丁建龍
(中交一公局第六工程有限公司)
國道310 線鄭州西南段改建工程南水北調(diào)特大橋主橋設(shè)計(jì)為斜拉橋,箱梁斷面采用單箱三室斜腹板斷面,采用掛籃懸臂澆筑施工工法,該橋具有橋面寬(34.5m)、掛籃大、跨徑長(85m+160m+85m)、節(jié)段長(最長節(jié)段6m)的特點(diǎn),若采用傳統(tǒng)施工工藝在主梁梁段上進(jìn)行鋼筋綁扎及焊接,每節(jié)段鋼筋綁扎時(shí)均需搭設(shè)鋼管支架,且施工難度較大,施工過程存在安全風(fēng)險(xiǎn)高、質(zhì)量控制較為困難、鋼筋安裝速度慢的問題。為保證施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度,項(xiàng)目采用自制鋼筋綁扎胎架、鋼筋整體吊裝入模的施工工藝。
本工法適用于現(xiàn)澆梁、懸澆梁施工,特別適用于跨越工程的現(xiàn)澆梁施工。具有以下特點(diǎn):
⑴根據(jù)圖紙要求設(shè)計(jì)出鋼筋綁扎胎架,胎架采用槽鋼+工字鋼+角鋼的組合方式,進(jìn)行腹板鋼筋、橫梁鋼筋、橫隔板鋼筋、齒塊鋼筋的整體綁扎預(yù)制工作,胎架安拆便捷、周轉(zhuǎn)次數(shù)高,胎架材料最終還可正常使用,不存在資源浪費(fèi)。
⑵在胎架上進(jìn)行鋼筋整體綁扎,定位準(zhǔn)確、尺寸統(tǒng)一、間距均勻、焊接質(zhì)量好。
⑶進(jìn)行鋼筋預(yù)制施工,與掛籃拼裝、立模標(biāo)高調(diào)整、底板鋼筋綁扎、掛籃行走等工序互不干涉,掛籃模板調(diào)試完畢,底板鋼筋綁扎完成即可實(shí)施吊裝作業(yè),降低施工成本,加快施工進(jìn)度,縮短施工工期。
⑷本項(xiàng)目斜拉橋跨越南水北調(diào)渠,施工過程需嚴(yán)保無落物,該工法大部分鋼筋加工預(yù)制在地面進(jìn)行,即保證施工安全,又進(jìn)一步保證了施工過程無落物的要求。
施工前建立標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加中心,并根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工程量進(jìn)場鋼筋原材料,鋼筋場內(nèi)布置鋼筋彎曲中心等數(shù)控設(shè)備。
鋼筋半成品在鋼筋加工中心集中加工制作,如圖1所示。同時(shí)硬化主橋施工場地,建立臨時(shí)鋼筋加工區(qū),并在相應(yīng)位置制作鋼筋綁扎胎架。
胎架采用槽鋼+工字鋼+角鋼的焊接組合,胎架通過地面植入的鋼筋頭固定,豎向槽鋼焊接完成后,增加與地面的斜撐,斜撐采用角鋼或粗鋼筋,確保胎架定位準(zhǔn)確、結(jié)實(shí)穩(wěn)固,具備支撐鋼筋骨架重量的能力,如圖2所示。胎架上設(shè)置鋼筋定位裝置,確保鋼筋骨架尺寸合格,鋼筋間距均勻。
圖1 工廠化鋼筋半成品加工
圖2 胎架制作
鋼筋半成品在鋼筋加工中心制作完成后運(yùn)送至臨時(shí)鋼筋加工區(qū),在鋼筋臨時(shí)存放區(qū)按照半成品類型及尺寸分類堆放。
半成品鋼筋通過汽車吊或手拉葫蘆吊放至胎架相應(yīng)位置定位,隨后進(jìn)行綁扎、焊接成整體。鋼筋骨架施工的同時(shí)進(jìn)行掛籃拼裝、走行,模板支設(shè)到位后綁扎底板鋼筋,如圖3、圖4 所示。
圖3 鋼筋骨架預(yù)制
圖4 底板鋼筋鋪設(shè)
底板鋼筋綁扎完成后進(jìn)行測量放樣,放出安裝點(diǎn)位,用紅油漆標(biāo)注,隨后將預(yù)制完成的腹板、橫梁(橫隔板)鋼筋逐一吊裝到位,采用汽車吊配合塔吊進(jìn)行起吊作業(yè),以保證起吊時(shí)不會對預(yù)制成型的鋼筋骨架造成彎折,吊裝至墩頂后用手拉葫蘆配合進(jìn)行就位,就位后專人進(jìn)行焊接作業(yè),同時(shí)進(jìn)行下一鋼筋骨架吊裝工作[1]。如圖5、圖6 所示。
圖5 鋼筋骨架整體吊裝
圖6 鋼筋骨架整體吊裝完成
腹板、橫梁(橫隔板)鋼筋安裝到位后進(jìn)行報(bào)檢,報(bào)檢通過后支設(shè)內(nèi)模,如圖7 所示。
內(nèi)模支設(shè)完成,報(bào)檢通過后進(jìn)行頂板鋼筋綁扎施工。
混凝土澆筑前查看模板的緊密性和模板與鋼筋籠間的保護(hù)層,模板鋼筋報(bào)驗(yàn)完畢后進(jìn)行混凝土澆筑,混凝土塌落度控制在180~220mm,保持混凝土和易性,混凝土澆筑從中間向兩側(cè)分層連續(xù)澆筑,底板、腹板、頂板澆筑一次到位,混凝土澆筑時(shí)要緊跟振搗棒,保證振搗密實(shí)。如圖8 所示。
圖7 內(nèi)模支設(shè)
圖8 混凝土澆筑
⑴鋼筋加工及安裝分為兩個(gè)部分,半成品鋼筋加工在鋼筋加工中心進(jìn)行調(diào)直、焊接、機(jī)械連接、鋼筋切斷等。
⑵鋼筋的尺寸必須按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料,下料長度和彎曲弧度等也必須符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
⑶由于梁體鋼筋種類多、規(guī)格型號繁雜,鋼筋加工完畢后的半成品必須按照固定的位置擺放,防止數(shù)量過多導(dǎo)致擺放混亂,在鋼筋安裝綁扎時(shí)弄混淆而耽誤鋼筋骨架綁扎時(shí)間。
使用扎絲綁扎時(shí)對主筋綁扎需要雙股鐵絲十字形交叉綁扎,綁扎間距不能大于30㎝。鋼筋網(wǎng)需固定連接時(shí)進(jìn)行點(diǎn)焊固定,點(diǎn)焊不得燒到鋼筋影響鋼筋受力。模板與鋼筋籠間必須放置墊塊,防止鋼筋貼模混凝土澆筑完畢后鋼筋外漏,影響混凝土外觀質(zhì)量。墊塊放置間距不能大于1m,相互錯(cuò)開、分散放置,重要部位需要加密布置。管道坐標(biāo)按圖紙確定管道坐標(biāo),鋼筋綁扎時(shí)如有坐標(biāo)位置與鋼筋相互沖突可適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置,保證管道坐標(biāo)位置。齒板位置和錨具位置按圖紙鋼筋施工[2]。
預(yù)制好的鋼筋骨架平放于成品區(qū),起吊時(shí)需配備吊車配合塔吊進(jìn)行作業(yè),需緩慢提升,專人指揮塔吊和吊車的提升速度,鋼筋呈直立狀態(tài)時(shí)解開吊車鋼絲繩,由塔吊提升至梁頂,避免因提升過快對預(yù)制好鋼筋造成損壞。
鋼筋就位時(shí)需采用10t 手拉葫蘆配合進(jìn)行就位,施工時(shí)水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高,定位準(zhǔn)確。
鋼筋就位后,由于提前完成了模板一側(cè)的支立加固,需要調(diào)整鋼筋的位置,以保證混凝土保護(hù)層厚度符合要求。
混凝土澆筑時(shí),注意控制澆筑順序及澆筑速度,振搗保持快插慢拔,不漏振,不過振。澆筑示意圖如圖9、圖10 所示。
圖9 整體分層往復(fù)澆筑示意圖
圖10 澆筑順序示意圖
⑴工期和人工費(fèi)用分析。通過對比,采用鋼筋整體吊裝的方法能節(jié)省工期42.5 天,節(jié)省人工費(fèi)572 900元,具有明顯的工期優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
⑵質(zhì)量效益。傳統(tǒng)施工工法需要在梁段上進(jìn)行鋼筋加工作業(yè),空間操作位置受限,鋼筋間距及焊接質(zhì)量難以控制,本工法鋼筋加工在地面進(jìn)行,可改善上述問題,具有良好的質(zhì)量效益。
⑶安全、環(huán)保效益。本工程上跨南水北調(diào)干渠,對干渠的安全、環(huán)保要求極高,本工法減少了在干渠上空的施工作業(yè)時(shí)間,降低了落物風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)一步保證了水質(zhì)安全。
國道310 線鄭州西南段改建工程南水北調(diào)特大橋主橋設(shè)計(jì)為斜拉橋,主橋主梁采用鋼筋整體吊裝的施工方法。該方法減少了施工工序,節(jié)省了時(shí)間,實(shí)現(xiàn)橋梁工程施工工廠集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、裝配化、機(jī)械化施工,達(dá)到了安全、質(zhì)量、環(huán)保、進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)一手抓的效果。