李政凱
(貴州省凱里公路管理局凱里段,貴州凱里556000)
懸拼拱架工藝在山區橋梁建設中的應用
李政凱
(貴州省凱里公路管理局凱里段,貴州凱里556000)
將以烏壩河大橋橋梁的懸拼拱架施工為例,從纜索吊裝系統的施工、扣錨系統的施工及主拱圈的施工三個方面探討懸拼拱架工藝在山區橋梁建設中的應用,該工程通過采用懸拼拱架工藝,取得了良好的施工效果,在進一步優化施工方案后,增強了橋梁的穩定性,保證了工程質量。
懸拼拱架;山區橋梁建設;應用
1.1 施工準備
準備用于錨固主索及扣索的纜索后錨樁,羊甲岸采用C30鋼筋混凝土澆筑而成。纜索后錨樁為整體式結構,錨樁上預埋主索用千斤頭及扣鎖千斤頭,錨固主索及扣索預埋于4#橋臺基礎內;主索承重索錨固于兩岸的后錨樁上;全橋共布設二組主索,每組主索上設置一套吊具。
1.2 錨樁施工
本工程采用雙錨樁,大大減小了錨樁的水平分力。根據施工圖放樣出錨樁中心線。開挖時以爆破為主,人工開挖為輔,保證基底完整密實;樁基開挖到位后根據施工設計圖紙安裝錨樁鋼筋;預埋用千斤頭,千斤頭需露出錨樁足夠長度,后端同樣設錨筋;澆筑錨樁混凝土,一次澆筑完成。澆筑混凝土時需對扣索千斤頭進行保護。
1.3 纜索及跑車安裝
首先將φ21.5 mm鋼絲繩拖拉固定在羊甲岸牽引卷揚機上,在臺辰岸設足夠強度和長度的繩索,用此繩索將鋼絲繩牽引過去,走線回來進入牽引卷揚機。將主索放置于羊甲岸牽引卷揚機附近,拉出主索一端,與鋼絲繩用索卡固定,收臨時拉索,將主索拉至臺辰岸并與錨梁上千斤頭進行扣掛。在羊甲岸錨樁頂面主索處安裝跑車,并利用臨時拉索安裝牽引索和起重索。主索每隔20 m設一道支索器,支索器間以小鋼絲繩互相連接,避免主索的纏繞。
1.4 試吊
纜索吊裝系統布置完成,檢查驗收完畢后進行試吊運行試驗,試驗時每次荷載起吊后持荷時間不得小于1 h,然后進行全跨范圍內的行走,試驗過程中對兩岸纜索吊裝系統各部位進行監測,并作詳細記錄。試驗結果表明吊裝系統運行正常,安全性較高。
2.1 扣索及扣點的布置
該工程設4處扣點,包括兩岸扣索后錨處扣點、0#橋臺和3#墩處扣點。扣點結構形式為預埋千斤頭,利用卷揚機拉緊并使用索卡將扣索與千斤頭連接在一起。橋梁兩岸均設置扣索5組,每組扣索橫向共有4根,均扣掛在鋼拱架上。索塔高度設為21 m。
2.2 扣錨系統的施工
千斤頭穿出橋臺后需注意放置角度,以便于扣索扣掛。扣索在扣掛于千斤頭之前經卷揚機或鏈條葫蘆拉緊受力后再扣掛于千斤頭上,保證了扣索對鋼拱架節段拉力作用的發揮。另外施工時鋼拱架上扣點安裝了臨時限位板,防止了扣索的滑動。扣點位置要設置準確,且保證基底地質完整不破碎,千斤頭預埋端設置圓形錨固筋。
3.1 鋼拱架施工
(1)鋼拱架拱座的施工。烏壩河大橋鋼拱架主要由標準節段、拱腳節段和拱頂合攏段三種基本節段組成,橫向聯系采用橫聯聯結,拱架頂面和底面用平聯聯結;基本節段間下弦通過銷軸連接,上弦采用專用連接構件連接。鋼拱架標準節段下弦為陰陽鉸接頭結構形式,標準節段上弦為法蘭鋼板結構形式。
(2)鋼拱架拼裝。選擇大橋下方平整場地作為鋼拱架拼裝場,在拼裝場內拼裝好鋼拱架后,利用纜吊進行吊裝,避免鋼拱架與扣索互相影響。采用每聯鋼拱架安裝即調整的方法,減小了施工難度,提高了施工的便捷性。
拼裝鋼拱架,采用從拱腳分節段逐步向拱頂推進的施工順序,兩岸對稱安裝施工,主要分五步進行。第一步安裝拱腳節段,第二步標準節段的拼裝,第三步安裝拱頂合攏段,第四步拆除扣索。
(3)鋼拱架預壓。在鋪設拱圈底模前對拱架進行加載試壓,預壓注水總重量為845.88 t。加載分五期進行,第一期加載底板重量的50%,第二期加載底板重量的80%,第三期加載底板重量的100%,第四期加載底板重量的110%,第五期加載底板重量的120%。
3.2 主拱圈混凝土施工
(1)鋼拱架的測量。鋼拱架預壓完成后,精確測出拱架各節點的實際坐標,與設計拱架施工坐標進行對比,如實際各節點標高與設計和放樣圖有出入,應以弧形木和墊木進行調整,使模板弧形符合設計曲線形狀要求。
(2)安裝拱圈模板。安裝拱圈模板。在調整成型的拱架上搭設支架,支架上鋪設橫向10 cm× 10 cm木方作模板底梁,然后在上面鋪底模。由于預壓后拱架有一定的下撓,可用加墊薄木板來調整底模安裝高程。
(3)安裝鋼筋。鋼筋在鋼筋加工場地下料后,現場進行綁扎,鋼筋的提升轉運通過纜吊系統進行。首先綁扎底板及腹板鋼筋,預埋排架鋼筋,待底板、腹板混凝土澆筑完成后再安裝頂板鋼筋、預埋排架底座鋼筋。鋼筋骨架主筋的接長采用機械或焊接接頭,現場接長采用搭接焊。
(4)混凝土澆筑。拱圈混凝土澆筑按豎向分環、縱向分段的方式進行,拱圈豎向分為三環,第1環為現澆底板;第2環為現澆腹板和橫隔板;第3環為現澆頂板。當第1環混凝土達到95%設計強度后,方可進行第2環混凝土澆筑;第2環混凝土達到100%后方可進行第3環混凝土澆筑。
3.3 鋼拱架的拆除
在拱圈混凝土澆筑完成,且混凝土強度達到100%后,進行拱架的拆除。采用千斤頭將每聯鋼拱架都捆綁在拱圈上,從拱頂合攏段逐漸向拱腳段拆除,拆除采用分片拆除,從兩側向中間對稱拆除,逐步拆除直至完成每聯鋼拱架的拆除,用纜吊將每次拆除的拱架節段吊至岸上。
懸拼拱架工藝在山區橋梁建設中的應用不僅提高了施工效率,還增強了橋梁整體結構的穩定性,提高了工程質量,懸拼拱架工藝在烏壩河大橋橋梁建設中的應用在取得良好效果的同時,還降低了成本,成本由原來的246多萬減至100多萬,給企業創造了更高的經濟效益。
[1]朱鵬翔.拱架現澆混凝土拱橋施工期關鍵技術研究[D].長沙理工大學,2012.
[2]楊杰.懸拼鋼拱架現澆大跨度拱圈施工實例探討[J].交通建設與管理(下半月),2014,(10):83-85.
U445
C
1008-3383(2017)04-0108-01
2016-07-05
李政凱(1984-),男,貴州凱里人,工程師,主要從事貴州省普通國省干線改造項目管理工作。