李 強馬春暉姚明發
(1息縣水利局;2息縣住建局)
信陽市浉河二號橋工程北側連接南湖路,南側連接茶韻路,橋梁起點處于兩路岸堤,是一座集交通與景觀于一體的過河交通要道,設計荷載:城-A 級、人群荷載:3.50 kN/m2。主要解決浉河兩岸車輛通行問題,為區域交通的重要環節,對于緩解茶韻路至南湖路交通壓力具有重要意義。
浉河二號橋橋跨布置為:(27+4×44.80+27)m 雙向預應力混凝土變截面連續梁,分兩幅橋布置,每幅寬度12.75 m,雙向四車道,標準橫斷面布置為3.00 m人行道+2.50 m非機動車道+14.50 m機動車道+2.50 m非機動車道+3.00 m人行道。建筑安裝工程費用(總投資)4 912萬元。
①信陽市浉河二號橋位于信陽市浉河之上,橫跨越浉河,交通便利,地勢相對平坦,勘察期間水深1.50~1.80 m。跨浉河二號橋采用六跨預應力混凝土變截面連續結構,與浉河正交,橋梁位于直線段上,主線橋跨全長233.20 m,橋面全寬25.50 m。②主梁為兩向預應力混凝土變截面連續梁,單幅橋采用單箱單室斷面。箱梁頂板寬12.75 m,底板寬5.60~6.00 m。主梁根部梁高2.80 m,跨中梁高1.80 m,按2.0 次拋物線變化。頂板厚0.28 m,底板厚度由跨中0.28 m 按2.0 次拋物線變化到根部的0.48 m。腹板厚度在跨中段為0.50 m,根部為0.70 m。
梁體0、1#塊和直線段采用梁式支架法現澆施工,懸臂梁段采用吊籃懸臂澆筑、合龍段采用鋼支撐鎖定吊籃改制的吊架施工。施工過程中按照監控單位提供各節段施工預抬值調整梁體施工線性,確保梁體順利合龍。
3.2.1 鉆孔樁概況
①Z0~Z6#橋墩兩幅共計14 個橋墩(分兩幅布置,單幅7個),每個橋墩設有承臺及基礎。全橋鉆孔樁共計56 根,Z0#、Z6#橋墩每個承臺布置4 根直徑1.50 m 鉆孔樁灌注基礎。Z0#、Z1#墩樁長12 m,Z2#、Z3#墩樁長9.00 m,Z4~Z6#墩樁長8.00 m。②Z1~Z5#橋墩:承臺尺寸6.50 m(長)×6.50 m(寬)×2.20 m(高)。③Z0#、Z6#橋墩:承臺尺寸7.15 m(長)×6.50 m×2.20 m(高)。
3.2.2 鉆孔灌注樁施工質量控制(規范要求)
①護筒:旋挖鉆機,護筒長根據地質情況,埋深為2.00~4.00 m。埋設護筒時用水平尺檢查垂直度,護筒頂一般高于原地面0.30m,鋼護筒直徑比樁徑大20~40 cm。在護筒的頂部開設1~2個溢漿口,埋設護筒同時要用十字交叉線控制鋼護筒埋設位置,使其準確定位,護筒中心與樁位中心的偏差不得>5 cm,護筒垂直度允許偏差1%。②泥漿比重:旋挖鉆機鉆進過程泥漿比重為1.20~1.30。黏度:一般地層為16~22 s;松散易塌地層為19~28 s。含砂率:新制泥漿≤4%。③鉆孔前,鉆機底盤穩定,鉆頭中心與護筒頂面中心的偏差≤5 cm。④鉆機鉆孔時,孔內水位宜高于護筒底腳0.50 m 以上或者地下水位以上1.50~2.00 m。鉆孔應連續操作,不得中途停頓,因故停頓,則鉆頭應提離孔底5.00 m 以上。鉆頭直徑磨損超過1.50 cm 時,應及時更換、修補。⑤成孔后,孔徑和孔深應符合設計要求,孔位中心允許偏差≤10 cm。傾斜度允許偏差≤1%孔深。灌注混凝土前樁底沉渣厚度<5 cm。⑥導管軸線偏差不超過孔深的0.50%,也≤10 cm。試壓壓力宜等于孔底靜水壓的1.50倍。⑦鉆孔樁采用C35水下混凝土,坍落度為18~22 cm。⑧導管出料口應高于孔底30~50 cm。導管埋入深度≤2.00 m,亦≤6.00 m。水下混凝土應連續灌注,不得停頓。⑨水下混凝土灌注面高出樁頂面設計高程1.00~1.50 m。
3.3.1 施工質量控制要點
浉河二號橋下部結構為承臺+群樁基礎形式,基礎為群樁基礎,每個墩位布置2排共4根直徑1.50 m的鉆孔灌注樁;承臺厚2.20 m,平面尺寸為6.50 m×6.50 m,橋臺采用肋板式橋臺,基礎為直徑1.20 m 嵌巖樁的群樁基礎,縱橋向設置2 排樁,承臺厚度2.20 m。橋墩截面尺寸為4×1.80 m的實體花瓶墩,在上端擴大為6.30×1.80 m。
3.3.2 施工質量控制重點
①主梁懸臂梁澆筑施工質量控制(線型控制):該橋梁在進行施工中各種不可控制的復雜因素都會造成橋梁結構形狀變化和受力變化。經過在懸臂梁施工過程中隊懸臂梁結構進行實時質量控制,可以隨時隨地通過檢測成果對施工過程中的參數進行對應的調整,同時在已澆筑塊段偏離進行質量控制,校正,糾偏,及時調整下一節段的吊籃定位標高。②在橋梁墩身置入0#懸臂梁梁段的鋼筋與0#懸臂梁梁段橫隔板的豎向鋼筋焊接時,要實行單面焊接,焊縫長度為10 d。③橋梁的預應力筋(管道)必須布設足量的定位鋼筋,嚴格按圖紙要求,保證預應力管道的正確位置。④豎向預應力鋼筋管道采用直徑為50 cm塑料波紋管,在壓漿管及其排氣管與一段黑鐵皮管(長40 cm)焊接好以后,再連接波紋管,壓漿管頭與波紋管的連接的地方一定采取用防水膠布纏繞多圈密封,確保密封嚴實。⑤高強度混凝土的配置及其質量控制措施:提高混凝土生產過程的質量控制是確保高標號混凝土質量的關鍵工作。根據高標號混凝土配制及施工控制的實踐經驗。配合比實行P.O52.5R普通硅酸鹽水泥,粗骨料是花崗巖碎石,細骨料是中粗砂,摻加一定比例的摻和料,選擇與水泥相匹配的高效質優復合減水劑,經反復試驗比對來選擇出最佳配合比,便于在施工過程進行質量控制。
3.3.3 施工質量控制難點
浉河二號橋懸臂澆筑段共166 個塊段,合龍口共12 個塊段,施工周期長、循環施工多,質量控制是施工的難點:①先進行橋上游單幅懸臂梁施工,下游單幅懸臂梁施工同上游單幅懸臂梁施工,采取先從兩頭懸臂梁吊籃現澆施工,后中間懸臂梁吊籃施工,最后進行合龍段懸臂梁施工。②浉河二號橋上部結構為單箱單室變高變截面箱形梁,梁底曲線按二次拋物線變化。③主梁箱梁劃分為標準塊段、邊跨當場澆筑段、中部合攏段、0#塊。主梁0#塊段及1#塊段實行整體現場澆筑,實行橋墩頂鋼管模板托架施工,分二次現場灌注;標準塊段實行輕型掛籃施工,實行一次性灌注澆筑完畢,橋梁邊跨實行鋼板模板支架施工,中間部分合攏塊段采用掛籃施工。④0#塊懸臂梁施工質量控制:0#和1#塊節段采取墩頂預埋鋼模板托架施工,分為二次灌注,施工工藝順序是:鋼模托架拼裝—1.20 倍荷載試壓—支底板鋼模板—綁扎鋼筋以及預應力鋼筋—支腹板內外側鋼模—綁扎鋼筋以及預應力鋼筋—安裝頂托架以及鋼模—安裝鋼筋、布置預應力管道—驗收—用商品混凝土,采取泵車輸送并現場澆筑混凝土—進行混凝土養護。⑤0、1#懸臂梁塊段懸臂部分和翼緣底板模板的支撐一定要牢固,底模板與支架分配梁之間采用鍥塊鍥牢固,底模與支架分配梁之間不準有間隙,避免澆筑混凝土時造成模板變形過大,造成安全事故。⑥因為0#塊段懸臂梁梁段內的鋼筋以及預應力管道繁多,主梁混凝土采用C50,嚴格控制混凝土和易性好,嚴格控制坍落度為17~20 cm,初凝時間是7-11 h。
3.3.4 浉河二號橋梁梁體澆筑主要采用懸臂澆筑,采用吊籃施工,合攏段施工質量控制
①在合攏塊段施工過程中實行先進行邊跨合攏,再進行中跨合攏,在邊跨合攏施工過程中中跨懸臂臂端實行掛籃壓重。②在合攏勁性骨架焊接過程中應盡量選擇在最接近合攏溫度(180~200`c)時段期間內進行合攏施工,組織大量施工技術人員和足量焊機同時進行焊接,大大縮短焊接時間;澆筑合攏段懸臂梁混凝土時選擇早晨5-7 點鐘開始澆筑,3 h 內一次性澆筑完畢。同時在懸臂梁端兩側節段實行灑水降溫,在懸臂梁合攏段混凝土澆筑時對壓重水箱安排專人放水,確保平衡施工。③合攏塊段混凝土澆筑施工結束后要重點進行混凝土灑水養護,一直保持箱梁內腹板底板以及頂板灑水濕潤,并且對合攏段兩側相鄰塊節段橋梁進行灑水降溫,規避溫度相差較大從而造成箱梁變形。④在混凝土養護過程中,等到混凝土強度養護達到設計強度的85%以上時,按下列順序張拉縱向頂板、底板預應力;張拉后,立即拆除現澆段模板支架。
該橋是單箱單室變截面箱形梁,梁底曲線按二次拋物線變化,采取懸臂梁吊籃施工新工藝,由于篇幅限制,本文的姊妹篇《信陽市二號橋懸臂梁吊籃施工工藝》將另期刊登詳細介紹懸臂梁吊籃施工新工藝。該橋施工屬高空作業,具有提高施工速度,施工占地小等優點。美中不足的是施工難度大。懸臂梁施工質量控制是該橋建成后達到安全穩定的關鍵環節,更是確保該橋符合設計規范要求、始終處于安全受力范圍內的技術保障。