趙超,徐健 (安徽省公路橋梁工程有限公司,安徽 合肥 231600)
渦河五橋主橋全長288m,采用(165+83+70)m獨塔不對稱斜拉橋,聯(lián)塔分幅,塔梁固結(jié),單幅主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土雙邊箱梁,主塔采用三柱式橋塔,輔助墩及過渡墩均采用柱式橋墩,主塔下部采用多邊形整體式承臺、群樁基礎(chǔ),輔助墩、過渡墩下部啞鈴型承臺、群樁基礎(chǔ)。主梁采用分離式斷面,單幅主梁全寬26.35m,主梁中心處梁高2.6m,橋面2%橫坡通過主梁整體旋轉(zhuǎn)實現(xiàn),標準段采用預(yù)應(yīng)力混凝土雙邊箱梁;主塔采用三柱式橋塔,塔柱豎直,塔柱總高98.824m,塔肢下塔柱高21.324m,上塔柱高77.5m;邊塔肢下塔柱高20.824m,上塔柱高78m,塔柱采用矩形截面。
圖1 渦河五橋主橋平面圖
圖2 渦河五橋主橋立面圖
上橫梁長24m,寬6m,高9m,為單箱單室混凝土結(jié)構(gòu),寬6m,高6m,腹板壁厚0.6m,頂?shù)装灞诤?.6m,中橫隔板厚0.5m,頂?shù)装逶O(shè)置16股、19股預(yù)應(yīng)力鋼束。
施工工藝流程見圖3。
圖3 塔柱上橫梁施工工藝流程圖
上橫梁支架體系由15mm竹膠板、10×10cm方木、I10a分配梁、貝雷梁、卸荷塊、三角托架、承重錨盒等組成。
①三角托架為2H500×200型鋼焊接加工而成,沿順橋向共設(shè)置2排,間距4.3m。三角托架與第14節(jié)、第15節(jié)上的2cm厚預(yù)埋鋼板進行滿焊,在塔柱與三角托架間設(shè)置精軋鋼連接,提供水平拉力,每個三角托架下設(shè)三根直徑為100mm的鋼棒,三角托架底部置于承重錨盒上。
②每個三角托架上設(shè)置三個卸荷塊,卸荷塊由鋼板焊接而成,通過φ32精軋螺紋鋼連接,主要用于后期頂部支架拆除,卸荷塊頂部布置2H500*200型作為分配梁。
圖4 三角托架示意圖
③在三角托架上的分配梁頂部設(shè)置三組加強型貝雷梁為主要受力結(jié)構(gòu),用來解決上橫梁跨度大的問題,其中腹板下4片貝雷梁為一組,底板下3片貝雷梁為一組設(shè)置,貝雷梁支點設(shè)置斜桿交叉處,支點距塔柱邊為5.3m,貝雷梁除在托架位置處長為15m,其他位置長為24m。
④貝雷梁上放置I10a,間距按60cm布置,在橫梁腹板和隔梁處,I10a加密30cm布置,部分I10a工字鋼外伸兩側(cè)橫梁寬度各1.5m,作為后期懸挑操作平臺使用,I10a上安放10×10cm方木+15mm竹膠板作為底模體系。
⑤上橫梁內(nèi)側(cè)豎向模板結(jié)構(gòu)形式采用15mm竹膠板+10cm方木豎肋@250cm+雙拼[8背肋,對拉螺桿采用D20精軋鋼。頂板下設(shè)縱橫向間距0.9m滿堂支架,支架頂設(shè)置0.9間距I10a工字鋼,工字鋼頂設(shè)置方木間距為30cm。
上橫梁鋼筋施工時,豎向主筋1a、1b、1c以及倒角直徑為Φ16豎向鋼筋N16a,待塔柱豎向鋼筋綁扎完成后,再綁扎上橫梁,安裝內(nèi)模后再綁扎頂板鋼筋,特別注意預(yù)埋鋼筋和錨下鋼筋檢查,切不可少裝或漏裝。
橫梁鋼筋安裝順序:底板底層鋼筋→底板拉筋→腹板鋼筋→頂板底層鋼筋→頂板頂層鋼筋→頂板頂層拉筋。
上橫梁混凝土澆筑順序遵循分段、分層、對稱的原則,第一次澆筑高度為2m,第二次澆筑高度為4m,混凝土澆筑利用地泵輸送入模,先澆筑塔柱位置,再澆筑橫梁位置。
在澆筑橫梁位置時候,橫梁位置出料口配置5臺振搗棒,腹板混凝土澆筑時,因為泵送混凝土的坍落度比較大,預(yù)計在底板處可斜向流淌1m遠左右,此時底板安排2臺振搗棒,主要負責倒角流淌處的混凝土振搗,另外3臺振搗器主要負責腹板混凝土振搗。
混凝土采用分段分層法,由梁幅兩邊向中間、由外側(cè)向內(nèi)中間、由下而上、由變形大的到變形小的方向澆筑,先底板、腹板、最后頂板;澆筑腹板采用水平分層,每層澆筑厚度不大于30cm;為檢查混凝土質(zhì)量和控制端部鑿毛、拆模、張拉時間,每個梁段(或每200方)混凝土澆筑時需做4組試件。其中2組在試驗室進行標準養(yǎng)護,另外2組進行現(xiàn)場同條件養(yǎng)護,每組3個,規(guī)格為150×150×150mm。
上橫梁第一層混凝土澆筑完成后,待強度達到設(shè)計強度的90%后,即先進行底板束預(yù)應(yīng)力的張拉,根據(jù)計算底板位置每束平均張拉力為2.52t,初張拉完成后,進行第二層混凝土澆筑,在澆筑過程中根據(jù)澆筑高度補張底板處預(yù)應(yīng)力,使上部澆筑荷載能夠很好地傳遞至兩端塔柱,有效減少支架的承重荷載,保證了高空施工的安全性。
上橫梁第二層混凝土澆筑完成后,待強度、彈性模量達到設(shè)計值的90%后,即進行預(yù)應(yīng)力束的張拉,計算頂板位置每束平均張拉力為3.0t,張拉順序為先中間后上下對稱進行。
進行支架拆除時,先將三組貝雷梁連接成整體,然后基于四套下放系統(tǒng)(由卷揚機、墊梁、鋼絲繩等組成),通過鋼絲繩吊掛住底分配梁將支架整體提升,拆除分配梁底部的卸荷塊與鋼牛腿;測量人員在施工平臺上應(yīng)同步觀察上橫梁支架是否水平,如發(fā)現(xiàn)未同步時應(yīng)及時用對講機呼叫指揮員進行對應(yīng)的調(diào)整,待檢查的各項指標符合要求后方可利用下放系統(tǒng)逐步下放,待下放1.5m后,對上橫梁底面進行修補,修補完成后將支架整體下放至0#、1#號塊上進行拆除。
①塔柱施工時,進行三角托架支撐預(yù)埋鋼板的定位安裝及預(yù)留精軋鋼和鋼棒預(yù)留孔,進行混凝土澆筑,同時拆除塔柱內(nèi)側(cè)模板。
②按照方案尺寸進行型鋼加工、并在地面進行三角托架架體整體焊接(已在加工廠加工完成,并提供相應(yīng)焊縫檢測報告)。
③采用塔吊逐片進行三角托架梁的整體吊裝,安裝精軋鋼及鋼棒,并檢驗三角托架梁是否滿足垂直度要求。
④三角托架安裝完成后,在三角托架托架的2H500×200型鋼上擱置2H500×200型鋼作為貝雷架拼裝操作通道,一端焊接固結(jié),另一端不固結(jié),設(shè)置限位架固定(嚴禁兩頭固結(jié))。
⑤貝雷片在地面分節(jié)段組裝,采用單機起吊法,吊至到上橫梁位置,在三角托架支架上逐節(jié)拼裝,先安裝中間一組貝雷片,再安裝兩側(cè)貝雷片。
⑥貝雷梁上放置I10a,間距按60cm布置,在橫梁腹板和隔梁處,I10a加密30cm布置,I10a上安放10×10cm方木。
⑦內(nèi)外側(cè)模采用竹膠板+方木豎肋+雙拼槽鋼橫肋的模板體系,由對拉螺栓進行連接。內(nèi)側(cè)頂模采用竹膠板+方木+90×90鋼管支撐的模板體系。
①模板吊裝及轉(zhuǎn)運:模板吊裝及轉(zhuǎn)運過程中不得有尖銳的構(gòu)件壓在面板上或刮到面板,以免面板刮傷損壞;吊裝過程中注意對模板周邊棱角的保護,不得破壞棱邊棱角,以免模板拼縫處發(fā)生漏漿;裝運時,模板起吊要均勻平衡受力,堆放平穩(wěn)并進行固定,以免滑落。
②模板安裝:模板安裝時,拼縫均需粘貼雙面膠止?jié){,但膠帶邊口必須平于接縫邊口線(否則混凝土會出現(xiàn)嵌縫的缺陷)或統(tǒng)一稍低于邊口線且膠帶必須拉順直,確保接縫順直良好。
③拉桿安裝:對拉拉桿的長度要和斷面尺寸一致,在外螺母上緊模板時必須安排人員在模板內(nèi)側(cè)檢查模板內(nèi)面斷面尺寸,確保與設(shè)計尺寸相符。模板受拉后斷面尺寸過小,則造成內(nèi)撐桿向外的力過大,易造成面板局部發(fā)生凹陷,因此模板斷面尺寸控制到位后上緊外螺母即可;拉桿過松則造成尺寸偏大,因此同樣也要將絲口擰滿為止。
④模板拆除:拆模和安裝模板需安排同一批人員,以便于保護模板;拆模時,模板起吊要平衡受力;在松拉桿時,各塊模板需設(shè)置臨時固定,以免模板突然傾斜或高空掉落。
①加強混凝土保護層控制。
②根據(jù)不同的高度優(yōu)化其相應(yīng)的混凝土配合比。
③混凝土布料分層均勻,采用混凝土串通下料,不趕漿,加強混凝土振搗。
④加強混凝土養(yǎng)護,針對冬季、雨季及夏季高溫采取不同的養(yǎng)護方式。
上橫梁頂標高86.324m,作業(yè)人員上下、大件構(gòu)件和材料吊裝,以及支架搭設(shè)等屬于高處作業(yè),構(gòu)件吊裝、轉(zhuǎn)運存在較大的安全風險。
①起吊施工時,派專人指揮,起吊重力不得超過塔吊設(shè)計起吊重力要求,吊物下方不得站人。
②起吊重物,應(yīng)緩起緩放,待鋼絲繩放松后才能脫鉤,旋轉(zhuǎn)吊機,起吊時注意兩塔吊的影響,旋轉(zhuǎn)時平臺下方要有專人負責。
③塔吊使用期間,應(yīng)該派相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員定期對塔吊進行檢查,查看是否有螺絲松動,如有立即擰緊,必要時采取加固措施。
④高處作業(yè)應(yīng)將所需要的工具裝在工具袋內(nèi)。傳遞工具不得拋擲,不得插在腰帶上。
⑤電工作業(yè)時應(yīng)穿戴好個人防護用品,并嚴格執(zhí)行電氣安全操作規(guī)程,做到持證上崗。電工作業(yè)必須嚴格貫徹“裝得正確,用得安全,修得及時,拆得徹底”的十六字方針。夜間電工值班必須兩人同時上崗。
①采用“三角托架+貝雷梁”支撐體系施工,利用三角托架作為支撐,用于承受上部荷載,三角托架由橫梁和兩道斜桿組成,有效增強了三角托架的穩(wěn)定性。
②上橫梁支架為加強型貝雷片,每片貝雷梁上部增加一道加強弦桿、下部增加兩道加強弦桿,極大增加了貝雷梁的承載能力。
③上橫梁采用分層澆筑、階梯補張的方式(按設(shè)計值的30%、50%進行補張),確保施工過程安全。
④支架拆除施工,先通過調(diào)整卸荷塊的高度使貝雷梁脫離上橫梁地面混凝土,然后利用鋼絲繩與卷揚機將支架整體下放至0#、1#上進行拆除。