1. 工程概況
上海崇明越江通道工程南起上海市浦東新區外高橋東的五號溝,經長興島中部新開港至崇明陳家鎮奚家港西,全長25.5km, 采用“南隧北橋”方案,北港長江大橋長約9.6 Km,其中非通航孔橋深水區長3710m為本標段施工范圍。施工區域潮流的運動形式為往復流,且落潮流歷時長于漲潮流歷時、落潮流流速大于海潮流。本地區屬于東亞季風盛行區,全年偏北和偏東南風盛行;
2. 墩柱吊裝施工的幾項技術關鍵
2.1測量控制
2.1.1垂直度及平面位置控制
事先在墩柱四個側面上標記出實際的中心位置,并畫“ ”作為標記。墩柱安裝時,通過定位短柱控制墩柱的安裝位置,墩柱的垂直度控制可在相鄰承臺上安置全站儀,先用鏡頭對準下部軸線,檢查軸線的對齊精度,然后抬高鏡頭檢查墩柱的垂直度。另一個方向的位置和斜度,可在側面承臺上安置全站儀,先用鏡頭對準下部軸線,檢查軸線的對齊精度,然后抬高鏡頭檢查墩柱的垂直度。將側面承臺全站儀重新架設到墩身外邊線10cm位置,觀測墩身扭面,達到控制墩身軸線偏位的目的。記錄數據,換算墩身支撐點和導向點墊片厚度。
調整垂直度時墊片厚度公式:h=■×△X
h-墊片高度;B1-支撐點間距;H-墩身高度;△X-軸線頂部偏位。
頂(中)層墩柱的安裝定位同樣采用導向短柱強制對中的方法,墩柱的垂直度控制方法同底層墩柱。
2.1.2高程控制
導向短柱的頂面標高,采用水準測量方法測點確定的高程控制,預制墩柱的高度為固定值。故此,根據導向短柱的頂標高確定墩柱的標高。
頂(中)層墩柱的標高確定,采用水準高程的方法確定
2.2墩柱安裝后的臨時支撐
墩柱安裝的導向與支撐利用布置于長邊的四個支撐短柱和短邊的兩個導向短柱,支撐短柱兼有導向作用。導向短柱和支撐短柱能夠控制上節墩柱的平面位置和高程。在支撐導向、短柱制作時,導向終點位置預留1cm的富余量,用以調整短柱和墩柱的制作誤差。
首先,進行測量控制線放線工作。底層墩柱短柱的安裝定位采用全站儀坐標放樣的方法,在承臺頂面放出墩柱中心十字線,并彈出墨線標記。采用水準測量的方法,測放導向短柱的安裝的一個已知高程。
通過測量控制十字線,反算預制短柱安裝邊線,用鋼卷尺量出相應尺寸,用線繩掛線。
其次,鑿毛、找平、安裝。砂漿強度達到10MPa后,根據短柱安裝控制線,將短柱依次安裝正位,因短柱預制誤差和找平誤差,可能墩柱垂直度不滿足要求,安裝時使用透明水管找平,用不同厚度的鋼板墊高,垂直度控制采用垂球掛線安裝。
短柱安裝完畢后,在承臺頂將φ32鋼筋插入φ10cm預留孔內,再灌漿錨固。
最后,在承臺預留槽內墩柱四角預先放置四個100t液壓手動千斤頂。
2.3 多節墩柱安裝的工作平臺及桁架樓梯
2.3.1工作平臺
對于分節安裝的墩身,需待墩座混凝土達到設計強度后,安排其上節墩身安裝。操作平臺安裝前,首先在多功能駁上拼裝,拼裝完成后整體吊裝,利用四個吊裝孔和兩個透氣孔,采用推拉盒形式支撐上部荷載,從而形成安裝上節墩身和澆注濕接頭的作業平臺。
2.3.2桁架樓梯
施工人員上下墩柱采用在承臺上面搭設桁架樓梯,搭設高度同操作平臺,安裝于墩身側面,從下至上依次安裝,采用法蘭盤及螺栓連接,底部固定采用在承臺上埋16根φ16膨脹螺栓固定,中間部位采用支撐梁與墩柱連接。樓梯安裝前先在承臺上鋪設3mm厚膠皮板,防止樓梯磕碰承臺及樓梯上銹蝕水污染承臺表面。樓梯立柱要鋪墊平穩,不得懸空。
2.4 吊索具配備
頂節墩身吊運采用專用吊梁。專用吊梁由吊架箱體梁、121根φ7mm平行鋼絲束和冷鑄錨具組成(總長5.5m)。LM7-121平行鋼絲束其標稱破斷荷載為7777.6kN。
中節和下節墩身吊運選用專用鋼吊架吊鋼銷(采用合金鋼材質)工藝。上扣選用貴鋼光面鋼絲繩,規格為8×61 φ106mm,凈長5.5米,4根,其最小破斷拉力P=5440KN。下扣采用8根鋼絲繩雙折使用,選用貴鋼光面鋼絲繩6×37 φ56mm,凈長度L=9米,其最小破斷拉力為1790KN。
3. 墩柱吊裝施工流程
為了減少水上環境對長江大橋海上施工的影響,盡可能地減少水上作業工作量,墩身采用在橫沙預制場預制,現場用大型起重船安裝現澆濕接頭的施工方案。
4. 吊裝施工
4.1 船舶駐位
輔助安裝駁駐位在承臺一側,起重船垂直橋軸線向落流方向駐位,輔助定位駁駐位在起重船左側,裝運墩身5000t運輸駁駐幫靠在定位駁上。
4.2 鋼臺座分離
先將墩柱底部四角預埋的2根Φ32加固鋼筋采用氣焊切斷,使鋼臺座和墩柱無任何連接;再用鋼絲繩把鋼臺座底部與船舶底板加固工字鋼固定。墩柱砼與鋼臺座無連接后,通過墩柱外側鋼爬梯,8名起重民工上到墩柱頂部,順穿銷子用爬梯下到吊裝孔位置穿銷子。銷子穿好后,人員從外側爬梯下到船上,然后用650t起重船從駁船上緩慢起吊墩柱,同時用大錘敲打鋼臺座使其分離。
4.3 起吊安裝
調整船位及起重船扒桿的變俯,將墩柱吊至對應的承臺上方,緩緩落鉤,當墩柱降低至距支承短柱和導向短柱頂面45cm時停止落鉤,調整起重船扒桿的變俯和連接在墩柱上的纜風繩,使墩柱對準導向裝置緩慢下落,依靠導向裝置使墩柱基本就位后停止落鉤,測量人員進行偏位及垂直度觀測。記錄偏差,推算支撐點及導向點墊片厚度,將墩柱重新起吊少許,在相應導向短柱上焊接同偏差數值厚度的鋼板,再次將墩柱放下,起重船落鉤使墩柱完全落在支撐短柱上,施工人員進入墩身空腔內對支撐部位不實的重新塞入鋼板,同時臨時焊接部分鋼筋加固,每個角點各焊接4根φ32鋼筋,安排起重人員卸鉤進行下一節安裝。
5. 墩柱吊裝質量情況
墩柱安裝控制主控項目全部符合施工規范及設計要求,一般項目基本滿足要求。安裝正位率達到優良水平。
結語
在長江大橋墩身施工中,打破常規工藝,大量采用預制、分節安裝施工,避開了水上現澆施工的一切不利因素,將大量的施工安排在預制場完成,這樣不僅減少了海上施工作業量,而且加快了進度,縮短了工期。
通過實踐證明,此預制安裝施工是成功的。并在施工中積累了一套實用技術,為類似工程的施工積累了寶貴的經驗。
(作者單位:江蘇交通工程咨詢監理有限公司)
China’s foreign Trade·下半月2012年11期