趙健
(山東高速工程建設(shè)集團有限公司,山東濟南 250000)
隨著經(jīng)濟的快速增長,我國公路橋梁工程蓬勃發(fā)展,尤其是五橫七縱的高速公路網(wǎng)貫穿全國[1-2]。涉路橋梁下部工程是高速公路施工中必不可少的一種工程項目,但在施工過程中由于各種因素的限制,容易出現(xiàn)影響路橋項目的整體質(zhì)量和施工安全的問題,同時施工所造成的道路封閉也給人們的出行帶來了很大的不便[3-5]。因此,有必要對涉路橋梁下部工程的整體施工過程進行控制,通過優(yōu)化施工工藝,減少對道路的占用,保證施工質(zhì)量。
三里河樞紐互通立交(膠州南特大橋段落二)跨越沈海高速、C 匝道、D 匝道以及九趙路改路,橋梁中心里程樁號K73+087.120。工程位于沈海高速互通區(qū)交叉位置,交北側(cè)原CR 天橋拆除,主線橋、A、B、C、D 匝道橋及新建CR 天橋共6 處上跨沈海高速進行新建橋梁施工,設(shè)計橋長2227m,橋?qū)?6.5~29m。三里河樞紐互通新建的A、B、C、D、E、F 匝道共6 處路基與沈海高速主線道路相接施工,沈海高速三里河樞紐互通區(qū)段內(nèi)加寬施工。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁以及預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁組合施工,下部橋墩為圓柱式或矩形墩配樁基礎(chǔ)。涉路橋梁下部工程為高速中央分隔帶的各上跨橋下部結(jié)構(gòu),施工內(nèi)容主要包含拆除、樁基、立柱、蓋梁四部分,具體施工區(qū)域如圖1所示。
圖1 沈海高速東側(cè)主線施工區(qū)
根據(jù)項目要求以及現(xiàn)場施工條件,該工程施工具有在以下特點:①施工區(qū)域處于國家一級高速互通區(qū),限速120km/h,雙向四車道的高速車流對現(xiàn)場的交通組織和施工安全保障要求較高。②進行拆除工程時對高速公路施工路段實行全幅封閉,施工時間短,工作安排緊湊。③涉路橋梁的下部結(jié)構(gòu)較為狹窄,施工區(qū)域較小,不能提供充足的設(shè)備運送和使用空間,尤其是混凝土澆筑施工有較大難度,同時橋梁工程施工時高速采取半幅通行措施,安全隱患較大。④項目對安全、環(huán)保、文明施工要求較高。
跨沈海高速橋梁下部工程施工內(nèi)容主要包含拆除、樁基、立柱、蓋梁四部分。拆除方案采用挖掘機配油錘進行機械拆除,樁基采用旋挖鉆成孔,混凝土罐車直接運輸至現(xiàn)場灌注(也可利用汽車泵灌注)。樁基、立柱鋼筋及蓋梁骨架筋從后場加工成型,現(xiàn)場吊放就位,利用汽車泵跨沈海高速進行灌注,所有未封閉行車道上方的跨路作業(yè)均在防護棚上方進行操作,具體施工作業(yè)安排如表1 所示。
表1 涉路橋梁下部工程施工作業(yè)安排
拆除方案采用挖掘機配油錘進行機械拆除,拆除順序為先拆除防拋網(wǎng)再拆除護欄,從中間墩位置向兩邊拆除梁板頂板,橫向拆除由外側(cè)向內(nèi)進行梁板拆除。在橋梁下方鋪設(shè)60cm 厚風(fēng)化砂,風(fēng)化砂下鋪兩層彩條布,拆除施工的關(guān)鍵施工工藝如下。
3.1.1 上部結(jié)構(gòu)主梁的拆除
橋面上設(shè)置2 臺油錘破除頂板,頂板混凝土落在箱室內(nèi),在底板開口使頂板混凝土落在路面上。頂板拆除時每隔10m 預(yù)留1m 頂板不拆除,由墩柱向橋臺方向一邊倒退一邊破除。橋梁兩側(cè)填土2m 厚,兩側(cè)各布置兩臺挖掘機(配油錘)、6 輛運輸車,置于橋梁兩側(cè)。挖機橫向由外向內(nèi)逐步破拆腹板及底板,縱向上由跨中向墩柱方向逐步破拆。在梁板落地后,配合液壓鉗及時清理碎渣及鋼筋。
3.1.2 路面清理
上部結(jié)構(gòu)拆除完成后即可進行高速路面的清理,在橋梁兩側(cè)各布置1 臺挖機、3 臺運輸車將填土、風(fēng)化砂、石渣裝車后運至指定地點存放,再用灑水車配合人工清掃路面,確保路面的清潔干凈。
3.1.3 拆除期間交通組織
拆除施工之前,實現(xiàn)沈海高速膠州立交至九龍立交段全封閉,車輛繞行沈海東側(cè)的204 國道。對沈海高速施工區(qū)域南北側(cè)距離較近中央分隔帶開口由25m 改造延長至40m 后加以利用。中央分隔帶改造與天橋拆除同步進行,利用拆除天橋的36h,完成兩處中央分隔帶開口的清表、壓實和C50 混凝土澆筑30cm 厚,養(yǎng)護7d 且達到設(shè)計強度的80%以后,利用開口實現(xiàn)第一次調(diào)流。天橋拆除時還需完成中分帶標(biāo)志標(biāo)牌的安裝,為第一次調(diào)流做好準(zhǔn)備。
根據(jù)高速中央分隔帶內(nèi)實際情況及本工程的特點,采用旋挖鉆成孔工藝進行施工。樁基施工工藝流程如圖2 所示。
圖2 樁基施工工藝流程
3.2.1 測量放樣
樁基施工時,首先使用全站儀進行測量放樣,通過極坐標(biāo)法找出樁位中心點。
3.2.2 施工準(zhǔn)備
提前聯(lián)系相關(guān)部門,掌握中分帶內(nèi)管線的布置情況及可以采取的處理措施,做好施工范圍周邊安全防護,清理現(xiàn)場平整場地。跨路施工部分,需要在沈海高速擬建橋的正下方搭設(shè)防護棚,兩側(cè)各寬出3m 做為安全防護,防止墜物危及車輛安全。
3.2.3 護筒埋設(shè)
卷制護筒的鋼板厚度要超過1cm,高度可比正常長度高出1m(護筒口高出地面1m,方便泥漿流出),護筒內(nèi)徑要超出樁徑30cm 以上。按所放樁位將護樁引出,設(shè)4 棵護樁,護樁可采用木樁,樁頂用釘子釘牢,做為引線的位置,從護樁周邊加強保護,利用護樁定位樁中心來埋設(shè)護筒。
3.2.4 機具就位
鉆機就位前,要確保鉆機處于良好的工作狀態(tài),鉆機避免直接與行車道接觸,可在下方鋪設(shè)橡膠或鋼板,減少對原有道路的污染和損壞,其他機具、設(shè)備若需放置在行車道上,也需與車道間采取隔離措施。
3.2.5 鉆進
準(zhǔn)備工作完畢后,將鉆機在工作平臺上就位,鉆進過程中,應(yīng)經(jīng)常利用護樁拉線復(fù)核偏心情況,如發(fā)生偏離,應(yīng)及時糾正。同時要經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況,對渣樣進行檢查核實地質(zhì)情況。
3.2.6 成孔驗收、清孔
成孔達到標(biāo)定深度后,要對成孔參數(shù)(孔位、孔徑、孔深、孔形及豎直度等)進行仔細核驗,垂直度要在鉆進過程中隨時控制,同時不得采用加深鉆孔深度的方式替代清孔,待驗收合格后才能進行鋼筋籠的下放。
3.2.7 制作、安裝鋼筋籠
鋼筋籠在加工場地分節(jié)制作,并先進行預(yù)拼裝,通過汽車拖盤將分節(jié)鋼筋籠運至現(xiàn)場,利用吊機進行吊放。起吊過程中要確保鋼筋籠不變形,主吊鉤和副吊鉤應(yīng)同時起吊,進行鋼筋籠起吊及吊車作業(yè)時,設(shè)專人指揮吊裝,嚴禁侵入正在通行的行車道上方。
3.2.8 混凝土灌注
鋼筋籠下放完畢后,吊放導(dǎo)管進行混凝土灌注,導(dǎo)管要居中穩(wěn)步沉放,避免與鋼筋骨架或者孔壁碰撞。導(dǎo)管下口要距孔底30~40cm,導(dǎo)管上口安放大漏斗,漏斗容量1.5m3以上,具體以滿足首批混凝土灌注的施工要求為準(zhǔn)。首灌混凝土需快速轉(zhuǎn)動罐車儲罐,將混凝土不間斷的及時放入大漏斗,用大漏斗灌注第一車混凝土后可以換上小漏斗繼續(xù)灌注后續(xù)混凝土。
高速中央分隔帶內(nèi)的墩身施工采用吊車配合的搭設(shè)腳手架、支立模板施工方法。立柱施工工藝流程如圖3 所示。
圖3 立柱施工工藝流程
3.3.1 測量放樣
首先要通過測量放樣精準(zhǔn)確定墩中心的位置,用墨線沿邊線點作出邊界線以便于后期支立模板。
3.3.2 鋼筋施工
在現(xiàn)場鋼筋施工焊接操作過程中,應(yīng)在焊接操作區(qū)域周邊利用竹膠板等材料進行支擋,防止火花、光線等因素對外界的影響,同時可以阻擋風(fēng)等不利因素。
3.3.3 腳手架搭設(shè)
腳手架按平面呈矩形逐層搭設(shè),每排不少于3 根立桿,豎向步距為1.2m,縱、橫向立桿間距不大于2m。腳手架周邊應(yīng)設(shè)置安全防護網(wǎng),包括臨近樁基方向及兩側(cè)行車方向,腳手架搭設(shè)示意圖如圖4 所示。
圖4 中分帶位置立柱支架布置
3.3.4 模板施工
模板施工前應(yīng)先將組拼成的模板利用托盤車運輸至施工地點,利用25t 吊機支立模板,根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的組拼方式順序進行拼裝。同層模板的處理應(yīng)在場外進行,模板應(yīng)經(jīng)檢查合格再運至拼裝現(xiàn)場,現(xiàn)場拼裝時只需對上下節(jié)間的拼縫、錯臺,模板平面位置、高度及垂直度進行控制。
3.3.5 混凝土澆筑
混凝土澆筑通過汽車泵進行澆筑,相鄰立柱要同批一次完成澆筑。汽車泵布置點應(yīng)確保臂長能夠覆蓋至澆筑點,并使泵管完全位于防護棚正上方,防止雜物墜落至行車道上,混凝土汽車泵澆筑狀態(tài)如圖5 所示。
圖5 混凝土汽車泵澆筑狀態(tài)
蓋梁采用無支架法施工,通過人工配合吊機,按照計算標(biāo)高安放支架及底模支撐體系。模板施工采用預(yù)制定型鋼模,鋼筋采用加工廠加工成型的整體鋼筋籠,以此來縮短施工時長,減少占路時間。從高處進行鋼筋及模板作業(yè)時,應(yīng)嚴禁材料侵入未封閉的行車道上方,并保持適當(dāng)?shù)陌踩嚯x,防止高空拋(落)物造成安全事故。混凝土澆筑采用與立柱相同的澆筑方式,利用汽車泵進行澆筑。
涉路橋梁下部工程是高速公路橋梁施工的重要環(huán)節(jié)。本文在確保高速行車及現(xiàn)場施工的安全,保證施工作業(yè)對高速正常交通產(chǎn)生的影響降至最小程度的前提下,針對工程特點改進了涉路橋梁下部工程施工技術(shù),實現(xiàn)了對路橋項目施工過程的整體控制,為橋梁工程優(yōu)化資源配置,控制施工質(zhì)量,加快施工進度提供一定的參考。