XX大橋南引橋起點位于順德河道南大堤,經(jīng)勒流稔海村和扶呂村,終點與港口路相接,起止里程K1+800~K3+088.756,項目主橋梁工程設(shè)計為15*30m簡支箱梁,長度450米。其中墩身共計56個,蓋梁28個,蓋梁長11.8m,寬2m,高1.75m,墩柱加厚區(qū)高2.25m,蓋梁頂面水平,側(cè)面及底面邊角處均采用15cm×15cm倒角,蓋梁外側(cè)懸臂265cm。蓋梁均采用C40混凝土,單個蓋梁混凝土方量43.7m3,鋼筋6.4t。蓋梁距離地面高度3~9m。
圖1 蓋梁正面圖
圖2 蓋梁側(cè)面圖
1目的
傳統(tǒng)蓋梁多采用支架法施工,主要工藝流程:地基處理→支架搭設(shè)→安裝底模→預(yù)壓→鋼筋綁扎→側(cè)模及預(yù)埋鋼筋安裝→澆筑混凝土。此方式不僅繁瑣,施工成本大、施工工期較長、安全風(fēng)險高。
減少蓋梁施工成本,縮短施工工期、降低安全風(fēng)險是蓋梁施工工藝改進(jìn)的主要目的。
2思路
蓋梁支架法施工必須先對地基進(jìn)行處理,菊花灣大橋蓋梁共計28個,每個蓋梁均需要地基處理,費用較大,蓋梁高度較高,腳手架的投入量較大。而穿心鋼棒法施工,主要利用墩柱自身的承載力支撐蓋梁模板的重量,有效的解決地基處理和支架投入的費用。
蓋梁鋼筋現(xiàn)場綁扎時間較長,均處理高空作業(yè),安全風(fēng)險較高。而蓋梁鋼筋在鋼筋場綁扎成型后整體吊裝就位,大大縮短的高空作業(yè)時間,降低了安全風(fēng)險,提高施工效率。
3工作原理
蓋梁無支架法施工及鋼筋整體安裝,是在墩柱上設(shè)置預(yù)留孔,安裝鋼棒通過鋼棒把力傳遞到墩柱的施工方法,鋼筋整體安裝,是通過在鋼筋場提前將蓋梁鋼筋綁扎成型,通過吊車整體進(jìn)行安裝,減少了高空作業(yè)的時間,提高了施工效率,降低了安全 風(fēng)險。
施工工藝
蓋梁施工支架采用墩身預(yù)埋鋼棒,利用預(yù)埋鋼棒搭設(shè)蓋梁支架。在墩柱頂向下1.33m(到PVC管底)高度垂直于蓋梁軸線沿墩身徑向預(yù)埋安裝鋼棒的孔洞,預(yù)留孔洞采用PVC材料,管內(nèi)徑為160mm,模板安裝前將管口封堵,避免管內(nèi)被混凝土充填。承重支撐采用直徑為140mm穿心鋼棒,在棒上支設(shè)鋼楔塊為調(diào)整體系高度用,在鋼楔塊上架設(shè)HM588型鋼作為支撐系統(tǒng)縱梁。在縱梁HM588上設(shè)置Φ18螺栓孔與鋼楔塊栓接,縱梁上橫向按500mm間距架設(shè)I16工字鋼做為分配梁,分布梁兩端各留出1.0m作為施工操作平臺,平臺上滿鋪3cm木板,平臺四周設(shè)欄桿并掛設(shè)防護(hù)網(wǎng),防護(hù)網(wǎng)高度1.2m,蓋梁鋼底模鋪設(shè)在分配梁上。
蓋梁無支架施工及鋼筋整體安裝工藝_4圖3墩柱預(yù)埋預(yù)埋孔 圖4鋼板及調(diào)節(jié)塊安裝
01鋼棒安裝
鋼棒采用高強度鋼棒,需在專業(yè)的熱處理廠進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,處理后的強度應(yīng)滿足規(guī)范要求。鋼棒直徑14cm,單根鋼棒長2.5m(墩柱每側(cè)伸出50cm),鋼棒采用吊車起吊,人工站在升降車或梯籠內(nèi)安裝,穿鋼棒時兩邊伸出50cm±5cm,為便于鋼棒安裝和拆除,在鋼棒的一段焊接一吊環(huán),吊環(huán)與鋼棒之間焊接穩(wěn)固、牢靠。
圖5 鋼棒吊環(huán)示意圖
02調(diào)節(jié)塊與縱橫梁安裝
調(diào)節(jié)塊采用鋼板焊接制作而成,最大調(diào)節(jié)6cm,為了使鋼棒和調(diào)節(jié)塊充分接觸,調(diào)節(jié)塊的底部設(shè)置呈半圓形(見下圖),在調(diào)節(jié)塊上架設(shè)HM588型鋼作為支撐系統(tǒng)縱梁,為確保調(diào)節(jié)塊穩(wěn)定,在鋼棒與調(diào)節(jié)塊之間焊接楔形塊,防止調(diào)節(jié)塊滑移;在縱梁HM588上設(shè)置Φ18螺栓孔與調(diào)節(jié)塊連接,縱梁頂部安裝16工字鋼作為橫向分配梁,間距0.5cm。
圖 6調(diào)節(jié)塊卸載前 圖7 調(diào)節(jié)塊卸載后
圖8 蓋梁施工圖
03支架平臺
①作業(yè)平臺布置
蓋梁長11.8m,寬2m,每側(cè)留出1.5m的人行通道和作業(yè)平臺,作業(yè)平臺采用3mm厚鋼板滿鋪,具體布置圖如下圖所示。
圖9 作業(yè)平臺布置圖
②登高設(shè)備
本工程蓋梁施工登高主要采用梯籠,梯籠安裝前應(yīng)先打好梯籠混凝土基礎(chǔ),并做好錨筋預(yù)埋。梯籠與蓋梁支架不得采用受力連接而密貼,采用腳手板進(jìn)行連通上下出口即可。
圖10 梯籠示意圖及實物圖
04底模安裝
蓋梁底部支架采用采用鋼管加頂托,頂托頂部設(shè)置10cm*10cm方木,鋼管橫向間距50cm,縱向間距60cm。蓋梁兩側(cè)底模采用三角桁架支撐,三角桁架由模板廠家統(tǒng)一加工,桁架采用I16工字鋼,槽鋼之間采用焊接連接,焊接穩(wěn)固牢靠 ,桁架安裝時前后兩側(cè)安裝限位楔塊,限位楔塊使用15mm厚鋼板。
圖11 蓋梁支架立面示意圖
05鋼筋安裝
蓋梁鋼筋在鋼筋場綁扎成型,運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場整體進(jìn)行安裝,蓋梁鋼筋籠長11.8m,寬2.4m,高1.75m,總重6.4t,采用1臺25t吊車安裝,如下圖所示。蓋梁無支架施工及鋼筋整體安裝工藝_11
圖12蓋梁鋼筋籠整體吊裝圖
技術(shù)難度
蓋梁支架法施工地基處理要求高,對于本項目的軟土地基需進(jìn)行換填并硬化混凝土,支架法施工易產(chǎn)生非彈性變形,每個蓋梁施工前需要進(jìn)行堆載預(yù)壓。鋼筋現(xiàn)場綁扎屬于高空作業(yè),操作空間受限,易出現(xiàn)安全隱患。
創(chuàng)新點
菊花灣大橋墩柱形狀為矩形,截面尺寸為1.4m*1.5m,蓋梁采用鋼棒施工法施工,在墩身上預(yù)埋鋼棒,利用預(yù)埋鋼棒搭設(shè)蓋梁支架。支架體系主要創(chuàng)新點是在墩柱上預(yù)埋鋼棒作為支架體系的承重支撐,蓋梁的重量通過型型鋼傳遞到墩柱,墩柱受力,傳力途徑簡單明確,不存在支架下沉問題,支撐的穩(wěn)定性較好。因墩柱為矩形墩柱,若采用抱箍法施工,抱箍與墩柱之間摩擦力不均勻,安全性能較差,不建議采用抱箍法施工。與傳統(tǒng)的鋼管支架體系相比有以下優(yōu)點。
1本項目地基較軟,鋼管支架施工時需對地基進(jìn)行換填處理并澆筑混凝土。鋼棒法施工避免了鋼管支架施工的地基處理,減少了地基處理成本;
2鋼管支架施工時,支架搭設(shè)時間較長,材料消耗較大,鋼棒法施工減少支架搭設(shè)及拆除時間,縮短了蓋梁施工工期,降低了施工的安全風(fēng)險;
3墩柱較高時,鋼管支架體系非彈性變形較大,鋼棒法施工非彈性較小;
4水中墩等地質(zhì)復(fù)雜地段,無法用鋼管支架法施工,鋼棒法施工不受影響。
實施效果
蓋梁采用無支架法施工工藝和蓋梁鋼筋整體安裝的工藝,革新了傳統(tǒng)的支架法施工和現(xiàn)場鋼筋綁扎工藝,避免了地基處理費用、減少了高空作業(yè)時間,降低了安全隱患,縮短了施工工期,提高了施工效益,安全質(zhì)量文明施工有了保障。
效益及推廣價值
解決了傳統(tǒng)蓋梁施工方法存在的作業(yè)人力多、勞動強度大,施工周期長等問題。采用無支架法施工及鋼筋整體吊裝,簡化施工工藝、縮短工期,提高了施工效益,減少人員高空作業(yè)的安全風(fēng)險,安全質(zhì)量文明施工有了保障。
在公路和市政工程經(jīng)常遇到因地質(zhì)條件、交通通行條件等的限制,而無法采用支架支撐法對橋梁蓋梁進(jìn)行施工,或采用支架法施工成本較高。而無支架支撐法是利用橋梁墩柱自身承載力支設(shè)蓋梁模板的施工方法,具有簡便、經(jīng)濟(jì)的特點?梢詮V泛應(yīng)用在蓋梁施工中。