于喜春
(遼寧省撫順市市政工程設計研究院有限責任公司,遼寧 撫順 113008)
項目完整名稱為:Mindoro West Coast Road Improvment Project,Contract Package VI,Mamburao-Abra De Ilog,全長37.4 km。主要目的:提高現存道路等級,改善行車條件,增加或改善現有道路的附屬結構物。下文著重介紹項目中9座橋梁的施工組織安排和主要施工方法。
該項目新建橋梁9座,表1列出了各個橋梁的樁號、結構形式及基礎類型。由表1可以看出,橋梁位置分布零散,上下部結構形式多樣。根據投標文件,各橋的每個墩、臺的基樁要先做試樁。根據試樁的打入數據確定各橋其余樁的預制長度。
基于該項目橋梁特點,在項目準備階段對以下幾個方面給與了重點關注:
(1)根據項目總體施工計劃以及機械設備情況制定合理的橋梁施工計劃,具體見橋梁施工網絡圖(圖 1);
(2)制定合理的樁基工藝流程;
(3)擬定合理的大梁預制、吊裝工藝;
(4)制定合理的橋面混凝土施工方法。
在制定網絡計劃時,根據打樁設備的情況,把橋樁的打入工作做為網絡圖的關鍵線路,具體見橋梁施工網絡圖(圖1)。在人力安排方面,分為橋樁預制組、打樁組、現場施工組;在大梁吊裝時臨時成立由設備操作手、修理工、測量人員、工程師組成的吊裝組。由于受橋樁打入的制約,在施工初期設置了兩個現場作業組,在高峰時增加到三個,主要負責墩臺施工、大梁預制以及上部結構施工。
設置集中的橋樁預制場,成品樁通過專用運樁設備運送到指定的橋梁現場。底模采用低標號混凝土,表面進行壓光處理,側模采用鋼模板。該項目預制樁有兩種尺寸,分別為40 cm×40 cm和45 cm×45 cm。為了使側模板能夠通用于這兩種尺寸的預制樁,在模板加工時將模板一邊的鋼倒角做成活動的,通用鋼模板外形尺寸為45 cm×244 cm,并專門加工了兩種尺寸的樁尖模板,模板總長度140延長米,滿足同時預制3~4根樁。值得一提的是,Bungahan橋單樁預制長度達到33 m,預制時分成兩節,分別為16m和17m兩段。采用現場干接頭,具體做法是預制時在頭一節樁頭上預留4個直徑50mm、深度95 cm的預留孔道,在第二節樁端面上預埋4根Ф36 mm螺紋鋼筋,當頭節樁打入到適當深度時,開始接樁工作,粘接材料采用環氧樹脂石英砂漿,此種接樁做法具有接樁迅速、接頭強度高、易于操作的優點,一般可在90~120min內開始復打,接頭具體構造見預制樁接長示意圖(見圖2)。

表1 新建橋梁詳情列表


打樁設備為:C&G 70噸機械式汽車吊一臺、TADANO T25液壓式汽車吊一臺,KOBE K35型柴油錘以及其他輔助工具。在沉樁時,當地的常用方法是“打飛錘”(Flying Driving),考慮到“打飛錘”不利于樁的精確定位,實際施工時改為采用沉樁定位器來輔助橋樁的定位。
停打的標準是通過實測最后20擊的平均貫入度來計算極限承載力,極限承載力計算公式如下:

式中:BP——基樁承載力極限值,kN;
W——樁錘活塞的重量,kN;
H——活塞彈起的高度,cm;
P——樁的重量,kN;
S——最后20擊的平均貫入度,cm;
K——最后20擊時樁的總反彈量,cm;
1/3系安全系數。
該項目共有預應力混凝土工字型梁20片,分布在4座橋上,其中25m梁與30m梁橫截面形狀相同,為AASHTO VI—B型,共計12片,36 m梁為AASHTO IV型梁,共8片。大梁的側模板采用鋼模板,底模采用低標號混凝土現澆而成,底模上預留緊固側模用的拉筋孔道,大梁側模板采用上下緊固拉桿,外側加斜撐的方法固定。后張預應力混凝土梁的預制工藝較為成熟,在此不再贅述,下面著重介紹該項目中大梁的安裝。
30 m梁的自重約為50 t,25 m梁的自重約為45 t,而36m梁的自重超過70 t,各橋的大梁都在橋位附近預制。考慮到吊裝設備的狀況和梁的自重,施工中采用兩種施工方案。方案一:大梁轉場以50 t的低平板車車頭作為牽引車,以自制的運梁車作為尾車,大梁吊裝采用兩臺吊車,一為45 t液壓吊車,另一為70 t機械式汽車吊。長度25 m以及30m的大梁安裝采用方案一。方案二:大梁轉場采用兩臺經過改裝的低平板車,其中60 t的低平板車作為牽引車,50 t的低平板車作為被牽引車空擋滑行,吊裝采用70 t機械式吊車與80 t液壓吊車聯合進行,長度36m的大梁安裝采用方案二。相較于方案一而言,方案二在運梁過程中降低了梁的重心,增加了梁在轉場過程中的穩定性,采用兩個大噸位的吊車,使吊裝過程中的安全性得到保證。圖3~圖6示出了兩種方案中大梁在轉場和安裝時的情形。




在該項目9座新建橋梁中,上部結構類型可分成兩種:其一為整體現澆的實心無梁板式橋面,橋面板與橋墩、橋臺剛性連接;其二為簡支的梁板式上部結構。在實際施工中,針對這兩種上部結構形式,分別采用了兩種模板支護體系。
根據橋下河床較淺,每年旱季都有4~6個月的枯水期的特點,對河床稍加整平就可以滿足滿堂式支架支撐要求。具體做法是:傳力桿件采用輕型門式鋼架,輔以Ф2″鋼管、鋼扣件進行橫向加固,承重體系由順橋向排列的輕型槽鋼與橫向排列的3″×5″木枋組成,面板采用厚度為1/2″的膠合板,門式鋼架、承重體系的槽鋼和木枋的間距由計算確定,施工荷載考慮了現澆混凝土重量、施工人員重量、傾倒混凝土的沖擊力以及在澆注時混凝土局部堆高的影響,并適當考慮了一定的安全系數。在支設鋼架前對地基進行整平、夯實處理,采用10 t震動壓路機反復碾壓3~4遍。在門式鋼架的地腳與地基之間,采用鋼板樁作為墊板,實際結果表明,拆除模板后板梁的撓度以及混凝土表面平順度都滿足了規范要求。
對于梁板式上部結構,將安裝就位的大梁作為承重構件。具體做法是:針對無翼板的工型梁,在大梁預制時,在下馬蹄與腹板結合處預留外掛桁架支撐槽,在上馬蹄適當位置預留Ф16 mm拉桿孔道;對于有翼緣的工字型梁,在邊梁預制時,除同樣預留桁架支撐槽外,還需在翼緣上預留豎向的貫穿槽孔,以備安裝外掛桁架之用。外掛桁架及拉桿預留孔的間距需通過計算確定。縱向承重梁采用4″輕型槽鋼,橫向承重梁采用 3″×5″木枋,底模采用厚度為1/2″的膠合板。該套模板支護體系具有安裝重量輕、簡單易行、造價低廉的特點,特別適用于橋下有水的梁板式上部結構橋梁。值得注意的是,在開始上述工作前,要確保橫隔板已經澆筑完成,并具有70%的設計強度。該方案的具體支護方法可參見圖7、圖8。


由于計劃周詳,措施得當,該項目中橋梁的施工始終得以順利進行。橋梁施工前后歷時16個月,扣除中間的兩個雨季,實際施工周期僅為13個月,比項目整體完工提前8個月,為后續工作的順利展開贏得了時間。在施工過程中,能夠始終按照先期制定的網絡計劃來安排生產,重視關鍵線路,使得橋梁的施工一直得以順利執行。筆者感覺到,在橋梁施工過程中,作為施工管理者,要熟悉工作內容,針對結構特點,綜合考慮項目資源,合理制定施工方案,一定能夠收到良好的經濟效益。