孫長青
摘 要:隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展,大橋工程在現(xiàn)代交通建設(shè)工程中占據(jù)重要地位。紅柳河特大橋是新疆地區(qū)少見的工程,因當(dāng)?shù)刈匀粭l件不佳,施工難度極大。如何確保紅柳河特大橋施工質(zhì)量成為相關(guān)工作人員重點(diǎn)關(guān)注的問題。文中根據(jù)紅柳河特大橋工程特點(diǎn)及現(xiàn)場施工情況,重點(diǎn)介紹承臺(tái)施工、節(jié)段拼裝施工、模板施工、混凝土施工等施工技術(shù)方案,以期為類似工程提供重要借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:紅柳河特大橋;墩身施工;混凝土澆筑
紅柳河特大橋是蘭新鐵路第二雙線的重點(diǎn)和難點(diǎn)工程,也是蘭新鐵路第二雙線新疆公司重要的科研項(xiàng)目之一。該橋位于新疆維吾爾自治區(qū)和甘肅省瓜州市交界位置,天氣變化無常,晝夜溫差較大,一年四季干燥,大風(fēng)、沙塵暴肆虐。如何做好整個(gè)工程的施工,保障工程質(zhì)量成為研究者重點(diǎn)關(guān)注的問題。
文中以紅柳河特大橋工程為研究對(duì)象,認(rèn)真分析該工程特點(diǎn)及所處地區(qū)自然條件,闡述承臺(tái)、混凝土、墩身等施工方法,其成功經(jīng)驗(yàn)為其它類似工程提供重要指導(dǎo)和借鑒。
1 工程概況
蘭新鐵路第二雙線紅柳河特大橋位于新疆維吾爾自治區(qū)和甘肅省交界位置,地理位置、氣候環(huán)境非常惡劣,于2012年9月9日順利貫通。紅柳河特大橋總長度為1652m,該橋?yàn)?3孔48m階段拼裝簡支箱梁橋,每孔箱梁均包括11節(jié)預(yù)制箱梁節(jié)段、10個(gè)濕接縫組裝完成,最大箱梁節(jié)段寬度為12.2m,整孔梁質(zhì)量為1700t,最大墩高和縱坡分別為46m、18%。該大橋工程需要在高空、大風(fēng)等不利因素下施工,安全風(fēng)險(xiǎn)度較高,施工極易受客觀因素的干擾。
2 紅柳河特大橋關(guān)鍵施工工藝
2.1 承臺(tái)施工
紅柳河特大橋1#~13#橋墩、中方臺(tái)承臺(tái)開挖深度比較淺,其中,7#墩開挖深度為5m,基坑使用挖機(jī)進(jìn)行開挖操作,通過人工清理的方法展開施工。10#橋墩基坑開挖深度控制為9m,承臺(tái)基坑使用水泥攪拌樁格柵式承臺(tái)支護(hù),長臂挖機(jī)與小挖機(jī)配合完成開挖操作。9#橋墩基坑開挖深度控制為10m,承臺(tái)基坑運(yùn)用沉井式承臺(tái)支護(hù),承臺(tái)混凝土在拌合站完成集中拌和操作,借助罐車輸送到施工現(xiàn)場?;炷琉B(yǎng)生在混凝土初凝后實(shí)現(xiàn)覆蓋,并由專職人員完成不間斷灑水工作。整個(gè)承臺(tái)施工操作,并未出現(xiàn)任何安全質(zhì)量事故。
2.2 墩身施工要點(diǎn)
紅柳河特大橋橋墩進(jìn)行施工過程中,1#~6#、13#橋墩僅有1m高,因此,使用一模到頂?shù)氖┕まk法。7#~12#橋墩墩身高度相對(duì)比較高,其中,9#、10#橋墩高度為32m,使用翻模施工法完成施工,所用模板由指定廠家定制的鋼模板。橋墩混凝土在拌合站集中完成拌和工作,鋼筋加工在標(biāo)準(zhǔn)鋼筋加工場完成制作,并由拖車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。墩身模板控制標(biāo)準(zhǔn)如表1。
2.3 節(jié)段拼裝施工
紅柳河特大橋節(jié)段簡支箱梁屬于大噸位、大截面箱梁,最重節(jié)段為150t,整孔自重為1700t,在不同程度上會(huì)加大造橋機(jī)在承重、線形控制等各項(xiàng)要求,使用普通造橋機(jī),根本無法完成架設(shè)操作。加之,該大橋工程地處大風(fēng)區(qū),且多數(shù)孔跨墩高度為50m,在高空大風(fēng)區(qū)域等不利因素影響下,實(shí)施箱梁的拼裝、濕接縫操作,安全風(fēng)險(xiǎn)較高。通過比較研究和考察,采用1700t外包式造橋機(jī),把各梁段吊裝至造橋機(jī)腹內(nèi),完成濕接縫等施工操作。施工總流程如下:造橋機(jī)組裝→梁節(jié)運(yùn)輸→調(diào)整線形→濕接縫施工→張拉、過孔及壓漿操作→封錨。
2.4 鋼筋綁扎要點(diǎn)
整個(gè)工程所用鋼材經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)符合規(guī)范的施工規(guī)定,方可應(yīng)用到施工現(xiàn)場,試驗(yàn)不達(dá)標(biāo)的鋼材不能使用。鋼筋加工流程如下:檢驗(yàn)鋼材質(zhì)量→鋼筋下料→定型→制成定位網(wǎng)片→綁扎、焊接。鋼筋下料采用鋼筋調(diào)直機(jī)、砂輪切割機(jī)完成下料,嚴(yán)格控制其尺寸,保證其處于允許偏差范圍之內(nèi)。
鋼筋彎曲成形根據(jù)1∶1比例放大樣,長鋼筋由中部向兩端進(jìn)行彎曲,彎起位置不得出現(xiàn)裂紋、斷裂的情況。鋼筋成型后仔細(xì)檢查,隨之分類完成捆扎、掛標(biāo)識(shí)存放工作。在模具上實(shí)施網(wǎng)片焊接時(shí),鋼筋必須互相平直并焊接牢固。所有鋼筋在施工現(xiàn)場進(jìn)行綁扎,采用22#扎絲綁扎骨架,通過點(diǎn)焊法對(duì)重點(diǎn)位置和容易變形的部位進(jìn)行焊接,以此保障骨架的幾何形狀。鋼筋使用電弧焊,接頭焊縫焊接平整,不能出現(xiàn)較大的缺陷、裂紋。
2.5 模板施工
橋墩模板施工使用鋼模,模板組拼使用吊車進(jìn)行安裝,必須合理設(shè)置吊點(diǎn)位置,為防止發(fā)生碰撞變形。吊裝快到位時(shí),下落速度變慢。根據(jù)模板編號(hào)逐塊實(shí)施起吊拼接。施工過程中,每隔4m或6m為一段,組裝拼接外模、墩身內(nèi),組立一段澆注一段,每次組織模板底部均立于已經(jīng)澆筑的模板上。
挑選專人檢查模板組件,確定滿足截面尺寸要求無誤之后,根據(jù)模板設(shè)計(jì)圖進(jìn)行組立,內(nèi)外膜之間設(shè)計(jì)精軋螺紋鋼對(duì)拉螺栓,兩端使用精軋螺帽實(shí)施緊固,確保模板整體強(qiáng)度、剛度達(dá)到具體澆筑要求。當(dāng)定型模板組裝成型后,所用螺栓無需擰緊,留出少量松動(dòng)。
模板前后方向偏斜利用手拉葫蘆調(diào)整至正確位置,調(diào)整左右偏斜在模板底部傾斜一段塞入墊片完成。調(diào)整完畢,擰緊所有螺栓。安裝鋼筋的同時(shí),如果墩身下部混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模要求,可自下而上對(duì)下部4米的外模實(shí)施拆模操作。拆模過程中,采用手拉葫蘆把下面與上面一節(jié)模塊上下掛緊。并配備兩條鋼絲拴在上下模板之間。拆除上部、左右的連接螺栓,借助設(shè)置在模板上的建議脫模器拆除下節(jié)模板。
隨之,進(jìn)一步拆卸四周模板并懸掛在上節(jié)模板上,這種拆模和鋼筋安裝工作同步進(jìn)行的方法,能有效節(jié)省施工時(shí)間,在一定程度上減少對(duì)吊車的占有時(shí)間。
濕接縫模板施工使用定制鋼模,安裝順序?yàn)榈啄!?cè)模、內(nèi)模。底模、外側(cè)模、內(nèi)側(cè)面均采用雙螺母對(duì)拉螺桿實(shí)施拉緊與梁端密貼操作。整個(gè)施工中,挑選專人檢查拉螺桿松緊度,如果出現(xiàn)松脫的情況,及時(shí)對(duì)螺母實(shí)施緊固操作,避免出現(xiàn)漏漿的情況。
濕接縫混凝土初凝之后,微擰內(nèi)外模板之間的對(duì)拉螺栓,避免螺栓與混凝土凝固在一起拔不出來。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí),開始預(yù)應(yīng)力張拉,張拉完成后進(jìn)行拆模,拆模順序分別為外側(cè)模、內(nèi)膜、底模。
2.6 混凝土澆筑施工要點(diǎn)
墩身混凝土施工時(shí),使用混凝土罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場,塔吊配合吊斗實(shí)施運(yùn)輸,水平分層完成澆筑。在混凝土澆筑前,采用清水把混凝土施工縫、模板內(nèi)表面灑水潤濕。澆筑混凝土過程中,混凝土泵管出口設(shè)置在串筒漏斗口,促使混凝土順著串筒垂直下落,防止混凝土在下落過程中與鋼筋、模板碰撞,嚴(yán)禁由一個(gè)點(diǎn)或超過2m距離澆筑混凝土。混凝土澆筑嚴(yán)格遵循水平分層要求,每層澆筑厚度為25~30cm。必須注意,箱梁濕接縫必須實(shí)施對(duì)稱澆筑,分別由兩端向中心實(shí)施澆筑。整孔梁所有濕接縫一次澆筑完成,中間不可進(jìn)行停頓。
2.7 預(yù)應(yīng)力施工要點(diǎn)
紅柳河特大橋工程梁部設(shè)置后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,張拉根據(jù)孔道摩阻試驗(yàn)設(shè)定的摩阻系數(shù),并將其換算后實(shí)施恰當(dāng)?shù)目刂?。梁體濕接縫強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度50Mpa時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,使用單端對(duì)稱同步張拉,遵循“控制張拉力為主、伸長量為輔助”的原則進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力張拉完工后,壓漿材料、工藝必須滿足客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱暫行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求。進(jìn)行壓漿操作前,先采用砂漿對(duì)鋼絞線、錨具各縫隙實(shí)施封堵,并在封堵表面使用聚氨酯防水涂料完成涂刷操作,避免壓漿操作中出現(xiàn)漏漿的情況。
3 保證大橋施工質(zhì)量的措施
大橋施工過程中,嚴(yán)格按照合同、設(shè)計(jì)、規(guī)范要求對(duì)資料進(jìn)行收集和處理,確保設(shè)計(jì)文件的完整性和準(zhǔn)確性。
為保障整個(gè)工程安全施工,成立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的安全保證體系,由主管生產(chǎn)的項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)任組長,設(shè)置專業(yè)的安全員、監(jiān)督人員,加強(qiáng)施工現(xiàn)場的控制工作。施工技術(shù)人員在大橋施工中發(fā)揮著重要作用,具有豐富經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)熟練地施工人員是保障大橋工程質(zhì)量的重要保障。為大橋工程順利實(shí)施,應(yīng)在施工前對(duì)施工人員開展技術(shù)培訓(xùn),不僅要講解氣候復(fù)雜區(qū)域施工技術(shù)和施工方案,也要讓施工人員掌握大橋施工規(guī)律,防止大橋施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題。
紅柳河特大橋施工前,要合理選用施工材料,必要情況下,采購人員可親自到材料生產(chǎn)廠家檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量,保障施工中所用施工材料達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。選好所用材料后,還應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行復(fù)試,依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境合理控制外加劑使用量,如果外加劑使用量和所用材料出現(xiàn)問題,必然對(duì)整個(gè)橋梁工程帶來負(fù)面影響。
為保障新澆筑混凝土與原先澆筑的混凝土良好結(jié)合,對(duì)上層混凝土實(shí)施澆筑時(shí),振動(dòng)棒應(yīng)插入下層5~10cm左右,嚴(yán)格遵循規(guī)范要求實(shí)施振搗,保證混凝土密實(shí)?;炷翝仓旯ず螅炷帘砻媸账⒂不蠹纯砷_始養(yǎng)生,混凝土帶模養(yǎng)護(hù)通過澆水養(yǎng)生,待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后拆除模板,拆除模板后用薄膜將橋墩實(shí)施密封包裹。如果拆模后混凝土表面存在蜂窩、麻面情況,則先對(duì)其實(shí)施局部處理,隨之使用水泥漿完成填補(bǔ)操作。
4 結(jié)論
總之,作為新建高速鐵路蘭新工程中唯一的節(jié)段箱梁拼裝特大橋工程,文中深入分析紅柳河特大橋工程施工特點(diǎn)和施工環(huán)境,詳細(xì)介紹承臺(tái)施工、墩身、模板、混凝土等施工要點(diǎn),有效解決高速鐵路高墩、大坡度、高空作業(yè)下的施工難題,其成功施工案例為日后類似工程提供重要借鑒和參考。
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