羅江大橋水中承臺(tái)施工工藝探討

摘要：汕湛高速公路云浮至湛江段羅江橋16#～19#墩位于Ⅶ級(jí)航道上，洪水位15.5m；江面水位標(biāo)高基本維持在8.8m左右。文章介紹了汕湛高速羅江大橋水中承臺(tái)施工技術(shù)，闡述了簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)形式和施工技術(shù)，并對(duì)其施工過程進(jìn)行了敘述，其成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)今后相似施工具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；水中承臺(tái)；施工技術(shù)；汕湛高速；羅江大橋 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U24 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0146-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.071

1 工程概況

根據(jù)本工程的特點(diǎn)，汕湛高速公路云浮至湛江段羅江橋16#～19#墩位于Ⅶ級(jí)航道上，洪水位15.5m；江面水位標(biāo)高基本維持在8.8m左右。施工圖顯示水中承臺(tái)底標(biāo)高是8.3m，承臺(tái)吃水深度為0.5m，承臺(tái)吃水不深，水壓對(duì)模板的壓力不大。承臺(tái)位于原灌注樁施工便橋內(nèi)，樁位兩側(cè)及兩樁中部均有螺旋鋼管樁。承臺(tái)頂部距離鋼棧橋貝雷架底部有2.2m高空間。在兩根混凝土灌注樁中間有一根螺旋管樁（圖中5號(hào)螺旋管樁），并用剪刀撐與兩側(cè)螺旋管相接，因此施工過程中需要將此樁截除。上部搭設(shè)貝雷架的鋼梁仍能利用其承重。

以灌注樁17-3、17-4所在承臺(tái)為例（其余承臺(tái)與其相同形式），承臺(tái)與鋼棧橋螺旋管平面位置關(guān)系。

水中承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸、形式及數(shù)量：水中鋼筋混凝土矩形承臺(tái)長(zhǎng)8m、寬3.2m、高2.5m；底標(biāo)高8.3m；由兩根直徑2m灌注樁支撐。C30混凝土方量64m3。16#～19#墩共8個(gè)。

2 工程特點(diǎn)分析

墩位區(qū)處于Ⅶ級(jí)航道處，對(duì)工程建設(shè)的組織和安全帶來不利的影響。

墩臺(tái)扁擔(dān)梁、底部主次梁安裝、吊底等施工區(qū)域狹窄，并且在水上施工，吊底完成后，進(jìn)行封底混凝土施工止水后綁扎鋼筋，鋼筋量較大，支立模板、澆筑混凝土量較大，施工時(shí)間長(zhǎng)。

進(jìn)入雨季，羅江水位上漲較頻繁，上游暴雨后甚至可以淹沒鋼棧橋，因此施工前密切關(guān)注上游的水位變化情況，選擇利好天氣一次性完成。

3 施工方案

3.1 施工工藝流程

鋼套箱拼裝時(shí)，由承臺(tái)中部向左右側(cè)對(duì)稱拼裝，實(shí)現(xiàn)合攏。鋼套箱施工關(guān)鍵工藝有鋼套箱各結(jié)構(gòu)的加工和拼裝、鋼套箱的整體下放、鋼套箱的鎖定及封底混凝土的施工等。

3.2 鋼套箱整體沉放控制

3.2.1 鋼套箱結(jié)構(gòu)整體下放。

第一，當(dāng)搭設(shè)完貝雷架上的雙拼16mⅠ45b上承梁后，在距鋼棧橋平臺(tái)（頂標(biāo)高+15.5m）5m位置

（+10.5m處）先進(jìn)行底部7m長(zhǎng)雙拼Ⅰ63b主梁的拼接，并緊固好底部螺栓。該梁成型后在其上按照方案設(shè)計(jì)搭設(shè)9m長(zhǎng)I25b@300次梁，并按其相應(yīng)位置焊接好。整體下放至標(biāo)高+7.8m位置，然后緊固好雙拼16mⅠ45b上承梁上相應(yīng)位置的精軋32直螺紋螺栓。

第二，鋼套箱底板在標(biāo)高10.5m處鋪底鋼梁拼接后進(jìn)行安裝拼接，然后裝置側(cè)模形成整體鋼套箱，隨著鋼梁一起下放。鋼套箱在入水后，受水流沖擊作用，吊箱可能產(chǎn)生平面位移，對(duì)下放體系造成影響，因此需在與鋼套箱尺寸吻合的范圍內(nèi)，在主、次梁上設(shè)置橫縱限位，確保其在下放過程中不至于發(fā)生平面位移。

3.2.2 平面控制。在底部主、次梁上焊接相應(yīng)的豎向槽鋼限位，使鋼套箱在平面位置上不發(fā)生位移。

3.2.3 標(biāo)高及垂直度控制?？刂坪闷矫嫖恢煤螅瑱z測(cè)其標(biāo)高。因在下放主次梁時(shí)相應(yīng)標(biāo)高已經(jīng)進(jìn)行了調(diào)整，鋼套箱下放后，測(cè)量其標(biāo)高。若標(biāo)高較低的可在底部墊鋼板支撐；若標(biāo)高較高者則在模板位置設(shè)置一道鋼筋限位，澆筑混凝土?xí)r到其位置則停止。通過上述方式達(dá)到承臺(tái)標(biāo)高符合要求。

垂直度控制，通過緊張器及鋼絞線組合體，將一端固定在螺旋管樁上，一端與模板相連接，以進(jìn)行模板的矯正和調(diào)試。在發(fā)現(xiàn)有不垂直的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，松動(dòng)相應(yīng)部位的連接螺栓及圍囹螺栓，通過緊張器張拉或釋放達(dá)到調(diào)整模板的垂直度。

3.3 承臺(tái)施工方法

3.3.1 鋼套箱制作與安裝就位。

第一，鋼套箱制作。鋼套箱結(jié)構(gòu)由側(cè)壁、鋼底板和橫豎圍囹3個(gè)部分組成，承臺(tái)鋼套箱側(cè)壁分4個(gè)單片拼裝而成，鋼套箱高度3.0m；鋼套箱側(cè)壁主要采用橫向圍囹3道雙拼[18槽鋼、豎向圍囹雙拼[18槽鋼@750mm與5mm厚鋼板以及50mm×5mm角鋼加強(qiáng)肋板等組成；豎圍令上部對(duì)拉桿采用Φ20拉桿外套Φ50鋼管方式進(jìn)行對(duì)拉，起到連拉帶頂?shù)淖饔?；底板?mm厚鋼板鋪設(shè)而成。

第二，鋼套箱安裝。拼接縫預(yù)留10mm間隙，并加墊15mm厚膨脹橡膠止水條，拼裝后拼接縫內(nèi)外側(cè)涂防水膠一遍，貼玻璃臺(tái)絲一層，再在玻璃絲布上涂防水膠一遍。最后調(diào)整套箱上口的尺寸，確實(shí)無誤后才能擰緊側(cè)壁螺栓。

鋼套箱周邊施工平臺(tái)外側(cè)安裝安全護(hù)欄，以確保施工安全。

第三，鋼套箱吊裝系統(tǒng)。鋼套箱吊裝系統(tǒng)利用鋼棧橋頂部作為支撐面，原鋼棧橋貝雷架順橋向布置3道長(zhǎng)7m雙拼I45b工字鋼梁；橫橋向在7m雙拼I45b工字鋼梁上，貝雷架中心位置搭設(shè)16m長(zhǎng)雙拼I45b工字鋼梁作為底部鋼梁平臺(tái)的上部吊裝承重梁。然后在底部I63b鋼梁上鋪設(shè)I25b鋼次梁。搭接完成后，下放拼接好的鋼套箱，如圖1、圖2所示：

第四，鋼套箱制作及拼裝的質(zhì)量要求。（1）制作應(yīng)按施工圖文件的要求編制制作工藝以確保施工質(zhì)量；（2）鋼套箱外形尺寸的偏差控制；（3）分塊制作鋼套箱時(shí)，必須根據(jù)總體尺寸的要求，嚴(yán)格控制單塊鋼套箱的制作尺寸；（4）焊縫滿足要求且側(cè)壁鋼板應(yīng)雙面焊接，確保不出現(xiàn)滲水的情況；（5）做好套箱防銹工作。內(nèi)側(cè)用防銹及脫模材料涂刷，外側(cè)刷油漆；（6）施工過程注意避免變形；（7）制作完成后，套箱必須在加工場(chǎng)地進(jìn)行試拼裝，試拼裝的時(shí)候只開必要的螺栓孔就行。

3.3.2 封底混凝土施工。封底混凝土采用C30水下不分散混凝土，澆筑厚度為50cm。頂標(biāo)高為承臺(tái)底面標(biāo)高+8.3m。

用抽水機(jī)將套箱內(nèi)的積水抽出，底部殘留水用無紡布沾出。確保套箱內(nèi)無存水。

封底混凝土澆筑后，用風(fēng)鎬鑿除樁頭。樁頭處理完成后，對(duì)樁頭鋼筋進(jìn)行清理、調(diào)整。樁頂標(biāo)高為

+8.45m。鑿樁頭之前由測(cè)量人員在此位置做出明顯標(biāo)識(shí)，防止鑿不到位的現(xiàn)象發(fā)生。

3.3.3 封底混凝土面的清理和找平。在承臺(tái)鋼筋綁扎前必須清理封底表面混凝土，個(gè)別高點(diǎn)進(jìn)行鑿除，使鋼筋綁扎場(chǎng)地平整。

3.3.4 鋼筋制作、安裝。鋼筋必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要有出廠質(zhì)量保證書。對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)的鋼筋，先檢查鋼筋供貨單與銘牌上的廠家、批次、爐號(hào)、數(shù)量、規(guī)格是否一致。核對(duì)無誤后按規(guī)范規(guī)定取樣試驗(yàn)合作后才能使用。進(jìn)庫(kù)的鋼筋需按規(guī)格和型號(hào)整齊堆碼在存放區(qū)，設(shè)置明顯的材料標(biāo)示牌，存放區(qū)地面進(jìn)行硬化并高出地面30cm，帆布覆蓋防止鋼筋受潮生銹。

鋼筋在加工場(chǎng)集中下料、加工，鋼筋焊接必須持證上崗。鋼筋焊接前，焊接頭要經(jīng)過試驗(yàn)合格后，才允許正式作業(yè)。焊接單面焊搭接長(zhǎng)度不小于10D，采用雙面焊接時(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于5D。鋼筋焊接接頭在同一斷面內(nèi)的數(shù)量，不能超過鋼筋總量的50%。對(duì)于焊接接頭，在接頭長(zhǎng)度區(qū)段內(nèi)，同一根鋼筋不得有兩個(gè)接頭。焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑、夾渣等缺陷。

鋼筋使用前應(yīng)先將表面的油漬、漆皮、銹斑等清除干凈，比如清除表面油污、浮皮和鐵銹等。鋼筋局部除銹可采取人工用鋼絲刷等方法進(jìn)行；少量鋼筋除銹可采用電動(dòng)除銹機(jī)等方法除銹；大量除銹可通過鋼筋冷拉或調(diào)直的過程去完成。

對(duì)局部曲折、彎曲或成盤的鋼筋應(yīng)以鋼筋調(diào)直機(jī)

調(diào)直。

半成品加工前，根據(jù)配料表長(zhǎng)度要求分別截?cái)噤摻?，一般用鋼筋切斷機(jī)進(jìn)行，需要彎曲成型的用彎曲機(jī)進(jìn)行，初步成型的鋼筋分類標(biāo)識(shí)并存放，堆放整齊。

鋼筋運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎時(shí)，在鋼筋加工場(chǎng)用運(yùn)輸車運(yùn)至工地后需分類整齊存放在支墊上，才進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)綁扎制作。為保證設(shè)計(jì)鋼筋能正確的放置，在上下層鋼筋網(wǎng)片間架立勁性骨架，使上下層網(wǎng)格對(duì)齊，間距正確。

承臺(tái)上需埋設(shè)墩柱鋼筋及墩柱施工時(shí)所需的各種預(yù)埋件，如地錨等基礎(chǔ)，并注意預(yù)埋件不得成為永久結(jié)構(gòu)物的腐蝕通道。預(yù)埋在承臺(tái)內(nèi)的墩身鋼筋也要固定，防止在砼澆筑過程中移動(dòng)、偏位。鋼筋綁扎成型后，按要求報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收。

3.4 混凝土的施工

大體積混凝土的配合比，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工時(shí)所采用的砂石料、水泥、外加劑的性能進(jìn)行配合比試驗(yàn)比對(duì)，確定混凝土的最佳施工配合比，才具有良好的流動(dòng)性、和易性。

混凝土由10立方罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，由混凝土泵車泵送施工。

承臺(tái)砼澆筑時(shí)要注意分層澆筑，分層厚度保持在30～40cm，混凝土整個(gè)大面層厚需均勻，高差不大于15cm，在混凝土入模后并達(dá)到分層高度后立即進(jìn)行振搗以免出現(xiàn)漏振。承臺(tái)底部由于鋼筋較密，砼分層厚度取低值，坍落度亦采用試驗(yàn)中坍落度最大值；承臺(tái)中上部鋼筋較稀，砼分層厚度取高值。分層澆筑需嚴(yán)格控制入?；炷炼逊e高度，承臺(tái)的下料口需按澆筑過程中現(xiàn)場(chǎng)要求盡可能多的布置，在承臺(tái)整個(gè)澆筑面每層砼布設(shè)完成并經(jīng)過振搗后隨即進(jìn)行上一層澆筑，使上下層砼連接良好，根據(jù)砼初凝時(shí)間，每層砼間隔時(shí)間控制在半小時(shí)之內(nèi)。砼振搗采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗，共配備4臺(tái)振搗棒。振搗棒移動(dòng)間距不大于振搗棒作用半徑的1.5倍，振搗時(shí)，振搗棒盡量避免碰撞模板及鋼筋，并與模板周邊保持5～10cm的距離，振搗上層砼時(shí)應(yīng)插入下層砼5～10cm。振搗質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：砼停止下沉、不冒出氣泡、表面平坦泛漿但不出現(xiàn)離析為止，杜絕漏振或過振。承臺(tái)砼灌注后至砼初凝前禁止大型設(shè)備上鋼平臺(tái)上行走，避免鋼平臺(tái)的晃動(dòng)對(duì)砼的影響。

3.5 砼收漿抹面及鑿毛

初凝之前應(yīng)先采用木制抹挫漿后采用鐵制平抹進(jìn)行2～3次收漿抹面，待初凝后覆蓋土工布保濕養(yǎng)生。待初期養(yǎng)護(hù)滿足要求后，墩柱位置人工鑿毛砼面（混凝土強(qiáng)度需達(dá)到2.5MPa），并用水沖洗干凈；承臺(tái)頂面砼用鐵抹抹面收漿壓平?；炷琉B(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)采取土工布保濕，人工直接灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7天。

3.6 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如見表3所示：

根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)，取安全系數(shù)為1.4。

4 結(jié)語

科學(xué)合理組織施工，本橋達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，符合設(shè)計(jì)要求，實(shí)踐證明本橋的施工工藝設(shè)計(jì)較為合理，施工難度較小，工程費(fèi)用比較經(jīng)濟(jì)。

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作者簡(jiǎn)介：陳通杰（1981-），男，廣東潮陽(yáng)人，廣東省南粵交通投資建設(shè)有限公司工程師，研究方向：路橋建設(shè)。

（責(zé)任編輯：王 波）