摘 要:主要從施工方法、適用范圍和方法優(yōu)點(diǎn)三個方面介紹羅細(xì)坡大橋主拱圈施工方法,是一種水道施工拱橋時施工方法的良好補(bǔ)充。
關(guān)鍵詞:水道;拱橋施工;主拱圈
1 前言
羅細(xì)坡大橋跨水而建,全長157米,為2-13米鋼筋混凝土空心板+1-90米現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱形拱+2-13米鋼筋混凝土空心板。
主拱圈施工是整座大橋施工的重中之重,擬采用在水中設(shè)鋼管樁平臺,在平臺上搭設(shè)滿堂支架的方法進(jìn)行施工。
2 施工方法
這種施工方法主要施工工藝流程為:首先施工水中平臺,其次搭設(shè)腳手架鋼管支架,最后施工拱圈混凝土。具體為:在河床里插打螺旋鋼管樁,在鋼管樁上安裝型鋼橫梁和縱梁,在縱梁上搭設(shè)腳手架鋼管支架,支架上下均設(shè)頂托以調(diào)整鋼管架高度,在上部頂托上安放楔形木塊,鋪設(shè)底模,安裝鋼筋,施工拱圈混凝土。
2.1 水中平臺施工
將各種施工設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,即可開始施工水中平臺。
首先,在岸上插打一排螺旋鋼管樁,然后用槽鋼一端焊接在鋼管樁上,向水面方向伸出,施工導(dǎo)向架,每施工一排導(dǎo)向架,即可利用吊車吊起振動錘插打鋼管樁,然后再接長導(dǎo)向架,逐漸向河道中延伸,插打完所有的鋼管樁。鋼管樁插打時必須按照計(jì)算結(jié)果,穿過覆蓋層,置于河底基巖上。
然后在所有的鋼管樁之間焊接縱橫向聯(lián)系,聯(lián)系采用普通槽鋼,焊接時注意分層安裝,使所有鋼管樁形成群樁結(jié)構(gòu),加強(qiáng)穩(wěn)定性。
最后在鋼管樁上放置工字鋼橫梁,工字鋼與鋼管樁之間可采用焊接加固,在工字鋼鋪設(shè)槽鋼,槽鋼按滿鋪處理。至此,水中平臺施工完成。
2.2 鋼管支架施工
2.2.1 支架搭設(shè)。支架采用滿堂式扣件式支架,基礎(chǔ)置于平臺縱梁。支架搭設(shè)采用“鋼管扣件”式滿堂腳手架,由立桿、水平桿、掃地桿、加強(qiáng)支撐、連接扣件、剪刀撐、底托和頂托組成,其結(jié)構(gòu)形式如下:縱向立桿間距為60cm,底板橫向立桿間距為60cm,腹板橫向立桿間距為45cm,在高度方向每間隔1.2m設(shè)置一排縱、橫向聯(lián)接橫桿,使所有立桿聯(lián)成整體,為確保支架的整體穩(wěn)定性,在腹板位置每4排橫向立桿和每5排縱向立桿設(shè)置一道剪刀撐,在底板位置每5排橫向立桿和每5排縱向立桿設(shè)置一道剪刀撐;立桿鋼管搭接位置盡量靠近支架的上部,并采用雙扣件搭接;支架搭設(shè)好后,在立桿上口安裝可調(diào)頂托,用來調(diào)整支架高度和拆除模板,頂托可調(diào)范圍為20cm,頂托頂面鋪設(shè)方木,底模采用竹膠木模;由于竹膠模板的剛度較小,為保證底板的平整度,縱向上底模下用鋼管進(jìn)行加密,間距20cm。
2.2.2 支架的加載。現(xiàn)澆支架的加載方式采用水箱進(jìn)行加載,在支架搭設(shè)時接長部分立桿,將支架頂面搭設(shè)成臺階狀,作為水箱放置的平臺;支架鋼管要與水箱調(diào)平支架要分開,以便在預(yù)壓完成后可拆除調(diào)平支架直接在現(xiàn)澆支架上安裝拱圈底模。
預(yù)壓時加載順序完全模擬拱圈混凝土的澆筑過程,預(yù)壓完成后即可卸載,卸載按加載順序逆向進(jìn)行。
2.3 拱圈混凝土施工
2.3.1 底模的安裝及鋼筋的綁扎。安裝底模和側(cè)模。底模和側(cè)模鋪好后綁扎、焊接鋼筋。主筋采用搭疊式焊接,兩連接鋼筋軸線重合雙面焊縫,長度不小于5d。注意保證保護(hù)層厚度及縱向筋位置、間距準(zhǔn)確。自底板伸出的肋板、橫隔板筋可以鋼管臨時夾固。用定型鋼模安裝底板側(cè)模及肋板、橫隔板下倒角模板,在拱圈現(xiàn)澆支架上搭水平鋼管架,安裝輸送管至跨中,以人工擺動進(jìn)行施工;拱腳段因坡度較大,需上壓木模防止混凝土流至低處。兩岸同時由拱腳段開始澆筑,對稱澆至拱頂合攏,注意控制底板厚度,底板全部澆筑完畢后按照肋板及橫隔板→頂板及立柱座的順序進(jìn)行施工,澆筑方法及步驟與底板相同,亦須分環(huán)施工整體澆筑合攏,肋板上下游兩端由滿堂架搭斜撐管伸出安裝側(cè)模,因肋板厚僅20cm,振搗須特別注意,澆筑時可設(shè)專人用小錘敲擊模板,檢查混凝土密實(shí)情況。
2.3.2 混凝土的澆筑。為了施工安全,考慮支架受荷載及溫度等因素影響下的應(yīng)力、應(yīng)變和位移情況,確保安全順利地澆筑拱圈,將箱形截面拱圈采用分環(huán)澆筑,施工澆筑程序?yàn)椋ǚ秩危合葷驳装澹ǖ谝淮危贊哺拱搴蜋M隔板(第二次),最后澆筑拱圈頂板及拱上排架底梁(第三次)。以上澆筑程序均由拱腳向拱頂對稱進(jìn)行,在澆筑過程中需跟蹤觀測,具體觀測步驟見后。
在拱圈施工全過程中必須加強(qiáng)對各監(jiān)控點(diǎn)的觀測,必要時可通過調(diào)整支架應(yīng)力以改變荷載分配情況。拱圈成型后測量各高程控制點(diǎn)及立柱座標(biāo)高,掌握支架、拱圈變形量,以符合橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高。在進(jìn)行拱圈混凝土澆筑施工前應(yīng)作好充分準(zhǔn)備,精心統(tǒng)籌安排人、機(jī)、料,保證施工連續(xù)不間斷的進(jìn)行,確保構(gòu)造物的內(nèi)在、外觀質(zhì)量滿足規(guī)范要求。
2.4 施工工程監(jiān)控
2.4.1 支架的監(jiān)控。因?yàn)橹Ъ鼙容^高,扣件在拼裝過程中,特別注意扣件的偏移,扣件要保持水平。應(yīng)對支架的變形、位移、節(jié)點(diǎn)和卸架設(shè)備的壓縮及支架平臺的沉陷等進(jìn)行觀測,如發(fā)現(xiàn)超過允許值的變形、變位、應(yīng)及時采取措施予以調(diào)整。
2.4.2 拱圈混凝土澆筑過程的監(jiān)控。(1)嚴(yán)格控制拱板厚度,要求誤差取正值,且不超過0.5-1.0cm。施工澆筑過程中的嚴(yán)格觀測:橫軸線縱向觀測防止拱架偏移;在拱圈1/2、1/4、1/8處設(shè)左中右觀測點(diǎn)觀察澆筑過程拱架沉降值;根據(jù)澆筑混凝土荷載饒度值、曲線異常情況調(diào)整。(2)配備發(fā)電機(jī),并在事先進(jìn)行檢修試用,防止電壓不中或突然停電,造成質(zhì)量事故。(3)加強(qiáng)噴水養(yǎng)生工作。
2.5 拱上建筑施工
拱上立柱、橫墻及蓋梁采用支架現(xiàn)澆施工,其施工順序應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)加載程序進(jìn)行。使施工過程中的拱軸線與設(shè)計(jì)拱軸線盡量吻合,支架應(yīng)先卸除。根據(jù)施工驗(yàn)算由拱腳至拱頂均衡、對稱施工,并加強(qiáng)施工觀測。拱上立柱、橫墻混凝土澆筑應(yīng)在拱圈混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以后進(jìn)行。矮立柱和橫墻一次澆筑成形。高立柱視具體情況分若干節(jié)澆筑成形,蓋梁采用支架立模一次澆筑成形。砼澆筑采用砼送入模,插入式振搗器振搗密實(shí)。
3 適用范圍
施工跨水拱橋時,常常因?yàn)椴蝗菀渍莆蘸哟哺采w層情況,包括地質(zhì)、厚度等,以及水中搭建施工平臺困難等原因,采用支架施工法難度很大。并且,如果覆蓋層較薄,則打入的鋼管樁不能滿足摩擦力要求,不能滿足拱圈傳遞下來的荷載。如果拱圈很高,則考慮到失穩(wěn)風(fēng)險也不建議采用這種施工方法。但是,如果遇到水深不深的情況,河床覆蓋層的情況比較容易勘測,施工道路通暢,可以將合適的設(shè)備運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,則可以采用本文介紹的平臺加支架的施工方法。因此,這種方法適合水下地質(zhì)情況明確,覆蓋層較厚,摩擦力大,拱圈較矮的跨水拱橋施工。
4 方法優(yōu)點(diǎn)
水中平臺加支架法與其它常用的拱圈施工方法相比,例如普通滿堂支架法、拱架法等,如果滿足了上節(jié)敘述的適用條件,則具有一定的優(yōu)勢。
4.1 這種施工方法比起滿堂支架法來說,可以在水中搭設(shè)支架,而滿堂支架法一般來說不能直接在水中搭設(shè),因此適用范圍較廣。
4.2 比起拱架施工法,這種施工方法需要施工的附屬設(shè)施較少,不用像拱架施工法一樣必須施工吊裝系統(tǒng)和扣掛系統(tǒng),需要注意的技術(shù)和安全點(diǎn)均較少。
4.3 施工方法容易掌握,這種施工方法只要對普通施工人員進(jìn)行常規(guī)的培訓(xùn)后即可迅速上崗,不需要太多特殊工種。施工進(jìn)度較快,有利于加快施工進(jìn)度。
4.4 運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ苫厥战^大部分材料,有利于節(jié)約成本。
5 結(jié)束語
水道施工拱橋比較麻煩,有很多受到制約的地方,本文所介紹的施工方法相比較而言,可克服很多制約,成本也相對較低,可作為類似情況下拱橋施工的借鑒。
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