□文/王 琿
懸索斜拉橋施工工藝分析
□文/王 琿
某大橋分主橋和懸索裝飾部分,懸索裝飾位于主橋第12#~20#墩之間,采用雙塔雙柱雙索結構。文章介紹主橋與懸索裝飾部分之間的關鍵節點施工工藝及特點。
懸索斜拉;主橋;雙塔雙柱
津秦客運專線支線段某大橋總長1487.06m,主要分主橋和懸索裝飾部分,主橋上部結構采用37~40m裝配式預應力混凝土連續箱梁,每3~8跨為一聯,共9聯,橋寬26m;懸索裝飾位于主橋第12#~20#墩之間,跨徑布置為78m+160m+78m,采用雙塔雙柱雙索結構。全橋下部結構為φ1.2m、φ1.5m、φ1.6m混凝土灌注樁,2m高矩形承臺,1.6m×3.8m和1.8m×4.8m圓端形柱,1.8m和2m寬預應力混凝土蓋梁。
懸索裝飾設置在灤河主河槽位置,懸索裝飾通過吊索與主橋連接。14#、18#索鞍處主纜中心線高程為155.633m,墩承臺頂部高程分別為95.7、96.4m,相應索塔高度分別為59.933、59.233m,索塔直徑2m。索塔塔身采用翻模法分段澆筑。索鞍孔道頂部的混凝土要在主纜架設完成后澆筑,以方便索鞍及纜索的施工。主塔施工控制主要是垂直度控制。
先搭設鋼管支架作為施工平臺,安裝翻模系統,進入正常的施工作業循環。先施工下塔柱和中塔柱,然后安裝索鞍穿索,主纜施工完成后再施工上塔柱和上橫梁。
將操作平臺和模板分成兩大相對獨立體系,以塔吊作動力提升操作平臺,在操作平臺上進行模板拆卸、翻升、安裝等作業,鋼筋安裝、混凝土灌注在平臺上進行。模板設3節,每節高2m。最頂層模板混凝土灌注完畢后,拆卸最底層模板到最頂層上,進行安裝、校正,然后續灌混凝土,就此循環。
機具設備及材料準備。按圖清點、檢查平臺及模板各零部件的規格數量是否符合要求,給水設備提前備好,混凝土拌和、運輸、提升、振搗機具備足。
預埋件準備。各種預埋件提前加工,預埋件掛牌存放,牌上標明安裝順序、部位與數量,以方便使用。
其他準備。測設好索塔控制點,放好索塔底部尺寸大樣。
第1節模板。按塔底截面精確放樣,對基頂線位、標高進行抄平、調平,按模板塊度尺寸在框線上分劃點,按排板圖確定模板的拼裝順序,從縱橫中心點起,依次組裝模板,合龍后再進行抄平、校正,當模板標高≤±2mm,結構中心線誤差≤±5mm后,上緊所有連接螺栓和圍帶鉤頭螺栓。
第2節模板。按第1節模板組裝方法進行,注意企口要相互吻合一致,板縫嚴密,表面平整,組裝達到標準后加固模板,灌注混凝土。
第3節模板。組裝前測量定出索塔縱、橫中心線,模板頂模板企口里的臟物清理干凈,模板離地面有一定高度,搭鋼管腳手架,模板須經檢查驗收合格才能使用。
混凝土采用泵車(高度40m以下)和塔吊(高度40 m以上)灌注,混凝土配制摻加減水劑,以改善混凝土的和易性及緩凝性能,確保混凝土振搗密實。
模板解體。拆除拉桿剝離模板后,將模板及其圍帶解體成大板塊。
模板翻升。先將拆下的模板提升到相鄰上節模板對應位置,將模板清理干凈,待工作平臺提升到1.7~1.8m高度后再提升到安裝位置。
為加快塔身施工進度,主筋接長采用鋼筋等強直螺紋連接工藝,施工中按3節模板為一循環布置豎向鋼筋,鋼筋每板接長1/3。鋼筋焊接時間選擇在混凝土灌注完后和模板翻升之前進行。
灌注完兩節混凝土并安裝操作平臺,用塔吊安裝第3節模板并灌注混凝土,混凝土強度達到10~15MPa后,將操作平臺提升一節高度,把操作平臺固定在第二、三節模板背面的豎向軌道上,鎖定后即可拆除第一節模板,用塔吊起吊安裝第4節模板。
1)鞍部施工。施工進入鞍部附近時,結構變得復雜,鞍部施工外部膺架預埋件數量多,為不影響施工進度,預埋件提前加工,施工到預埋件部位時進行埋設。翻模拆除、鞍部施工塔身施工完畢,拆除模板,露出預埋件,分件拆卸工作平臺。嚴格檢查鋼板頂面標高,符合設計要求后方可進行鞍部施工。
2)塔頂施工。主塔塔頂設置避雷針引線連入地下,安裝照明燈飾,做好防雷和夜間照明安全措施。
3)塔身線形控制。索塔的線形控制主要采用墩外平面控制網的措施,排除日照、霧天、夜間等校模對測量工作的影響,控制要點為:設置橋軸線及高程控制網并精確設置十字護樁;檢查模板時間若在晴天,在上午9:30以前或下午4:00以后,防止日照對塔身影響。
索塔施工時,在承臺和塔身上設永久水準觀測點進行觀測,確定群樁沉降與荷載的關系,作出沉降量與時間的關系曲線,沉降量與樁頂軸力的關系曲線。
施工中,每翻升一次模板,利用全站儀和經緯儀分兩組同時對模板檢查調整,檢查對角線尺寸,控制誤差在3mm以內。
1)施工工序。安裝橫梁支撐牛腿預埋件→提升翻模平臺→拆除已灌混凝土節段兩墩柱間模板→安裝和焊接牛腿→安裝楔塊或墊塊→安裝支撐梁→鋪底模板→安裝扶手及圍欄,掛安全網→綁扎鋼筋→灌注混凝土(與墩柱對應部分同時灌注)→提升平臺→拆除模板→拆除支撐型鋼、牛腿等→組裝兩墩柱間模板→正常翻升。
2)橫梁施工支架布置。橫梁支架由支撐梁牛腿預埋件、貝雷梁4片、碗扣件支架、模板、欄桿等組成。
3)橫梁施工要點
(1)安裝支架梁預埋件。支架梁預埋件采用鋼板焊角鋼而成,利用其將施工荷載傳遞給已澆筑的塔身混凝土上。
(2)安裝支架梁。在支架梁安裝前,先于預埋件上安放鋼墊塊以便于支架梁的拆除;支架梁采用45a工字鋼,用14#槽鋼作分配梁,將支架連成整體;從液壓工作平臺上懸掛施工腳手架吊架。
(3)安裝模板。在支架分配梁上直接鋪放底模板,底模采用大塊竹膠板,側模采用大塊鋼模板。
(4)綁扎鋼筋。用塔吊吊運鋼筋進行綁扎。
(5)灌注混凝土。用泵車(高度40m以下)和塔吊(高度40m以上)灌注混凝土,混凝土摻加高效減水劑,以提高混凝土的早期強度,縮短橫梁施工時間。
懸索斜拉橋是一種集合了懸索橋、斜拉橋優點于一體的橋型,具有跨越能力大、外形美觀、架設方便等優點,在現代大跨度橋梁施工中已經得到了比較充分的應用;在實際操作過程中,考慮到其施工程序和工藝的復雜性,使施工過程更加合理化、科學化。
U445.47
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1008-3197(2011)04-43-02
2011-06-02
王 琿/男,1982年出生,助理工程師,中鐵十八局集團第五工程有限公司,從事工程技術管理工作。