陳 瑞 (安徽省路港工程有限責(zé)任公司,安徽合肥230011)
蘇滁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園滁州大道跨清流河大橋主橋為雙幅(77+135+77m)三跨矮塔斜拉橋,采用塔梁固結(jié),塔墩分離的結(jié)構(gòu)體系。主梁橫斷面采用單箱三室斜腹板截面形式,主梁截面高度在縱向按拋物線形變化,其中墩頂梁高為5.14m,跨中梁高為2.78m,梁底曲線按照2次拋物線線形過渡。橋面寬度為30m,兩側(cè)懸臂長度各為5.5m,主梁O號階段施工時應(yīng)在主墩附近搭設(shè)臨時支架,為降低施工難度,增強支撐體系整體性,提高現(xiàn)場施工效率等,項目采用復(fù)雜水域大跨度寬幅矮塔斜拉橋柱墩復(fù)合式現(xiàn)澆支架0#塊施工技術(shù)。
①采用外部鋼立柱打設(shè)裝置進行鋼立柱插打施工,并通過導(dǎo)向套管控制鋼立柱的打設(shè)方向;當(dāng)鋼立柱打設(shè)至設(shè)定深度后,先通過校位螺栓及定位夾板校正鋼立柱的豎直度,再在鋼立柱的外周設(shè)置第一柱箍,并通過柱底連接栓將箍側(cè)壓板與支撐底板連接牢固,可擴大鋼立柱底部的承載范圍,改善鋼立柱插打效果。
②在橋梁承臺上設(shè)置現(xiàn)澆的固結(jié)柱,可實現(xiàn)固結(jié)柱和鋼管樁的組合承載,可大幅提升支撐體系的承載能力和穩(wěn)固性,改善支撐體系的受力性能。
③在鋼立柱上套設(shè)第三柱箍,并在第三柱箍的外側(cè)設(shè)置壓板連接板,使壓板連接板與第三柱箍通過轉(zhuǎn)動鉸或滑槽連接,并在壓板連接板背離鋼立柱側(cè)設(shè)置防浪壓板,通過壓板連接板和防浪壓板提高鋼立柱防浪抗刷性能。
④在鋼立柱的外側(cè)設(shè)置可隨水位變化的防浪體,有效降低水浪及用水高度對鋼立柱的影響,提升支撐體系的防水效果。
⑤在撐梁連板和柱側(cè)牛腿的頂端設(shè)置橫向撐梁和支撐平臺板,并通過撐梁校位栓控制橫向撐梁及支撐平臺板的頂面標(biāo)高,在支撐平臺板與橋梁墩柱、固結(jié)柱之間設(shè)置平臺錨拉筋,有效改善支撐平臺板布設(shè)的質(zhì)量。
通過導(dǎo)向套管控制鋼立柱的打設(shè)方向,并可通過校位螺栓及定位夾板校正鋼立柱的豎直度,再在鋼立柱的外周設(shè)置第一柱箍,通過柱底連接栓將箍側(cè)壓板與支撐底板連接牢固,可擴大鋼立柱底部的承載范圍,改善鋼立柱插打效果。
在第二柱箍外部焊接柱間連板,通過柱間連板上的鋼管套管與緊固弧板組合緊固支撐鋼管的位置,實現(xiàn)了支撐鋼管的組合控位。
在鋼立柱上套設(shè)第三柱箍,并在第三柱箍的外側(cè)設(shè)置柱側(cè)防浪體,通過浮托撐袋對柱側(cè)防浪體提供浮托力,通過壓板連接板及防浪壓板進行防浪,改善了鋼立柱防浪沖刷的性能。
在側(cè)模支撐板上設(shè)置同軸的第一撐桿和第二撐桿,并通過側(cè)模定位槽、輔助控位板及側(cè)模校位栓控制承臺側(cè)模的橫向位置,提高了橋梁承臺定位的質(zhì)量。
對橋梁承臺的上表面設(shè)置固結(jié)柱,并在固結(jié)柱的內(nèi)部設(shè)置柱內(nèi)錨定板,可有效提升固結(jié)柱與鋼立柱的組合承載效果。
分別在撐梁連板和柱側(cè)牛腿的頂端設(shè)置橫向撐梁和支撐平臺板,并通過撐梁校位栓控制橫向撐梁及支撐平臺板的頂面標(biāo)高,在支撐平臺板與橋梁墩柱、固結(jié)柱之間設(shè)置平臺錨拉筋,可有效改善支撐平臺板布設(shè)的質(zhì)量。
圖1 工藝流程圖
4.1.1 施工準(zhǔn)備
施工前按照測量規(guī)范要求布設(shè)導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點及各類監(jiān)控點,利用設(shè)計成果,采用全站儀、水準(zhǔn)儀進行閉合復(fù)測,確保達到各項規(guī)范的使用要求及對支架的結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性進行驗算、交底等。
4.1.2 支撐鋼立柱打設(shè)
①勘測確定鋼立柱的平面布設(shè)位置,并在鋼立柱打設(shè)位置的地基土體上表面依次設(shè)置底板撐袋和支撐底板,并使支撐底板中心部位的導(dǎo)向套管與鋼立柱的軸線重合。
②采用外部鋼立柱打設(shè)裝置進行鋼立柱插打施工,并通過導(dǎo)向套管控制鋼立柱的打設(shè)方向。
③鋼立柱打設(shè)至設(shè)定深度后,先通過校位螺栓及定位夾板校正鋼立柱的豎直度,再在鋼立柱的外周設(shè)置第一柱箍,并通過柱底連接栓將箍側(cè)壓板與支撐底板連接牢固。
4.1.3 柱間支撐鋼管的布設(shè)
①根據(jù)支撐鋼管布設(shè)位置要求、在鋼立柱上套設(shè)第二柱箍,并在第二柱箍外部焊接柱間連板,間連板上設(shè)置鋼管套管。
②將支撐鋼管的底端插入鋼管套管內(nèi),通過緊固弧板將支撐鋼管與鋼管套管連接牢固。
4.1.4 柱側(cè)防浪體設(shè)置
①分析確定鋼立柱外部常水位及波浪高度情況,并在鋼立柱上套設(shè)第三柱箍;在第三柱箍的外側(cè)設(shè)置壓板連接板,并使壓板連接板與第三柱箍通過轉(zhuǎn)動鉸或滑槽連接。
②在壓板連接板的下表面設(shè)置浮托撐袋上表面設(shè)置壓板豎桿、背離鋼立柱側(cè)設(shè)置防浪壓板,并在防浪壓板與壓板豎桿之間設(shè)置彈性控位筋。
③通過外部加氣設(shè)備向浮托撐袋內(nèi)加氣對壓板連接板提供浮托力。
圖2 鋼立柱支撐體系布設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖
圖3 緊固弧板結(jié)構(gòu)示意圖
4.1.5 橋梁承臺施工
①在橋梁基樁的頂部套設(shè)基樁抱箍,并在基樁抱箍與承臺底模之間設(shè)置樁頂支撐栓和底模撐板。
②在鋼立柱的外側(cè)套設(shè)第四柱箍,并在第四柱箍面向橋梁承臺側(cè)設(shè)置側(cè)模支撐板;在側(cè)模支撐板上設(shè)置同軸的第一撐桿和第二撐桿,并使第一撐桿和第二撐桿的另一端分別通過撐桿端鉸與側(cè)模壓板連接。
③使側(cè)模壓板與側(cè)模定位槽連接,并使側(cè)模定位槽內(nèi)的輔助控位板與側(cè)模校位栓連接。
④通過側(cè)模校位栓控制承臺側(cè)模的橫向位置,通過樁頂支撐栓控制承臺底模的位置,并校正承臺側(cè)模與承臺底模連接的密閉性。
⑤依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求進行橋梁承臺混凝土的澆筑和養(yǎng)護施工。
圖4 橋梁承臺澆筑施工結(jié)構(gòu)示意圖
4.1.6 臨時固結(jié)柱施工
①對橋梁承臺的上表面進行鑿毛,并綁扎鋼筋籠、支模澆筑混凝土,形成固結(jié)柱。
②在固結(jié)柱的內(nèi)部設(shè)置柱內(nèi)錨定板,并在固結(jié)柱與臨近的鋼立柱之間設(shè)置柱間連接筋。
③在固結(jié)柱的頂端澆筑形成柱側(cè)牛腿。
圖5 固結(jié)柱與鋼管樁布設(shè)結(jié)構(gòu)的平面示意圖
4.1.7 橋梁墩柱及支撐平臺板施工
①根據(jù)勘測確定的橋梁墩柱位置,依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求支設(shè)墩柱模板,并進行橋梁墩柱澆筑及養(yǎng)護施工。
②在鋼立柱的頂部設(shè)置第五柱箍、并在第五柱箍的外部設(shè)置箍側(cè)螺板,并在撐梁校位栓的頂端設(shè)置撐梁連板。
③分別在撐梁連板和柱側(cè)牛腿的頂端設(shè)置橫向撐梁和支撐平臺板,并通過撐梁校位栓控制橫向撐梁及支撐平臺板的頂面標(biāo)高。
④在支撐平臺板與橋梁墩柱、固結(jié)柱之間設(shè)置平臺錨拉筋。
圖6 支撐體系布設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖
圖7 支撐體系布設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖
4.1.8 0 #塊箱梁澆筑施工
①根據(jù)0#塊箱梁的斷面形狀和澆筑荷載要求,在臨時支撐的頂面布設(shè)支撐方木、分配梁和腹板支架。
②在分配梁上布設(shè)箱梁底模,在腹板支架上布設(shè)箱梁側(cè)模,綁扎箱梁鋼筋籠后支設(shè)箱梁內(nèi)模。
③校核箱梁模板的空間位置和連接密閉性,進行箱梁混凝土澆筑和養(yǎng)護施工。
圖8 0#塊支架縱斷面示意圖
圖9 0#塊支架橫斷面圖
①在面外設(shè)置扶手支撐,支撐在臨時固結(jié)柱或永久柱上,水平聯(lián)系和剪刀撐均采用14a槽鋼。槽鋼與鋼管樁連接采用10mm厚豎向鋼板焊接過渡,交叉處焊接采用圍焊。
②在每排630鋼立柱中都設(shè)置平聯(lián)結(jié)構(gòu)。平聯(lián)在距離承臺頂高度為5m,9m位置設(shè)置兩道,平聯(lián)在面內(nèi)設(shè)置水平聯(lián)系和剪刀撐。
③在相鄰的支撐鋼管之間設(shè)置橫向連接筋,并應(yīng)確保橫向連接筋的連接強度和穩(wěn)固性。
④支撐鋼管的底端插入鋼管套管內(nèi),并應(yīng)確保支撐鋼管與鋼管套管的連接強度。
⑤支撐鋼管的底端插入鋼管套管內(nèi),并應(yīng)確保支撐鋼管與鋼管套管的連接強度。
復(fù)雜水域大跨度寬幅矮塔斜拉橋柱墩復(fù)合式現(xiàn)澆支架0#塊施工新技術(shù)應(yīng)用研究,研發(fā)了裝配式施工裝置,將裝配式工程裝置和支架體系應(yīng)用于支架搭設(shè)過程中,在提升現(xiàn)場施工效率降低現(xiàn)場施工的難度,同時在橋梁承臺上設(shè)置現(xiàn)澆的固結(jié)柱,實現(xiàn)固結(jié)柱和鋼管樁的組合承載,大幅提升支撐體系的承載能力和穩(wěn)固性,改善支撐體系的受力性能。經(jīng)全壽命周期造價分析,該技術(shù)在各工程領(lǐng)域施工有較高推廣價值。