郭宏偉
摘 要 本文結(jié)合武漢武九北綜合管廊工程實例,對管廊橋上跨羅家港明渠施工技術(shù)開展技術(shù)研究。通過對管廊橋現(xiàn)澆施工方法進行深入分析研究,并根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進行方案優(yōu)化調(diào)整,獲取最佳的橋梁基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)滿堂支架施工方法。大大減輕了橋梁施工對羅家港明渠以及周圍建筑物的影響。
關(guān)鍵詞 管廊橋;滿堂支架施工;明渠
引言
武漢武九北綜合管廊工程在原武九鐵路紅線范圍內(nèi),管廊軸線幾乎與鐵路線路中線重合。在羅家港明渠處,管廊結(jié)構(gòu)與既有鐵路剛架橋沖突,需拆舊建新,施工作業(yè)面小,環(huán)保要求高,難度較大。施工中,我們對如何破解現(xiàn)實難題,保證施工效果展開技術(shù)研究,并提出使用“懸臂梁基礎(chǔ)”技術(shù)替代加固土基礎(chǔ)。通過施工前試驗驗證和在施工過程中不斷優(yōu)化調(diào)整,形成適用于武漢武九北綜合管廊工程管廊橋施工技術(shù)。
1工程概況
武漢武九北綜合管廊C段在CK1+304.5-CK1+335.5采用橋梁形式上跨羅家港明渠,現(xiàn)狀羅家港明渠呈矩形斷面,渠底寬20m,底標高15.8m,常水位17.8m。
根據(jù)綜合管廊布局,本段管廊為三艙管廊,橋梁全長31m,計算跨徑29.8m,橋面寬度為20.1m,管廊截面尺寸分別為4.1×4.6m、8.1×4.6m、3.9×4.6m。
橋梁橋跨結(jié)構(gòu)為單跨31m的現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土框架,橋梁全寬20.1m,梁高4.6m;下部結(jié)構(gòu)采用輕型橋墩,橋臺下設(shè)直徑1.8米的鉆孔灌注樁,樁基類型為嵌巖樁,如圖1。
2管廊橋施工技術(shù)
2.1 橋臺基坑開挖及支護施工
橋臺施工前應(yīng)已完成橋臺兩側(cè)9.5m范圍內(nèi)的拉森鋼板樁(樁長15m)以及SMW工法樁(樁長17m)。開挖作業(yè)采用挖掘機配合自卸汽車運輸,輔以人工清槽?;禹樄芾确较虿扇》牌麻_挖的形式,有水影響時應(yīng)設(shè)置排水溝和匯水井,以保證橋臺的正常施工[1]。
2.2 管廊橋梁施工技術(shù)
(1)施工工藝流程
管廊支架搭設(shè)-支架預(yù)壓-模板安裝及調(diào)整-鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝-混凝澆筑及養(yǎng)生-張拉壓漿-支架模板拆除。
(2)支架搭設(shè)
由于原有框架橋?qū)挾炔粔?,采取懸臂形式,在右?cè)使用雙拼I56a工字鋼,工字鋼靠近線路中心處使用膨脹螺栓(間距50cm)錨固,然后再鋪設(shè)下層I56a縱向工字鋼,工字鋼間距60cm每道,工字鋼鋪設(shè)完成后,每間隔2m使用[10槽鋼連接一道。然后搭設(shè)60cm高碗扣式滿堂支架,支架間距在腹板處為30cm×60cm,在艙室處為60cm×60cm。
(3)支架預(yù)壓
為確保支架穩(wěn)定,保證施工質(zhì)量安全本支架采用兩次預(yù)壓,在支架底部縱向I56工字鋼鋪設(shè)好后,先預(yù)壓第一次,第一次觀測合格后,再搭設(shè)鋼管支架、鋪設(shè)底模板進行第二次預(yù)壓[2]。
1)預(yù)壓重量:預(yù)壓分3級加載,第1級加載為預(yù)壓荷載值的60%,第2級加載為預(yù)壓荷載值的80%,第3級加載為預(yù)壓荷載值的120%(全部加完)??v向吊裝預(yù)壓時,預(yù)壓重物應(yīng)從跨中向橋梁兩端吊放;橫向吊裝預(yù)壓時,預(yù)壓重物應(yīng)從橋梁中心線開始向橋梁兩邊進行。預(yù)壓重物吊放原則是:先中間后兩邊或兩端,縱橫方向同時對稱吊放預(yù)壓。
2)支架預(yù)壓流程:第一次預(yù)壓→沉降觀測點布設(shè)→初始數(shù)據(jù)測量→加載預(yù)壓塊總重量60%→沉降變形觀測→加載預(yù)壓塊總重量80%→沉降變形觀測→預(yù)壓塊總重量120%→沉降變形觀測→卸載→支架搭設(shè)及驗收→沉降觀測點布設(shè)→初始數(shù)據(jù)測量→加載預(yù)壓塊總重量60%→沉降變形觀測→加載預(yù)壓塊總重量80%→沉降變形觀測→預(yù)壓塊總重量120%→沉降變形觀測→卸載→變形觀測→模板標高調(diào)整。
3)預(yù)壓觀測點布置:在堆載區(qū)設(shè)置系統(tǒng)測量點,應(yīng)在沿橋梁長度方向每四分之一跨徑的距離設(shè)置一個觀測斷面。每個觀測斷面,應(yīng)在底板和腹板的中線上,布設(shè)觀測點。在堆載預(yù)壓前就應(yīng)設(shè)置好觀測點并測量出原始標高,堆載預(yù)壓到位后再次測量觀測點數(shù)據(jù),從前后兩次觀測點數(shù)據(jù)分析支架彈性變形量、支架非彈性變形量的變化幅度。
4)沉降觀測方法:預(yù)壓加載前先測原始標高,分級堆載預(yù)壓時,每一級堆載預(yù)壓完成后應(yīng)立即停,并在12個小時后,測量觀測點的沉降平均值小于2mm,才能進行下一級的堆載預(yù)壓。待支撐體系沉降穩(wěn)定以后,測出支架變形量參數(shù)。堆載預(yù)壓最終完成后,每隔24小時進行一次沉降觀測,并應(yīng)記錄各觀測點的標高并計算支架沉降量。
(4)預(yù)應(yīng)力管道安裝
本項目橋梁預(yù)應(yīng)力壓漿孔道預(yù)埋時,采用波紋管多段連接,為保證接頭質(zhì)量,在接頭處使用外套套接,在接頭處和外套與接頭搭接處用防水膠帶纏繞結(jié)實。具有足夠的剛度和密水性,澆筑混凝土?xí)r,避免混凝土漿液沿縫隙滲入管道造成堵塞[3]。
波紋管安裝完成后,要在波紋管內(nèi)穿入內(nèi)管,作為襯芯,避免在鋼筋和澆筑混凝土施工時造成管道壓扁或破損,從而避免后期穿束時預(yù)應(yīng)力鋼絞線發(fā)生穿不過的現(xiàn)象。
(5)混凝土澆筑
梁體采用C55(P8)混凝土,在混凝土澆筑前,應(yīng)對支架、模板、預(yù)應(yīng)力筋管道、鋼筋、混凝土材料、配合比、機械設(shè)備情況進行全面檢查。
澆筑主梁時特別注意底板應(yīng)從靠近線路中心側(cè)朝外側(cè)澆筑,腹板應(yīng)先澆筑靠近線路中心側(cè)腹板,然后在澆筑另一側(cè)腹板。
(6)支架拆除
各階段支架的拆除由技術(shù)人員指揮,內(nèi)模板支架在強度達到設(shè)計強度75%,方可拆除,底板支架必須在張拉完縱向鋼束后及砼強度達到100%設(shè)計強度后進行。支架拆除時從兩端向中間拆除:①先旋松可調(diào)頂托,使模板脫落,拆除底模及方木;②從翼緣到底板依次拆除滿堂支架;③拆除縱向工字鋼[4]。
3結(jié)束語
在武漢武九北綜合管廊工程施工中選擇采用支架進行管廊橋施工,合理利用了既有構(gòu)筑物作為支架基礎(chǔ),減小了施工對環(huán)境的影響;通過嚴格的荷載試驗驗證了支架強度、剛度及穩(wěn)定性,確保了施工安全,綜合效益顯著。
參考文獻
[1] 城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范:GB50838-2015[S].北京:中國標準出版社,2015.
[2] 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范:GB50204-2015[S].北京:中國標準出版社,2015.
[3] 城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范:CJJ2-2008[S].北京:中國標準出版社,2018.
[4] 建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范:JGJ166-2016[S].北京:中國標準出版社,2016.