沈偉 代浩
摘 要:介紹在河道中鋼筋混凝土拱橋的施工技術(shù)。針對橋梁包含多個的不規(guī)則形狀構(gòu)件的特點(diǎn),有針對性的采用了不同形式的模板,保證了施工質(zhì)量,節(jié)約了施工成本,可為類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土拱橋;圓弧模板;大體積混凝土
中圖分類號:U448.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006—7973(2017)02-0044-02
1 工程概況
旅順西部臨港新城配套產(chǎn)業(yè)區(qū)明渠和橋梁工程——3#橋位于大連市旅順口區(qū)雙島灣街道山頭村。該橋?yàn)榛炷凉皹?,橋長30.8m,主拱跨度為16m,橋面標(biāo)準(zhǔn)寬度為18m,主拱圈L0=16m,f0=2.05m,f0/L0=1/7.8,拱軸系數(shù)m=1.988。在主拱圈上部,該橋布置了4個凈跨1.5m的腹拱,同時,在橋兩側(cè)布置了兩個凈寬5.15m的框架結(jié)構(gòu)。橋梁下部結(jié)構(gòu)為重力式結(jié)構(gòu),由墩臺和承臺組成,基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ),橋梁標(biāo)準(zhǔn)斷面見圖1,平面圖見圖2。
本橋梁下部結(jié)構(gòu)主要包括承臺基礎(chǔ)、承臺、系桿、墩臺等四部分。上部結(jié)構(gòu)主要包含主拱及拱座、腹拱、拱腹填料、框架結(jié)構(gòu)等四部分。
因本工程上部結(jié)構(gòu)存在多個弧面,形狀復(fù)雜,為大體積混凝土施工,且兼具景觀作用,本文主要針對主拱及腹拱施工技術(shù)進(jìn)行闡述,其他部分施工不再敘述。
2 主拱及腹拱結(jié)構(gòu)尺寸
主拱跨度為16m,拱高2.05m,拱圈厚0.85m,采用C40F300混凝土現(xiàn)澆施工,澆筑時預(yù)留1m寬后澆帶,待主拱澆筑完成7日后,用C40F300微膨脹混凝土澆筑后澆帶,后澆帶位置見圖3,主拱混凝土總量為351m3,鋼筋總量為36.16t。
腹拱共4座,跨度均為1.5m,拱高0.3m,采用C40F300混凝土現(xiàn)澆施工,混凝土總量為127m3,鋼筋總量為8.50t。
3 主要施工方法
3.1 鋼筋施工
鋼筋均為現(xiàn)場綁扎,綁扎時使用限位裝置嚴(yán)格控制間距。
3.2 模板施工
3.2.1 支撐架基礎(chǔ)
本工程范圍內(nèi)淤泥層較厚,長臂挖掘機(jī)開挖4米厚淤泥,使用開山石渣換填,分層厚度為30cm,使用振動式夯機(jī)人工夯實(shí),其上澆筑砼墊層,墊層厚度為20cm,混凝土標(biāo)號為C20。
3.2.2 模板支撐架搭設(shè)
本工程選用碗扣式支架作為主拱模板支撐架,經(jīng)過驗(yàn)算,確定模板支架參數(shù)如下:步距1.2m,橫距0.6m,縱距0.6m,沿橋縱向布置26跨,沿橋橫向布置39跨,最大高度為6.26m。
支架搭設(shè)施工順序?yàn)橄攘U,后橫桿,再斜桿,逐層搭設(shè),主拱形狀通過頂層立桿的長度選擇和頂托絲杠的調(diào)節(jié)進(jìn)行精確控制,同時在搭設(shè)過程中,在拱頂預(yù)留6mm的沉降量,而拱腳處不預(yù)留沉降量,中間各點(diǎn)預(yù)留沉降量均按內(nèi)插取值。
為了保證在模板支立及混凝土澆筑過程中的高空作業(yè)安全,在支撐架邊緣搭設(shè)護(hù)欄,并安裝密目式安全網(wǎng),避免高空墜物、高空墜落等安全事故發(fā)生。
3.2.3 模板設(shè)計(jì)
本工程存在多個圓弧形狀,考慮到本工程非批量生產(chǎn),模板重復(fù)利用率低的特點(diǎn),采用鋼模板施工存在拆除困難的問題,模板基本采用木模。
3.2.3.1 主拱模板
主拱模板均采用韌性好,易造形的竹膠板作為面板,厚度為15mm。側(cè)模橫肋和豎肋均采用60mm×90mm木方,為了克服竹膠板剛度小的問題,采用了豎肋加密的方法保證其剛度。底模板通過模板支撐架控制模板弧度,并采取在竹膠板下加鋪一層2cm厚、20cm寬的松木板的方法來保證其剛度。
主拱底?;《韧ㄟ^模板支撐架頂桿和頂托調(diào)整,為了增加模板的穩(wěn)定性,對模板支撐架頂部支頂模板的木方進(jìn)行了如圖5所示調(diào)整,使模板由點(diǎn)受力,變成面受力。
施工時,先調(diào)整模板支撐架頂桿高度和頂托高度,保證模板弧度,然后再支撐架頂托位置鋪設(shè)事先經(jīng)過加工的木方,在面板鋪設(shè)前,先在木方頂部鋪設(shè)一層20cm寬,2cm后的松木板,并將木板與木方固定,最后在頂部鋪設(shè)一層竹膠板形成面板。
主拱的側(cè)模板由于需要安裝在弧面上,采用現(xiàn)場制作安裝的方式進(jìn)行,模板通過60mm×90mm木方進(jìn)行加固。
3.2.3.2 腹拱模板
由于腹拱弧度較大,無法采用竹膠板作為其底模面板,故采用更易造型的1mm厚鍍鋅鋼板作為其面板,施工時,事先用Φ32鋼筋焊接好的圓弧支架控制圓弧弧度,將鍍鋅鋼板固定在木質(zhì)支架上形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。腹拱底模采用模板加工場地組裝完成,整體吊裝的方式進(jìn)行安裝,模板先按照圖6所示方法在模板加工場地加工完成,然后整體固定在腹拱側(cè)模上。
腹拱的側(cè)模板采用現(xiàn)場制作安裝的方式進(jìn)行,均采用韌性好,易造形的竹膠板作為面板,厚度為15mm。模板通過60mm×90mm木方進(jìn)行加固。
3.2.3.3 模板接縫處理
模板接縫內(nèi)側(cè)采用透明膠粘貼封堵,外側(cè)采用發(fā)泡劑進(jìn)行處理。
3.3 混凝土施工
主拱及腹拱均為大體積混凝土。在配合比設(shè)計(jì)階段,通過摻加粉煤灰來降低水泥用量的方式對配合比進(jìn)行了調(diào)整。采用泵送的方式進(jìn)行混凝土澆筑,澆筑時嚴(yán)格控制分層進(jìn)行,每層澆筑厚度為500mm,混凝土采用二次振搗工藝進(jìn)行振搗,每層混凝土在澆筑時進(jìn)行一次振搗,上層混凝土澆筑前,再進(jìn)行一次振搗,確?;炷琳駬v充分??紤]到模板支撐架穩(wěn)定性問題,混凝土采用兩側(cè)對稱的方式進(jìn)行。先由西側(cè)拱腳處開始澆筑,每次澆筑500mm寬度后,換另一側(cè)進(jìn)行澆筑。
由于施工季節(jié)為夏季,選擇晚溫澆筑砼,白天對粗骨料使用帆布覆蓋,降低其白天因太陽直射導(dǎo)致溫度過高。
混凝土的養(yǎng)護(hù)方法采取灑水覆蓋養(yǎng)護(hù),灑水后覆蓋一層土工布,再灑水使土工布濕透,并在其上覆蓋一層塑料布保水,其上壓載砂袋。
4 結(jié)語
市政工程鋼筋混凝土拱橋施工應(yīng)重點(diǎn)控制表觀質(zhì)量及大體積混凝土的防裂,應(yīng)從模板設(shè)計(jì)及支拆、砼配合比設(shè)計(jì)及澆筑、砼養(yǎng)護(hù)的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制,確保表觀及內(nèi)在質(zhì)量。施工前,應(yīng)對物資、設(shè)備、進(jìn)度等做周密計(jì)劃,施工過程中,對每道工序均應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量,確保橋梁安全、穩(wěn)定。
經(jīng)過建設(shè)單位、監(jiān)理單位、質(zhì)量監(jiān)督單位的驗(yàn)收,本橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,表觀質(zhì)量及使用性能滿足設(shè)計(jì)要求,整體評價達(dá)到預(yù)期目標(biāo),為同類工程施工積累了施工經(jīng)驗(yàn)。