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        特殊地段橋梁現(xiàn)澆箱梁施工方法探討

        2021-12-22 06:09:56賴友烽
        四川水泥 2021年12期
        關(guān)鍵詞:箱梁支架施工

        賴友烽

        (福建省高速公路有限責(zé)任公司龍巖管理分公司,福建 龍巖 366300)

        0 引言

        隨著國內(nèi)高速公路建設(shè)的推進(jìn),通車?yán)锍痰脑黾樱瑖覍β肪€選線、定線時,以減少土地占用,減小破壞環(huán)境為原則進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃,路線選線時受復(fù)雜地形的影響,新建道路下穿既有道路、跨線既有水利設(shè)施越來越多,規(guī)劃設(shè)計以跨線現(xiàn)澆橋梁為主,由于地處特殊路段,施工難度較大,針對特殊地段的現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu),施工前做好詳細(xì)的現(xiàn)場勘查,結(jié)合現(xiàn)場、制定經(jīng)濟(jì)合理的施工方案,是取得工程施工質(zhì)量、安全和效益的關(guān)鍵。

        本文重點介紹跨線現(xiàn)澆橋梁位于高速公路新建道路挖方邊坡段的施工方法,通過對滿堂支架方案、鋼管貝雷支架方案和地模法支撐施工方案等幾種方法的對比分析認(rèn)為,采用地模法支撐方案,從結(jié)構(gòu)安全性、施工便捷性、施工經(jīng)濟(jì)性等幾個方面更為經(jīng)濟(jì)合理,本文重點闡述跨線現(xiàn)澆箱梁位于挖方邊坡段時,地模法支撐方案的施工方法。

        1 工程概況

        廈蓉高速擴建工程A6 標(biāo)項目紅坊互通A 匝道AK0+093 渡槽,位置為地方水電站引水渠,紅坊互通A 匝道下穿渡槽位置,其中兩側(cè)橋臺位置位于A 匝道挖方2 級邊坡位置,1#、2#墩位于1 級邊坡坡腳位置,渡槽主體結(jié)構(gòu)跨徑布置為3×20m,長度60m,主跨位于直線段,最大縱坡2.36%。上部結(jié)構(gòu)為簡支現(xiàn)澆槽型梁,下部結(jié)構(gòu)為柱式墩,重力式臺,渡槽位置兩側(cè)與原溝渠順接,下部墩柱、蓋梁和上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆槽型梁均位于路基的挖方段。

        2 現(xiàn)澆箱梁的施工方法對比

        根據(jù)設(shè)計圖和現(xiàn)場調(diào)查實測,下部墩柱、蓋梁和上部結(jié)構(gòu)均位于路基的挖方段,施工重點是現(xiàn)澆混凝土槽型梁(結(jié)構(gòu)等同于現(xiàn)澆箱梁),現(xiàn)澆箱梁的支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般采用鋼管貝雷支架結(jié)構(gòu)、盤扣式滿堂支架結(jié)構(gòu)[1]。結(jié)合現(xiàn)場實際情況對比分析,提出現(xiàn)澆箱梁采用地模法作為支撐結(jié)構(gòu)的施工方法具有明顯優(yōu)勢。方案對比分析如下:

        2.1 鋼管貝雷支架

        路塹三級邊坡開挖至路槽后再施做,且鋼管貝雷支架的布置間距大,受現(xiàn)場條件限制,施工前,應(yīng)根據(jù)鋼管貝雷支架布置間距設(shè)計并開挖臺階,設(shè)計時應(yīng)考慮邊坡二次開挖,保證臺階預(yù)留寬度,不應(yīng)按照邊坡的坡比一次開挖,鋼管貝雷支架對臺階的基礎(chǔ)承載力要求較高,應(yīng)根據(jù)每個支撐鋼管的受力情況,設(shè)置臺階的寬度,確保支架基礎(chǔ)的穩(wěn)定、地基承載力滿足要求,各臺階采用條形砼基礎(chǔ)。鋼管貝雷的各結(jié)構(gòu)件的連接應(yīng)滿足規(guī)范及施工方案要求。

        現(xiàn)澆箱梁施工位于地形起伏較大、橋臺錐坡、挖方邊坡位置時,支架支撐位置臺階的施工質(zhì)量、安全是施工管控的重點,處置不到位,易造成支架傾斜變形、坍塌的事故。施工時,各臺階基礎(chǔ)均應(yīng)經(jīng)過預(yù)壓驗證。鋼管貝雷支架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理、鋼管、橫縱梁、貝雷等材料,使用數(shù)量較盤扣式支架大,施工成本高,支架安裝拆除難度和危險性大。

        2.2 盤扣式滿堂支架結(jié)構(gòu)

        施工前應(yīng)根據(jù)邊坡坡比設(shè)計支架臺階基礎(chǔ),由于盤扣式支架各桿件均為標(biāo)準(zhǔn)桿件,施工前應(yīng)計算每個臺階的標(biāo)高、寬度,避免支架各桿件連接不到位,造成不均勻受力,邊坡高度高的支架臺階基礎(chǔ)設(shè)置較多,對臺階的基礎(chǔ)承載力要求較高,各臺階均應(yīng)采用混凝土澆筑,臺階基礎(chǔ)的立桿受力位置應(yīng)均勻布置,各臺階混凝土面板應(yīng)適當(dāng)配置橫向鋼筋,防止基礎(chǔ)受力后出現(xiàn)裂縫[2]。

        現(xiàn)澆箱梁施工位于地形起伏較大、橋臺錐坡、挖方邊坡位置時,支架支撐位置臺階的施工質(zhì)量、安全是施工管控的重點,處置不到位,易造成支架傾斜變形、坍塌的事故,施工時,各臺階基礎(chǔ)均應(yīng)經(jīng)過預(yù)壓驗證。盤扣式支架基礎(chǔ)處理、支架材料使用數(shù)量較鋼管貝雷支架小,施工成本低,支架安拆較鋼管貝雷便捷、危險性小。

        2.3 地模法支撐方案

        新建道路下穿現(xiàn)澆橋梁時,現(xiàn)澆箱梁支撐系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)置在挖方段的地基上,采用地模法支撐方案,先開挖至梁底、墩頂和橋臺標(biāo)高,采用人工挖孔的方法施工墩柱和樁基,蓋梁采用地模法施工,橋臺完成后,施工現(xiàn)澆箱梁,達(dá)到強度后,開挖梁底以下邊坡及路槽。

        優(yōu)點:底模支撐系統(tǒng)無需支架;腹板外側(cè)模支架簡單,支架材料使用數(shù)量大幅減少;地模支撐系統(tǒng)較滿堂支架結(jié)構(gòu)和鋼管貝雷支架結(jié)構(gòu)更為簡單;無需處理邊坡位置支架支撐臺階,結(jié)構(gòu)更為安全,節(jié)約臺階開挖、混凝土澆筑成本;挖方段地基基礎(chǔ)穩(wěn)固,可不采用預(yù)壓處理,減少預(yù)壓的施工工序;較滿堂支架系統(tǒng)和鋼管貝雷支架系統(tǒng),無安拆支架引起的安全隱患。

        現(xiàn)澆箱梁地模法施工方案,減少了施工安全風(fēng)險,但挖孔樁施工安全風(fēng)險高,施工作業(yè)條件應(yīng)符合規(guī)范并經(jīng)過審核,施工中應(yīng)嚴(yán)格按照要求施工。

        結(jié)合現(xiàn)場實際情況,地模法支撐結(jié)構(gòu)布置如圖1:

        圖1 現(xiàn)澆混凝土地模支撐系統(tǒng)

        通過上述分析,地模法支撐方案較盤扣式支架和鋼管貝雷支架方案,支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、施工便捷;大幅減少支架的使用,降低了施工成本,減少支架安拆施工工序,大幅減小了施工安全風(fēng)險,較其他方案有較大優(yōu)勢,建議采用。

        3 現(xiàn)澆箱梁地模法支撐方案施工步驟

        地模法支撐方案與其他支架施工方案最大的不同點是現(xiàn)澆箱梁底板無支架系統(tǒng),其他相同,施工方法中只描述不同點,施工步驟如下:

        查明地質(zhì)情況→地模開挖(開挖至現(xiàn)澆箱梁底板標(biāo)高、開挖至蓋梁基礎(chǔ)處理標(biāo)高)→樁基、墩柱挖孔樁施工(墩柱操作空間的預(yù)留)→兩端樁接柱部分系梁的施工(系梁接長鋼筋的預(yù)留)→墩柱施工(預(yù)留空間回填夯實)→蓋梁施工(地模基礎(chǔ)處理、蓋梁施工完成后基礎(chǔ)回填壓實)→現(xiàn)澆箱梁地模施工(除無支架以外與其他方案一致)→邊坡及路槽開挖、中間段系梁施工。

        3.1 地質(zhì)情況查明

        本橋址區(qū)位置地層主要為粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化鉀長花崗巖,地質(zhì)情況較好。

        3.2 地?;A(chǔ)開挖

        根據(jù)設(shè)計圖計算出現(xiàn)澆的底板標(biāo)高,開挖至梁底標(biāo)高,現(xiàn)場設(shè)置施工車輛停放平臺,寬度應(yīng)滿足吊裝車輛停放要求。墩柱位置采用人工挖孔樁的施工方法組織開挖,先人工挖孔至樁頂再開挖樁基,墩柱位置開挖標(biāo)高按照墩頂標(biāo)高控制。由于現(xiàn)澆梁底板與墩頂存在高差,現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置排水溝,墩柱和蓋梁施工設(shè)置工作平臺。

        3.3 墩身和樁基挖孔樁施工

        從墩頂挖孔至樁基底標(biāo)高,挖孔按照人工挖孔樁的方案實施,人工挖孔樁的孔深應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求,并經(jīng)過審批。墩柱施工時,在挖孔樁內(nèi)安裝、拆除模板,為保證系梁和墩柱正常施工,墩柱挖孔樁的直徑應(yīng)預(yù)留墩柱模板安拆時人工操作的工作空間,挖孔樁直徑按照大于墩柱直徑60cm 控制。下部樁基部分按照挖孔樁的直徑孔樁,成孔后,安裝鋼筋籠并澆筑樁基混凝土。

        3.4 兩端樁接柱部分系梁的施工

        一般系梁施工時,均整體鋼筋綁扎整體砼澆筑。由于本工程施工的特殊性,系梁施工分兩部分,先施工兩端樁接柱部分系梁,現(xiàn)澆箱梁施工完成、路塹開挖至系梁標(biāo)高后,再施工剩余中間段系梁;樁接柱部分系梁鋼筋布置按照設(shè)計圖施工,為保證與中間段系梁鋼筋連接,預(yù)留鋼筋焊接長度控制,預(yù)埋鋼筋處系梁模板應(yīng)預(yù)留孔洞;鋼筋、模板施工完成后,澆筑樁接柱部分系梁混凝土[3];拆除模板后,采用石渣回填系梁外側(cè)人工操作空間。

        3.5 墩柱施工

        樁接柱部分系梁施工完成后,鑿除表面浮漿。利于預(yù)留的人工操作空間安裝墩柱模板,吊裝時,先將模板緩慢下放到底后,調(diào)整模板的垂直度,再利于人工穩(wěn)固,澆筑墩柱混凝土。墩柱模板拆除后,灑水養(yǎng)護(hù)到設(shè)計強度后,采用塑料布包裹緊固后,采用石渣+碎石回填墩身外側(cè)人工操作空間。

        3.6 蓋梁施工

        墩柱施工完后,蓋梁采用地模法施工。將蓋梁底板位置按照蓋梁橫坡精平夯實,標(biāo)高應(yīng)預(yù)留墊層厚度、方木、鋼模板厚度。安裝標(biāo)高整平完成后,鋪設(shè)在10cm 混凝土墊層抹平,墊層上設(shè)10cm 方木+鋼底模,蓋梁側(cè)模安裝、混凝土澆筑。由于該位置為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),蓋梁底板必須壓實,滿足地基承載力要求。

        3.7 現(xiàn)澆箱梁施工

        蓋梁施工完后,回填至現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)梁底板墊層標(biāo)高,分層壓實,作為地模,現(xiàn)澆箱梁底基礎(chǔ)位置反挖不少于30cm 壓實(不良地質(zhì)時換填片石),地基承載力必須滿足要求?;靥顗簩嵧瓿珊?,鋪設(shè)10cm 混凝土墊層抹平,寬度按照外模支架基礎(chǔ)外不小于1m 控制,在墊層上采用10cm 方木+竹膠板作為現(xiàn)澆箱梁底?!,F(xiàn)澆箱梁外側(cè)模和內(nèi)模按照常規(guī)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力驗算,方案經(jīng)過審批,做好支架驗收??紤]到底板結(jié)構(gòu)為挖方段,地基基礎(chǔ)穩(wěn)固,可不采用預(yù)壓處理,減少預(yù)壓的施工工序?,F(xiàn)澆箱梁各施工工序包括外模支架搭設(shè)、臨邊圍護(hù)等做好自檢等驗收工作?,F(xiàn)澆箱梁澆筑完成、砼達(dá)到強度、張拉完成后,方可拆除支架[4]。由于底板采用地模,拆除時,現(xiàn)場拆除側(cè)模及支架,采用挖掘機沿梁底板外側(cè)逐步向梁底開挖,挖出拆??臻g,逐根將底模板移出,開挖時要求安排專人指揮,避免磕碰現(xiàn)澆箱梁。

        3.8 邊坡及路槽開挖、中間段系梁施工

        開挖現(xiàn)澆箱梁底板下部邊坡至路槽。開挖至系梁底標(biāo)高,清理樁接柱部分兩端系梁預(yù)埋鋼筋、砼表面鑿毛并清理干凈。中間部分鋼筋與預(yù)埋鋼筋焊接,其他與常規(guī)的系梁施工相同。系梁梁端回填時,填筑材料應(yīng)滿足要求,分層夯實,確保滿足壓實要求。

        4 結(jié)束語

        現(xiàn)澆箱梁屬危險性較大的分項工程,跨線現(xiàn)澆箱梁支撐系統(tǒng)位于挖方段邊坡位置等特殊地段時,施工方案制定需更為謹(jǐn)慎,可采用不同的施工方法,但需確保施工安全。本文結(jié)合現(xiàn)場實際,通過方案比選、分析,對跨線現(xiàn)澆箱梁采用地模作為支撐系統(tǒng)提出了參考意見,方案取消了底板支架結(jié)構(gòu),減少了路基邊坡支架支撐立桿臺階處理、支架安拆、支架預(yù)壓等工序,支撐結(jié)構(gòu)更為簡單、減小了安全風(fēng)險,施工更便捷、經(jīng)濟(jì)[5]。通過綜合分析,現(xiàn)澆箱梁地模法施工方案,較其它施工方法而言,施工效率和安全性高,更為經(jīng)濟(jì)合理。

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