思渠大橋施工方案選擇
2017-10-17
1工程概況
思渠大橋位于貴州省沿河縣思渠鎮(zhèn)的烏江一級(jí)支流思渠河上，是烏江彭水水電站修建完成后在原有道路、橋梁被庫區(qū)蓄水淹沒后重新修建的一座橋梁，其特點(diǎn)是橋位位于深水庫區(qū)中，枯水期水深也在十五米以上，本橋位于貴州省沿河縣烏江庫區(qū)思渠鎮(zhèn)上，設(shè)計(jì)為6x30m先簡支后橋面連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋，橋梁長197.0m。全橋按30+5x30兩聯(lián)設(shè)計(jì)，下部橋墩為鋼筋混凝土園形雙柱式墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)：橋臺(tái)為承臺(tái)樁柱式重力式U型橋臺(tái)。
上部結(jié)構(gòu)：預(yù)制T型梁及端頭錨均采用C50混凝土，現(xiàn)澆濕接縫。
本橋第一二跨位于R=110m的平面曲線段內(nèi)，三～六跨位于直線段上，第一跨采用中梁梁長，按標(biāo)準(zhǔn)梁長30m設(shè)計(jì)；第二跨采用內(nèi)側(cè)邊梁，按標(biāo)準(zhǔn)梁長30m設(shè)計(jì)。調(diào)整梁長及翼緣板尺寸，三～六跨梁長均為30m，全橋縱面位于+0.3％的縱坡內(nèi)。
2工程特點(diǎn)
思渠大橋橋位區(qū)屬河流侵蝕堆積地貌，河谷兩岸地形差異較大，左岸緩，右岸陡，形成不對(duì)稱斜坡地形，橋區(qū)河床最低高程264.09m。
思渠大橋樁基礎(chǔ)最低高程為254.438m，彭水水電站庫區(qū)目前蓄水高程為274.5m，思渠大橋有3～5#樁基地面在水下，其中4#樁已在水下14.5m深處。彭水電站水庫汛期蓄水位將達(dá)到293m高程，因此，本橋工期十分緊迫。必須在汛期來臨之前完成水下樁基施工。
鑒于山區(qū)道路崎嶇路陡，狹窄，彎道多運(yùn)輸比較困難，根據(jù)本橋所處位置結(jié)合庫區(qū)特點(diǎn)，本橋施工重點(diǎn)、難點(diǎn)和特點(diǎn)是深水樁基施工和T梁預(yù)制和安裝。
3主要關(guān)鍵分項(xiàng)工程施工
3.1樁基施工
本橋處于庫區(qū)深水中，而且季節(jié)氣候明顯，施工期間正值枯水季節(jié)，考慮山區(qū)設(shè)備、材料運(yùn)輸、工程量、施工難易程度及實(shí)際地形、地貌情況；在質(zhì)量、安全得到保證的前提下，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定采用筑島圍堰方案施工水中2～5墩2m樁徑共8根樁基；對(duì)圍堰從施工布置、填筑、穩(wěn)定、選擇不利樁位3#－2，4#－1，5#－1樁從成孔、清孔、砼灌注過程進(jìn)行全程監(jiān)測，掌握第一手資料。
(1)筑島圍堰
樁位處于一斜坡地段，水位較深有8～14m，島體填料采用附近內(nèi)摩擦角較大的山體微風(fēng)化碎石土填筑，河床底部外側(cè)設(shè)置護(hù)腳片石鋼筋籠，兩側(cè)壘砂袋打木樁用鐵絲網(wǎng)罩面以保證堰體外側(cè)有一定的整體強(qiáng)度，堰體填筑到高于施工期間水位2m以上，樁外側(cè)距堰邊不小于4m，堰頂寬度控制不小于15m，堰外邊坡迎水、背水面，邊坡坡度均為1：2，由于采用內(nèi)摩擦角較大的山體微風(fēng)化碎石土填筑，圍堰的整體穩(wěn)定性較好，確保了施工平臺(tái)的穩(wěn)固性。
為防突發(fā)性雨水致庫區(qū)水位上升對(duì)圍堰的沖擊，在3#～4#墩樁之間設(shè)置四排φ~p1.5m鋼筋砼涵管進(jìn)行排水(圍堰斷面圖略)。
(2)鉆孔施工及觀測
圍堰置于庫區(qū)深水中，而且受雨水天氣影響很大，所以圍堰的穩(wěn)定對(duì)施工質(zhì)量、安全非常重要，在樁基靠邊及水較深的部位選擇3#-2，4#-1，5#-1號(hào)樁位進(jìn)行重點(diǎn)施工監(jiān)控。在圍堰施工過程中及施工完畢后每天進(jìn)行沉降位移觀測，在樁基施工階段對(duì)沖孔開鉆出現(xiàn)鉆機(jī)機(jī)座局部下沉的現(xiàn)象進(jìn)行了調(diào)整，保證樁位在容許偏差范圍內(nèi)。
本橋水中2m樁徑樁基施工采用深坑圍堰筑島平臺(tái)施工，采用沖擊鉆鉆孔，抓住有利時(shí)機(jī)，優(yōu)化施工方案，合理組織、精心安排、加強(qiáng)觀測及應(yīng)急措施上加強(qiáng)管理力度，在汛期來臨之前全部施工完畢，經(jīng)檢測驗(yàn)收評(píng)定全部優(yōu)良。
3.2T梁預(yù)制及安裝
3.2.1預(yù)制場布置
本橋預(yù)制場只能設(shè)在0#橋臺(tái)引道路基上，受場地限制，根據(jù)總體進(jìn)度計(jì)劃以及平均每片梁生產(chǎn)周期不大于10天，按每臺(tái)座月出梁3片，設(shè)1排4列共4座30米T梁臺(tái)座，不設(shè)存梁場，T梁預(yù)制在7月份正式生產(chǎn)，保證每月10片的施工計(jì)劃要求。
場內(nèi)設(shè)置輕型龍門吊，兩側(cè)鋪設(shè)龍門吊走行軌，進(jìn)行T梁立模、砼澆筑、拆模及材料場內(nèi)轉(zhuǎn)移，左側(cè)靠路基邊緣的便道作為地材運(yùn)輸通道，T梁制梁臺(tái)座、鋼筋加工廠及鋼絞線加工廠等場地，具體詳見“T梁預(yù)制廠平面布置圖”(略)。
3.2.2關(guān)鍵工序施工控制
預(yù)制臺(tái)座設(shè)置、鋼筋安裝、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)安裝、側(cè)模、端模安裝及砼澆筑、養(yǎng)護(hù)，梁體張拉、灌漿等相關(guān)技術(shù)質(zhì)量要求按照設(shè)計(jì)文件、圖紙、橋涵施工技術(shù)規(guī)范、質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范嚴(yán)格進(jìn)行，這里不再詳述。由于本橋處于水庫庫區(qū)，橋高水深，場地狹小，梁體安裝是一大難點(diǎn)和重點(diǎn)，所以重點(diǎn)闡述一下T梁的出坑、運(yùn)輸、安裝就位工藝。限于篇幅扒桿結(jié)構(gòu)計(jì)算略。
T粱采取雙扒桿吊架設(shè)，起模采用一套小型龍門架配置一組起重滑車組和一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)為動(dòng)力。起吊時(shí)分別吊起梁體一端，梁體下安放好移梁行走支架，起梁、移梁、拖梁均采用卷揚(yáng)機(jī)和滑車組牽引。通過埋設(shè)的地垅和簡易運(yùn)梁車可以改變梁體在預(yù)制場內(nèi)的走行方向使梁體對(duì)正橋跨方向進(jìn)行架設(shè)。
架設(shè)T梁的步驟如下：
(1)第一跨梁的吊裝
1)分別在0#橋臺(tái)和1#橋墩上安裝一人字扒桿，每副人字扒桿前后各設(shè)置二道纜風(fēng)繩，設(shè)置兩套起重滑車組B、C，兩臺(tái)主卷揚(yáng)機(jī)，一臺(tái)輔助卷揚(yáng)機(jī)(機(jī)動(dòng)用)，經(jīng)計(jì)算埋好地錨或預(yù)埋鋼筋；
2)將人字扒桿相應(yīng)纜風(fēng)繩錨固在地錨上，并調(diào)節(jié)好纜風(fēng)繩的松緊，做好架梁前的準(zhǔn)備工作；
3)在預(yù)制場內(nèi)用移梁吊架分別提起梁體兩端將運(yùn)梁車置入梁體下兩端支座附近并捆綁牢靠，用卷揚(yáng)機(jī)A和C將梁體捆綁牢靠，然后用卷揚(yáng)機(jī)C或B將運(yùn)梁車從臺(tái)座處將梁體拖運(yùn)至橋臺(tái)處；
4)將卷揚(yáng)機(jī)B滑車組牽引繩捆綁板梁前端，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)B，將板梁靠臺(tái)帽前端抬起懸空，并將前端運(yùn)梁車移走，此時(shí)板梁前端由扒桿A吊起，前端捆綁滑車組牽引繩C，后端端捆綁滑車組牽引繩A，此時(shí)三臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)同時(shí)工作，卷揚(yáng)機(jī)C作牽引，卷揚(yáng)機(jī)B此時(shí)協(xié)同卷揚(yáng)機(jī)C抬起板梁，后端卷揚(yáng)機(jī)A作平衡，此時(shí)三臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)同時(shí)協(xié)同工作，在確保板梁向前移動(dòng)的同時(shí)，保證梁前端略微向上抬頭，吊裝作業(yè)中卷揚(yáng)機(jī)間密切配合，協(xié)同工作；
5)當(dāng)梁前端行至前臺(tái)(墩)約1米時(shí)，將卷揚(yáng)機(jī)滑車組B牽引繩拆卸回收后吊住板梁的后端，將板梁后端抬起后將后端運(yùn)梁車移走，將卷揚(yáng)機(jī)A滑車組放松并收回，此時(shí)梁體由卷揚(yáng)機(jī)C和B吊起，準(zhǔn)備就位安裝；
6)梁體就位前安放好支座，梁體就位時(shí)，可用撬棍或手拉葫蘆調(diào)整梁的位置，使之符合安裝要求，同時(shí)卷揚(yáng)機(jī)C、B下降，使板梁緩緩就位，完成第一片橋梁的吊裝程序。
7)扒桿橫移重復(fù)以上程序，架設(shè)其它T梁。
(2)第二跨及以后橋梁吊裝
1)拔桿移位及拔桿B的過孔拔桿的移動(dòng)縱向先用撬棍撬動(dòng)拔桿A移到拔桿B位置。將拔桿A底部固定，卷鋼絲繩(使拔桿A拉址，拉緊控制索)。把拔桿B底部固定通過補(bǔ)助八桿拉起鋼索，使拔桿B的頂部拉起立直，拉緊控制索(雙纜)則縱移完成。
2)按前面第一孔的作業(yè)過程和步驟進(jìn)行逐步完成所有橋梁的安裝。
扒桿架設(shè)T梁的步驟見下安裝示意圖：略
4結(jié)語
本橋由于方案確定合理，組織得力，樁基及下部結(jié)構(gòu)和梁體安裝在合同工期內(nèi)及電站下閘蓄水前順利完成，希望在類似工程中起到相互借鑒和學(xué)習(xí)的作用。
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