泰州長江大橋超高支架設(shè)計(jì)與施工技術(shù)
2017-07-31
1 工程概況
南錨和南塔之間的引橋上部結(jié)構(gòu)為6×70m六跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,全長420m。梁高4m,箱梁頂板寬16m,底板寬7.5m。箱梁直線段總長為33m,采用單幅一次性澆筑,混凝土方量為492.36m3,梁段總重為1230.91t。其中8塊段在南塔下橫梁上方,此塊段重量200.85t考慮由南塔下橫梁承受,故直線段施工計(jì)算中混凝土重為1030.06t。
2 支架設(shè)計(jì)
2.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
直線段施工范圍位于江灘上,原計(jì)劃采用鋼管樁基礎(chǔ)。但經(jīng)過現(xiàn)場勘查此處屬于原南塔施工場地,根據(jù)查閱其施工方案及現(xiàn)場核實(shí),筑島平臺(tái)處理方法為清除30cm厚的腐質(zhì)后,對(duì)基層進(jìn)行分層填筑，分層壓實(shí)，層厚＜30cm，壓實(shí)度≮90%，然后填筑30cm厚的山皮土再澆筑20cm的C20混凝土且筑島平臺(tái)已經(jīng)過2年多的沉積,現(xiàn)地面標(biāo)高為+4.5m。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況決定采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。
根據(jù)設(shè)計(jì),管樁分為三組,其中兩組位于地基上，第三組位于南塔的承臺(tái)基礎(chǔ)上。地基上的兩組管樁采用整體基礎(chǔ),尺寸為13.7×6.2×1.5m,基礎(chǔ)底面配一層鋼筋網(wǎng)片；南塔承臺(tái)上的那組管樁采用單獨(dú)的小基礎(chǔ),尺寸為1.5×1.5×0.5m。經(jīng)過計(jì)算,基礎(chǔ)及地基均滿足要求。
2.2 支架設(shè)計(jì)
2.2.1 鋼管樁的選用
考慮支架高度在45m左右,在安裝時(shí)接頭及連接系若采用焊接,施工難度很大,而且焊接質(zhì)量也難以保證。經(jīng)多方考察最終決定采用φ609mm,δ=16mm的成品管樁,其接頭均帶有法蘭盤,連接系也采用同類管樁,其與豎向管樁之間通過四通進(jìn)行連接。成品管樁主要由三個(gè)部分組成：拼接段、活動(dòng)端、四通。
拼接段的單根長度為0.2m、0.3m、0.4m、1.05m-9.05m，施工時(shí)通過螺栓連接成整體?；顒?dòng)端由插座頭及插銷頭組成，長度為1.49m,可調(diào)節(jié)范圍0-0.2m。四通主要是用于管樁的交叉連接，可以根據(jù)需要連接于管樁非法蘭盤位置的任何地方。
2.2.2 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)計(jì)算、比選，支架管樁分為三組,每組縱向兩排,管樁間距為3m；橫向四排,間距為3m+4.5m+3m；每組內(nèi)每根管樁間設(shè)四層連接系,每10m一層。根據(jù)計(jì)算，每組管樁的受力及穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求,但考慮到管樁的高度,為確保安全，決定在每組管樁之間加兩層連接系。
2.2.3 管樁的配置
管樁立柱根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行初步配置，施工時(shí)基礎(chǔ)標(biāo)高需嚴(yán)格控制，安裝完成后頂端標(biāo)高通過活動(dòng)端進(jìn)行精確調(diào)整。管樁配置時(shí)底節(jié)配一個(gè)0.4-0.5m短節(jié)即便于底節(jié)安裝時(shí)垂直度的調(diào)整,另外因底節(jié)與預(yù)埋件焊接固定,采用短節(jié)便于拆除。
2.3 管樁支架安裝
2.3.1 安裝前的準(zhǔn)備工作
安裝前對(duì)基礎(chǔ)標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測,根據(jù)實(shí)際標(biāo)高,計(jì)算管樁立柱配置是否要進(jìn)行調(diào)整,對(duì)每根管樁立柱的中心位置按設(shè)計(jì)進(jìn)行測量放樣。
2.3.2 安裝順序
根據(jù)連接系的位置及管樁的配置情況,安裝順序如下底層短節(jié)安裝→第一個(gè)9.05m長節(jié)立柱安裝→第二個(gè)9.05m長節(jié)立柱安裝→第一層連接系安裝→第三個(gè)9.05m長節(jié)立柱安裝→第二層連接系安裝→第四個(gè)9.05m長節(jié)立柱安裝→第三層連接系安裝→剩余立柱（包含活動(dòng)端）安裝→第四層連接系安裝。
2.3.3 底層短節(jié)安裝
根據(jù)測量放樣的立柱中心點(diǎn)對(duì)底節(jié)進(jìn)行精確定位；用水平尺調(diào)整底節(jié)短節(jié)確保其上法蘭盤水平；調(diào)整完成后,底節(jié)下法蘭與預(yù)埋件焊接在一起,焊縫高度為10mm；焊接完成后,每根短節(jié)與預(yù)埋件之間再加焊6塊三角加勁板。對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查、驗(yàn)收,合格后進(jìn)入下道工序。
2.3.4 第一、二個(gè)9.05m長節(jié)立柱、第一層連接系安裝
在距第一個(gè)長節(jié)立柱頂端約50cm處對(duì)稱焊接四個(gè)帶欄桿立柱的三角托架,并鋪上腳手板；安裝第一個(gè)長節(jié)立柱，其與底層短節(jié)連接處的螺栓暫不完全擰緊；
第一個(gè)長節(jié)立柱安裝完后,利用其頂部的三角托架滿鋪腳手板,在托架帶的立柱焊接欄桿并掛設(shè)安全網(wǎng),形成第一層操作平臺(tái)；在第二個(gè)長節(jié)立柱的頂端焊接同樣的三角托架，并在其底部安裝好四通；安裝第二個(gè)長節(jié)立柱,其與第一個(gè)長節(jié)立柱的連接工作在第一層操作平臺(tái)上進(jìn)行,該處連接螺栓擰緊；安裝第一層連接系。在此時(shí)安裝第一層連接系即確保結(jié)構(gòu)的安全,同時(shí)因管樁連接系長度固定，而且通過四通與立柱相連時(shí),連接處法蘭螺栓上緊后連接系與立柱必垂直；連接系的安裝過程也是立柱管樁垂直度的調(diào)整過程,連接系安裝到位,立柱垂直度也調(diào)整到位。第一層連接系安裝到位后擰緊第一個(gè)長節(jié)立柱與底層短節(jié)之間的連接螺栓。
2.3.5 剩余管樁安裝
按照設(shè)定的安裝順序及上述安裝步驟逐層進(jìn)行管樁的安裝工作，每層操作平臺(tái)托架、四通的位置根據(jù)需要在地面安裝完成。每組管樁需制作一個(gè)帶半圓護(hù)欄的掛梯,在管樁立柱安裝前,附著于管樁之上,作為各層平臺(tái)之間的上下通道。掛梯與管樁之間需固定牢靠,外掛安全網(wǎng),確保施工人員上、下班的安全。
2.4 樁頂分配梁及貝雷梁安裝
管樁安裝完成后測量管樁頂?shù)母叨炔⑼ㄟ^樁頂?shù)幕顒?dòng)端調(diào)整樁頂?shù)臉?biāo)高至設(shè)計(jì)位置,然后安裝樁頂分配梁,分配梁需與樁頂固定牢靠。最后進(jìn)行貝雷梁安裝,貝雷梁可根據(jù)塔吊的起吊能力分成若干組,在地面拼裝成小組后再起吊上去進(jìn)行組拼。
2.5 支架壓重
支架安裝完成后,需組織相關(guān)人員對(duì)支架進(jìn)行一次全面的檢查,合格后進(jìn)行壓重試驗(yàn)。貝雷梁安裝完成后在其上放置橫向小分配梁,鋪設(shè)廢舊模板，對(duì)應(yīng)腹板部分采用舊鋼模,其余部分可采用木模；采用噸包裝袋內(nèi)裝黃砂作為壓重物，根據(jù)支架設(shè)計(jì)荷載情況布置壓重物；在基礎(chǔ)、鋼管樁頂、貝雷梁跨中處及模板上布設(shè)觀測點(diǎn),在壓重過程中進(jìn)行變形觀測,觀測分三次進(jìn)行,壓重30%、60%、100%時(shí)各觀測一次；在壓重過程中,安排專人對(duì)支架進(jìn)行巡查。支架安裝完成后經(jīng)壓重試驗(yàn),承載及變形均滿足要求。
2.6 技術(shù)保證措施
底座預(yù)埋鋼板的平整與否直接關(guān)系著管樁的垂直度,是高管樁支架施工中的重要控制點(diǎn)之一。為了確保預(yù)埋鋼板的平整度和絕對(duì)標(biāo)高,每塊鋼板都以三點(diǎn)測量點(diǎn)控制,測量組全程控制每塊鋼板的絕對(duì)標(biāo)高,為后序施工奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)；在拼裝過程中每層平聯(lián)安裝完成后,測量對(duì)垂直度進(jìn)行復(fù)測,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,最后再擰緊螺栓。
3 結(jié)語
管樁及連接系不采用普通鋼管加槽鋼焊接的方式,而采用成品的帶法蘭盤的具有固定規(guī)格型號(hào)的成品管樁,設(shè)計(jì)時(shí)按成品管樁的型號(hào)配置好,施工時(shí)避免了大量的高空焊接,即保證了施工安全、質(zhì)量，也加快了施工進(jìn)度。對(duì)于江灘、淺灘等不宜于鋼管樁施工地區(qū),采用擴(kuò)大基礎(chǔ)同樣可以鋼管樁施工。
參考文獻(xiàn)
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