢驗其均勻性與坍落度,完全與設(shè)計要求相符后方可使用。采取斜向分層澆筑的方法,要求各層厚度均為30cm,輔以插入式振搗棒以提升材料密實性。為確保鋼筋以及模板的完整性,振搗作業(yè)時控制好振動棒位置,其與模板間距控制在5~10cm。關(guān)于上層混凝土的振搗作業(yè),為提升各層之間的結(jié)合效果,振動棒進入下層的深度應(yīng)達到5~10cm。(4)結(jié)束澆筑施工后,重點處理接墩部位,對該處的混凝土采取拉毛措施,余下區(qū)域均采取抹平壓光的方式。
結(jié)束混凝土澆筑施工后,需隨即抹面收漿,避免表面收縮裂紋,最大限度上減少水分蒸發(fā)。根據(jù)混凝土狀態(tài),當(dāng)其終凝后需隨即覆蓋養(yǎng)護,于內(nèi)部設(shè)置冷卻管并注入循環(huán)水,四周完整覆蓋土工布。
大橋水中承臺施工難度相對較大,應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況選擇合適的施工方案,采取質(zhì)量把控措施,全面確保施工質(zhì)量。本工程中,實際施工效果良好,所提及的方法具有一定的參考價值。