肖盛林
(中交四航局第五工程有限公司,福州362000)
廈門市軌道交通3/4號線工程5標段1工區(qū)大雙區(qū)間的橋墩號DS02-DS54(起點右DK 30+892.031,終點右DK 32+645.031),設(shè)計時速80 km,高架橋區(qū)間。DS19-DS22現(xiàn)澆連續(xù)梁為預應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁,跨度35 m+50 m+35 m(墩中心線右線長度),該連續(xù)梁為等寬變高梁,梁寬10.2 m,主梁中支點處梁高3.2 m,跨中梁高2.0 m[1]。
城市軌道的承載量較大,建設(shè)環(huán)境相對特殊,其施工質(zhì)量與市民出行息息相關(guān),且直接關(guān)乎社會經(jīng)濟的發(fā)展。廈門市軌道交通3/4號線5標1工區(qū)設(shè)計以高架橋梁為主,對于橋底規(guī)劃道路穿過的部位設(shè)計成等寬變高現(xiàn)澆連續(xù)梁。本文以3號線大雙區(qū)間DS19-DS22現(xiàn)澆連續(xù)梁的支架施工為例,介紹等寬變高現(xiàn)澆連續(xù)梁的支架搭設(shè)施工技術(shù),并確保連續(xù)梁底部變高曲線及施工安全、質(zhì)量。
工程難點:由于此連續(xù)梁為變高梁,采用單純的鋼管+貝雷梁支架施工,無法調(diào)節(jié)梁底的標高曲線;而且施工區(qū)域為海砂拋填區(qū),地基承載力差,無法采取常規(guī)的滿堂架施工技術(shù);若進行地基加固,經(jīng)濟成本十分巨大。
應(yīng)對措施:為有效解決上述難點,在保證梁底變高曲線的同時控制成本,最終決定采用鋼管貝雷梁與碗口腳手架相結(jié)合的方式,支架下部分采用鋼管樁貝雷梁作為基礎(chǔ),在貝雷梁上搭設(shè)碗口腳手架來調(diào)整梁底曲線。
該現(xiàn)澆連續(xù)梁支架施工工藝流程為:施工區(qū)域場地平整→施打鋼管樁→焊接聯(lián)系梁→安裝縱梁及橫梁型鋼→安裝主縱梁321貝雷片→鋪設(shè)橫向分配梁→搭設(shè)碗扣支架→鋪設(shè)槽鋼加木方→線型調(diào)整→鋪設(shè)1.5 cm厚竹膠板→鋪設(shè)槽鋼加木方→支架預壓→預拱度設(shè)置。
在承臺上布置鋼管樁作為邊支墩支架基礎(chǔ)。中支墩基礎(chǔ)采用φ630 mm×8 mm鋼管樁作為基礎(chǔ),上設(shè)工36a型鋼橫梁、321貝雷梁及鋼管碗扣支架形成支承體系。
整個支架體系從下往上的設(shè)計和施工說明:插打(安裝)鋼管樁、安裝聯(lián)系梁和橫梁、安裝貝雷片、鋪設(shè)12#工字鋼分配梁、搭設(shè)碗扣式鋼管支架、鋪設(shè)木方加槽鋼、鋪設(shè)底模。
支架邊支墩及中支墩采用φ630 mm、壁厚8 mm的鋼管樁作為支撐樁。樁頂橫梁橫橋向布置工字鋼。邊支墩鋼管支架架立在已澆筑好的承臺上,可以減少沉樁施工成本。鋼管樁間設(shè)置縱向和橫向的剪刀撐,剪刀撐與鋼管樁采用節(jié)點板進行焊接連接。
3.3.1 鋼管樁施工
1)沉樁
鋼管樁采用履帶吊+振動錘進行沉樁施工,并施打至設(shè)計樁長或達到貫入度要求。(1)做好沉樁前的準備工作,確定各鋼管樁坐標,以此為依據(jù)利用全站儀控制,再明確其標高情況以及各樁觀測點的實際坐標情況,以便給沉樁施工提供參考依據(jù)?,F(xiàn)場配備全站儀與經(jīng)緯儀,在兩類設(shè)備的支持下通過交匯法定位沉樁,加強檢測,將沉樁等相關(guān)信息完整記錄。施工中嚴格控制好鋼管樁入土深度,以現(xiàn)場情況為準,參考設(shè)計方案中對樁尖貫入度的要求,適當調(diào)整樁底標高,提高其適應(yīng)性。(2)以設(shè)計圖紙等相關(guān)資料為依據(jù),完成鋼管樁布置。(3)以承臺穩(wěn)定性為前提,在該處設(shè)置鋼管樁,切實提高地基承載水平。(4)加強鋼管對接時的質(zhì)量控制,要求各自的軸線共線,垂直度控制可通過2臺經(jīng)緯儀協(xié)同作業(yè)而實現(xiàn)。(5)對中支墩2排鋼管樁采取加強措施,可使用槽鋼制作剪刀撐,將其設(shè)置在鋼管樁間,確保每根鋼柱都得到有效的聯(lián)結(jié)。
2)承載力檢測
鋼管樁沉樁完成后,召開選樁會抽取代表性的單根樁進行承載力檢測。檢測采用千斤頂靜壓反壓(錨樁法)。靜壓壓力不小于單樁設(shè)計承載力,靜壓時按60%、100%、120%靜載荷載分級進行,每級加載完成后水準儀觀測樁頂沉降數(shù)值。加壓至120%設(shè)計承載力持荷5 min后沉降穩(wěn)定為合格。靜載加載采用YCW-250B千斤頂。
3.3.2 橫梁安裝
鋼管固定后在其上面安裝焊接型鋼大梁。橫梁采用2根36a工字型鋼平焊而成,對接接頭進行切坡口滿焊處理,并且要貼1塊同腹板后相近的鋼板作為加勁板。橫梁同鋼管頂鋼板要滿焊,焊縫為連續(xù)角焊縫,焊高不得小于7 mm,鋼管頂部工型鋼要加焊加勁板。
3.3.3 貝雷梁安裝
將組裝好的貝雷梁架設(shè)在橫梁上,并通過限位器將貝雷梁與雙工字鋼橫梁固定。貝雷梁不設(shè)縱、橫坡,均水平放置。
貝雷梁于鋼筋場地上進行加工連接,排與排之間采用寬度為90 cm的支撐架聯(lián)結(jié)成整體。每組貝雷梁安裝完畢后即用槽鋼制作的卡扣固定在工字鋼橫梁上。貝雷梁未支承在節(jié)點的位置加豎向加勁桿。
3.3.4 分配梁安裝
貝雷梁上橫橋向布置12#工字鋼分配梁,用于支撐碗口腳手架。采用加工好的U形卡扣將分配梁與貝雷梁上弦桿鎖緊,如圖1所示。
圖1 分配梁限位示意圖
3.3.5 碗扣支架安裝
分配梁上部鋪設(shè)1條8#槽鋼,槽口朝上,碗扣腳手架立桿必須立在8#槽鋼槽口內(nèi)側(cè),防止施工過程中出現(xiàn)偏移或者滑脫導致支架失穩(wěn)。立桿及橫桿材料使用碗扣式鋼管,剪刀撐及斜桿采用扣件式鋼管。
立桿高度根據(jù)梁底標高進行調(diào)整,相鄰接頭不允許在同一截面,必須錯開布置??v橋與橫橋向立桿間距根據(jù)底板、腹板、翼緣板厚度計算結(jié)果不同布置,支架剪刀撐按照規(guī)范要求搭設(shè)。
碗口腳手架搭設(shè)步驟如下:(1)立桿施工前底部應(yīng)清除范圍內(nèi)的雜物,調(diào)整12#工字鋼標高使其保持水平;(2)接頭搭設(shè):接頭必須確保鎖緊,如果松動或破損容易導致施工過程中架體失穩(wěn);(3)桿件搭設(shè)順序:在12#工字鋼上按設(shè)計位置安裝可靠連接措施,并在上部交錯安裝長立桿。搭設(shè)順序是:8#槽鋼→立桿→橫桿→接頭鎖緊→腳手板→上層立桿→立桿連接銷→橫桿,隨后安裝剪刀撐。
3.3.6 支架預壓
支架搭設(shè)完成后,進行底模安裝及預壓,預壓應(yīng)區(qū)分預壓,合格后方可進行下一步施工。支架預壓采用混凝土預制塊堆載,單塊尺寸208 cm×50 cm×50 cm,單塊重約12 kN(1.2 t)。對支架進行相當于箱梁總重120%的預壓,預壓分3級進行。可以較真實地模擬箱梁澆筑的狀態(tài),堆載的位置與重量準確。預制塊吊裝比較輕便,預制混凝土塊可重復使用。與傳統(tǒng)的砂袋預壓比較,施工現(xiàn)場整潔美觀,無須擔憂降雨等因素引起堆載超載。與傳統(tǒng)的砂袋、水袋或鋼筋預壓材料比較,采用混凝土預制塊可規(guī)整堆放,杜絕了堆放材料的滑移或重心偏高等不安全因素。
3.3.7 支架觀測
在支架搭設(shè)、預壓及混凝土澆筑過程中,必須對整個支架體系進行觀察、監(jiān)測。具體為:(1)對鋼管樁基礎(chǔ)設(shè)置沉降監(jiān)測點,預壓和澆筑過程中進行沉降監(jiān)測,若沉降超出規(guī)范允許值,立即停止施工或混凝土澆筑,分析原因并采取加強措施;(2)過程中觀察支架是否存在扭曲變形或發(fā)生異響,防止桿件破壞導致支架垮塌;(3)注重對梁體結(jié)構(gòu)線及位移的監(jiān)測,采取合適的控制措施。
監(jiān)測與控制貫穿于各工序中,需在施工前選擇合適的位置并布設(shè)監(jiān)控點,以便為后續(xù)施工中的全面監(jiān)測提供條件;主梁結(jié)構(gòu)施工中,每日都要安排專員做好監(jiān)測;橋面施工中,此項工作需持續(xù)至支架拆除后。
高架橋梁建設(shè)工作中,變高連續(xù)梁結(jié)構(gòu)復雜、不規(guī)則,經(jīng)常由于周邊環(huán)境限制給施工帶來很大的困難。本文以實際工程為例,結(jié)合梁柱式支架和滿堂腳手架2種支架搭設(shè)施工技術(shù),既保證了施工的安全質(zhì)量,又有效地控制了施工成本,為其他類似工程提供參考。