楊林
(中交一公局第四工程有限公司,南寧530033)
馬蹄河特大橋橋跨布置為2伊30m 預(yù)制T 梁+凈跨180m主拱(15伊13m 空心板)+2伊30m 預(yù)制T 梁。主橋?yàn)閮艨鐝?80m鋼筋混凝土箱形拱橋,凈矢高32m,凈矢跨比F0/L0=1/5.625,拱軸系數(shù)m=1.988 的等高截面懸鏈線拱。整個(gè)拱箱分29 個(gè)節(jié)段施工,兩岸各設(shè)一個(gè)拱腳斜拉支架現(xiàn)澆段,其余節(jié)段采用掛籃懸臂澆筑法施工。
馬蹄河特大橋掛籃為下承式“倒三角”掛籃,掛籃主要由承重主桁、行走系統(tǒng)、止推系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、主頂系統(tǒng)、后頂系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等組成,重約95t。
拱圈的穩(wěn)定通過(guò)作用于蓋梁(1#、2#、3#節(jié)段)和扣塔(4#~14#節(jié)段)的扣錨索施加應(yīng)力。本文選取德江岸左幅拱圈4#節(jié)段施工,介紹掛籃懸澆拱圈節(jié)段施工工藝。
施工工藝流程如圖1 所示。
圖1 施工工藝流程
為避免施工誤差積累對(duì)主拱的線形和合龍的影響,拱圈節(jié)段扣錨索張拉分2 次張拉。拱圈3#節(jié)段第一次張拉完成后,此時(shí)掛籃錨固在2#節(jié)段上,需將掛籃向前推進(jìn)并錨固在3#節(jié)段上以完成4#節(jié)段施工。3.2.1 模板拆除
掛籃懸澆拱圈節(jié)段首次采用液壓傳桿螺栓進(jìn)行側(cè)模脫離,單側(cè)側(cè)模布置5 套液壓傳桿螺栓,每套液壓傳桿螺栓呈水平和斜向布置。
3.2.2 軌道安裝
行走軌道長(zhǎng)12m,軌道上設(shè)置0.5m 間距的銷軸孔。通過(guò)軌道旁預(yù)埋孔道安裝錨梁加以固定,防止軌道晃動(dòng)。
3.2.3 錨固系統(tǒng)拆除
緩慢操作油泵車,使掛腿主頂系統(tǒng)千斤頂受力,利用纜索吊裝系統(tǒng)拆除錨固系統(tǒng),將履帶小坦克緩慢放下至行走軌道上。
3.2.4 掛籃行走
掛籃行走系統(tǒng)由2 臺(tái)80t 行走油缸+履帶小坦克和2 臺(tái)后小車組成。后支座鎖定,油缸伸長(zhǎng),掛籃緩慢行走;掛籃行走50cm 后,掛腿前支座孔位與軌道對(duì)應(yīng),鎖定前支座;松開(kāi)后支座銷子,油缸緩慢回油縮短,后支座前行50cm 后,鎖定后支座;松開(kāi)前支座,油缸伸長(zhǎng)掛籃行走,以此循環(huán),直至掛籃行走到位。
施工過(guò)程中扣錨索分2 次張拉,節(jié)段初始張拉(即第1 次張拉)時(shí)在混凝土澆筑完成后,混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%且澆筑時(shí)間不小于96h,補(bǔ)張拉(第2 次)是在掛籃前移到位后,綁扎鋼筋之前進(jìn)行。3#節(jié)段扣錨索在3#交界墩蓋梁上進(jìn)行張拉,張拉同步。
掛籃空載時(shí)前端標(biāo)高通過(guò)安裝在掛籃尾端左右側(cè)的2 個(gè)千斤頂來(lái)調(diào)整,千斤頂油缸伸長(zhǎng)可使掛籃前端上升,反之則下降。
表1 3#、4#節(jié)段拱圈索力初始張拉值及預(yù)抬值
在掛籃底模上標(biāo)記出4#節(jié)段懸臂端點(diǎn),同步緩慢操作后頂千斤頂,根據(jù)表1 中4#節(jié)段預(yù)抬值61mm 和設(shè)計(jì)標(biāo)高,邊觀測(cè)邊調(diào)整,使掛籃初步定位。安裝止推系統(tǒng),鎖定螺母。
掛籃調(diào)整到位后,先安裝底板、腹板鋼筋,后內(nèi)模,最后頂板鋼筋。
馬蹄河特大橋掛籃懸澆施工工藝復(fù)雜,節(jié)段施工需要預(yù)埋扣索孔道,掛籃錨固系統(tǒng)孔道,止推系統(tǒng)孔道,行走軌道錨梁固定孔道等預(yù)埋孔道。
拱圈齒塊作為斜拉扣索的錨固端,應(yīng)力相對(duì)集中,齒塊鋼筋根據(jù)扣索角度進(jìn)行調(diào)整并適當(dāng)加密,鋼筋末端彎鉤插入腹板、頂板、橫隔板鋼筋中,并加以固定。4#節(jié)段齒塊中預(yù)埋準(zhǔn)180mm 鋼管,與水平呈53毅角傾向扣塔。
錨固系統(tǒng)預(yù)埋管道位于節(jié)段懸臂端橫隔板兩側(cè),每側(cè)布置6 根準(zhǔn)80mm 鋼管,止推系統(tǒng)預(yù)埋鋼管位于腹板兩側(cè)的倒角處,每側(cè)布置2 根準(zhǔn)80mm 鋼管,測(cè)量定位后,鋼管垂直于拱底,從拱頂通至拱底布置。
行走軌道錨梁固定孔道位于頂板馬蹄處,將堵塞孔道清通后穿入精軋螺紋安裝錨梁用于行走軌道固定。
液壓傳力桿螺栓將側(cè)模推向鋼筋骨架,兩側(cè)安裝人員觀測(cè),慢慢進(jìn)行調(diào)整,保證拱圈外觀及線形?;炷翝仓捎帽盟?,分層法澆筑混凝土,每層厚度不超過(guò)30cm。澆筑順序?yàn)橄鹊装?、腹板后頂板,傾斜度大則從拱座端向懸臂端方向進(jìn)行[2]。初凝后,灑水養(yǎng)護(hù)24h,拆除頂板壓模,覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)。
待同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度達(dá)到85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度(42.5MPa)且混凝土齡期不小于96h 后,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)混凝土回彈,實(shí)行雙控,均滿足要求后方可將扣錨索張拉至設(shè)計(jì)初張力。施工過(guò)程采取扣索、錨索同步,分級(jí)張拉,左右側(cè)對(duì)稱張拉,按表1 中4#節(jié)段分級(jí)按照50%、100%索力張拉。過(guò)程持續(xù)觀測(cè)扣塔偏位情況,扣塔偏位控制在2cm 以內(nèi)。
重復(fù)上述3.2~3.8,完成拱圈懸臂澆筑施工,直至拱圈合龍。
馬蹄河特大橋?yàn)橹骺鐝?80m 的掛籃懸臂澆筑拱橋,解決了山區(qū)“V”形峽谷修橋通路的難題。其成功修建,把150~200m跨徑的懸澆拱橋施工工藝推向成熟,同時(shí)也讓橋梁同行業(yè)人員對(duì)更大跨徑的懸澆拱橋進(jìn)行更深一步的探索增加了信心。此外,頂推式履帶小坦克、液壓傳力桿螺栓等新技術(shù)首次應(yīng)用于掛籃懸澆拱橋施工中,為類似橋梁掛籃研究提供了借鑒。