李湛
(中鐵二十二局第二工程有限公司,北京100043)
掛籃懸澆連續(xù)梁的0 號(hào)段作為連續(xù)懸澆段的重要施工環(huán)節(jié),不僅對(duì)施工質(zhì)量、外部線(xiàn)形要求高,且通常具有尺寸大、鋼筋密集、高處作業(yè)等特點(diǎn)。近年來(lái),隨施工設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步及使用的需要,連續(xù)梁跨度得以迅速提升,使得0 號(hào)段的體積也更趨龐大。在確保施工安全及質(zhì)量的同時(shí),也要考慮施工成本。本文以跨京滬高速公路特大橋跨長(zhǎng)山大道(60+100+60)m 連續(xù)梁0 號(hào)段施工為例,詳細(xì)闡述了科學(xué)進(jìn)行支撐系統(tǒng)的方案、施工成本對(duì)比,確保施工期間支架的安全質(zhì)量可控的前提下,降低施工成本。
跨京滬高速公路特大橋跨長(zhǎng)山大道,在149# 墩和150# 墩之間以連續(xù)梁跨越長(zhǎng)山大道,與長(zhǎng)山大道交角110°。 連續(xù)梁全長(zhǎng) 221.4m,采用(60+100+60)m 跨度,中支點(diǎn)截面中心梁高7.835m,跨中處梁高為4.835m,主墩高16.2m。
梁體采用單箱單室、變高度、變截面形式。箱梁頂寬12.6m,板厚 0.385~0.685m,底寬 6.7m,板厚 0.4~1.2m;腹板厚0.6~1.0m。于端支點(diǎn)、中支點(diǎn)及跨中設(shè)置了5 處橫隔板,隔板設(shè)有過(guò)人孔洞。
目前建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,尤其是鐵路項(xiàng)目大部分都在虧損,在施工過(guò)程中對(duì)于施工方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比選能有效降低成本,提高項(xiàng)目的成本管控能力。項(xiàng)目連續(xù)梁較多,通過(guò)0 號(hào)塊的支架經(jīng)濟(jì)比選能大幅度節(jié)約成本,同時(shí)對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)成本管理是考驗(yàn)也是提升。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,從安全、質(zhì)量、工期、經(jīng)濟(jì)方面、操作難易程度考慮,本項(xiàng)目經(jīng)對(duì)各種0 號(hào)塊的支架方案進(jìn)行比選,共有兩種方案適合本項(xiàng)目的0 號(hào)塊的施工:方案一墩頂牛腿托架法、方案二鋼管柱支架法。本項(xiàng)目對(duì)以上2 個(gè)方案進(jìn)行了全面的比選,選擇最優(yōu)方案。
連續(xù)梁0#塊現(xiàn)澆段施工采用墩頂牛腿托架法進(jìn)行施工。0 號(hào)塊梁段布置4 個(gè)三角托架,每側(cè)2 個(gè),對(duì)稱(chēng)于墩身兩側(cè)布置。斜支撐柱采用直徑?300mm、壁厚12mm 的無(wú)縫鋼管制作。上桁水平拉桿采用2(I45b+(30×400))工字鋼組合梁。上部平臺(tái)橫向分布梁采用I25b 工字鋼。墩身內(nèi)預(yù)埋件由 4 根[40b+(30×360)槽鋼組合桿件,通長(zhǎng)預(yù)埋在墩身內(nèi)。托架2 根水平拉桿之間設(shè)置水平橫撐,使用槽鋼[16 及75mm 等邊角鋼制作。托架均為鉸接,銷(xiāo)軸螺栓采用30 鉻錳鈦合金鋼,直徑60mm。托架頂層周邊安設(shè)安全圍欄,圍欄高度不低于1.5m。
①桿件、預(yù)埋件加工制作。斜撐桿及型鋼下料前,要在切口上使用卡尺畫(huà)線(xiàn),然后對(duì)準(zhǔn)畫(huà)線(xiàn)切割,確保切口角度與斜撐角度吻合。鋼管柱接長(zhǎng),確保上下處在同一軸心線(xiàn)上。接長(zhǎng)焊接前,應(yīng)墊平、墊牢固、擺直,穩(wěn)定后方可焊接。先周邊電焊定位,檢查無(wú)誤后再連續(xù)滿(mǎn)焊。②墩身內(nèi)預(yù)埋水平對(duì)拉桿件安裝。為確保托架桿件的安裝準(zhǔn)確,水平對(duì)拉桿件加工完成后,在墩身模板組裝前,安裝到墩身模板上,定位加固準(zhǔn)確后,整體吊裝就位。桿件固定牢固,確保砼澆筑過(guò)程中不偏位。③斜撐桿及水平拉桿安裝。使用吊車(chē)配合人工安裝就位。施工人員作業(yè)位置,可在墩上設(shè)置吊架,減少落地支架工程量。施工吊架應(yīng)栓接牢固,預(yù)埋好栓接預(yù)埋件。軸銷(xiāo)安裝就位后,擰緊螺帽,防止軸銷(xiāo)外串。④頂層桁撐安裝。在斜撐桿及水平拉桿安裝就位后,及時(shí)組裝頂層桁撐,桁撐的橫枝桿要焊接在斜撐桿的頂帽板上,K 字形斜拉桿焊接在橫撐中部及水平側(cè)根部,焊縫要飽滿(mǎn)。⑤橫向分布梁安裝。支架整體穩(wěn)定后,接續(xù)吊裝分布梁。分布梁采用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度12m 的I25b 工字鋼,布置間距不超過(guò)60cm,滿(mǎn)足上部100cm×100cm 方木支撐間距的需求。分布梁在水平拉桿上的接觸位置,設(shè)置擋板和斜撐,防止分布梁側(cè)翻傾覆。⑥安裝安全圍欄。分布梁安裝好后,搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)和安全圍欄,安全圍欄高度不低于1.5m。⑦支架的拆除。待0 號(hào)段縱向預(yù)應(yīng)力施加后,方可依次拆除支撐架。先拆除箱梁外側(cè)模板,在拆除梁底模板、支撐方木楞、分布梁,最后拆除斜撐桿及水平拉桿。
連續(xù)梁0#塊現(xiàn)澆段施工采用梁-柱式現(xiàn)澆支架法進(jìn)行施工。支架采用?630mm(δ=8mm)鋼管柱作支墩,內(nèi)排支架支立在承臺(tái)上,外排支架因不能支立在承臺(tái)上,承臺(tái)外需做鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)下的地基需要換填1.5m 厚建渣,清表再挖除1.5m 原狀土,碾壓不小于300kPa,然后分層碾壓,最后澆筑基礎(chǔ)。
0#塊支架共設(shè)12 根鋼管,支撐在承臺(tái)或條形基礎(chǔ)上,鋼管頂放置落架裝置(沙箱),然后在其上放置縱向墊梁,縱向墊梁固定好后,在其上放置橫向分配梁,并與縱向墊梁固定,橫向分配梁上放置底膜系統(tǒng),并與橫向分配梁進(jìn)行固定連接,橫向分配梁上在設(shè)置外縱梁及內(nèi)縱梁,用于支撐模板,墩頂設(shè)混凝土臨時(shí)固結(jié);支架鋼管正面間距3.1m,側(cè)面間距2.9m,鋼管與墩身之間連接用20# 槽鋼,焊接預(yù)埋在墩身中的鋼板上,鋼管之間的橫縱向連接采用20#槽鋼剪刀撐形式與螺旋管連接,焊縫要求滿(mǎn)焊。
①鋼管立柱根據(jù)設(shè)計(jì)位置內(nèi)排支立在橋墩承臺(tái)上,外排支立在承臺(tái)外,考慮采用鋼筋混凝土條形擴(kuò)大基礎(chǔ),地基首先挖除1.5m 厚度換填,注意挖除后先要進(jìn)行振動(dòng)碾壓,碾壓后的地基承載力不小于160kPa,然后換填建渣1.5m,建渣層碾壓后的地基承載力不小于300kPa,最后澆筑鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),注意做好基礎(chǔ)周邊的防排水措施。注意要在承臺(tái)和條形基礎(chǔ)上預(yù)埋彎鉤鋼筋,然后將鋼管下法蘭與彎鉤鋼筋連接起來(lái)。最后將相鄰鋼管之間用20a 槽鋼進(jìn)行縱橫向交叉連接,確保鋼管豎直并保證其穩(wěn)定性,另外還需要將靠近墩身的鋼管與既有橋墩進(jìn)行臨時(shí)連接。
②鋼管頂放置落架裝置(沙箱),然后在其上放置縱向墊梁。
③縱向墊梁固定好后,在其上放置橫向分配梁,并與縱向墊梁固定好。
④橫向分配梁上放置底模系統(tǒng)(其受力要滿(mǎn)足橫向分配梁的分布)。
⑤底模系統(tǒng)要與橫向分配梁進(jìn)行固定連接。底膜系統(tǒng)兩側(cè)設(shè)置外縱梁及內(nèi)縱梁用于模板支撐。外縱梁與內(nèi)縱梁要與橫向分配梁固定好。
⑥注意整個(gè)支架標(biāo)高的確定,從上往下最終確定好鋼管的頂標(biāo)高。另外側(cè)模板支腿支撐在縱梁上,注意支腿的高度要能保證支立穩(wěn)當(dāng)并能確保梁體翼緣板的標(biāo)高,側(cè)模板還需要對(duì)拉,確保整體穩(wěn)定。
⑦安裝安全圍欄。分布梁安裝好后,搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)和安全圍欄。安全圍欄高度不低于1.5m。
⑧支架的拆除。待0 號(hào)段縱向預(yù)應(yīng)力施加后,方可依次拆除支撐架。先拆除箱梁外側(cè)模板,再拆除梁底模板、支撐方木楞、分配梁,最后拆除鋼管支架。
優(yōu)點(diǎn):不用對(duì)地基處理、用料少。
缺點(diǎn):施工前需精確預(yù)埋構(gòu)件,施工工序較為復(fù)雜,且托架材料質(zhì)量、焊接技術(shù)要求較高,托架變形量較大難以控制。
優(yōu)點(diǎn):安全性較高、施工較為簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn):對(duì)場(chǎng)地要求最高,不適合太高的橋梁,材料用量較大。
通過(guò)上述經(jīng)濟(jì)分析對(duì)比,方案一成本費(fèi)用較方案二成本節(jié)約22.25 萬(wàn)元。方案一使用材料少,安裝便利,降低了勞動(dòng)力,減少了施工成本投入。在實(shí)際施工中需要保證各構(gòu)件的截面符合規(guī)范規(guī)格,保證各構(gòu)件焊接滿(mǎn)足要求,備構(gòu)件之間要通過(guò)連接牢靠,安裝按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。綜合考慮跨京滬高速公路特大橋跨長(zhǎng)山大道(60+100+60)m 連續(xù)梁0 號(hào)段臨時(shí)支撐系統(tǒng)采用方案一。
在跨京滬高速公路特大橋跨長(zhǎng)山大道(60+100+60)m連續(xù)梁0 號(hào)段施工過(guò)程中,支撐系統(tǒng)牢固可靠,安全順利完成0 號(hào)段的施工任務(wù),并取得了較佳的經(jīng)濟(jì)效益,可為類(lèi)似的大尺寸0 號(hào)段施工提供借鑒。
表1
表2
表3