白茗文
陜西省高速公路建設(shè)集團公司(710075)
截至2019 年年末,我國高速公路總里程數(shù)已超過15 萬km,里程規(guī)模躍居世界第一。 我國在建設(shè)高速公路的過程中,積累了很多的施工經(jīng)驗。 我國幅員遼闊、地形地貌多樣,修建高速公路離不開架設(shè)橋梁。 鋼箱梁橋在建設(shè)過程中,一般鋼箱是異地制造,需要運輸至施工進場進行組裝和吊裝[1],其過程既涉及到設(shè)計施工制造技術(shù),又涉及到組織協(xié)調(diào)管理,因此,這類工程施工過程中,面臨一定的困難。文章結(jié)合鎮(zhèn)巴互通立交項目中跨涇洋河鋼箱梁橋的施工,論述了這一類橋梁的施工工藝及特點。
鎮(zhèn)巴互通式立交位于鎮(zhèn)巴縣以北的小渡壩村,主要服務(wù)于鎮(zhèn)巴縣城及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)車輛上下高速公路。 該項目立交設(shè)計等級為三級,匝道的設(shè)計車速為35~50 km/h,加、減速車道均采用平行式。 匝道的最大超高值按積雪冰凍地區(qū)取值為6%。 該匝道中有一段橋梁跨越?jīng)苎蠛?,橋面變寬,最大橋?7.5 m。 橋梁起點接匝道,橋梁全長352.10 m。 上部結(jié)構(gòu)采用 2 m×28.55 m(鋼箱梁)+4 m×23 m(鋼箱梁)+3 m×25 m+2 m×25 m(現(xiàn)澆)+3 m×25 m 預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。 下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、樁基礎(chǔ),柱式臺、樁基礎(chǔ)。 本橋為跨越?jīng)苎蠛佣O(shè)的一座大橋,一般沖刷水深為2.8 m,局部沖刷水深為4.94 m,設(shè)計水位水深8.08 m,設(shè)計流量為1 250 m3/s。
這里的研究對象是這座跨涇洋河的匝道橋。 該匝道橋主要采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)形式,因此在文章簡稱為“跨涇洋河鋼箱梁橋”。
在本橋橋址1~8 號墩的范圍內(nèi),存在著大面積的溶洞,溶洞距離地表較淺,為7~10 m,且在樁孔范圍內(nèi),在地層不同高度內(nèi)均有分布。 鋼箱梁跨越河道,部分橋墩位于河道內(nèi),目前采用導流的方式將水流引開。
本橋橋梁上部第一聯(lián)采用2 m×28.55 m 連續(xù)鋼箱梁,第二聯(lián)采用4 m×23 m 連續(xù)鋼箱梁。鋼梁縱斷面位于-3.6%下坡曲線, 平面位于R=150 m、Ls=60 m 右偏曲線上,第一聯(lián)采用單箱5 室截面,第二聯(lián)采用單箱6 室截面, 鋼箱梁采用工廠分塊制造,工地組焊成整體。
為保證成橋主梁線形, 第一聯(lián)跨中預拱度2.6 cm。 第二聯(lián)第一跨跨中預拱度2.4 cm,第二跨跨中預拱度2.0 cm,第三跨跨中預拱度1.8 cm,第四跨跨中預拱度1.8 cm,線形變化均為拋物線。
跨涇洋河鋼箱梁橋施工,主要工藝流程包括:鋼箱梁分段及制作前準備;鋼箱梁制作及運輸;鋼箱梁現(xiàn)場拼裝、焊接及涂裝[2]。
1)鋼箱梁在制造之前,梁段的劃分是首先必須考慮的問題。 該項目鋼箱梁第一聯(lián)縱分7 段,第二聯(lián)縱分9 段。 廠內(nèi)做成小節(jié)段,運輸至現(xiàn)場吊裝組拼成大節(jié)段。 其中,第一聯(lián)鋼箱梁共分為7 節(jié)段,橫向分為9 塊;第二聯(lián)鋼箱梁共分為9 節(jié)段,橫向分為8~12 部分。 在某制造基地組拼成節(jié)段塊體單元,然后通過公路運輸至施工現(xiàn)場,并采用汽車吊+支架法模塊化架設(shè)。
2) 根據(jù)本工程總體施工思路,鋼箱梁安裝共分為兩階段:第一階段,從JD1~JD7,從右到左安裝第一聯(lián)鋼箱梁;第二階段,從JD1~JD9,從右到左安裝第二聯(lián)鋼箱梁。 運輸至施工現(xiàn)場后, 需要進行施工前準備。 首先要對場地進行清理,架設(shè)臨時支架,確保臨時基礎(chǔ)的穩(wěn)固。 其次要做好臨時連接板準備,鋼梁節(jié)段提升至安裝位置,利用臨時連接板初步對位。 最好還要做好臨時安全設(shè)施的準備,做好防雨和隔熱措施、安裝箱梁防煙設(shè)施等。
3)鋼箱梁施工中,每一節(jié)鋼箱梁安裝就位后、整體焊接前都要進行臨時固定焊接。 鋼箱梁臨時固定焊接包括與相鄰節(jié)段的臨時固定焊接和與支架的臨時固定焊接兩部分。 臨時固定前后都要進行測量控制線性、標高,確保精確定位。
4)鋼箱梁進行現(xiàn)場吊裝時,沿道路中心線方向的吊裝順序為從小墩號向大墩號吊裝,垂直道路中心線方向的吊裝順序為先吊右側(cè)箱室、后吊裝左側(cè)箱室。鋼箱梁在吊裝就位后不要馬上松鉤,先觀察有無較大的沉降,確認無破壞性沉降后吊車才能松鉤。
5)鋼箱梁安裝過程中,要做好施工測量,包括鋼箱梁安裝的精度測量、 鋼箱梁分段標高控制、鋼箱梁上拱控制、安裝直線度控制、曲線度控制、變形觀測等。
6)要采取措施做好梁段組焊工作,待焊接工藝評定試驗合格后進行焊接, 并進行焊縫探傷檢驗。對拼裝并焊接好的鋼箱梁進行現(xiàn)場噴涂,做好涂層損壞處的修補漆工作。
在工程建設(shè)中,嚴謹?shù)膽B(tài)度和周密的組織是順利完工的關(guān)鍵,任何一個細節(jié)的不妥當處理都會埋下施工安全的隱患,因此,需要教育引導全體參建人員培養(yǎng)良好的職業(yè)習慣,嚴格遵守各項施工技術(shù)規(guī)程。
制作鋼箱梁的過程中, 要對所使用的材料、每道工序所采用的工藝工法、 焊接的質(zhì)量等嚴格把關(guān),因為這些環(huán)節(jié)最容易隱藏不合格項目,因此,在施工過程中,要采用合格的材料,并盡量采用先進的施工工藝和方法。
在施工過程中要做好各種安全保障措施,通過安全保障措施的配合,確保參建人員在沒有后顧之憂的狀態(tài)下實施好各項施工措施,從而有力促進了整個工程的順利竣工。
通過以上施工措施,鎮(zhèn)巴互通立交項目跨涇洋河鋼箱橋施工順利完成,各種力學性質(zhì)和建設(shè)標準均達到了設(shè)計要求。 因此,本文所論述的施工工藝具有一定的科學性和合理性。 這里的研究可以為類似工程項目的施工提供參考。