綜合管廊橋梁施工技術(shù)研究

郭宏偉

摘 要 本文結(jié)合武漢武九北綜合管廊工程實(shí)例，對管廊橋上跨羅家港明渠施工技術(shù)開展技術(shù)研究。通過對管廊橋現(xiàn)澆施工方法進(jìn)行深入分析研究，并根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行方案優(yōu)化調(diào)整，獲取最佳的橋梁基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)滿堂支架施工方法。大大減輕了橋梁施工對羅家港明渠以及周圍建筑物的影響。

關(guān)鍵詞 管廊橋;滿堂支架施工;明渠

引言

武漢武九北綜合管廊工程在原武九鐵路紅線范圍內(nèi)，管廊軸線幾乎與鐵路線路中線重合。在羅家港明渠處，管廊結(jié)構(gòu)與既有鐵路剛架橋沖突，需拆舊建新，施工作業(yè)面小，環(huán)保要求高，難度較大。施工中，我們對如何破解現(xiàn)實(shí)難題，保證施工效果展開技術(shù)研究，并提出使用“懸臂梁基礎(chǔ)”技術(shù)替代加固土基礎(chǔ)。通過施工前試驗(yàn)驗(yàn)證和在施工過程中不斷優(yōu)化調(diào)整，形成適用于武漢武九北綜合管廊工程管廊橋施工技術(shù)。

1工程概況

武漢武九北綜合管廊C段在CK1+304.5-CK1+335.5采用橋梁形式上跨羅家港明渠，現(xiàn)狀羅家港明渠呈矩形斷面，渠底寬20m，底標(biāo)高15.8m，常水位17.8m。

根據(jù)綜合管廊布局，本段管廊為三艙管廊，橋梁全長31m，計算跨徑29.8m，橋面寬度為20.1m，管廊截面尺寸分別為4.1×4.6m、8.1×4.6m、3.9×4.6m。

橋梁橋跨結(jié)構(gòu)為單跨31m的現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土框架，橋梁全寬20.1m，梁高4.6m;下部結(jié)構(gòu)采用輕型橋墩，橋臺下設(shè)直徑1.8米的鉆孔灌注樁，樁基類型為嵌巖樁，如圖1。

2管廊橋施工技術(shù)

2.1 橋臺基坑開挖及支護(hù)施工

橋臺施工前應(yīng)已完成橋臺兩側(cè)9.5m范圍內(nèi)的拉森鋼板樁（樁長15m）以及SMW工法樁（樁長17m）。開挖作業(yè)采用挖掘機(jī)配合自卸汽車運(yùn)輸，輔以人工清槽。基坑順管廊方向采取放坡開挖的形式，有水影響時應(yīng)設(shè)置排水溝和匯水井，以保證橋臺的正常施工[1]。

2.2 管廊橋梁施工技術(shù)

（1）施工工藝流程

管廊支架搭設(shè)-支架預(yù)壓-模板安裝及調(diào)整-鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝-混凝澆筑及養(yǎng)生-張拉壓漿-支架模板拆除。

（2）支架搭設(shè)

由于原有框架橋?qū)挾炔粔颍扇冶坌问剑谟覀?cè)使用雙拼I56a工字鋼，工字鋼靠近線路中心處使用膨脹螺栓（間距50cm）錨固，然后再鋪設(shè)下層I56a縱向工字鋼，工字鋼間距60cm每道，工字鋼鋪設(shè)完成后，每間隔2m使用[10槽鋼連接一道。然后搭設(shè)60cm高碗扣式滿堂支架，支架間距在腹板處為30cm×60cm，在艙室處為60cm×60cm。

（3）支架預(yù)壓

為確保支架穩(wěn)定，保證施工質(zhì)量安全本支架采用兩次預(yù)壓，在支架底部縱向I56工字鋼鋪設(shè)好后，先預(yù)壓第一次，第一次觀測合格后，再搭設(shè)鋼管支架、鋪設(shè)底模板進(jìn)行第二次預(yù)壓[2]。

1）預(yù)壓重量：預(yù)壓分3級加載，第1級加載為預(yù)壓荷載值的60%，第2級加載為預(yù)壓荷載值的80%，第3級加載為預(yù)壓荷載值的120%（全部加完）。縱向吊裝預(yù)壓時，預(yù)壓重物應(yīng)從跨中向橋梁兩端吊放;橫向吊裝預(yù)壓時，預(yù)壓重物應(yīng)從橋梁中心線開始向橋梁兩邊進(jìn)行。預(yù)壓重物吊放原則是：先中間后兩邊或兩端，縱橫方向同時對稱吊放預(yù)壓。

2）支架預(yù)壓流程：第一次預(yù)壓→沉降觀測點(diǎn)布設(shè)→初始數(shù)據(jù)測量→加載預(yù)壓塊總重量60%→沉降變形觀測→加載預(yù)壓塊總重量80%→沉降變形觀測→預(yù)壓塊總重量120%→沉降變形觀測→卸載→支架搭設(shè)及驗(yàn)收→沉降觀測點(diǎn)布設(shè)→初始數(shù)據(jù)測量→加載預(yù)壓塊總重量60%→沉降變形觀測→加載預(yù)壓塊總重量80%→沉降變形觀測→預(yù)壓塊總重量120%→沉降變形觀測→卸載→變形觀測→模板標(biāo)高調(diào)整。

3）預(yù)壓觀測點(diǎn)布置：在堆載區(qū)設(shè)置系統(tǒng)測量點(diǎn)，應(yīng)在沿橋梁長度方向每四分之一跨徑的距離設(shè)置一個觀測斷面。每個觀測斷面，應(yīng)在底板和腹板的中線上，布設(shè)觀測點(diǎn)。在堆載預(yù)壓前就應(yīng)設(shè)置好觀測點(diǎn)并測量出原始標(biāo)高，堆載預(yù)壓到位后再次測量觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)，從前后兩次觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)分析支架彈性變形量、支架非彈性變形量的變化幅度。

4）沉降觀測方法：預(yù)壓加載前先測原始標(biāo)高，分級堆載預(yù)壓時，每一級堆載預(yù)壓完成后應(yīng)立即停，并在12個小時后，測量觀測點(diǎn)的沉降平均值小于2mm，才能進(jìn)行下一級的堆載預(yù)壓。待支撐體系沉降穩(wěn)定以后，測出支架變形量參數(shù)。堆載預(yù)壓最終完成后，每隔24小時進(jìn)行一次沉降觀測，并應(yīng)記錄各觀測點(diǎn)的標(biāo)高并計算支架沉降量。

（4）預(yù)應(yīng)力管道安裝

本項目橋梁預(yù)應(yīng)力壓漿孔道預(yù)埋時，采用波紋管多段連接，為保證接頭質(zhì)量，在接頭處使用外套套接，在接頭處和外套與接頭搭接處用防水膠帶纏繞結(jié)實(shí)。具有足夠的剛度和密水性，澆筑混凝土?xí)r，避免混凝土漿液沿縫隙滲入管道造成堵塞[3]。

波紋管安裝完成后，要在波紋管內(nèi)穿入內(nèi)管，作為襯芯，避免在鋼筋和澆筑混凝土施工時造成管道壓扁或破損，從而避免后期穿束時預(yù)應(yīng)力鋼絞線發(fā)生穿不過的現(xiàn)象。

（5）混凝土澆筑

梁體采用C55（P8）混凝土，在混凝土澆筑前，應(yīng)對支架、模板、預(yù)應(yīng)力筋管道、鋼筋、混凝土材料、配合比、機(jī)械設(shè)備情況進(jìn)行全面檢查。

澆筑主梁時特別注意底板應(yīng)從靠近線路中心側(cè)朝外側(cè)澆筑，腹板應(yīng)先澆筑靠近線路中心側(cè)腹板，然后在澆筑另一側(cè)腹板。

（6）支架拆除

各階段支架的拆除由技術(shù)人員指揮，內(nèi)模板支架在強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度75%，方可拆除，底板支架必須在張拉完縱向鋼束后及砼強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計強(qiáng)度后進(jìn)行。支架拆除時從兩端向中間拆除：①先旋松可調(diào)頂托，使模板脫落，拆除底模及方木;②從翼緣到底板依次拆除滿堂支架;③拆除縱向工字鋼[4]。

3結(jié)束語

在武漢武九北綜合管廊工程施工中選擇采用支架進(jìn)行管廊橋施工，合理利用了既有構(gòu)筑物作為支架基礎(chǔ)，減小了施工對環(huán)境的影響;通過嚴(yán)格的荷載試驗(yàn)驗(yàn)證了支架強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，確保了施工安全，綜合效益顯著。

參考文獻(xiàn)

[1] 城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范：GB50838-2015[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[2] 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范：GB50204-2015[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[3] 城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范：CJJ2-2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018.

[4] 建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范：JGJ166-2016[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.