魏昌偉
(四川路橋華東建設有限責任公司,四川成都 610200)
縱橫交錯的大小河流、險峻的大山、丘陵中的深谷數(shù)不勝數(shù),能跨越障礙連通兩岸的只有橋梁。改革開放后,隨著經濟實力的增長、科技的進步以及對先進技術的不斷引進,我國橋梁技術顯著進步。逐步建成了施工技術復雜,橋梁結構新穎的大型跨徑橋梁,最新、最重大的成果就是港珠澳大橋,該大橋證明了我國的橋梁技術已經達到世界先進水平,實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。作為橋梁施工技術的重要組成,邊跨鋼桁梁滑移安裝技術如今廣泛應用于橋梁建設工程,本文以梅山春曉大橋為例對該技術進行探究。
梅山春曉大橋屬于浙江省寧波市,位于穿山半島南側,最西側位于春曉鎮(zhèn)(K0+180),終點位于梅山島鹽湖路與港灣路交叉口(K2+151)。橋梁工程全長1.467 km,該工程主要由四部分組成:主橋、春曉側引橋、梅山側引橋以及明月湖輔道橋。橋梁全線橫跨梅山水道,其中水中引橋結構采用3×72 m連續(xù)桁架疊合梁設計。
水中引橋鋼桁梁位于淺水灘涂區(qū),鋼桁梁單個節(jié)段近150 t,簡單的吊裝施工無法直接實現(xiàn)作業(yè)。針對這一情況,我們根據水中引橋滑移支架施工工藝采取Midas計算軟件對以下三種最不利工況進行計算分析。
工況一:1號節(jié)段和2號節(jié)段相鄰存放在一起(1號節(jié)段荷載作用長度為13.2 m,2號節(jié)段荷載作用長度為22.4 m);
工況二:動梁小車運載1號節(jié)段至跨中時;
工況三:動梁小車運載1號節(jié)段至樁頂時;
通過對以上三個工況的模擬仿真計算發(fā)現(xiàn):貝雷梁和三拼Ⅰ45b工字鋼的強度、剛度以及整體穩(wěn)定性均滿足設計要求。
因此,結合實際情況,該工程考慮采用600 t浮吊船+滑移支架法相結合進行施工,步驟如下:
1)滑移通道根據所處水位情況主要采用水中“鋼管樁+貝雷梁”支架,PM7~PM8跨滑移軌道采用塘渣回填加混凝土軌道基礎。
2)3×72 m連續(xù)桁架疊合梁共劃分為13段。
疊合梁滑移安裝具體施工工藝(如圖1所示)主要分為以下幾點:
1)施工前,應先完成以下幾個步驟:a.滑移支架搭設:需要進行監(jiān)控測量放樣、鋼管樁打設深度、貝雷梁橫向連接、滑移支架頂高程四項工作。b.滑移混凝土軌道基礎施工:采用“回填塘渣+澆筑混凝土”的軌道基礎形式。c.砂筒等臨時支撐制作:應滿足穩(wěn)定性好、加工方便、承載力高、高度可調整控的性能要求。施工時在外筒內裝一定高度的砂子,再將外筒套在頂心上做好外筒、頂心與各自施工構件的連接就可以使用。d.檢查各機械設備是否準備就緒;2)將小車停在PM9~PM10之間,然后用旋轉浮吊將疊合梁節(jié)段吊裝至小車上,再用小車滑移到位;3)采用電動自行式軌道小車把桁架疊合梁縱移就位,四臺小車應當在梁吊裝準備完成后開始工作;4)梁段滑移就位后,采用200 t液壓三向千斤頂,安置到位后同時退出滑移小車,滑移小車恢復到原位,準備下一節(jié)段梁的滑移運輸;5)滑移小車復原的同時安裝砂筒臨時支座,調整支座高程到設計標高(考慮砂筒受壓沉降),通過千斤頂?shù)南路?,使梁下落到砂筒臨時支座上,最后退出千斤頂,完成第一節(jié)段梁的安裝;6)當?shù)诙?jié)段梁滑移就位后,與第一節(jié)段梁處理相同,先安置200 t液壓三向千斤頂,同時退出滑移小車,滑移小車恢復到原位,準備下一節(jié)段梁的滑移運輸;7)滑移小車復原的同時安裝砂筒臨時支座,調整支座高程到設計標高。此時考慮到砂筒受壓會有沉降,所以先用千斤頂下放梁段對接、調整高程到設計標高,焊接臨時連接,再退出千斤頂,利用臨時支座支墊節(jié)段接縫進行全段面施焊;8)整跨線形復測、調整;9)預埋件安裝;10)臨時支撐及滑移通道拆除。
圖1 鋼桁梁滑移施工
在施工過程中,為達到疊合梁滑移安裝能滿足高質量要求,經討論提出應當嚴格控制以下幾點:1)鋼管樁插打時要保證精確度,打入深度必須符合施工設計的承載力要求。2)貝雷梁片與片、組與組之間均需用花架連接,同時Ⅰ25b分配梁與貝雷梁也要用U型扣連接(至少要達到間隔1.5 m連接一道)。3)在小車運梁時,梁的底標高要比實際標高高出10 cm。4)選用細干砂來制作砂筒,同時必須對砂筒承壓后做沉降觀測。另外對砂筒要采取必要的防雨措施。5)疊合梁的節(jié)段對接焊接時,焊接工藝和焊縫必需滿足設計規(guī)范要求。
在實際施工過程中,單位極度重視質量,質量控制主要通過三點來實現(xiàn)。
1)全工程建立了施工控制網,在開工前將控制網提交施工方,并在監(jiān)理工程師的協(xié)助下進行了全面復測。2)在施工時,現(xiàn)場操作人員進行相關計算時,在關鍵部位的放樣都采用了一種方法放樣,多種方法復核的操作。3)施工測量的操作全部嚴格按照規(guī)范進行,同時會定期檢校儀器,及時記錄作好施工觀測狀況,填好測量成果。
1)對于結構用材以及設計施工,一律采取監(jiān)理工程師簽證批準后,方準進場的制度。2)試驗儀器設備按質量體系程序文件要求和計量部門管理規(guī)定使用和維修,按期進行校驗并保留記錄和證書,確保試驗儀器的精度試驗數(shù)據的可靠。3)項目質檢部門每月會組織檢查,外、內業(yè)同時進行一次全面檢查。作業(yè)班組實行交接檢查制度,并對主要項目、關鍵工序實行跟蹤檢查。施工以現(xiàn)場技術員進行工序質量檢查為主,技術員不定期按照20%頻率抽查每道工序質量,抽查不合格返工并加倍工序抽查。
1)項目經理作為本工程的質量總負責人,親自抓本項目的質量工作。2)建立有效運行的質量保證體系。3)實行八保證,四提高,三落實,二控制,一否決的全面質量管理體系。加強施工現(xiàn)場管理,提高工程質量水平,為業(yè)主交上一份滿意答卷。在實際施工過程中,通過嚴格的制度管理,做到了在施工期間無質量事故發(fā)生,對工程質量的檢驗合格率為100%。
本工程面對復雜多變的施工天氣,克服重重困難,通過嚴格的論證,模擬仿真計算,選取了鋼桁梁滑移施工方案,采用滑移的方法分段完成對梁體的連接。較好地提前完成施工,節(jié)約了經濟成本,保證了施工安全,且確保施工質量達到了施工要求,取得了業(yè)主的好評。此方法對施工環(huán)境復雜的同類工程施工具有很好的借鑒作用,值得推廣與應用。