劉明強
(中交路橋華北工程有限公司,北京100000)
現(xiàn)階段,我國建筑行業(yè)往往采取鋼箱梁頂推技術(shù)開展公路橋梁施工,該技術(shù)成本較低且操作簡便。本文以四川省涼山州會東縣境內(nèi)的某公路橋梁為例,深入研究該技術(shù)在公路橋梁工程中的應用。
本工程位于四川省涼山州會東縣境內(nèi),布置在金沙江左岸坡面上,位于現(xiàn)狀甘葫路的上方,路線總長54.947 km。西多河大橋全橋共2聯(lián),橋跨中心樁號K42+247.500,橋梁全長283.01 m(橋梁起點樁號:K42+105.770,終點樁號:K42+388.780),上部結(jié)構(gòu)采用4×20 m鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁+30 m+3×45 m+30 m等截面連續(xù)鋼箱梁,下部結(jié)構(gòu)橋臺采用U形實體臺,6號、7號橋墩采用等截面箱形空心墩;5號墩采用矩形實體墩,其余橋墩采用雙柱式墩,基礎(chǔ)墩臺均采用灌注樁基礎(chǔ)。橋型布置如圖1所示。
圖1 橋型立面圖
本橋平面分別位于緩和曲線[起點樁號:K42+096.601、終點樁號:K42+136.601,A:66.3 km/h(該橋互通匝道A限速66.3 km/h)],圓曲線(起點樁號:K42+136.601、終點樁號:K42+381.526,半徑R=110 m)和緩和曲線(起點樁號:K42+381.526、終點樁號:K42+421.526,A:66.3 km/h)上。橋位平面如圖2所示。
圖2 橋位平面圖
主橋鋼結(jié)構(gòu)部分為30 m+3×45 m+30 m等截面連續(xù)鋼箱梁(橋梁起訖點樁號:K42+190~K42+385),鋼箱梁截面形式采用單箱雙室,頂面寬9.9 m,底面寬5.2 m,梁高約2 m,底板與頂板平行,設(shè)計橫坡為5%,縱坡為3.8%,各橫梁、橫隔板均按徑向布置。板厚和加勁肋均根據(jù)結(jié)構(gòu)受力需要和構(gòu)要求相應設(shè)置。鋼箱梁均采用Q345qC鋼,總質(zhì)量為1 041.772 t;預埋鋼板、構(gòu)件以及附屬結(jié)構(gòu)均采用Q235B鋼(除特別注明外),橋梁結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為I類,設(shè)計基準期為100年。
鋼箱梁頂推技術(shù)現(xiàn)如今在各領(lǐng)域中的應用愈發(fā)廣泛,特別是公路橋梁工程施工,相較于其他技術(shù)更契合該類工程。使用該技術(shù)可以讓施工人員更加方面、省時省力地進行橋頭澆筑和拼接,如果再加上千斤頂?shù)裙ぞ撸€可以縱向頂推梁體,有效保證各梁體能夠通過墩頂?shù)幕又ё囱b在固定位置。在開展實際施工時,工人需根據(jù)其運用的鋼箱梁施工技術(shù)以及現(xiàn)場的實際情況開展工作,并嚴格要求施工的各個環(huán)節(jié)。另外,該技術(shù)在實際應用時極易受到環(huán)境、天氣等方面的影響,因此,施工人員還要重視頂棚的設(shè)計施工。
臨時設(shè)施布置→鋼箱梁制作、驗收→鋼箱梁裝車、運輸→鋼箱梁拼裝、焊接→涂裝→頂推安裝→拆除導梁→落梁施工→臨時設(shè)施拆除等施工內(nèi)容。鋼箱梁橋位施工現(xiàn)場準備就緒,收到運輸指令后,啟動鋼箱梁安裝施工工作,流程圖如圖3所示。
圖3 總體施工方案
4.2.1 滑道安裝
進行鋼箱梁施工作業(yè)時,施工人員需要對施工地段進行全面、仔細的勘察,并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況安裝滑道?;腊惭b完成后,將鋼箱梁拉起吊至指定位置,再安裝滑道的梁體[1]。梁體落定安裝完成后,還要進行仔細的檢查,尤其是縫隙焊接等,施工人員必須保證焊接縫與施工圖中的數(shù)據(jù)在允許誤差范圍內(nèi)才能開展下一環(huán)節(jié)的工作,即鋼箱梁頂推施工。從基礎(chǔ)層面講,施工人員要明確各個懸臂在實際操作過程中的受力特點,并基于特點計算出各個懸臂的平衡點,并做標記,如果與施工圖中的數(shù)據(jù)相差較多,可利用壓重來改進這一問題。進行頂推施工前,需要保證施工點的活動頻率至少為3次,進而保證頂推施工的穩(wěn)定性與安全性。
4.2.2 墩體檢查
進行鋼箱梁頂推施工時,施工人員需要保證該地段的穩(wěn)定性與安全性,如果存在隱患或問題,需立刻解決,否則要叫停施工。就墩體的臨時位置設(shè)置而言,施工人員需將其檢查的結(jié)果與標準相比對,以保證后續(xù)墩體沉降等環(huán)節(jié)的施工。另外,施工人員還要結(jié)合實際情況設(shè)計鋼絞線,以保證電路暢通,通信設(shè)備可以穩(wěn)定工作。
4.3.1 臨時墩基礎(chǔ)
頂推橋梁主體時,施工人員如果需要增加臨時墩基礎(chǔ),則要將尺寸固定在4 m×2 m×1.2 m,一般而言,臨時設(shè)施的搭建以分離式基礎(chǔ)為主體,但在橋梁建設(shè)過程中,施工人員需要保證地基的承載力不低于120 kPa。
4.3.2 臨時墩的布置情況
由于臨時墩的安裝布置環(huán)節(jié)比較復雜,且在其安置過程中容易受到多方面因素的影響,比如,在布置整體臨時墩分布點時,其點的方向應為徑向,但在設(shè)計時容易受到各方面因素的影響。
4.3.3 支架搭設(shè)
施工人員在確定臨時墩的位置時,要確保支架的穩(wěn)定性,根據(jù)施工方案和圖紙的要求。施工人員在開展實際作業(yè)時,也要保證其不違反規(guī)范標準。原本設(shè)計的構(gòu)建等也要符合施工圖的要求,總而言之,施工單位在開展實際施工之前需做好歸納總結(jié)等工作。對于混凝土施工,在澆筑之前要保證地基的穩(wěn)定性與安全性,同時對整個結(jié)構(gòu)進行全面設(shè)計,以便為后續(xù)施工提供方面,施工人員可將支架分成上下2個滑道進行施工作業(yè)。
4.3.4 臨時墩結(jié)構(gòu)
對于臨時墩結(jié)構(gòu),部分環(huán)節(jié)的施工與臨時墩的結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系緊密,臨時墩使用的材料大多為鋼板,應用時,若鋼板結(jié)構(gòu)無法充分發(fā)揮作用,這時設(shè)計人員可以在其中布置鋼管,并設(shè)計成剪刀相連型[2]。另外,設(shè)計人員在確定臨時墩結(jié)構(gòu)之前,還要對材料的抗推能力進行測驗和統(tǒng)計,確保材料的抗推性符合要求之后才能進行縱向臨時墩設(shè)計。
首先,進行頂推施工之前,要先安裝梁段,在實際施工過程中,為保障施工作業(yè)的效果和效率,施工人員的首要目標是節(jié)約時間,而將更多的時間和精力用于吊裝梁段環(huán)節(jié)。如此,就要求負責焊接作業(yè)的施工人員嚴格按照施工標準進行,從而保障梁段焊接處的嚴密性和質(zhì)量,焊接作業(yè)完成后管理人員還需對此進行仔細的核查。其次,在實施頂推作業(yè)時,要保證臨時墩的平滑與穩(wěn)定,確保頂推梁體時不會出現(xiàn)意外事故,比如,滑板脫空等問題。最后,拼裝梁段時,除了要開展焊接作業(yè),還要進行涂裝作業(yè)。
在實際施工過程中,施工段單位應保障施工人員的生命安全不受傷害,還要保障鋼箱梁頂推工作的順利進行。對于頂推施工,橋墩與臨時墩的施工非常重要,進行具體施工時,施工單位應設(shè)立相關(guān)監(jiān)管部門對施工全過程進行實時的監(jiān)管,以規(guī)范施工操作細節(jié),減少安全事故發(fā)生的概率[3]。
質(zhì)量與安全是保障工程施工穩(wěn)定性與后期運行的基礎(chǔ),其對整體工程有直接的影響,因此,施工人員在開展頂推施工時,要嚴格控制相鄰橋墩之間的高度差。對于梁段設(shè)計,實際施工高度也必須在相關(guān)規(guī)范的允許范圍內(nèi)。在控制鋼箱梁施工方面,管理人員要根據(jù)施工圖中的數(shù)據(jù)以及施工條例進行嚴格的驗收工作[4]。另外,臨時墩的質(zhì)量也是不容忽視的一部分,臨時墩是支撐梁體的基礎(chǔ),如果臨時墩的質(zhì)量存在問題,必然會對梁體產(chǎn)生較大影響??偠灾?,質(zhì)量控制并不是專注于某一環(huán)節(jié)進行,而是要對施工全過程進行嚴格的管理控制,只有這樣,才能保證工程的整體質(zhì)量與安全性,為之后橋梁投入使用奠定堅實的基礎(chǔ)。
綜上所述,現(xiàn)階段建筑行業(yè)開展公路橋梁施工大多使用鋼箱梁頂推技術(shù)。該技術(shù)具有操作簡便、無須大型起吊機械設(shè)備以及施工占地面積小等特點。本文以四川省涼山州會東縣境內(nèi)的一段橋梁施工為例,主要研究施工流程中頂推技術(shù)的應用情況和具體實施情況。總的來說,鋼箱梁技術(shù)在橋梁工程中的應用,可以有效減少施工時間、降低成本,保證施工質(zhì)量與安全。