全预制高架桥钓鱼法施工工法
1.前言
钓鱼法施工一般常用于临时钢栈桥(码头)施工,在桥梁永久结构施工还末大规模应用,本工法将填充这一空白.全预制高架桥,是一种将混凝土桥梁上部和下部结构的主要构件在王厂或预制场预制并在现场拼装的桥梁,其少数非预制部分,主要为土、下部结构的连接和桥面铺装相对于桥梁的现浇施工,全预制施工不仅可以使桥梁有更佳的外观质量,而且可以减低造价底、缩短工期,并且更有益于保护环境.
文莱淡布隆跨海大桥连接文莱被马来西亚分割的两块国土,是文莱的港珠澳大桥工程,全线30km.其中CC2标段为韩国大林(Dealim)公司施工,跨越文莱海湾CC4标段为中建桥梁有限公司施工,位于国家森林公园保护区,为了保护森林公园的环境不受过度破坏,高架桥设计采用全预制结构,采用钓鱼法”施工.桥梁基础为四根预制管桩,管桩上为预制桩帽,桥面采用五片预制双T梁,预制构件均在平台上“零着陆”安装.高架桥总计965跨,包含预制管桩55万延米,预制桩帽1926片,预制T梁9650片,预制体量大,安装工程任务重.
2.工法特点
全预制桥梁零着陆施工工法具有以下特点:
2.0.1构件的预制、存放、架设采用工厂化生产,标准流水作业,不仅有利于保证产品质量,而且减少了临时施工用地,节约了材料,降低了施工成本.
2.0.2利用移动钢平台形成作业面,将预制管桩、桩帽和T梁施工分成三个作业点同时进行,流水施工.
2.0.3减少了气候对施工的制约,提高了工作效率,从而加快了工程进度.
2.0.4工厂化生产节能,有利于环保,降低现场施工的噪音,减少了粉尘、
废水对环境的污染.
3.适用范围
3.0.1全预制桥梁,采用履带吊作业安装预制构件:
3.0.2施工作业面受限或对环保有很高要求的工程,无法通过修筑施工便道等方式多点展开作业,运输及吊装妨碍交通、受场地和时间影响的桥梁:
3.0.3桥跨结构相同或类似,重复作业量大:
4.工艺原理
桥梁构件预制是一项较为成熟的技术,一般是先在预制场预制台座上浇筑预制构件的混凝土,待混凝土达到设计或规范要求的强度后,移至存放处集中存放,再倒运至施工现场进行安装作业.文莱淡布隆高架桥CC4标段地处原始森林,对环境要求极高,高架桥从桩基础、桩帕到T梁均为预制结构,预制体量大,安装任务重,且要求施工“零着陆”,采用钓鱼法施工.
如果同一台设备先施工桩基再依次施工桩帽和T梁,这样逐步施工时间较长而且构件之间采用湿接缝连接,需要在湿接缝达到一定强度,满足承重要求,才能进行下一步施工,因此一跨的施工周期会长达1-2周,无法满足工期要求.
为了解决上述难题,本工程通过增加移动钢平台数量将桩基、桩帽和T梁分到三个作业点同步进行,且各作业点之间的距离可以保证湿接缝的养护时间满足设计要求.
5.工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
本项目预制管桩及T梁均在国内生产,用海船运输至文莱后,采用4艘2-4千吨驳船,从海船倒运至三个工作区拼装.桩帽则在现场预制场生产,采用千吨驳船倒运至作业区进行拼装.
淡布降大桥CC4标段全线共分为四个作业面:P269→P509,P739→P509,P739→969,P1209一P969.四个作业面同步施工,每个作业面初始阶段先在临
时钢平台上进行预制管桩施工,完成数跨后利用既有预制管桩作为基础,搭设移动钢平台,履带吊在移动钢平台上前后移动,进行预制管桩、桩帽和T梁的施T..
图5.1.0四个作业面示意图
5.2构件预制
在施工准备期间,需要为管桩、桩帽及双T梁的预制场选址,大型预制场场地要开阔整洁,功能分区清晰,工厂化施工程度高.购置机械设备,并估算预制构件每月的需求量.本项目的预制管桩预制场有两个,分别在珠海和南通;双T梁预制场在盐城:桩帽则在项目现场预制场生产.根据2.5天一跨的进度计算,每月需要管桩2.5万吨,T梁1.1万吨,桩帽3千吨.
5.2.1管桩预制
图5.2.1-1预制管桩加工主要工艺流程
(1)钢筋笼加工与入模
预应力主筋下料至计算长度,然后用端头机进行墩头处理.墩头处理完成后用滚焊机进行骨架滚焊,将螺旋筋和预应力筋组合在一起形成钢筋笼骨架.
钢筋笼入模前对模板进行清理并涂抹脱模剂,使用吊车将钢筋笼吊入底模.
图5.2.1-2预制管桩混凝土入模
(2)混凝土布料
混凝土采用龙门吊进行布料,布料时,严格遵循从“中间一两头一中间”的顺序布料,严禁从头到尾直接布料.如需要布二槽料的管模,则第一槽料一定要均匀布在管模内,第二槽料加在上面以使两槽料能混合均匀.布好料以后安排专人负责两头插料,不得过分插实,导致砂石分离,中间混凝土料不得低于管模,两头不能过高.
(3)合模
合模前采用铁将料铲起堆好,清理干净两侧模边和套箍表面,放好挡浆草绳.合上上模盖,用风炮拧紧螺丝,螺丝施拧时先拧跑轮旁边的,再按顺序依次施拧完成螺丝,确保合模合拢,二次扳手对螺丝松紧程度进行检查和补拧.
(4)张拉
准确定位千斤顶位置,保证张拉头对正、扣好,成一水平线,禁止成角度张拉.张拉应平稳、缓慢进行,张拉过程中的停顿次数不得少于3次,张拉达到设计值后,旋紧锚固螺母,并保证不少于30s的稳压后方可卸压.
(5)离心成型
离心采用自动离心装置进行控制,将张拉好的管桩放入离心槽中进行离心,离心作用按慢速、低中速、中速、高速四个阶段进行,以保证混凝土密实,离心的时间控制在15min左右.
图5.2.1-3预制管桩混凝土离心
(6)蒸养
管桩离心完成后连模板带桩一起蒸汽养护,养护时间7.5-8h,温度:65-70℃.常压蒸过程:
静停2h-升温2h-恒温2-4h
(7)脱模
蒸汽养护完成后,混凝土强度可达45-55MPa,吊装、拆模.
(8)自然养护14天以上.