高東鵬
(中交一公局西南工程有限公司,四川 成都 610000)
城市道路跨越河流、公路等通常采用橋梁結(jié)構(gòu),而鋼箱梁橋具有抗拉強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重小、跨越能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)美觀等特點(diǎn),成為首選橋型。鋼箱梁橋常用的架設(shè)方法有支架法、頂推法、滑移法、懸拼法、浮運(yùn)法等。其中,懸拼法作為鋼箱梁橋建造的主要方法之一,不受橋址水文條件、通航、墩高等限制,特別適合于跨越大江大河的鋼箱梁橋架設(shè)施工。本文針對(duì)東河村雙線特大橋施工特點(diǎn),結(jié)合工程所在的內(nèi)河施工環(huán)境,介紹綜合施工工藝以及內(nèi)河鋼箱梁浮運(yùn)的關(guān)鍵技術(shù)。
東河村雙線特大橋位于涼山州越西縣馬拖鄉(xiāng)境內(nèi),起訖樁號(hào)為D1K339+359.625,終點(diǎn)樁號(hào)為D1K340+986.046,全長約1626m。孔的寬度面積大概為9×32m 簡支T 梁+20×64m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁,最高墩高59m。該橋位于曲線上,曲線半徑R=2800m;該橋縱坡為12.7‰,雙線鐵路線間距為4.326m。
該橋在9~29之間設(shè)置20 孔64m 預(yù)應(yīng)力簡支箱梁,箱梁底寬6m,支點(diǎn)處需要滿足支座的放置要求,腹板外側(cè)加寬,寬度為6.8m,梁高5.5m,梁頂寬12.12m,整孔64m 梁全長為65.5m,計(jì)算跨度為64m,每孔梁分為15 個(gè)節(jié)段,最大梁段長4.0m。梁段就位后,梁段間通過0.6m 濕接縫連接,其中1段長2.75m;2段長3.8m;3~8段均長4m,濕接縫均為60cm 長。最重節(jié)段為1段,重197.3t;全橋20 孔梁共計(jì)預(yù)制300 個(gè)節(jié)段。
預(yù)制梁場(chǎng)位于安洛車站站場(chǎng)路基,運(yùn)梁通道為:預(yù)制梁場(chǎng)—安洛站1 號(hào)四線大橋—馬拖隧道—東河村雙線特大橋29 號(hào)橋臺(tái)。架橋機(jī)在東河村雙線特大橋29號(hào)橋臺(tái)至馬拖隧道進(jìn)口之間的路基上拼裝,架梁順序從29臺(tái)至9墩。節(jié)段拼裝梁預(yù)制場(chǎng)占地13.5 畝。
制梁區(qū):設(shè)置7 個(gè)制梁臺(tái)座,1 臺(tái)20t 小門吊、1 臺(tái)220t 大門吊。大門吊跨度24m,凈高24m;小門吊跨度24m,凈高16m,小門吊與大門吊共用軌道。模板采用整體式鋼模板,普通段設(shè)5 個(gè)臺(tái)座,1段設(shè)1 個(gè)臺(tái)座,2段設(shè)1 個(gè)臺(tái)座,在臺(tái)座底模上原位綁扎鋼筋,安裝側(cè)模和內(nèi)模,澆筑混凝土,養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%時(shí),用220t 大門吊吊運(yùn)至存梁區(qū)。
存梁區(qū):布置38 個(gè)存梁臺(tái)座,可存梁76 片,配孔存梁5 孔,另設(shè)養(yǎng)護(hù)臺(tái)座4 個(gè)。
設(shè)備(龍門吊):預(yù)制梁場(chǎng)布置1 臺(tái)大龍門吊跨徑24m,最大起吊重量220t,主要用于起梁、移梁,安裝在節(jié)段預(yù)制梁場(chǎng)小里程側(cè)。1 臺(tái)小龍門吊跨徑24m,最大起吊重量20t,主要吊運(yùn)鋼筋半成品,拆、立模板,澆筑混凝土,安裝在節(jié)段預(yù)制梁場(chǎng)大里程側(cè)。大、小門吊共軌,軌道縱向坡度按0.3%設(shè)計(jì)。龍門吊軌道雙側(cè)設(shè)置,每側(cè)軌道長度340m。
施工及養(yǎng)護(hù)用水:水車從2拌和站拉水,泵入蓄水池,蓄水池建在梁場(chǎng)左側(cè)山坡上,接給水管道給制梁區(qū)和梁段養(yǎng)護(hù)區(qū)供水。
側(cè)模和內(nèi)模數(shù)量為:普通段3 套,1梁段1 套;底模7 套(每個(gè)臺(tái)座1 套)。端頭模板數(shù)量為:1~5梁段(包括11~15梁段)每個(gè)斷面制作1 套;6~10梁段斷面尺寸和預(yù)應(yīng)力孔道位置均相同,共制作4 套端模。
底模固定在臺(tái)座上,臺(tái)座用C30 混凝土澆筑而成。側(cè)模與內(nèi)模采用25 精軋螺紋鋼筋對(duì)拉;外模拆卸需先落下外模(螺旋支撐,千斤頂),再向外移動(dòng)(支架絲杠),模板可全部脫離梁體。內(nèi)模采用整體式大塊鋼模板,支承在內(nèi)模桁架上。內(nèi)模桁架在軌道上滑動(dòng),軌道采用P32 鋼軌。
模板正式投入使用和生產(chǎn)前,必須在原模板廠進(jìn)行預(yù)審拆裝。模板運(yùn)到梁場(chǎng)后,必須完成正式生產(chǎn)和組裝。
模板安裝試驗(yàn)擠壓組裝試驗(yàn)順利通過后,應(yīng)進(jìn)一步檢查支撐板的整體長度、寬度和平整度,預(yù)留孔的位置,端部模板錨固孔的水平角和垂直切面。模板安裝調(diào)試后的直角坐標(biāo),預(yù)應(yīng)力槽的位置,側(cè)端模處的水平度和垂直度,剩余長度、寬度、高度等均為合格。
2.3.1 為保證模板的穩(wěn)定性,檢查附屬的加勁結(jié)構(gòu)、焊接質(zhì)量、表面鋼板質(zhì)量,并無遺漏地?cái)Q緊所有的模板緊固螺栓。
2.3.2 模板接縫處嚴(yán)密,脫模劑涂刷均勻。模板接縫處設(shè)有防滲漏條,錨板與模板錨孔之間的接縫處設(shè)置防滲漏條,模板內(nèi)側(cè)無水泥結(jié)皮和殘留物。
2.3.3 脫模劑用噴霧器噴灑,保證均勻性。
2.3.4 預(yù)應(yīng)力錨孔的位置及其支座與錨板的連接處應(yīng)考慮使用專門為混凝土定制的橡膠圈,以防止漏漿或砂漿;如果鐵絲落入模板孔內(nèi),必須立即將焊渣等清理干凈,以免在混凝土澆筑完成后在表面出現(xiàn)銹斑。
2.3.5 每個(gè)梁段安裝端頭模板前,必須核對(duì)梁段編號(hào)和端頭模板編號(hào),確保所使用的端模與該梁段相匹配,防止用錯(cuò)端模,造成預(yù)應(yīng)力孔道位置錯(cuò)誤。
工藝流程:準(zhǔn)備—?jiǎng)澗€—試彎。
彎曲誤差:全長±10mm,彎曲位置20mm,箍筋內(nèi)徑±3mm。
控制要點(diǎn):在平臺(tái)上按1∶1 比例放大樣品,增加角度定位銷和限位擋板,保證彎曲精度,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)范圍內(nèi)的特殊鋼筋設(shè)置1∶1 比例放大樣品,并逐一檢查,有差異時(shí)應(yīng)調(diào)整彎曲尺寸。
鋼筋綁在梁座上。先綁底板和腹板鋼筋,再綁橋面鋼筋。當(dāng)梁體鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生碰撞時(shí),梁體鋼筋可適當(dāng)移動(dòng)或適當(dāng)彎曲。梁體鋼筋的最小凈保護(hù)層為35mm。束縛鐵絲的尾部不得突出保護(hù)層;頂部鋼筋根據(jù)橋面坡度斜放,施工中應(yīng)注意鋼筋位置的準(zhǔn)確性。鋼筋綁扎過程中應(yīng)加強(qiáng)螺旋筋定位,保證設(shè)置于錨墊板正后方,且居管道中心。預(yù)應(yīng)力定位網(wǎng)鋼筋的安裝,在鋼束直線段間距不大于50cm,彎曲段為30cm,定位網(wǎng)鋼筋必須與主梁鋼筋焊牢,保證管道位置正確和平順。
東河村雙線特大橋全橋縱坡為12.7‰,支座板安裝時(shí),頂面斜置,用于調(diào)坡,全橋共有5 個(gè)梁段設(shè)置錨柱基礎(chǔ),分別為7~4、8~4、18~11、20~4和20~11梁段;其余4和11梁段均為非錨柱基礎(chǔ)。非錨柱基礎(chǔ)為4 根M36 錨栓,其間距大尺寸方向垂直線路,錨栓外露為200mm;錨柱基礎(chǔ)為16 根M36錨栓,其間距大尺寸方向垂直線路,錨栓外露為140mm。預(yù)埋時(shí),錨栓彎鉤指向基礎(chǔ)中心,每根錨栓配雙螺母、單墊圈,定位鋼板頂面應(yīng)與基礎(chǔ)頂面齊平。定位鋼板通過連接鋼筋與橋梁接地系統(tǒng)可靠連接。
梁段在出廠前提前做好出廠驗(yàn)收工作。驗(yàn)收項(xiàng)目包括預(yù)應(yīng)力孔道是否順直、通暢,梁體外觀無蜂窩麻面,各預(yù)埋件位置正確,箱內(nèi)及梁頂無雜物,端部鑿毛符合標(biāo)準(zhǔn)。
第一,提梁前通知現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員到場(chǎng)檢查,未經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員檢查確認(rèn)不能提梁。第二,提梁前保證吊梁通道暢通,龍門吊行走范圍內(nèi)無異物,通信設(shè)備正常。第三,提梁前檢查吊梁墊塊是否有變形,鋼絲繩是否有斷股或毛刺。第四,吊梁用精軋螺紋鋼筋外露長度不得小于10cm。第五,緩慢起升吊具受力,起升過程中檢查鋼絲繩是否有磨繩跳槽等情況,吊梁墊塊是否有裝反、歪斜或受力不均勻等情況。第六,提梁作業(yè)專人指揮,提升梁段距離臺(tái)座3~5cm 靜停3min,起升過程中技術(shù)人員在梁上密切關(guān)注動(dòng)滑輪組運(yùn)行情況,觀察有無異響、鋼絲繩是否有跳槽情況。第七,梁段吊離臺(tái)座進(jìn)入吊梁通道,行走時(shí)梁段底部距離地面5~10cm 為宜,吊運(yùn)至運(yùn)梁車上安放平穩(wěn),保證運(yùn)梁車縱向軸線與梁體吊點(diǎn)中心線為同一軸線。第八,節(jié)段梁下放到運(yùn)梁車上并準(zhǔn)確對(duì)位,放置平穩(wěn)后用鋼絲繩錨固。
在吊車把該工程跨梁段全部梁段門吊運(yùn)轉(zhuǎn)移至主架橋機(jī)的位置平臺(tái)上完成后,開始逐步進(jìn)行螺栓定位緊固與螺栓精調(diào)裝配等相關(guān)工作,此時(shí)主架橋機(jī)平臺(tái)上全部的荷載號(hào)螺栓(除濕接縫外)全部已進(jìn)行安裝,并且全部安裝調(diào)試到位,架橋機(jī)平臺(tái)上螺栓撓度也已經(jīng)全部穩(wěn)定。此時(shí)的架橋機(jī)梁上門吊只需一直處于相對(duì)穩(wěn)定靜止的運(yùn)行狀態(tài),已于預(yù)先放置在安裝固定好的螺栓上的第1跨節(jié)梁段位置點(diǎn)上就開始自動(dòng)架設(shè)測(cè)量的儀器。
梁段在預(yù)制時(shí)在梁面位置預(yù)留4 個(gè)內(nèi)吊裝孔,用于梁體倒運(yùn)及梁體拼裝過程中懸掛使用。首先梁段使用運(yùn)梁車運(yùn)至橋機(jī)尾端,使用架橋機(jī)上的起重天車吊運(yùn)扁擔(dān)梁至待吊裝梁段上,利用梁頂預(yù)埋吊裝孔使用4 根直徑為50mm 精軋螺紋鋼與扁擔(dān)梁進(jìn)行連接,吊運(yùn)梁段至懸掛點(diǎn)位置。架橋機(jī)與扁擔(dān)梁之間也采用4 根精軋螺紋鋼連接,精軋螺紋鋼穿過橋機(jī)內(nèi)側(cè)懸掛裝置,將梁段懸掛于橋機(jī)下方。吊具分為1段(15段)、2段(14段)、3段(13段)、普通段四種形式。梁段懸掛至7梁段后,由于剩余的最后3 個(gè)梁段(10、8、9),施工空間將不能滿足梁段旋轉(zhuǎn)作業(yè)需求,可將懸掛梁段的吊桿接長,等后續(xù)梁段完成旋轉(zhuǎn)并就位后再提起下方梁段。
3.4.1 準(zhǔn)確測(cè)量支撐墊石標(biāo)高、放出支座縱向和橫向中心線、梁端線和箱梁縱向軸線,根據(jù)實(shí)測(cè)的墊石標(biāo)高、支座高度(固定支座和縱向活動(dòng)支座的高度H 均為390mm)、梁高和該梁段支座橫向中心線處的梁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,計(jì)算砂漿找平層頂面標(biāo)高。
3.4.2 支撐墊石混凝土頂面鑿毛,應(yīng)將支座灌漿范圍邊線以內(nèi)全部鑿毛,鑿毛深度5~10mm,鑿毛面積1490mm×1490mm,用電鎬鑿除錨栓孔內(nèi)預(yù)埋的PVC 管,用空壓機(jī)高壓風(fēng)管清理混凝土碎渣和錨栓孔內(nèi)的雜物,錨栓孔內(nèi)如果有雨水,必須用棉紗清理干凈。安裝砂漿找平層邊框木模(尺寸960mm×960mm),用聚氨酯泡沫膠封堵木模連接處和木模底面的縫隙,用早強(qiáng)Ⅰ型支座灌漿料拌制砂漿,澆筑支座找平層,必須嚴(yán)格掌控平層最高面標(biāo)高,允許最大偏差范圍為0~2mm;找平層砂漿初凝后,拆除找平層邊框木模,清理聚氨酯泡沫膠,用土工布覆蓋找平層砂漿并灑水養(yǎng)護(hù),同時(shí)防止養(yǎng)護(hù)用水灌入錨栓孔內(nèi)。
3.4.3 根據(jù)支座橫向和縱向中心線的位置在找平層上安放支座,在支座安裝前,應(yīng)根據(jù)支座安裝圖認(rèn)真核實(shí)支座的方向正確無誤。其中,1梁段采用固定支座,規(guī)格型號(hào)為KZQZ-L-12500GD-0.2g;15梁段采用縱向活動(dòng)支座,規(guī)格型號(hào)為KZQZ-L-12500ZX-0.2g??v向活動(dòng)支座在安裝之前,要根據(jù)梁體收縮徐變和合龍溫度設(shè)置縱向預(yù)偏量,預(yù)偏量合計(jì)值為負(fù)值時(shí),表示支座上座板相對(duì)支座下座板向昆明方向偏移;預(yù)偏量合計(jì)值為負(fù)值時(shí),表示支座上座板相對(duì)支座下座板向成都方向偏移。支座預(yù)偏量設(shè)置完成后,將縱向支座上、下座板臨時(shí)固定起來,預(yù)防安裝完成使用產(chǎn)生移位。由于濕接縫混凝土的澆筑,在支座安裝后2~3 天開始施工,濕接縫混凝土澆筑時(shí)的氣溫參考天氣預(yù)報(bào)。
4.1.1 節(jié)段梁裝車:節(jié)段梁最大安裝重量為197.3t,由220t 龍門吊在預(yù)制場(chǎng)地將其吊裝在輪胎式運(yùn)梁車上。裝車后梁體下方支墊木方,整個(gè)過程輕吊輕放,保持梁體的簡支狀態(tài)。
4.1.2 梁位調(diào)整:檢查并調(diào)整至各項(xiàng)指標(biāo)均合格為止。
該橋部分孔跨位于村民聚居區(qū),節(jié)段梁拼裝施工作業(yè)之前,在橋下設(shè)置安全警戒線,安排專人現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)勤,禁止村民進(jìn)入安全警戒線內(nèi)。該橋15~16墩和21~22墩之間分別有村道從橋下穿過,在村道上用腳手架和毛竹腳手片搭設(shè)安全通道,安全通道可通行小型農(nóng)用車輛和小轎車,并懸掛注意高空墜物和請(qǐng)勿逗留的警示標(biāo)志,告誡村民注意安全、快速通過安全通道。同時(shí),加強(qiáng)節(jié)段梁拼裝施工作業(yè)工人的安全教育,嚴(yán)防高空墜物事件。
架橋機(jī)不得在大風(fēng)、大雨、大霧等條件下使用。當(dāng)風(fēng)速在20~42m/s 時(shí),不允許操作設(shè)備工作,應(yīng)采取措施確保設(shè)備的穩(wěn)定性。夜間運(yùn)行應(yīng)按照安全規(guī)定進(jìn)行,在工作區(qū)和通道上提供充足的照明,提高可視性,確保施工安全。架橋機(jī)不得抬起不平衡負(fù)載,不得用于吊起工作人員,不得使用負(fù)載來沖擊障礙物,如植物、墻體,以及其他設(shè)備或機(jī)械。
綜上所述,通過對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用的深入思考,有利于提高節(jié)段箱梁拼裝施工效率,有效應(yīng)對(duì)軌道交通工程施工風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)節(jié)段箱梁科學(xué)應(yīng)用。因此,在今后提高軌道交通工程施工水平、優(yōu)化高斷面箱梁拼裝架設(shè)施工方法的過程中,應(yīng)深化相應(yīng)施工技術(shù)應(yīng)用的重要性,從而使截面箱梁組立施工效果更加顯著,逐步實(shí)現(xiàn)軌道交通工程的科學(xué)施工目標(biāo)。