摘要:本文介绍淳安县环湖公路上江埠大桥倾斜岩面斜岩面栈桥改现浇梁支架施工。
关键词:栈桥现浇支架,倾斜,裸岩
1、工程简介
上江埠2号大桥0#台~4#墩上部结构为4×40m连续梁,4个墩位于倾斜、裸露的风化岩上,河床起伏较大,1#墩位于近岸处、3#墩位于突出的枯水期露出水面的山脚上,这两个墩无法采用浮式平台施工基础,可选择栈桥法或固定平台法施工基础;2#、4#墩处水深较深,可选择浮式平台法或栈桥法施工基础。经研究比选基础施工采用栈桥法。
2、施工方法的选择
对于40m的跨度的等截面连续梁,梁部施工可采用支架法或移动模架法。该引桥只有4孔,用移动模架显然极不经济,同时受运输和起吊能力限制,移动模架的部分吊重较大的构件也不容易安装,所以不用移动模架法。
结合本工程的实际情况,将基础、梁部施工方案结合在一起,深入进行研究,创造性地提出用与桥位同中线的栈桥施工基础、栈桥接高作为现浇梁支架的施工方法,不但解决了该引桥施工手段的问题,同时方案科学合理经济,为同类型桥梁施工创造了一种新的方法。
基础施工栈桥为直线的单线栈桥,位于桥位上。栈桥两侧各宽4m,中间用10m的连接梁构架将两侧栈桥连接。栈桥全长164m,标准跨为14m,跨墩处跨度为12m,上设一台20墩走行桅杆吊机。9~10#墩为制动墩,最前端延伸至主桥4号墩前9m。栈桥主梁及连接梁构架采用万能杆件拼装而成,吊机走道下设走道梁。基础为Ф120cm钢管混凝土桩基础,每排桩上部设横向桩间联结系,两侧桩外侧焊接支点牛腿,牛腿上安装支点分配梁,栈桥主梁支撑在支点分配梁上。待下部结构施工完成后,先处理加固支承管桩使其承载力达到作为现浇梁支架支墩的要求,然后拆除走行吊机、接高管桩、安装支架梁部及其上分配梁,最后安装外模系统形成现浇梁支架系统进行后续施工。
3、重点难点
本栈桥方案的重点难点是处理加固支承管桩这一环节,因为作为现浇支架支墩,其单桩承载力要求比作为栈桥桩时大得多(作为栈桥桩每桩40吨,作为支架桩每桩要180吨)。在前2根桩沉桩时进行了试验,插打时所遇到倾斜裸露风化岩面,管桩仅能够进尺2~3m,反算承载力在50~60之间,再加大锤击力管桩就会滑移。经研究,施工重点解决两方面问题,一方面确保沉桩时达到栈桥设计所要求的承载力且管桩不能滑移,这是在沉桩时加强施工控制和仔细核算承载力能够达到的目标;一方面是在施做现浇梁支架前对管桩进行加固,所研究的具体方法是在管桩内钻Ф1m孔(一般深度超出护筒刃脚3~4m),再吊放3m长钢筋笼使其一半的高度在刃脚下面、一半在护筒内,最后在孔底灌注水下混凝土,混凝土面高于护筒刃脚3~4m,这样即增加竖向承载力又增强抗滑移能力,使管桩的这两项能力满足作为支架支墩的要求。
4、施工方法及施工顺序
4.1、测量放出1#墩基础位置(位于岸上),1#墩基础采用人工开挖后浇筑扩大基础并预埋预埋件,然后焊接安装管柱完成第一排桩施工。
4.2、测量放出第二排桩桩位,因第二排桩位于岸边,所以先人工挖出各桩桩位,将管桩插入桩位后采用DZJ-240型液压振动锤沉桩,沉桩后安装支点牛腿和分配梁,再安装第一孔栈桥梁构架及连接梁构架;
4.3、在第一孔栈桥上拼装20t走行式吊机,试吊合格后投入使用;再利用栈桥吊机悬拼第二孔栈桥梁到距第三排桩2m处,安装导向架,插打第三排管桩后拆除导向架,安装支点牛腿和支点分配梁,然后安装连接梁构架,让悬拼主梁支撑在支点分配梁上完成第二孔栈桥施工;
5、工序施工及注意事项
5.1沉桩
底节管桩插入着床后,对桩位复测无误后,在导向框四周打入木楔将管桩稳定,然后对锤缓慢松落吊车大钩,利用锤的自重将桩压入河床,等桩停止下沉后,桩锤、桩帽以及管桩的轴线一致,不得有过大偏差,锤对到桩上后,起动夹持器油顶,使夹持器夹紧桩头,桩与锤连接牢固后,开始慢速锤击下沉,至达到50吨承载力后停止。下沉钢管桩过程中,加强观察,如发现偏位和倾斜,应及时停锤分析处理。整个打桩过程中,各值班人员、操作人员,应按照施工规则要求详细、认真作好所有打桩记录,以备查询分析。
5.2钻孔、灌注混凝土
钻机就位:在栈桥主梁支撑上直接横向安装2根I56分配梁,在其上安装钻机钻孔,钻机安装时要求其底座平稳、水平,钻架竖直,且保持钻机顶部的起重滑轮槽、钻头、桩位中心在同一铅垂线上,以保证钻孔垂直度。孔口处偏差不大于2cm。若桩身较长,应根据桩的倾斜度计算出桩底位置,应保证钻头对准桩底中心,以防在钻孔时护筒脱空。
钻孔:钻孔桩采用小型冲击反循环钻机,钻头直径应比钢管桩直径小40cm(钻头直径过大容易刮碰护筒使刃脚下脱空导致管桩下沉)。钻孔时应先对中间钢管桩钻孔,再移到相邻一排管桩钻孔,中间管桩钻孔完毕后再对两边管桩钻孔,严禁相邻两排管桩同时钻孔。采用泵吸排碴,在墩位处设置钻碴船,钻碴外运到指定地点处理。
钻孔灌注桩实测项目
钻孔桩钢筋笼在车间制作好后运至现场安装。在安装钢筋笼前,计算钢筋笼底标高,因钢筋笼只有3米较轻且不用放到孔底,所以采用铁丝吊挂方法安装,同时根据孔底标高和钢筋笼底标高在钢筋笼下部焊接3根φ25螺纹钢筋,确保钢筋笼在护筒底上下各一半,同时也可防止钢筋笼上浮。
桩基混凝土采用垂直导管法进行灌注。导管使用前须进行组装编号,并进行接头拉力和水密试验,确保导管的良好状态。进行水密试验的压力不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。安装导管时注意防止挂碰钢筋笼。
混凝土和易性须满足运输和灌注的要求,检测方法和结果应符合规范要求。水下混凝土灌注高度以进入护筒不少于4m为宜。相邻孔位不能同时施工以防止所钻孔钢管桩下沉,灌注水下混凝土48h后相邻孔方可开钻以防止邻近的作业扰动新灌混凝土。
6、结束语
以上江埠大桥工程为背景,对倾斜裸露岩面上栈桥改现浇梁支架施工技术做了深入的应用研究,取得多项安全可靠、经济适用的成果,丰富了桥梁施工技术方法,具有很高地应用价值。斜岩面栈桥改现浇梁支架技术不但具有很强的适用性和实用性,还具有较高的创新性;研究成果解决了项目施工中的难点和重点问题,确保了工程安全优质高效地完成,同时也为以后同类桥梁施工提供了直接的施工参考技术和间接的解决问题的思路。