M indoro西海岸公路改造项目第VI标段桥梁施工总结

2010-08-08 01:25:16于喜春
城市道桥与防洪 2010年6期
关键词:桥桩大梁吊装

于喜春

(辽宁省抚顺市市政工程设计研究院有限责任公司,辽宁 抚顺 113008)

1 项目概况

项目完整名称为:Mindoro West Coast Road Improvment Project,Contract Package VI,Mamburao-Abra De Ilog,全长37.4 km。主要目的:提高现存道路等级,改善行车条件,增加或改善现有道路的附属结构物。下文着重介绍项目中9座桥梁的施工组织安排和主要施工方法。

该项目新建桥梁9座,表1列出了各个桥梁的桩号、结构形式及基础类型。由表1可以看出,桥梁位置分布零散,上下部结构形式多样。根据投标文件,各桥的每个墩、台的基桩要先做试桩。根据试桩的打入数据确定各桥其余桩的预制长度。

基于该项目桥梁特点,在项目准备阶段对以下几个方面给与了重点关注:

(1)根据项目总体施工计划以及机械设备情况制定合理的桥梁施工计划,具体见桥梁施工网络图(图 1);

(2)制定合理的桩基工艺流程;

(3)拟定合理的大梁预制、吊装工艺;

(4)制定合理的桥面混凝土施工方法。

2 桥梁施工网络图

在制定网络计划时,根据打桩设备的情况,把桥桩的打入工作做为网络图的关键线路,具体见桥梁施工网络图(图1)。在人力安排方面,分为桥桩预制组、打桩组、现场施工组;在大梁吊装时临时成立由设备操作手、修理工、测量人员、工程师组成的吊装组。由于受桥桩打入的制约,在施工初期设置了两个现场作业组,在高峰时增加到三个,主要负责墩台施工、大梁预制以及上部结构施工。

3 桥桩预制、打入

设置集中的桥桩预制场,成品桩通过专用运桩设备运送到指定的桥梁现场。底模采用低标号混凝土,表面进行压光处理,侧模采用钢模板。该项目预制桩有两种尺寸,分别为40 cm×40 cm和45 cm×45 cm。为了使侧模板能够通用于这两种尺寸的预制桩,在模板加工时将模板一边的钢倒角做成活动的,通用钢模板外形尺寸为45 cm×244 cm,并专门加工了两种尺寸的桩尖模板,模板总长度140延长米,满足同时预制3~4根桩。值得一提的是,Bungahan桥单桩预制长度达到33 m,预制时分成两节,分别为16m和17m两段。采用现场干接头,具体做法是预制时在头一节桩头上预留4个直径50mm、深度95 cm的预留孔道,在第二节桩端面上预埋4根Ф36 mm螺纹钢筋,当头节桩打入到适当深度时,开始接桩工作,粘接材料采用环氧树脂石英砂浆,此种接桩做法具有接桩迅速、接头强度高、易于操作的优点,一般可在90~120min内开始复打,接头具体构造见预制桩接长示意图(见图2)。

表1 新建桥梁详情列表

打桩设备为:C&G 70吨机械式汽车吊一台、TADANO T25液压式汽车吊一台,KOBE K35型柴油锤以及其他辅助工具。在沉桩时,当地的常用方法是“打飞锤”(Flying Driving),考虑到“打飞锤”不利于桩的精确定位,实际施工时改为采用沉桩定位器来辅助桥桩的定位。

停打的标准是通过实测最后20击的平均贯入度来计算极限承载力,极限承载力计算公式如下:

式中:BP——基桩承载力极限值,kN;

W——桩锤活塞的重量,kN;

H——活塞弹起的高度,cm;

P——桩的重量,kN;

S——最后20击的平均贯入度,cm;

K——最后20击时桩的总反弹量,cm;

1/3系安全系数。

4 大梁的预制、安装

该项目共有预应力混凝土工字型梁20片,分布在4座桥上,其中25m梁与30m梁横截面形状相同,为AASHTO VI—B型,共计12片,36 m梁为AASHTO IV型梁,共8片。大梁的侧模板采用钢模板,底模采用低标号混凝土现浇而成,底模上预留紧固侧模用的拉筋孔道,大梁侧模板采用上下紧固拉杆,外侧加斜撑的方法固定。后张预应力混凝土梁的预制工艺较为成熟,在此不再赘述,下面着重介绍该项目中大梁的安装。

30 m梁的自重约为50 t,25 m梁的自重约为45 t,而36m梁的自重超过70 t,各桥的大梁都在桥位附近预制。考虑到吊装设备的状况和梁的自重,施工中采用两种施工方案。方案一:大梁转场以50 t的低平板车车头作为牵引车,以自制的运梁车作为尾车,大梁吊装采用两台吊车,一为45 t液压吊车,另一为70 t机械式汽车吊。长度25 m以及30m的大梁安装采用方案一。方案二:大梁转场采用两台经过改装的低平板车,其中60 t的低平板车作为牵引车,50 t的低平板车作为被牵引车空挡滑行,吊装采用70 t机械式吊车与80 t液压吊车联合进行,长度36m的大梁安装采用方案二。相较于方案一而言,方案二在运梁过程中降低了梁的重心,增加了梁在转场过程中的稳定性,采用两个大吨位的吊车,使吊装过程中的安全性得到保证。图3~图6示出了两种方案中大梁在转场和安装时的情形。

5 桥面混凝土的施工

在该项目9座新建桥梁中,上部结构类型可分成两种:其一为整体现浇的实心无梁板式桥面,桥面板与桥墩、桥台刚性连接;其二为简支的梁板式上部结构。在实际施工中,针对这两种上部结构形式,分别采用了两种模板支护体系。

5.1 满堂式支架体系

根据桥下河床较浅,每年旱季都有4~6个月的枯水期的特点,对河床稍加整平就可以满足满堂式支架支撑要求。具体做法是:传力杆件采用轻型门式钢架,辅以Ф2″钢管、钢扣件进行横向加固,承重体系由顺桥向排列的轻型槽钢与横向排列的3″×5″木枋组成,面板采用厚度为1/2″的胶合板,门式钢架、承重体系的槽钢和木枋的间距由计算确定,施工荷载考虑了现浇混凝土重量、施工人员重量、倾倒混凝土的冲击力以及在浇注时混凝土局部堆高的影响,并适当考虑了一定的安全系数。在支设钢架前对地基进行整平、夯实处理,采用10 t震动压路机反复碾压3~4遍。在门式钢架的地脚与地基之间,采用钢板桩作为垫板,实际结果表明,拆除模板后板梁的挠度以及混凝土表面平顺度都满足了规范要求。

5.2 悬空式支撑体系

对于梁板式上部结构,将安装就位的大梁作为承重构件。具体做法是:针对无翼板的工型梁,在大梁预制时,在下马蹄与腹板结合处预留外挂桁架支撑槽,在上马蹄适当位置预留Ф16 mm拉杆孔道;对于有翼缘的工字型梁,在边梁预制时,除同样预留桁架支撑槽外,还需在翼缘上预留竖向的贯穿槽孔,以备安装外挂桁架之用。外挂桁架及拉杆预留孔的间距需通过计算确定。纵向承重梁采用4″轻型槽钢,横向承重梁采用 3″×5″木枋,底模采用厚度为1/2″的胶合板。该套模板支护体系具有安装重量轻、简单易行、造价低廉的特点,特别适用于桥下有水的梁板式上部结构桥梁。值得注意的是,在开始上述工作前,要确保横隔板已经浇筑完成,并具有70%的设计强度。该方案的具体支护方法可参见图7、图8。

6 结语

由于计划周详,措施得当,该项目中桥梁的施工始终得以顺利进行。桥梁施工前后历时16个月,扣除中间的两个雨季,实际施工周期仅为13个月,比项目整体完工提前8个月,为后续工作的顺利展开赢得了时间。在施工过程中,能够始终按照先期制定的网络计划来安排生产,重视关键线路,使得桥梁的施工一直得以顺利执行。笔者感觉到,在桥梁施工过程中,作为施工管理者,要熟悉工作内容,针对结构特点,综合考虑项目资源,合理制定施工方案,一定能够收到良好的经济效益。

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