跨江特大橋施工工藝淺析
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摘要：橋梁工程在交通工程中發(fā)揮著重要連接和紐帶作用，隨著交通線路的不斷完善，橋梁工程得到了快速發(fā)展，跨江跨河大橋逐漸普遍，針對(duì)特殊的作業(yè)環(huán)境，安全、經(jīng)濟(jì)的施工方法和工藝對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度顯得尤為重要。本文主要針對(duì)跨江大橋建設(shè)過程中關(guān)鍵施工活動(dòng)的施工工藝進(jìn)行總結(jié)和研究，為工程質(zhì)量和施工效率的統(tǒng)一，提供一種實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和思路。
隨著我國公路的不斷擴(kuò)展和延伸[1]，橋梁作為一種跨越江河溝谷的關(guān)鍵工程，在公路工程中橋梁頗受建設(shè)者的青睞[1-3]，也為減少工程造價(jià)、美化道路工程貢獻(xiàn)了橋梁工程的獨(dú)特的力量。但對(duì)于跨江跨河大橋，施工難度大，水上施工平臺(tái)和施工通道的設(shè)置需要考慮眾多因素[4]，選用合適的施工工藝是節(jié)約成本和縮短工期的關(guān)鍵。
一、工程概況
漠陽江特大橋位于陽春市合水鎮(zhèn)，距合水大橋下游5.5km處跨越漠陽江，漠陽江通航等級(jí)為國家內(nèi)河Ⅳ級(jí)航道，是開春高速公路的關(guān)鍵連接道工程。漠陽江大橋設(shè)計(jì)的雙幅橋引橋上部結(jié)構(gòu)均為（25+19+35+22.5+18*25+17*25）m橋面，采用預(yù)應(yīng)力砼后張簡支小箱梁橋面連續(xù)；雙幅橋主橋上部結(jié)構(gòu)為（40+2×70+40）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)。主橋設(shè)計(jì)墩樁基礎(chǔ)共44根，其中主墩水上鉆孔樁D180共計(jì)12根，主墩陸上鉆孔樁D180共計(jì)24根，陸上過渡墩D200共計(jì)8根，最短樁長35m，最深樁長40m。根據(jù)地勢情況等因素，全橋樁基施工采用鉆孔沖擊鉆方式。其中主橋24#墩樁基礎(chǔ)位于漠陽江河槽之中，根據(jù)水位等情況采用筑島平臺(tái)施工，承臺(tái)施工趕在枯水期，直接采用放坡開挖。線路可溶巖廣泛分布，主要存在于泥盆系上統(tǒng)天子嶺（D3t）和上統(tǒng)帽子峰組（D3m）灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r中，現(xiàn)場調(diào)查見明顯巖溶形態(tài)出露，鉆探揭露巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，對(duì)線路影響較大。
二、薄壁實(shí)體墩施工工藝
漠陽江特大橋主墩為薄壁實(shí)體橋墩，邊墩為雙柱式橋墩，尺寸如圖3所示。高，澆筑方法是保證施工和質(zhì)量的關(guān)鍵。根據(jù)技術(shù)積累，為保證質(zhì)量和方便模板拆除安裝，該橋墩須分兩次澆筑：先澆筑超過8m；超過8m的部位單獨(dú)澆筑一次。其中，在完成第一次澆注后，不拆除模板，而是將其作為澆筑墩身的操作平臺(tái)，有效縮短施工時(shí)間，等第二次澆筑完成后，再拆除全部模板，以優(yōu)化施工順序，縮短施工時(shí)間，通過這樣的施工工藝和施工順序提高施工質(zhì)量和安全。1．模板設(shè)計(jì)和安裝墩身模板采用廠制定型大塊鋼模。模板按50、100、200cm等規(guī)格在廠家制作，在現(xiàn)場依據(jù)墩身高度拼裝，減小拼裝誤差，確保施工安全。模板加工完成后在加工廠內(nèi)進(jìn)行試拼裝，以每套模板所有部件通過試拼檢查作為拼裝要求，特別是拼縫的要求必須達(dá)標(biāo)。通過發(fā)現(xiàn)問題和立即按要求整改及再次試拼裝檢驗(yàn)，最后將質(zhì)檢人員驗(yàn)收合格后的模板運(yùn)輸至工地現(xiàn)場組拼，為施工安全提供保障。具體的，模板拼裝前，先用磨光機(jī)將表面打磨平，使其接縫處平整光滑，保證模板內(nèi)表面無銹；之后清掃干凈，涂刷脫模劑；待形成膠狀凝固后（約2h）進(jìn)行安裝。墩身模板采用25t汽車吊分節(jié)吊裝。細(xì)節(jié)在于按照模板出廠時(shí)的編號(hào)順序自下而上逐節(jié)依次拼裝，上下層豎向接縫錯(cuò)開，每節(jié)模板安裝后都認(rèn)真檢查，合格后繼續(xù)安裝下一節(jié)。安裝過程中模板的位置要準(zhǔn)確，接縫要平齊，要保證接縫嚴(yán)密，不露漿，減小安全隱患。模板拼好后進(jìn)行全面測量檢查，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行加固，具體詳見圖4。2．混凝土澆筑混凝土澆筑采用泵車送砼入模方式。為防止混凝土離析，從高處向模板內(nèi)輸送混凝土?xí)r，保證符合以下要求：自由傾落高度不超過2.0m。具體措施是：（1）當(dāng)高度在8.0m以內(nèi)時(shí)，使用多節(jié)串筒，串筒出口距混凝土表面1.5m左右，防止混凝土離析；（2）在串筒出料口下面，混凝土的堆積高度不超過1.0m；（3）墩身平面內(nèi)均勻布料，混凝土頂面高差不得超過0.3m；（4）施工時(shí)混凝土入模速度要嚴(yán)格的控制，最大澆筑速度不得超過1.5m/h，澆筑高度超過10m后澆筑速度控制在1.0m/h?；炷恋臐仓B續(xù)進(jìn)行，如因故必需間斷時(shí)，其間斷時(shí)間小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑的時(shí)間，并經(jīng)試驗(yàn)確定，若超過允許間斷時(shí)間，按施工縫處理。在混凝土澆筑過程中，經(jīng)常檢查模板、鋼筋、沉降觀測點(diǎn)及預(yù)埋件的位置和保護(hù)層的尺寸，確保其位置正確不發(fā)生變形。隨時(shí)觀察所設(shè)置的預(yù)埋螺栓、預(yù)留孔的位置是否有移動(dòng)。若有變形，移位或沉陷立即校正并加固，處理后才能繼續(xù)澆筑。
三、單幅總體施工
漠陽江特大橋左右兩幅主橋上部結(jié)構(gòu)均為（40+2×70+40）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，截面為單箱單室。箱梁粱高、底板自根部至跨中按1.8次拋物線變化，支點(diǎn)和跨中截面設(shè)計(jì)如圖5和圖6所示。每幅橋有3個(gè)T構(gòu)，每個(gè)T構(gòu)有1個(gè)0#塊和8個(gè)懸澆段（單側(cè)），邊跨現(xiàn)澆段長3m，合龍段長度均為2m。施工時(shí)，第2個(gè)T構(gòu)的施工進(jìn)度比第1、3個(gè)T構(gòu)的晚一個(gè)節(jié)段的時(shí)間，避免兩相鄰T構(gòu)懸澆至最后一節(jié)段時(shí)掛籃位置相沖突而造成一側(cè)T構(gòu)窩工現(xiàn)象。為便于掛籃走行，左右兩幅橋的施工進(jìn)度錯(cuò)開兩個(gè)節(jié)段的時(shí)間。單幅連續(xù)剛構(gòu)的工藝流程如圖7。1．0#塊施工0#塊支架模板如圖8所示，0#塊施工工藝流程：（1）支架搭設(shè)；（2）安裝底模、側(cè)模；（3）支架堆載預(yù)壓；（4）綁扎底、腹板鋼筋，安裝波紋管；（5）安裝內(nèi)模及端模；（6）綁扎頂板鋼筋；（7）澆筑混凝土；（8）穿鋼絞線；（9）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋；（10）壓漿封錨；（11）拆除支架。2．掛籃拼裝掛籃采用菱形掛籃，其主要由主桁系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、模板系統(tǒng)五大部分組成。掛籃移籃為整體式移動(dòng)，掛籃的主承重系統(tǒng)與底籃其它各部份均同步一次性就位。掛籃拼裝流程見圖9。3．邊跨澆筑和合攏施工邊跨現(xiàn)澆段采用如圖10所示的支架模板施工。邊跨現(xiàn)澆段支架模板的施工工藝流程：（1）支架搭設(shè)；（2）安裝底模、側(cè)模；（3）支架堆載預(yù)壓；（4）綁扎底、腹板鋼筋，安裝波紋管；（5）安裝內(nèi)模及端模；（6）綁扎頂板鋼筋；（7）澆筑混凝土；（8）穿鋼絞線；（9）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋；（10）壓漿封錨。對(duì)于邊跨合攏段的施工，利用邊跨現(xiàn)澆段支架作為合龍段支架，工藝流程為：（1）安裝合龍段模板；（2）安裝勁性骨架并張拉部分預(yù)應(yīng)力筋；（3）澆筑混凝土；（4）養(yǎng)護(hù)；（5）張拉剩余預(yù)應(yīng)力鋼筋；（6）拆除支架。對(duì)于中跨合龍段，工藝流程為：（1）安裝合龍段吊架；（2）安裝勁性骨架并張拉部分預(yù)應(yīng)力筋；（3）澆筑混凝土；（4）養(yǎng)護(hù)；（5）張拉剩余預(yù)應(yīng)力鋼筋；（6）拆除支架。該橋共涉及六處互通匝道橋，其中處南星樞紐互通A、D匝道跨羅陽高速位置采用大鋼管加貝雷片支撐體系外，其他匝道橋現(xiàn)澆連續(xù)梁均采用滿堂支架法。支架法現(xiàn)澆箱梁施工流程詳見圖11。薄壁實(shí)體墩施工工藝技能保證質(zhì)量，合理優(yōu)化施工過程和工藝，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一。通過關(guān)鍵薄壁實(shí)體墩工藝優(yōu)化控制、模板精細(xì)化設(shè)計(jì)安裝、單幅總體把控、菱形掛籃的應(yīng)用、邊跨澆筑順序優(yōu)化和合攏工藝控制，為跨江橋梁施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，能為類似跨江特大橋施工提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。
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作者:陳松柏 單位:中交四航局第三工程有限公司