摘要:汕湛高速公路云浮至湛江段羅江橋16#~19#墩位于Ⅶ級航道上,洪水位15.5m;江面水位標高基本維持在8.8m左右。文章介紹了汕湛高速羅江大橋水中承臺施工技術(shù),闡述了簡易的結(jié)構(gòu)形式和施工技術(shù),并對其施工過程進行了敘述,其成功經(jīng)驗對今后相似施工具有參考價值。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;水中承臺;施工技術(shù);汕湛高速;羅江大橋 文獻標識碼:A
中圖分類號:U24 文章編號:1009-2374(2017)05-0146-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.071
1 工程概況
根據(jù)本工程的特點,汕湛高速公路云浮至湛江段羅江橋16#~19#墩位于Ⅶ級航道上,洪水位15.5m;江面水位標高基本維持在8.8m左右。施工圖顯示水中承臺底標高是8.3m,承臺吃水深度為0.5m,承臺吃水不深,水壓對模板的壓力不大。承臺位于原灌注樁施工便橋內(nèi),樁位兩側(cè)及兩樁中部均有螺旋鋼管樁。承臺頂部距離鋼棧橋貝雷架底部有2.2m高空間。在兩根混凝土灌注樁中間有一根螺旋管樁(圖中5號螺旋管樁),并用剪刀撐與兩側(cè)螺旋管相接,因此施工過程中需要將此樁截除。上部搭設(shè)貝雷架的鋼梁仍能利用其承重。
以灌注樁17-3、17-4所在承臺為例(其余承臺與其相同形式),承臺與鋼棧橋螺旋管平面位置關(guān)系。
水中承臺結(jié)構(gòu)尺寸、形式及數(shù)量:水中鋼筋混凝土矩形承臺長8m、寬3.2m、高2.5m;底標高8.3m;由兩根直徑2m灌注樁支撐。C30混凝土方量64m3。16#~19#墩共8個。
2 工程特點分析
墩位區(qū)處于Ⅶ級航道處,對工程建設(shè)的組織和安全帶來不利的影響。
墩臺扁擔(dān)梁、底部主次梁安裝、吊底等施工區(qū)域狹窄,并且在水上施工,吊底完成后,進行封底混凝土施工止水后綁扎鋼筋,鋼筋量較大,支立模板、澆筑混凝土量較大,施工時間長。
進入雨季,羅江水位上漲較頻繁,上游暴雨后甚至可以淹沒鋼棧橋,因此施工前密切關(guān)注上游的水位變化情況,選擇利好天氣一次性完成。
3 施工方案
3.1 施工工藝流程
鋼套箱拼裝時,由承臺中部向左右側(cè)對稱拼裝,實現(xiàn)合攏。鋼套箱施工關(guān)鍵工藝有鋼套箱各結(jié)構(gòu)的加工和拼裝、鋼套箱的整體下放、鋼套箱的鎖定及封底混凝土的施工等。
3.2 鋼套箱整體沉放控制
3.2.1 鋼套箱結(jié)構(gòu)整體下放。
第一,當搭設(shè)完貝雷架上的雙拼16mⅠ45b上承梁后,在距鋼棧橋平臺(頂標高+15.5m)5m位置
(+10.5m處)先進行底部7m長雙拼Ⅰ63b主梁的拼接,并緊固好底部螺栓。該梁成型后在其上按照方案設(shè)計搭設(shè)9m長I25b@300次梁,并按其相應(yīng)位置焊接好。整體下放至標高+7.8m位置,然后緊固好雙拼16mⅠ45b上承梁上相應(yīng)位置的精軋32直螺紋螺栓。
第二,鋼套箱底板在標高10.5m處鋪底鋼梁拼接后進行安裝拼接,然后裝置側(cè)模形成整體鋼套箱,隨著鋼梁一起下放。鋼套箱在入水后,受水流沖擊作用,吊箱可能產(chǎn)生平面位移,對下放體系造成影響,因此需在與鋼套箱尺寸吻合的范圍內(nèi),在主、次梁上設(shè)置橫縱限位,確保其在下放過程中不至于發(fā)生平面位移。
3.2.2 平面控制。在底部主、次梁上焊接相應(yīng)的豎向槽鋼限位,使鋼套箱在平面位置上不發(fā)生位移。
3.2.3 標高及垂直度控制。控制好平面位置后,檢測其標高。因在下放主次梁時相應(yīng)標高已經(jīng)進行了調(diào)整,鋼套箱下放后,測量其標高。若標高較低的可在底部墊鋼板支撐;若標高較高者則在模板位置設(shè)置一道鋼筋限位,澆筑混凝土?xí)r到其位置則停止。通過上述方式達到承臺標高符合要求。
垂直度控制,通過緊張器及鋼絞線組合體,將一端固定在螺旋管樁上,一端與模板相連接,以進行模板的矯正和調(diào)試。在發(fā)現(xiàn)有不垂直的現(xiàn)象發(fā)生時,松動相應(yīng)部位的連接螺栓及圍囹螺栓,通過緊張器張拉或釋放達到調(diào)整模板的垂直度。
3.3 承臺施工方法
3.3.1 鋼套箱制作與安裝就位。
第一,鋼套箱制作。鋼套箱結(jié)構(gòu)由側(cè)壁、鋼底板和橫豎圍囹3個部分組成,承臺鋼套箱側(cè)壁分4個單片拼裝而成,鋼套箱高度3.0m;鋼套箱側(cè)壁主要采用橫向圍囹3道雙拼[18槽鋼、豎向圍囹雙拼[18槽鋼@750mm與5mm厚鋼板以及50mm×5mm角鋼加強肋板等組成;豎圍令上部對拉桿采用Φ20拉桿外套Φ50鋼管方式進行對拉,起到連拉帶頂?shù)淖饔?;底板?mm厚鋼板鋪設(shè)而成。
第二,鋼套箱安裝。拼接縫預(yù)留10mm間隙,并加墊15mm厚膨脹橡膠止水條,拼裝后拼接縫內(nèi)外側(cè)涂防水膠一遍,貼玻璃臺絲一層,再在玻璃絲布上涂防水膠一遍。最后調(diào)整套箱上口的尺寸,確實無誤后才能擰緊側(cè)壁螺栓。
鋼套箱周邊施工平臺外側(cè)安裝安全護欄,以確保施工安全。
第三,鋼套箱吊裝系統(tǒng)。鋼套箱吊裝系統(tǒng)利用鋼棧橋頂部作為支撐面,原鋼棧橋貝雷架順橋向布置3道長7m雙拼I45b工字鋼梁;橫橋向在7m雙拼I45b工字鋼梁上,貝雷架中心位置搭設(shè)16m長雙拼I45b工字鋼梁作為底部鋼梁平臺的上部吊裝承重梁。然后在底部I63b鋼梁上鋪設(shè)I25b鋼次梁。搭接完成后,下放拼接好的鋼套箱,如圖1、圖2所示:
第四,鋼套箱制作及拼裝的質(zhì)量要求。(1)制作應(yīng)按施工圖文件的要求編制制作工藝以確保施工質(zhì)量;(2)鋼套箱外形尺寸的偏差控制;(3)分塊制作鋼套箱時,必須根據(jù)總體尺寸的要求,嚴格控制單塊鋼套箱的制作尺寸;(4)焊縫滿足要求且側(cè)壁鋼板應(yīng)雙面焊接,確保不出現(xiàn)滲水的情況;(5)做好套箱防銹工作。內(nèi)側(cè)用防銹及脫模材料涂刷,外側(cè)刷油漆;(6)施工過程注意避免變形;(7)制作完成后,套箱必須在加工場地進行試拼裝,試拼裝的時候只開必要的螺栓孔就行。
3.3.2 封底混凝土施工。封底混凝土采用C30水下不分散混凝土,澆筑厚度為50cm。頂標高為承臺底面標高+8.3m。
用抽水機將套箱內(nèi)的積水抽出,底部殘留水用無紡布沾出。確保套箱內(nèi)無存水。
封底混凝土澆筑后,用風(fēng)鎬鑿除樁頭。樁頭處理完成后,對樁頭鋼筋進行清理、調(diào)整。樁頂標高為
+8.45m。鑿樁頭之前由測量人員在此位置做出明顯標識,防止鑿不到位的現(xiàn)象發(fā)生。
3.3.3 封底混凝土面的清理和找平。在承臺鋼筋綁扎前必須清理封底表面混凝土,個別高點進行鑿除,使鋼筋綁扎場地平整。
3.3.4 鋼筋制作、安裝。鋼筋必須符合國家標準的規(guī)定,要有出廠質(zhì)量保證書。對每批進場的鋼筋,先檢查鋼筋供貨單與銘牌上的廠家、批次、爐號、數(shù)量、規(guī)格是否一致。核對無誤后按規(guī)范規(guī)定取樣試驗合作后才能使用。進庫的鋼筋需按規(guī)格和型號整齊堆碼在存放區(qū),設(shè)置明顯的材料標示牌,存放區(qū)地面進行硬化并高出地面30cm,帆布覆蓋防止鋼筋受潮生銹。
鋼筋在加工場集中下料、加工,鋼筋焊接必須持證上崗。鋼筋焊接前,焊接頭要經(jīng)過試驗合格后,才允許正式作業(yè)。焊接單面焊搭接長度不小于10D,采用雙面焊接時,搭接長度不小于5D。鋼筋焊接接頭在同一斷面內(nèi)的數(shù)量,不能超過鋼筋總量的50%。對于焊接接頭,在接頭長度區(qū)段內(nèi),同一根鋼筋不得有兩個接頭。焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑、夾渣等缺陷。
鋼筋使用前應(yīng)先將表面的油漬、漆皮、銹斑等清除干凈,比如清除表面油污、浮皮和鐵銹等。鋼筋局部除銹可采取人工用鋼絲刷等方法進行;少量鋼筋除銹可采用電動除銹機等方法除銹;大量除銹可通過鋼筋冷拉或調(diào)直的過程去完成。
對局部曲折、彎曲或成盤的鋼筋應(yīng)以鋼筋調(diào)直機
調(diào)直。
半成品加工前,根據(jù)配料表長度要求分別截斷鋼筋,一般用鋼筋切斷機進行,需要彎曲成型的用彎曲機進行,初步成型的鋼筋分類標識并存放,堆放整齊。
鋼筋運輸至現(xiàn)場進行綁扎時,在鋼筋加工場用運輸車運至工地后需分類整齊存放在支墊上,才進行現(xiàn)場綁扎制作。為保證設(shè)計鋼筋能正確的放置,在上下層鋼筋網(wǎng)片間架立勁性骨架,使上下層網(wǎng)格對齊,間距正確。
承臺上需埋設(shè)墩柱鋼筋及墩柱施工時所需的各種預(yù)埋件,如地錨等基礎(chǔ),并注意預(yù)埋件不得成為永久結(jié)構(gòu)物的腐蝕通道。預(yù)埋在承臺內(nèi)的墩身鋼筋也要固定,防止在砼澆筑過程中移動、偏位。鋼筋綁扎成型后,按要求報監(jiān)理工程師進行驗收。
3.4 混凝土的施工
大體積混凝土的配合比,應(yīng)根據(jù)實際施工時所采用的砂石料、水泥、外加劑的性能進行配合比試驗比對,確定混凝土的最佳施工配合比,才具有良好的流動性、和易性。
混凝土由10立方罐車運輸至現(xiàn)場,由混凝土泵車泵送施工。
承臺砼澆筑時要注意分層澆筑,分層厚度保持在30~40cm,混凝土整個大面層厚需均勻,高差不大于15cm,在混凝土入模后并達到分層高度后立即進行振搗以免出現(xiàn)漏振。承臺底部由于鋼筋較密,砼分層厚度取低值,坍落度亦采用試驗中坍落度最大值;承臺中上部鋼筋較稀,砼分層厚度取高值。分層澆筑需嚴格控制入?;炷炼逊e高度,承臺的下料口需按澆筑過程中現(xiàn)場要求盡可能多的布置,在承臺整個澆筑面每層砼布設(shè)完成并經(jīng)過振搗后隨即進行上一層澆筑,使上下層砼連接良好,根據(jù)砼初凝時間,每層砼間隔時間控制在半小時之內(nèi)。砼振搗采用插入式振搗棒進行振搗,共配備4臺振搗棒。振搗棒移動間距不大于振搗棒作用半徑的1.5倍,振搗時,振搗棒盡量避免碰撞模板及鋼筋,并與模板周邊保持5~10cm的距離,振搗上層砼時應(yīng)插入下層砼5~10cm。振搗質(zhì)量控制標準:砼停止下沉、不冒出氣泡、表面平坦泛漿但不出現(xiàn)離析為止,杜絕漏振或過振。承臺砼灌注后至砼初凝前禁止大型設(shè)備上鋼平臺上行走,避免鋼平臺的晃動對砼的影響。
3.5 砼收漿抹面及鑿毛
初凝之前應(yīng)先采用木制抹挫漿后采用鐵制平抹進行2~3次收漿抹面,待初凝后覆蓋土工布保濕養(yǎng)生。待初期養(yǎng)護滿足要求后,墩柱位置人工鑿毛砼面(混凝土強度需達到2.5MPa),并用水沖洗干凈;承臺頂面砼用鐵抹抹面收漿壓平。混凝土養(yǎng)護養(yǎng)護采取土工布保濕,人工直接灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不得少于7天。
3.6 質(zhì)量標準
質(zhì)量標準如見表3所示:
根據(jù)路橋施工計算手冊,取安全系數(shù)為1.4。
4 結(jié)語
科學(xué)合理組織施工,本橋達到了預(yù)期目標,符合設(shè)計要求,實踐證明本橋的施工工藝設(shè)計較為合理,施工難度較小,工程費用比較經(jīng)濟。
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作者簡介:陳通杰(1981-),男,廣東潮陽人,廣東省南粵交通投資建設(shè)有限公司工程師,研究方向:路橋建設(shè)。
(責(zé)任編輯:王 波)