杨正伟
(中铁大桥局集团第五工程有限公司,江西 九江332001)
黄冈桥维修通道位于北引桥N15-N16墩之间上游侧,从室外地面到女儿墙顶总高度为35.7m。下部为28根Φ1.2m桩基础,桩长近40m,桩端持力层为弱胶结砾岩,进入持力层深度1.2m。承台尺寸为长19.115m,宽10m,厚1.5m。承台基坑采用钢板桩支护开挖,模板采用木模,竖向设置两层冷却水管,单层水平呈“几”字型布置。上部框架共7层,底层6.39m,顶层5.5m,其余标准层4.76m。楼梯扶手为建筑装饰用不锈钢钢管扶手,底层四周设置金属扩张网全封闭,顶层过道及所有楼梯通道均铺设灰色橡胶石英板来防滑。维修通道总体投入各类钢筋计180余t,C35混凝土计1900余m3。
该项维修通道工程施工是黄冈桥后期收尾的新增工程。当接到施工任务时,黄冈桥原项目部驻地已撤场,管理人员及作业队伍都得重新组建和部署。中心试验室和混凝土工厂早已拆除,有关试验均只能外委送检,混凝土也只得采用商混。维修通道施工点区域集中,场地有限,材料堆码和看护、钢筋车间布置、简易施工便道铺设等都需要精心安排和布置。施工管理人员租住在市区,与工地相隔13km,上下班坐车往返不是很便利。与此同时,工地施工过程中的有效控管及对外几家单位、周边村民相处协调等也得费番心思。
从下部到上部,从主体到附属,可谓“麻雀虽小,五脏俱全”。为如期顺利完成该项工程施工,成立了维修通道施工架子队,设置现场负责人兼技术负责人1名,技术员1名,安全员1名,电工兼现场管理员1名,材料员1名,试验员1名,测量员1名,后勤人员2名,受委派驻场监理员2名。协力队伍人员安排从整体上划为两个单元,以便现场管理,桩基础施工为一家队伍,从承台往上带附属施工为一家队伍。作业队伍人员控制在最高峰不得超过25人。
桩基施工旋挖机为作业队伍所有,天泵为商混站方所有,其余如挖机、汽车吊等均采用外租形式适时满足现场施工需要。为便于材料堆码和看护,主材钢筋根据需要分批次进场,附属如防水卷材、加气混凝土砖、橡胶石英板、泄水管等根据时间节点要求分次进场。
工期控制上,从桩基础施工开始到附属全部完成达到交验条件计划半年时间,施工过程中根据不同节点实际对比情况来细调工期安排。
维修通道所处位置覆盖层为粉质粘土及粉、细砂,基岩为较硬的砂岩和砾岩。根据此种地质情况,采用旋挖成孔,隔孔开孔。桩基施工中需要投入机械旋挖机1台、泥浆泵4台、电焊机2台、挖掘机1台、50T汽车吊1台。总体施工流程为:施工准备→测量放样→开挖泥浆池→钢护筒埋设、旋挖机就位→泥浆制备→旋挖、成孔(地质取样、地质确认)→清孔→钢筋笼制安(原材检验、半成品加工)→安装导管→灌注水下混凝土。
4.1.1 施工准备
施工准备包括现场准备和技术准备两方面。一方面要熟悉图纸、核对图纸,并掌握有关机具技术性能资料,另一方面做好场地规划,除杂清淤。因为现场表层非硬化,长期积水,泥洼一片,为给旋挖机垫脚,在现场铺设了两块长宽数米的厚钢板。
4.1.2 测量放样
用全站仪现场放出桩位中心点,并拉十字交叉线引出四个方向的护桩,并采取措施保护护桩。钻孔前对桩位进行复核放样,布设控制桩,并进行钻孔前护筒的标高放样。
受场地限制并从整体布局需要考虑,将泥浆池设置在靠近N16墩偏上游侧。充分计算泥浆储备量,石灰大致撒出边线,挖掘机开挖浆池,成型后在浆池四周拉线并设警示标识。
4.1.3 护筒埋设、钻机就位
护筒材料为8mm厚钢板卷制。顶部任一直径方向两侧开个小圆孔,方便之后提拔倒用。离上口边缘10公分下去开一个约25cm×30cm的溢浆口。护筒埋设中心与桩位中心偏差一般不大于50mm,同时注意护筒倾斜度不大于1%。
桩位复测后,测出护筒顶初始标高和地面标高,旋挖钻机就位。利用旋挖机自身控制系统对位并记忆初始位置,调整钻杆垂直度开始钻进。
4.1.4 泥浆制备
泥浆制备一般选用高塑性黏土或膨润土,为提高钻孔效率,确保护壁质量,钻孔施工时采用由膨润土、Na2CO3和PAM水解液调制而成的复合泥浆。钻孔泥浆指标应达到:相对密度为1.05-1.15,粘度为16s-22s,含砂率≤4%,胶体率≥95%,PH值≥6.5。
4.1.5 钻孔、成孔、清孔
单根桩长40米,旋挖速度快,每隔一定进尺或时间必须查看钻机对位情况,在分层处取渣查看地质情况是否与设计相符。过程中如实填写钻孔施工记录表。
成孔质量标准为孔径不小于设计桩径,倾斜度不大于1%。按规范要求自制钢筋焊接笼式探孔器。检测时,将检孔器吊起,把测绳的零点系于检孔器的顶端,使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线,慢慢放入孔内,根据测绳的刻度加上检孔器长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底,表明钻孔桩成孔质量合格。
清孔采用正循环清理,隔一定时间测试泥浆指标,直到清孔符合要求为止。
4.1.6 钢筋笼下放及导管安装
根据每个孔位终孔参数,钢筋配节采取标准节和变节的组合方式,钢筋笼底节、标准节预先分节制好,变节根据需要加工制作并标号。钢筋笼下放借助汽车吊,钢筋节段连接采用帮条焊接,每个连接处对接完成先自检再报检,直到整个钢筋笼下放到位。根据灌注平台高度预先算好吊筋长度及其焊接位置,以便精准放置钢筋笼。
导管预先做好水密试验,根据终孔参数,技术人员预先配节,全过程守候监控导管下放,确保导管配节正确,连接牢靠。
4.1.7 水下混凝土灌注
导管安放到位后,借助导管再次清孔,为水下灌注做准备。开始灌注时,调整导管到计算位置,确保底部至孔底的距离为300mm-500mm,施工时多采用350mm。应有足够的混凝土储备量,保证连续灌注。控制导管埋深2m-6m,最少不得小于1m。严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度。技术员负责测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,按节拆除导管,填写水下混凝土灌注记录。
按承台尺寸外放2m用石灰撒出边线开挖承台。根据承台底标高控制,考虑垫层施工厚度,开挖基坑,过程中插打钢板桩支护。在桩头上标出控制线,逐个破除桩头,修整桩头面。清理基坑,局部抽水并填实,为方便承台模板安装和支护,以承台外尺寸放宽0.5m作为垫层边线,一切就绪后浇筑10公分厚C15垫层。第三方桩基检测后即可进行承台钢筋绑扎。在垫层面上按一定间距设置垫块,保证承台底面保护层厚度。按图间距布置好底层纵横向钢筋,再设置架立筋以满足上层钢筋绑扎支撑和人员施工需要。按承台高度设置两层冷却水管,单层“几”字型布置。在承台顶层钢筋四角和中间预先设置放料口(适度调整放大钢筋间距),混凝土浇筑时再行恢复。垫层四角标出承台边角点位置,拉线作为靠模依据,纵横向通长拉筋焊接牢靠,模板外侧借助坑壁加撑支护,模板拐角竖向设四层拉筋焊接。
上部框架柱和电梯基坑钢筋预埋必须在承台浇筑前做好。在顶层钢筋面上测量放样预埋拐角控制点平面位置,按图位置和深度要求预埋上部钢筋。
承台施工完毕养护数日后,开始回填基坑,并将四周压实。为方便施工,根据框架柱的位置,采用外包式全封闭管架施工上部主体。即在承台四周,框架柱位置外侧,沿承台长宽方向全封闭搭设钢管架,顺桥向间距1m,横向间距0.5m,竖向间距1.5m,每层管架上布设脚手板,固定牢靠,作为走行通道。
上部框架柱、框架梁、楼梯、楼梯平台共分七层,采取一层一浇筑。钢筋绑扎顺序:先柱后梁再楼梯。柱模除了外加方木抱箍外,依附管架支撑加固。第一层楼梯、楼梯板均竖向支撑在承台面上,楼梯面沿楼梯方向设置竖向支撑,沿长度方向至少设置3个点,楼梯两侧楼梯梁同样如此设置。最下层楼梯支撑管架待第三层框架施工时方可拆除。往上楼梯施工则以下层楼梯面作为支撑面搭设管架。混凝土浇筑时,按单层构件高度位置,先浇筑框架柱,再浇筑楼梯梁,最后浇筑楼梯面和楼梯平台。
图1 维修通道上部框架侧立面图
维修通道附属包括外墙涂装、楼梯面粉刷、顶层通道地板砖铺设、值班岗亭防盗网安装、楼外四角落水管安装、楼梯扶手栏杆安装、楼梯橡胶石英板铺设、底层防排水处理以及底层四周金属网封闭和照明线路敷设、灯具安装等。附属整体施工战略满足“先外后内,先上后下”的原则。
主体施工完成后,为全方位投入到附属施工,我们将作业队伍层人员细排,按工作内容和不同工作面分成几个班组,任务落实到组,安全责任到人,使之有效地完成了任务。
加气砖砌筑班组和外墙装修班组首先进入工作。借助上部施工时的框架外围钢管架完成外墙涂装,在管架拆除之际,同步开始四角泄水管安装。在电梯井壁上方设置一台小卷扬机作为提升站,用于上层砌筑砖提运和楼梯踏步粉刷材料上运。楼梯栏杆和石英板铺设从上至下同步开展。由于楼梯面边线棱角误差、平整度误差等,整卷橡胶板铺设并没有想象中的那么容易,根据实体情况,我们将整卷橡胶板根据踏步的宽度和踢脚的高度划割成许多小块,以一个拐角面为一小单元,这样改进后,橡胶板铺设得又快又好。
维修通道从六月中旬开钻到十二月中旬主体及附属全部完成,历时半年。期间遇到施工用水、用电、与村民纠纷等种种困难,在全体参建人员的共同努力下,克服了这些困难,如期完成了施工任务。此外,抓好工序技术质量把控,一事一交底,让安全意识在全过程深入人心,奉行“安全第一、质量至上”的施工理念,为整体工期的推进提供了强有力的保障。
[1]黄冈公铁两用长江大桥维修通道施工方案[Z].
[2]新建武汉至黄冈城际铁路施工图.黄冈长江大桥维修通道《武冈施(房)-2006》.