江門水道特大橋施工設(shè)計
2017-04-24
1、工程概況
江門水道特大橋位于江門市新會區(qū)，主要為跨越江門水道而設(shè)。兩側(cè)橋臺設(shè)于山坡上，地勢起伏很大，縱橫向坡度均很陡。本橋起訖里程為DK124+677.155～ DK126+410.705，全長1733.55m，上部孔跨布置：23-32m簡支梁+（85+2×145+85）m連續(xù)梁+9-32m簡支梁+1-24m簡支梁+1-32m簡支梁+（40+72+40）m連續(xù)梁。在DK125+430～DK125+870跨越江門水道與九子沙涌匯合處，采用（85+2×145+85）m連續(xù)T構(gòu)梁跨過。
江門水道特大橋橋址處地層分別為平均厚度1.51的人工填土層，平均厚度為28m的淤泥層，層厚1～3m的淤泥質(zhì)粘土，向下為1.35～4.93m不等的中砂、砂礫、圓礫土、粉質(zhì)粘土、碎石土層，再向下為強風化砂巖、弱風化砂巖、全風化砂巖交替出現(xiàn)，層厚各5～17m。
2、鉆孔灌注樁
2.1鋼護筒制作與定位
鋼護筒比設(shè)計樁徑大20～40cm，用δ=10～14mm鋼板在現(xiàn)場卷制成型，板縫進行焊接，并根據(jù)需要長度進行拼接。水中為保證鋼護筒的安裝精度，利用導(dǎo)向架對鋼護筒進行準確定位，其平面位置要確保準確。導(dǎo)向架采用型鋼在岸上制作，通過便橋或船（水中獨立墩）運至墩位處，用吊車或浮吊下放，精確定位后，與平臺聯(lián)接固定好，然后開始下沉鋼護筒。將制作好的鋼護筒運至拼裝現(xiàn)場，分節(jié)吊裝，采用振動法振動下沉，直至鋼護筒達到設(shè)計深度。吊插完畢后，逐根檢查其平面位置、傾斜度，如偏差超出規(guī)范要求，要重新進行。鋼護筒頂面與鉆孔作業(yè)平臺齊平。
2.2鉆孔
?、巽@進
鉆機開鉆前需對鉆機平臺，鉆盤中心及樁位進行必要的檢查以保證孔位偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。在鉆進過程中為保證孔的鉛垂度，采用減壓慢速鉆進，同時根據(jù)地層的不同土質(zhì)情況調(diào)整鉆速與反循環(huán)提漿的速度比，以保證成樁質(zhì)量。在鉆進各粘土層時，為預(yù)防發(fā)生“糊鉆”現(xiàn)象應(yīng)及時依據(jù)地質(zhì)條件調(diào)節(jié)泥漿的相對粘度和密度，并適當增大泵量和向孔內(nèi)投入適量的砂石，或換用刮板齒小、出漿口大的鉆頭。在鉆孔過程中要控制鉆頭在孔內(nèi)的升降速度，以防沖刷孔壁或在鉆頭下方產(chǎn)生負壓而造成孔壁坍塌。
?、跈z孔與清孔
鉆孔至設(shè)計標高后，采用監(jiān)理工程師指定的方法檢測孔深、孔徑和垂直度等幾何尺寸，待檢測合格后，采用換漿法清孔。清孔后，孔內(nèi)泥漿指標要達規(guī)范規(guī)定標準。
③鋼筋籠制作及安裝
鋼筋籠采用加工場統(tǒng)一加工并編號，加工時根據(jù)骨架的自身剛度及浮吊的起吊能力分成12～15m一節(jié)，分節(jié)制作時均需在型鋼焊制的骨架定位平臺上進行，以保證未來鋼筋籠的整體直度及主筋連接接長時的對位精度。在頂節(jié)鋼筋骨架的頂端，加焊兩道加強箍筋，上焊八根與主筋同直徑的鋼筋，鋼筋籠就位后，將加焊的鋼筋焊接在護筒壁上，防止鋼筋籠上浮。鋼筋籠采用自制的雙輪拖車運抵岸邊，由吊車吊到運輸船上，再由運輸船運至孔位，然后使用水上浮吊起吊入孔，主筋接長擬采用帶肋鋼筋套筒擠壓接頭。鋼筋籠起吊時使用長杉木桿分段綁扎以提高整個鋼筋籠的剛度。預(yù)埋樁基檢測鋼管應(yīng)按設(shè)計要求精確定位于鋼筋籠上并焊牢，其接頭使用接長管旋接并做防滲處理。
3、承臺施工
3.1鋼套箱圍堰
?、黉撎紫淦囱b、定位及下沉
鋼套箱拼裝及下沉均分三次進行。在駁船上組裝好的套箱用200t浮吊船吊裝下沉。鋼套箱沉至快到河床后，復(fù)核其平面位置，如不滿足要求，可將千斤頂安放在四個角的4個護筒外壁與吊箱側(cè)板之間調(diào)整鋼套箱位置，待其滿足要求后，繼續(xù)下沉到河床上。
?、诔信_混凝土
破樁：待封底砼強度滿足要求后，把鋼套箱內(nèi)水抽干后進行突擊破樁工作，破樁采用風動鑿巖機破樁，并保留樁頭的最后10～20cm用人工破除，破樁后應(yīng)保持樁頭的完整。破樁的同時清除高出承臺面的封底混凝土。模板：承臺模板使用組合鋼模，并用方鋼制橫縱扣帶調(diào)平調(diào)直鋼模，在交叉點處使用短方木支撐于坑壁或鋼套箱側(cè)壁上。鋼筋：承臺鋼筋采用加工場彎制的半成品，現(xiàn)場綁扎成型。鋼筋保護層使用同級別砼預(yù)制墊塊或塑料墊塊。砼澆注：澆注時分層進行，分層厚度不大于30cm。砼振搗使用插入式振搗器，砼澆注至設(shè)計標高時，表面使用木抹刮平，用光抹壓光，并在砼初凝前用光抹多次收光以防止砼表面產(chǎn)生收縮裂紋。
3.2鋼板樁施工圍堰
?、賹?dǎo)向定位設(shè)施
用鉆孔工作平臺的鋼管樁做為定位導(dǎo)向，在其合適位置處用[20槽鋼對扣在鋼管樁外側(cè)焊成閉合矩形，焊制內(nèi)支撐，使其成為框架式導(dǎo)向框。
?、阡摪鍢恫宕蚣昂蠑n
鋼板樁采用浮吊配合振動錘施工，打樁時自上游一端打入第一根樁，然后逐個插打至下游合攏。插打的第一根鋼板樁力求垂直度良好，并與鋼管樁固定牢固。在插打過程中按交會法定位鋼管樁，并在插打過程中隨時檢查鋼板樁的位置及方向，且應(yīng)隨時糾偏。在矩形轉(zhuǎn)角處需拼制角樁，方法為將一塊鋼板樁縱向割開后，中間用角鋼焊接。
4、墩身施工
4.1模板
主橋橋墩采用翻模法施工，為便于操作，在墩四周的承臺上搭設(shè)WDJ碗扣式多功能腳手架。施工時模板的支立、翻模及拆模均采用水上浮吊配合完成。為保證主墩墩身施工的中線和垂直度，在每次立模時需檢查和調(diào)整模板頂口四角標高和坐標，使四角水平，位置準確，以利于下一節(jié)段砼的立模，尤其第一節(jié)模板支立時，要嚴格控制。陸地上整體組拼后的模板用汽車起重機吊裝就位，并用經(jīng)緯儀調(diào)整橫縱方向及垂直度，用纜風繩加固保證砼施工時無擾動。墩身采用大塊拼裝式定型鋼模板施工，如圖2。 4.2鋼筋
主橋墩身主筋接頭采用螺紋套管接頭，為便于操作和安全，在墩身鋼筋接長時，空懸部分鋼筋每1m需點焊一道箍筋并與四周施工腳手架暫時固定在一起，防止在風力作用下鋼筋失穩(wěn)彎折。在固定墩柱鋼筋時，采用垂球?qū)χ械姆绞?，防止鋼筋的偏斜和中心的移位。鋼筋骨架保護層使用與設(shè)計等厚度同級別的弧形墊塊綁于骨架上實現(xiàn)。采用弧形墊塊的目的是為了防止拆模后表面存有墊塊痕跡，影響砼表面質(zhì)量。
4.3砼施工
砼下落時應(yīng)用鐵鍬攤平后再進行振搗，防止用振搗棒拉平而產(chǎn)生離析。砼振搗采用插入式振搗器，振搗時選用有經(jīng)驗的工人快插慢拔，并注意與模板間的棒距，保證砼表面無明顯氣泡。對于主橋薄壁墩砼澆注時，到模板頂口約10～15cm時要停止?jié)沧ⅲ瑧?yīng)對鋼筋以外保護層厚度范圍內(nèi)的砼拉水平線后壓光找平，以保證砼接縫的順直水平。墩頂支承墊石施工時，采用靠尺刮平，用抹子收光，并邊測量邊施工，以控制墊石頂面高差在1mm以內(nèi)，并在支座安裝前進行復(fù)測，用磨光機作進一步打磨。砼施工至頂標高時，應(yīng)精確檢查支座預(yù)留孔的位置，以免給下道工序帶來不便。砼養(yǎng)護采用整體纏扎塑料布并灑水養(yǎng)護的方法。
5、采用新式菱形掛籃
大橋主橋共有5個T構(gòu)，采用6套掛籃同時施工。采用中鐵建總公司科研所研制的國內(nèi)獨有的新式菱形掛籃，菱形掛籃各構(gòu)件以水運的方式運抵墩旁，并在船上組拼各部構(gòu)件后，采用浮吊起吊上橋組裝。掛籃組裝完成后，利用內(nèi)、外模走行梁配導(dǎo)鏈托出用于0#塊施工的內(nèi)、外模板到1#塊位置，對位后用拉桿固定。
掛籃預(yù)壓預(yù)壓測點布置在后支座、前支座、上橫梁、下橫梁、后橫梁等處，測點布置詳見圖3。加載完成后，每6小時測量一次，連續(xù)48小時沉降量小于2mm時，可分級卸載，并及時測量各級卸載變形值，然后計算獲取掛籃在使用狀態(tài)下的參數(shù)指標，輸入線型控制軟件，得出各梁段的立模標高。
此掛籃已成功修建京九線泰和贛江特大橋、上海奉浦大橋等二十余座懸灌梁橋，特別是在跨徑為165m的南京長江第二大橋北汊橋主橋懸灌箱梁施工中，收到良好效果，受到了國內(nèi)專家的好評。
6、結(jié)束語
本工程施工過程中，我們針對工程特點、重點與難點，在施工中采取如下有效的措施。措施工程一次驗收合格率100%；確保全部工程質(zhì)量全面達到國家及鐵道部工程質(zhì)量驗收標準，并滿足按設(shè)計速度開通要求。
參考文獻：
[1]吳艷學(xué). 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的施工[J]. 山西建筑. 2007（13）
[2]鄭機. 橋梁水中墩承臺預(yù)制施工方法探討[J]. 鐵道工程學(xué)報. 2011（09）
