肖 俊
(南昌市城市排水管理處)
洪都大橋是一座先后跨越贛江兩條分支的特大橋梁,其中北主橋是一座設(shè)計新穎的斜拉橋。北主橋造型獨特,施工技術(shù)難度高,尤其斜塔施工是難點工程,必須在施工中予以高度重視。
為了保障工程施工的安全、質(zhì)量和進度,編制科學可行的方案、選取合理先進的工藝及加強現(xiàn)場質(zhì)量控制顯得尤為重要。
江西省重點建設(shè)項目之一的南昌市洪都大橋工程,主線全長9.5 km,其中北主橋全長705 m,橋跨布置為4×80 m連續(xù)梁+(109 m+180 m+96 m)斜塔獨柱斜拉橋,主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),塔高150 m。
結(jié)合北主橋結(jié)構(gòu)特點,主塔施工采用爬模施工工藝。
主塔施工輔助設(shè)施主要包括塔吊、電梯、施工爬模系統(tǒng)等。主塔施工起重設(shè)備采用固定附墻架塔吊,施工電梯采用雙籠電梯。
施工電梯基礎(chǔ)設(shè)置于混凝土主梁上,附著于主塔和塔吊上,隨主塔施工高度增加分節(jié)段拼高。
ZPM-100型液壓自爬模由木梁膠合板模通過鋼梁結(jié)構(gòu)架體與爬升系統(tǒng)相連,采用專業(yè)模板廠家的定型設(shè)計模架根據(jù)本橋塔身形狀進行適應性改良設(shè)計和應用。
針對主塔的截面特點,塔身內(nèi)設(shè)置勁性骨架,作為鋼筋、模板及混凝土施工的承載結(jié)構(gòu)。勁性骨架標準節(jié)段高9.0 m,首節(jié)段埋入承臺2.0 m,與承臺主筋焊接。
主塔勁性骨架在加工場內(nèi)加工制作,每個節(jié)段分塔內(nèi)側(cè)和塔外側(cè)兩塊加工成整體,分塊運輸安裝,每階段安裝同樣分塔內(nèi)側(cè)和塔外側(cè)進行,待安裝調(diào)節(jié)好兩塊平面位置及高程后再焊接兩塊之間的橫向聯(lián)系。勁性骨架節(jié)段之間采用法蘭連接。
(1)鋼筋安裝工藝
主塔豎向主鋼筋采用9 m定長鋼筋,采用墩粗直螺紋套筒接頭接長,以保證接頭質(zhì)量、加快施工進度,其他鋼筋采用焊接和綁扎連接。
(2)混凝土施工工藝
①配合比設(shè)計
主塔采用C50混凝土,混凝土配合比根據(jù)實際施工所采用的砂石料、水泥、粉煤灰、礦粉及外加劑的性能進行交叉配合比試驗后,確定最佳的混凝土配合比。為確?;炷粮鲄?shù)性能達到最佳,實際施工中通過對混凝土配合比細部調(diào)整,使混凝土具有良好的流動性、和易性。
②混凝土澆筑工藝
a混凝土由拌和站集中拌制,通過布置在主塔一側(cè)混凝土泵管送料,采用水平管外接軟管布料。由于主塔澆注節(jié)段高度為4.5 m,為防止混凝土的離析,在混凝土管口設(shè)置串筒,保證混凝土自由下落高度不超過2 m。采用分層澆筑,澆筑厚度30~40 cm,采用插入式振搗棒進行振搗。
b為有效控制混凝土入模溫度,保證混凝土澆筑質(zhì)量,夏季混凝土澆筑選擇當天氣溫較低時段。
c施工縫采用人工鑿毛的方式進行處理。
③混凝土養(yǎng)護及溫度控制措施
前期養(yǎng)護:混凝土澆筑完畢6 h,灑淡水養(yǎng)生,在混凝土表鋪設(shè)土工布進行覆蓋養(yǎng)生,并保持混凝土表面濕潤。
后期養(yǎng)護:為有利于首節(jié)主塔混凝土養(yǎng)護,確保混凝土質(zhì)量,適當延長拆模時間,拆模后噴灑養(yǎng)護劑養(yǎng)護。
(1)預應力張拉
主塔設(shè)有環(huán)向預應力。鋼錨箱及主塔鋼筋安裝完畢,安裝環(huán)向預應力波紋管并穿束。待混凝土達到設(shè)計強度后進行預應力張拉,張拉平臺利用爬架下部的導軌平臺。
首先對稱張拉縱向預應力束,壓漿后再張拉橫向預應力束。鋼鉸線的張拉采用張拉力和鋼束延伸量同時控制,實測伸長量與理論計算伸出量之差,不能超過6%。
鋼絞線束張拉程序:(YCW型千斤頂)0→初始張拉噸位(0.1設(shè)計張拉力)作伸長值標記→張拉至設(shè)計張拉力,持荷5 min,補足噸位→設(shè)計張拉力(錨固)。
(2)孔道壓漿
孔道壓漿采用42.5水泥,泥漿配合比由試驗室試驗確定。采用真空壓漿。水泥漿配制時添加適量膨脹劑,水灰比宜采用 0.4。
壓漿程序。
①在孔道兩端各安裝壓漿嘴一只,對壓漿設(shè)備進行安裝檢查。
②打開兩端壓漿嘴閥門,由一端壓入水泥漿,當另一端出濃漿時,關(guān)閉出漿口閥門,繼續(xù)壓漿。
③當水泥漿壓力升至0.8 MPa時,保持此壓力一分鐘后關(guān)閉進漿口閥門,使水泥漿在有壓狀態(tài)下凝結(jié),以保證壓漿豐滿。
壓漿過程緩慢、均勻進行,沒有特殊原因中途不得停止。
(3)封錨
孔道壓漿后將水泥漿沖洗干凈,清除支承墊板、錨具及端面混凝土表面的污垢,將端面混凝土鑿毛,澆筑封錨混凝土并養(yǎng)護。
洪都大橋工程北主橋為塔梁固結(jié)體系。固結(jié)處,箱梁混凝土主梁與上、下主塔混凝土一同澆注,并預埋型鋼連接在一起。
(1)塔、梁固結(jié)段施工采用浮吊進行支架和模板安裝。
(2)支架承重梁、分配梁、貝雷架間采用焊接固定。
(3)整個支架搭設(shè)完成后,采用砂袋加載法進行預壓,荷載加至最大施工荷載的1.2倍,消除支架非彈性變形,并按實測的彈性變形量確定底模高程和預拱度。
(4)塔、梁固結(jié)預埋型鋼與主塔勁性骨架焊接牢固。
(5)模板安裝順序為先安裝底模,再安裝內(nèi)側(cè)模最后安裝側(cè)模。
(6)箱梁混凝土澆注完成后及時進行養(yǎng)護,終凝后采用覆蓋灑水養(yǎng)護。
(1)主塔傾斜約10°,根據(jù)施工放樣的平面位置控制骨架預埋件和對接骨架。
(2)鋼筋安裝:在勁性骨架上安設(shè)鋼筋定位框,鋼筋依靠定位框定位,豎向主筋對接采用機械接頭,構(gòu)造鋼筋連接均按照規(guī)范要求焊接或綁扎搭接。
(3)模板安裝:外模安裝由爬架翻轉(zhuǎn)提升安裝,內(nèi)模利用塔吊提升安裝,內(nèi)外模板間采用螺栓栓接,在內(nèi)外模之間設(shè)置內(nèi)支撐及對拉螺桿緊固模板。
(4)模板測調(diào):鋼筋安裝完成后,先利用勁性骨架粗調(diào)模板,然后采用全站儀極坐標法準確測量模板定位控制角點,根據(jù)測量結(jié)果精確調(diào)整模板就位。
(5)混凝土澆筑:采用泵送混凝土入模,分層布料層厚30 cm,插入式振搗器振搗混凝土,混凝土的品質(zhì)要求可泵性強、緩凝高強、流動性好。
(6)混凝土養(yǎng)護:采用灑水養(yǎng)護。
(1)斜拉索索管上口為斜拉索錨固端,下口為斜拉索出塔端,索管為無縫鋼管,其長度根據(jù)斜拉索仰角和水平偏角及塔壁厚度計算確定。
(2)斜拉索索管的安裝選擇陰天或臨晨溫差相對穩(wěn)定的低溫期進行精確定位。
(3)索管粗定位安裝:采用全站儀極坐標法測定索管上口三維位置,在定位架上安裝臨時限位器,再用極坐標法測定索管下口三維控制位置,在支架上設(shè)臨時限位器,吊索管于定位架上。
(4)索管精定位安裝:校核初定位成果,采用逼近法使索管上、下口在三維空間中逐步靠近設(shè)計部位,反復測量校核,安裝誤差小于±10 mm時焊接固定。
(1)預應束下料:下料采用砂輪切割機切割,下料長度同束中誤差為±5 mm。
(2)本塔預應力索形:環(huán)向預應力由“U”型索交叉布置形成環(huán)向預應力。
(3)預應力管道安裝:根據(jù)設(shè)計圖測定各向控制點兩個,用垂球控制鉛垂位置,根據(jù)塔縱橫軸線測定平面位置,焊定位環(huán)固定預應力管道,安裝完成后焊固管道封口鋼件。
(4)預應力束穿索牽引鋼繩設(shè)置:采用柔性較好的Ф5 mm鋼絲繩千斤頭,預留于“U”預應力束管內(nèi)。
(5)預應力張拉設(shè)備:根據(jù)預應力設(shè)計荷載確定穿心式千斤頂型號和設(shè)計張拉反力架,根據(jù)工作錨型號選擇工具錨型號及夾片。
(6)預應力束張拉:初張拉(10%設(shè)計拉力)→持荷3 min→測量伸長量→分級張拉至設(shè)計噸位→持荷3 min→測量伸長量→油泵回油→測量伸長量。預應力張拉均采用應力與鋼束延伸量雙控。
(7)預應力管道壓漿:采用真空吸漿法進行上主塔環(huán)向預應力管道壓漿。
(8)預應力張拉束封錨:錨頭封錨混凝土采用開口模板封錨。
由于主塔為斜塔,且測量還受通視、溫度等因素影響,故在施工中多次建立高精度的局部臨時測量控制定位網(wǎng)點,并采用空間三維坐標定位。
在控制網(wǎng)點架設(shè)儀器,直接測量主塔上測點的三維坐標X、Y和H,然后將測量值與對應的設(shè)計值比較,計算出二者的差值,再將點位移至設(shè)計位置。
洪都大橋工程北主橋混凝土配合比設(shè)計上,選擇適合的原材料,并經(jīng)多方試配、驗證、優(yōu)化的基礎(chǔ)上,確立最優(yōu)配比。同時在施工中嚴密監(jiān)控,保證生產(chǎn)質(zhì)量。
施工單位在施工過程中密切配合監(jiān)控單位做好監(jiān)控標志的預埋和連續(xù)監(jiān)測工作,為監(jiān)控單位提供真實準確的第一手數(shù)據(jù)資料。施工單位嚴格按照監(jiān)控單位的監(jiān)控指令進行施工,堅決杜絕施工過程中出現(xiàn)違章操作。
經(jīng)過科學編排工程施工計劃,合理調(diào)配資源組織施工,充分考慮各種環(huán)境因素的影響,緊抓落實,根據(jù)實際施工進展合理調(diào)整階段性施工計劃,最終保證總體施工進度計劃的實現(xiàn)。