張芳

(溫州市文泰高速公路有限公司,浙江 溫州325000)

1 工程概況

浙江省文成至泰順(浙閩界)公路南浦溪特大橋位于溫州市泰順縣南浦溪鎮(zhèn)嶺頭村附近,跨越珊溪水庫(kù)和縣道峃院線,橋位兩側(cè)地勢(shì)陡峭,溝谷切割較深,呈V 字形,山頂高程271m,溝底高程115m,相對(duì)高差156m。主橋計(jì)算跨徑258m,失跨比1/4.6,橋梁全長(zhǎng)444.96m,主橋采用258m 上承式鋼管混凝土拱橋,橋梁配跨為4×20+258+4×20m,按80km/h 的高速公路進(jìn)行設(shè)計(jì),是浙江省文成至泰順(浙閩界)公路工程的重要控制性工程之一。

橋梁按整幅布置,橋梁平面均位于直線段上,橋梁縱坡為2.5%,左右幅橋面橫坡-2.0%,墩臺(tái)徑向布置。整幅橋面寬25.0m,橋臺(tái)與路基同寬25.5m。

主橋采用主跨258m 上承式鋼管混凝土拱橋,主拱軸線為懸鏈線,拱軸系數(shù)m=1.6,拱肋為等截面混凝土拱橋。全橋由兩榀鋼管桁架拱肋組成,兩榀鋼管桁架拱肋中心間距17m,每片桁架拱肋由4 根φ1200mm 鋼管組成高5.5m,寬3.0m 的鋼管桁架,水平向由δ12mm 綴板橫向連接兩根主鋼管。腹桿采用φ600*16mm 鋼管做豎向連接。主拱肋鋼管采用φ1200*22mm 鋼管,主拱肋鋼管和綴板內(nèi)灌注自密實(shí)微膨脹C50 號(hào)混凝土,兩片桁架拱肋間通過(guò)13 道K 撐連接。

單榀拱腳預(yù)埋體系由4 根主鋼管及一個(gè)臨時(shí)鉸組成。分上下弦分離式埋設(shè),上(下)弦由2 根外徑φ1200mm×22mm×2500mm 組成,鋼管之間采用綴板連接成啞鈴狀,底部設(shè)有鋼板封底,主拱預(yù)埋段全長(zhǎng)2500mm,其中第一次埋入拱座混凝土長(zhǎng)度1800mm、外露700mm,待主拱合龍后澆筑第二次拱座混凝土將其全部埋入拱座混凝土內(nèi),單個(gè)啞鈴預(yù)埋段總重量5140.32kg。臨時(shí)鉸預(yù)埋部分由Q345 鋼板焊成槽型,長(zhǎng)度3050mm、寬2808mm、高844mm,總重量7021.56kg。臨時(shí)鉸主要作用是拱肋節(jié)段吊裝過(guò)程中消除拱腳應(yīng)力及方便調(diào)整拱肋線型,待主拱合龍后進(jìn)行二次拱座混凝土澆筑,將其固結(jié)完成體系轉(zhuǎn)換。

2 施工工藝及方案

2.1 工藝流程

具體工藝流程詳見(jiàn)圖1。

圖1 施工工藝流程圖

2.2 施工方案

拱座部分采用C40 鋼筋混凝土澆筑,澆筑前需要預(yù)埋拱肋預(yù)埋段。拱座與拱腳預(yù)埋鋼管交界面為斜面,且需在交界面預(yù)留槽,用于拱腳臨時(shí)鉸施工,斜面與預(yù)留槽采用木模。

拱腳預(yù)埋段需設(shè)置支架用于拱腳鋼管定位,支架采用型鋼焊接成骨架。單側(cè)拱腳預(yù)埋共4 根鋼管,需設(shè)置三榀型鋼支架作為預(yù)埋鋼管胎架。支架焊接好后通過(guò)測(cè)量調(diào)整其頂面高程及位置,待支架精調(diào)后進(jìn)行預(yù)埋鋼管吊裝定位。

拱腳預(yù)埋鋼管在加工廠加工好,運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng),待定位支架焊接安裝牢固并測(cè)量復(fù)核無(wú)誤后,采用吊車(chē)吊裝拱腳預(yù)埋鋼管至定位支架上,通過(guò)測(cè)量觀測(cè)鋼管位置,確定無(wú)誤后再固定限位,確保拱座混凝土澆筑時(shí)拱腳鋼管不會(huì)上浮或移位。

拱腳部分在拱肋合龍前需設(shè)置臨時(shí)鉸,臨時(shí)鉸先加工焊接成型,待預(yù)埋角鋼支架安裝定位好后混凝土澆筑前,經(jīng)過(guò)測(cè)量準(zhǔn)確定位整體焊接在預(yù)埋支架上。

拱座鋼筋采用鋼筋加工廠集中加工,運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)安裝綁扎。因本次拱座混凝土需設(shè)置預(yù)留槽,待拱肋合龍后再澆筑預(yù)留槽混凝土進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換,因此在本次鋼筋綁扎時(shí)需預(yù)留連接鋼筋,確保下次預(yù)留槽鋼筋連接符合規(guī)范要求。

根據(jù)拱座結(jié)構(gòu)形式,計(jì)劃采用木模進(jìn)行安裝,采用內(nèi)部對(duì)撐斜拉方式加固。木模板采用2cm 厚的竹膠板,內(nèi)背杠采用30cm 間距10×10cm 枋木,外背杠采用12×12cm 枋木,采用Φ16HRB400 鋼筋作為內(nèi)拉桿,與上次預(yù)留鋼筋焊接牢固。因本次拱座部分跨中側(cè)為斜面,因此模型安裝時(shí)需在下部設(shè)支撐架,局部可利用拱腳預(yù)埋定位支架,其余部分設(shè)置鋼管支架作為模板支撐架。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,拱座混凝土澆筑采用拌合站集中拌制,混凝土罐車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后采用天泵泵送入模澆筑,插入式振搗器搗固。同一拱座兩個(gè)分離式基礎(chǔ)順序澆筑,即先澆筑右側(cè),再澆筑左側(cè),拱座混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C40,單幅拱座澆筑512.5m3混凝土?；炷翝蚕铝蠒r(shí)盡量不直接沖擊定位支架及預(yù)埋鋼管,防止混凝土澆筑時(shí)拱腳預(yù)埋鋼管發(fā)生位移,同時(shí)測(cè)量設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),隨時(shí)觀測(cè)拱腳預(yù)埋支架位移情況,若出現(xiàn)位移或上浮立即暫停澆筑,及時(shí)加固定位后再進(jìn)行混凝土澆筑。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 支架加工、預(yù)拼及立柱底座鋼板預(yù)埋

拱座預(yù)埋件的定位支架,由材質(zhì)為Q235C 的L70×70×8 的角鋼和160×65×8.5 的槽鋼組成。

3.1.1 支架體系立柱采用φ325mm×8mm 鋼管,鋼管立柱用[10(100×48×5.3mm)槽鋼剪刀撐連接加固,縱橫向承重梁采用I25 工字鋼,用[10(100×48×5.3mm)槽鋼作為拱腳預(yù)埋鋼管底部定位支撐架,采用10mm 厚鋼板采用等離子切割機(jī)加工成月牙板,其直徑1200mm 與拱腳預(yù)埋鋼管外徑一致。

3.1.2 將加工好的支架體系在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行預(yù)拼,預(yù)拼時(shí)存在問(wèn)題在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行修正,消除加工誤差,確保加工精度及后期安裝精度。

圖2 支架構(gòu)造圖

3.1.3 拱座基礎(chǔ)混凝土分層澆筑,當(dāng)基礎(chǔ)混凝土澆至鋼管立柱底座底面處,需提前預(yù)埋鋼板作為支架鋼管連接鋼板,確保支架體系整體穩(wěn)定。預(yù)埋前按照多點(diǎn)支撐定位組合支架圖紙,將立柱底座鋼板位置放樣,然后將預(yù)埋鋼板焊接定位牢固,再完成拱座基礎(chǔ)混凝土澆筑。

3.2 支架鋼管立柱及承重梁的安裝

3.2.1 拱座基礎(chǔ)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,人工清理立柱底座預(yù)埋鋼板,測(cè)量根據(jù)支架設(shè)計(jì)圖,將支架位置準(zhǔn)確放樣,并在預(yù)埋鋼板上做出明顯標(biāo)記。

3.2.2 將加工好的支架構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝,鋼管立柱與預(yù)埋底座鋼板焊接,每個(gè)拱腳預(yù)埋支架設(shè)置6 根φ325×8mm 鋼管立柱,并在鋼管之間采用[10(100×48×5.3mm)槽鋼設(shè)置剪刀撐,保證支架的整體性及穩(wěn)定性。

3.2.3 立柱安裝完成后,根據(jù)測(cè)量復(fù)核進(jìn)行鋼管頂部配切,按照設(shè)計(jì)參數(shù)修正鋼管立柱頂部標(biāo)高及坡率,確?？v向承重梁安裝后滿(mǎn)足拱腳預(yù)埋精度要求。

3.2.4 進(jìn)行縱、橫向I25 工字鋼承重梁安裝,安裝過(guò)程由測(cè)量人員監(jiān)測(cè)安裝精度,安裝預(yù)埋誤差按±5mm 的精度要求進(jìn)行控制,確保支架安裝每一步達(dá)到拱腳預(yù)埋精度控制要求。

3.3 月牙板及定位架安裝

3.3.1 支架下部承重結(jié)構(gòu)及加固件安裝完成后,測(cè)量完成數(shù)據(jù)采集,根據(jù)測(cè)量反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行月牙鋼板二次配切、修正及打磨,使上部支撐定位月牙板滿(mǎn)足鋼管預(yù)埋精度要求。

3.3.2 根據(jù)測(cè)量放樣位置,安裝月牙板與鋼管底部定位支撐架。采用三角鋼板對(duì)月牙板進(jìn)行加固,防止加載后月牙板變形導(dǎo)致預(yù)埋精度不達(dá)標(biāo)。

3.4 拱腳預(yù)埋鋼管安裝定位

3.4.1 拱腳預(yù)埋鋼管上下弦兩組分開(kāi)安裝定位,上下弦均由兩根φ1200mm×22mm 鋼管組成,鋼管之間由鋼板焊接組成啞鈴狀,兩個(gè)鋼管預(yù)埋段底部焊接整塊封底鋼板,鋼管四周焊接Φ32mmHRB400 鋼筋增強(qiáng)與拱座混凝土粘結(jié)度。

3.4.2 拱腳預(yù)埋段鋼管采用25T 汽車(chē)吊配合安裝,設(shè)置四個(gè)吊點(diǎn),均采用鋼絲繩與手動(dòng)鏈條葫蘆組合作為起吊繩,吊車(chē)將預(yù)埋鋼管起吊離地后,起重工利用手動(dòng)鏈條葫蘆,調(diào)節(jié)預(yù)埋鋼管的角度至設(shè)計(jì)傾角,然后直接吊至對(duì)應(yīng)直接位置進(jìn)行對(duì)位安裝。

3.4.3 預(yù)埋鋼管吊裝對(duì)位完成后,測(cè)量組根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)埋要求進(jìn)行復(fù)核,及時(shí)反饋數(shù)據(jù),存在問(wèn)題立即進(jìn)行調(diào)整,直到滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的預(yù)埋精度值,最后將預(yù)埋鋼管進(jìn)行焊接定位,保證鋼管受混凝土沖擊荷載與其它外力后不移位。

3.5 臨時(shí)鉸承重梁安裝

3.5.1 啞鈴鋼管預(yù)埋定位完成,根據(jù)測(cè)量放樣安裝臨時(shí)鉸承重梁。根據(jù)設(shè)計(jì)圖臨時(shí)鉸承重梁采用兩個(gè)I25 工字鋼作為主承重梁,下弦處順?shù)摴茼斣O(shè)置工字鋼作為下支撐,上部直接放在上弦鋼管承重梁上。

3.5.2 臨時(shí)鉸承重梁安裝完成后,測(cè)量再次復(fù)核其標(biāo)高、傾角及坐標(biāo)位置,滿(mǎn)足臨時(shí)鉸安裝精度后進(jìn)行限位裝置焊接,確保安裝臨時(shí)鉸不向下滑動(dòng)。

3.6 臨時(shí)鉸吊裝定位

3.6.1 臨時(shí)鉸在工廠加工成型,運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)整體吊裝,全橋共四個(gè),單個(gè)臨時(shí)鉸約8t。

3.6.2 臨時(shí)鉸采用25T 汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝,共設(shè)置四個(gè)吊點(diǎn),利用鋼絲繩與手動(dòng)鏈條葫蘆組合作為吊繩,汽車(chē)吊將臨時(shí)鉸調(diào)離地面后,起重工用手動(dòng)鏈條葫蘆將其傾角調(diào)整與設(shè)計(jì)一致,然后吊裝至橋位安裝對(duì)位,通過(guò)測(cè)量觀測(cè),進(jìn)行軸線、里程及高程復(fù)核,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)預(yù)埋精度要求后進(jìn)行焊接定位,防止外力使臨時(shí)鉸移位。

3.7 拱座鋼筋及模板施工

3.7.1 拱腳預(yù)埋體系安裝定位完成后,進(jìn)行拱座鋼筋安裝綁扎,拱座鋼筋利用拱腳預(yù)埋支架作為支撐骨架,減少了鋼筋架立措施。

3.7.2 拱座模型安裝,模型采用木模板作為拱座模板,方木與鋼管組合背杠,利用基礎(chǔ)預(yù)埋鋼筋作為模型拉桿進(jìn)行加固,拱座斜面模型開(kāi)口進(jìn)行下料及混凝土搗固,確?；炷翝仓|(zhì)量。

3.8 拱座混凝土施工

拱座混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40,采用天泵進(jìn)行澆筑,采用插入式搗固器從入料口及頂面開(kāi)孔進(jìn)入搗固?；炷吝_(dá)到一定強(qiáng)度后拆模并覆蓋保濕養(yǎng)護(hù),達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行第一節(jié)段拱肋吊裝。

4 結(jié)論

南浦溪特大橋拱腳預(yù)埋段施工一次性成功,預(yù)埋段位置準(zhǔn)確,合格率達(dá)到100%,總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),主要需要注意以下幾方面:

4.1 參透圖紙,摸清拱腳預(yù)埋段的位置、角度是定位準(zhǔn)確的關(guān)鍵。

4.2 支架體系構(gòu)件較多,安裝時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)數(shù)量及尺寸執(zhí)行,確保位置準(zhǔn)確。

4.3 支架體系焊接定位前需多次測(cè)量復(fù)核,確保構(gòu)件安裝滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,各定位構(gòu)件標(biāo)高及傾角通過(guò)配切達(dá)到精度控制要求。

4.4 拱座為大體積混凝土,澆筑前設(shè)置冷卻循環(huán)水管,并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果布置溫度傳感器,根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度數(shù)據(jù)采取循環(huán)水降溫措施。

4.5 拱腳預(yù)埋段各個(gè)環(huán)節(jié)都有明確要求,合理的施工組織設(shè)計(jì)和管理是成功的關(guān)鍵。