跨江河特大桥悬臂挂篮浇筑法施工的关键技术探讨论文_孙学敏

中铁一局集团公司 西安 710054

摘要:跨越过江大河特大桥因其特殊性,具有穿越通航河道,河水不得受到施工污染,环保严格,高空作业等三大特点和重难点,本文以江苏省无锡市跨越通扬大运河特大桥施工技术创新为案例,对跨运河特大桥的施工关键技术进行分析论证,以创新施工工法。

关键词:跨江河;特大桥;挂篮悬臂;技术

1研究模型概况

跨通扬运河特大桥跨径164.686m,桥款68.89m,采用双向悬臂挂篮现浇法施工。双向六车道,修建于重要通航河道-通扬大运河上,该特大桥是江苏省重点建设工程锡-通高速的一个单位工程,分左右两幅路面,建设左右线两幅特大桥跨越通扬大运河。

2技术重难点分析

2.1运河两岸河堤加固

基于运河两岸原堤采用砂浆石护坡并不坚固,需要对两岸0号墩周围进行三轴搅拌桩加固,确保桩基工程的安全顺利施工,加固范围宜采用环形直径30m范围,主要作用:

(1)满足大直径超深钻孔灌注桩成孔作业

(2)避免成孔过程因为通航水动力较大而导致塌孔。

(3)确保混凝土浇筑时有适合的粘稠度,和易性,不受运河动力水干扰而造成桩基浇筑质量差或出现断桩质量事件。

(4)环保措施:邻近建设泥浆池,配备泥浆倒流回收系统。

2.2 桩基工程控制要点风险分析

(1)钢筋笼的加工与制作

选就近场地硬化,建设标准化钢筋加工厂,为避免大型钢筋笼(长68m、约7吨的)的运输安全方便需事先在南车公司定做专用运输车,具体应提前三个月在开工前提交计划以免影响进度。

(2)泥浆池的环保设施。

要确保钻孔桩施工泥浆不得流入运河污染运河水质,提前三个月定制专用泥浆封闭式运输车和大型泥浆泵。

(3)起重吊装作业

桩基工程所设计特大型钻孔灌注桩,钢筋笼下放与制安需要大型吊车施工,满足提升高度80m,需要提前预约特殊吊装车辆。

2.3 0#墩施工关键技术分析

(1)承台施工

基于在运河边施工,水埋深仅1.5m,基坑开挖需要做硬性围护,并适当放坡,建议采用SMW工法桩加钢筋网锚喷进行基坑围护。

(2)在桩头清淤后建议施做全封闭底板进行止水,采用防水混凝土,具体参数根据实地情况计算试验取得。

(3)承台钢筋构造骨架必须严格按照设计图纸,精确的进行受力钢筋安装焊接不得错位;

(4)墩身施工

该特大桥墩身高38m,宽4.4m,长24m重要技术控制:①大型钢筋笼起重吊装运输,起重吊装作业钢筋笼下放与安置。

②墩身钢模板,异形模板的预制预定做,基于工程的特殊性,墩身模板需要按照设计图纸提前寻找制造厂商进行量身定做。

③大体积混凝土浇筑质量保障措施与安全保证措施,以及施工方案需要按照住建部建质2013(87)号文件进行专家评审。

④工期选择

合理进行施工组织设计,承台与墩身均应该安排在春夏季施工,避免冬季施工,在夏季施工需要按照当时温度、湿度、水质进行混凝土徐变计算和初凝、终凝时间参数计算,以确保墩身施工质量。

2.4 大型塔吊的进场、安装与调试验收

在跨越江河两岸均需要安装大型塔吊吊装物资材料到运河上空挂篮作业点。应提前三个月勘察安装塔吊选址,选择供应厂家,编制安装方案,报请当地特种设备管理部门进行检查评定验收方可使用,此阶段设计并没有塔吊安装,基于施工需要,施工单位必须自己请设计进行验算塔吊设计,进行专家评审,报请相关政府部门验收。

3 0#块施工关键技术控制要点

0号块施工的进度、质量、安全关乎项目计划关键节点和关键工作,宜采用双代号网络图进行工期设计和优化高风险工序不可压缩。

3.1 0号块的模板安装

(1)0号块采用满堂支架支架方案,整体式钢管脚手架+剪刀撑+抛撑,具体和普通建筑模架大体相同不在赘述。

(2)0号块钢模板的制作与安装,不具备加固条件需事先在预制场定制,要计算好工期。

安装0号块模板质量控制注意以下要点:

①模板拼接缝需用双面止水带加在相邻两块拼接模板缝隙,主要目的是预防浆液渗漏造成河水污染和浆液流失造成混凝土浇筑干涩产生质量缺陷。

②模板安装错台控制。模板安装仍需要汽车吊,场地足够也可以采用履带吊进行吊装高空安装,精确度和错台控制相当困难,此处往往是产生质量问题的原因所在,务必倍加重视。

③经过试拼装后需要经过调试程序,对局部错台偏差进行精确测量找平,对超过2mm的模板错台需要打磨抛光处理,避免拆模后形成外观质量缺陷。

④0号块浇筑质量控制

0号块浇筑仍然采用和承台相当的质量控制与安全保证措施,避免冬期施工,高温施工,按照大体积混凝土浇筑方案严格控制。

4挂篮的安装与调试

挂篮利用事先安装在运河边上的塔吊进行高考起重吊装进行安装,一般安装在桥墩台翼板边,塔吊最少采用QT100型最大起重量为6吨。

挂篮安装完成,模板安装与混凝土浇筑按照施工方案进行,这里不再赘述。

③ 超强钢丝钢绞线穿束与张拉,在0号块一对称1号块浇筑后需要进行先张法预应力张拉进行两个块段锚固,在穿线管内注入超强快凝混凝土进行压浆处理。

5智能张拉系统的质量控制的引入

桥梁预应力智能张拉系统运用人工智能Artificial Intelligence(AI)系统在张拉机械与电脑自动运算取得互动,运用智能千斤顶行程准确控制钢绞线张拉应力。主要以应力为控制指标,自动控制钢绞线的伸长量和收缩量,实现张拉力与加载速度的精确控制,以实现0号块与1号块的应力均衡和统一应力体系,其他常规工序技术不再赘述。

参考文献

[1]清华大学土木工程系列教材:混凝土结构有限元分析(第2版)[Finite Element Analysis of Concrete Structures].

[2]基础工程(第3版)(清华大学土木工程系列教材) 周景星 著.

[3]桥梁结构有限元分析 桥梁工程方向研究生教材.作者:同济大学.

[4]桥梁工程(上 第3版)/高等学校规划教材.[Bridge Engineering]范立础编.

[5]桥梁悬臂浇筑施工技术标准 CJJ/T 281-2018.

作者简介

孙学敏,男,土木工程师,注册市政公用工程建造师,注册安全工程师,主要从事桥梁工程施工以及地铁隧道技术工作和地下土木工程施工技术。

论文作者:孙学敏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/16

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