斜拉橋主墩0號(hào)塊施工技術(shù)及質(zhì)量控制研究

黃迪超

（廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司 ，廣東 廣州 511430）

斜拉橋主墩0號(hào)塊施工技術(shù)及質(zhì)量控制研究

黃迪超

（廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司 ，廣東 廣州 511430）

以北街水道特大橋、潮連西江特大橋的斜拉橋主墩0號(hào)塊的施工為例，探討0號(hào)塊施工技術(shù)的難點(diǎn)及質(zhì)量控制方案，結(jié)合既往的施工情況，提出了相應(yīng)的改良手段，經(jīng)實(shí)踐證明，施工效果良好。

半漂浮體系；斜腹板澆筑；剪刀撐

1 工程概述

北街水道特大橋、潮連西江特大橋是廣中江高速公路的控制性工程，兩座斜拉橋主梁結(jié)構(gòu)形式類似，施工采用的支架結(jié)構(gòu)類似。北街水道橋跨布置為60 m+150 m+380 m+150 m+60 m五跨雙塔中央索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，全長(zhǎng)800 m，采用半漂浮體系，主梁為單箱五室混凝土結(jié)構(gòu)。0號(hào)塊寬40.8 m，長(zhǎng)30 m，中心線處梁高4 m，設(shè)置5道橫隔梁；混凝土方量1 797 m3，鋼筋用量599 t，預(yù)應(yīng)力用量43 t。

2 施工部署及施工工藝

2.1 支架形式選擇

0號(hào)塊體系龐大（30 m×40.8 m×4 m），面積1 224 m2，重量達(dá) 5 000 t，懸臂達(dá) 10 m，很難采用牛腿作為支撐，經(jīng)比較，采用落地式鋼管支架支撐承臺(tái)，支架采用鋼管貝雷形式。

2.2 設(shè)備選型

主梁0號(hào)塊施工時(shí)共配置2臺(tái)QTZ160塔吊。其中塔吊1位于承臺(tái)頂面上游岸側(cè)，基礎(chǔ)預(yù)埋在承臺(tái)上；塔吊2位于河岸側(cè)水中，基礎(chǔ)為水中鋼管樁平臺(tái)?；炷劣砂韬驼炯泄┝?，攪拌站共配備2臺(tái)100 m3/h攪拌機(jī)，每臺(tái)攪拌機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力為60 m3/h?；炷凛斔驮O(shè)備為2臺(tái)BSA 2109HD地泵和2臺(tái)48 m汽車泵。

2.3 施工工藝

（1）支架預(yù)壓：支架全部采用鋼結(jié)構(gòu)，非彈性變形小，彈性變形可通過計(jì)算確定，故僅對(duì)水中鋼管樁承載范圍進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓采用預(yù)制混凝土塊模擬箱梁施工荷載對(duì)4根水中鋼管進(jìn)行預(yù)壓，驗(yàn)證荷載和消除基礎(chǔ)沉降。根據(jù)觀測(cè)記錄，整理出預(yù)壓沉降結(jié)果，作為箱梁底板預(yù)拱高度的參考值。

（2）模板、鋼筋施工：主梁0號(hào)塊底模采用組合鋼模，頂板模板、內(nèi)側(cè)模及橫隔板均采用膠合板外加方木組拼，必要時(shí)進(jìn)行加勁，外側(cè)模采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模。底模標(biāo)高測(cè)量時(shí)，考慮支架壓縮變形設(shè)置預(yù)拱度并預(yù)調(diào)標(biāo)高，調(diào)高量為2 cm。主梁0號(hào)塊直徑大于22 mm的鋼筋采用直螺紋機(jī)械連接。

（3）混凝土施工：0號(hào)塊采用C55聚丙烯纖維混凝土，水平分兩層進(jìn)行澆筑。混凝土澆筑順序：先澆筑底板，再澆筑橫隔板、腹板，最后澆筑頂板，為防止在澆筑橫隔板或腹板混凝土?xí)r底板處出現(xiàn)反漿，在澆筑底板時(shí)，將橫隔板或腹板處的底板混凝土澆筑至倒角以上10 cm。斜腹板澆筑：由于斜腹板處不便于混凝土下料和振搗，因而在斜腹板外模的中下部安裝3臺(tái)附著式振搗器用于輔助斜腹板混凝土下料和振搗。

3 施工難點(diǎn)

3.1 優(yōu)化支架設(shè)計(jì)以保證受力合理

主梁0號(hào)塊超大面積、超大體積，存在支架荷載大，不均勻沉降、支架穩(wěn)定性問題難于控制等問題，如何采取措施優(yōu)化支架設(shè)計(jì)才能避免此類問題的出現(xiàn)。

3.2 保證塔梁同步施工順利進(jìn)行

為縮短施工工期，減少工序轉(zhuǎn)換時(shí)間，在索塔施工到一半時(shí)啟動(dòng)主梁0號(hào)塊施工。塔梁同步施工存在施工機(jī)械設(shè)備有限、作業(yè)人員難于安排、交叉作業(yè)難以解決等問題，如何從施工組織、技術(shù)手段等方面去解決塔梁同步施工問題。

3.3 解決大體積混凝土澆筑及開裂問題

主梁0號(hào)塊混凝土方量達(dá)1 798 m3，單次最大澆筑方量達(dá)1 000 m3，澆筑面積達(dá)1 200 m2，同時(shí)混凝土采用C55高標(biāo)號(hào)混凝土，水泥用量大，水化熱高，混凝土容易開裂，橋面標(biāo)高及收漿較難把握。

3.4 保證支架拆除順利安全

主梁0號(hào)塊支架材料用量大，由上到下有底側(cè)模、側(cè)模桁架、I25工字鋼、貝雷、I45工字鋼、鋼管六層，拆除時(shí)必須逐層拆除，施工工期長(zhǎng)，同時(shí)支架拆除屬于高空、臨邊作業(yè)，

4 施工難點(diǎn)的技術(shù)對(duì)策

4.1 主梁0號(hào)塊支架設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

（1）充分利用承臺(tái)、塔座等橋梁結(jié)構(gòu)為支架基礎(chǔ)：通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和加強(qiáng)局部處理，使整個(gè)支架結(jié)構(gòu)在受力、變形及穩(wěn)定性等方面均滿足要求，節(jié)省了材料、設(shè)備費(fèi)用，同時(shí)有效地避免了不均勻沉降，使結(jié)構(gòu)受力更合理。

（2）單獨(dú)加強(qiáng)受力較大鋼管：在鋼管內(nèi)灌注混凝土至3I45工字鋼底，形成鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，利用鋼管混凝土的套箍效應(yīng)增強(qiáng)鋼管的承載力，可保證結(jié)構(gòu)的安全。

（3）設(shè)置橫聯(lián)、剪刀撐加強(qiáng)支架整體性：橫聯(lián)采用Φ426鋼管，共設(shè)置兩層，第一層布置在塔座面以上9.12 m位置，第二層布置在第一層以上10 m位置，同時(shí)在兩層橫聯(lián)間設(shè)置剪刀撐。

（4）設(shè)置附墻避免支架失穩(wěn)：采取在索塔四周的兩層橫聯(lián)的位置均設(shè)置附墻，附墻采用3I25工字鋼。

4.2 塔梁同步施工的保證措施

（1）合理配置設(shè)備：每個(gè)主墩均要配備一臺(tái)浮吊輔助施工。浮吊主要用于鋼管駁接，橫聯(lián)及剪刀撐的安裝。

（2）鋼管、橫聯(lián)、剪刀撐整體安裝：將鋼管、橫聯(lián)、剪刀撐在平臺(tái)上先拼裝成一個(gè)整體，然后使用塔吊整體安裝的方式施工。首先按照?qǐng)D紙尺寸提前計(jì)算好橫聯(lián)及剪刀撐的位置，再將橫聯(lián)及剪刀撐的一端焊接到鋼管上，在同一高度焊接多條橫聯(lián)時(shí)需注意控制好橫聯(lián)間的夾角。

4.3 大體積混凝土澆筑及開裂的解決方案

（1）優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)：砂、石料選擇應(yīng)保證級(jí)配良好，并采用緩凝、高效的減水劑。水泥采用低堿、早強(qiáng)、低熱水泥；石料采用5～25 mm連續(xù)級(jí)配碎石；外加劑采用緩凝高效減水劑，降低水泥用量，推遲水化熱溫峰的出現(xiàn)。每方混凝土材料用量見表1。

表1 每方混凝土材料用量表

（2）采用水平分兩層的方式澆筑：采用水平分層的方式，可以減小支架不均勻沉降對(duì)混凝土造成的影響，底板和頂板澆筑順序均為從兩邊向中間，從懸臂端向塔柱側(cè)對(duì)稱澆筑。

（3）優(yōu)化澆筑方式以保證澆筑均衡快速：通常情況下0號(hào)塊的澆筑只采用地泵或天泵，但這兩座斜拉橋0號(hào)塊的面積及混凝土方量遠(yuǎn)超一般橋梁，同時(shí)考慮施工平臺(tái)面積不能滿足4臺(tái)泵車同時(shí)澆筑的情況，因而采取了2臺(tái)天泵加2臺(tái)地泵的澆筑方式，其中1臺(tái)地泵擺放至棧橋口的停車場(chǎng)處，另外1臺(tái)設(shè)在馬路邊上，2臺(tái)汽車泵均擺放在施工平臺(tái)上，汽車泵負(fù)責(zé)上游三個(gè)箱室混凝土的澆筑，地泵負(fù)責(zé)下游兩個(gè)箱室。

（4）斜腹板開孔下料、振搗：由于斜腹板處不便于混凝土下料和振搗，因而以邊腹板倒角以上1 m為起點(diǎn)，1 m×1 m的間距將斜腹板內(nèi)模開洞，用來混凝土下料及振搗，待振搗完成后將孔洞補(bǔ)好。

（5）橫隔板、腹板設(shè)置冷卻水管以防止溫度裂縫的產(chǎn)生：冷卻管布置在混凝土厚度大于1.5 m的位置，即HGE1橫隔板和中腹板，并根據(jù)兩次澆筑分段獨(dú)立布置。混凝土澆筑完后冷卻管通水降溫，并對(duì)混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)控，要求進(jìn)出水口溫差宜小于10°，且水溫與混凝土內(nèi)部溫差不大于20°，降溫速率不大于2°/d，其內(nèi)部最高溫度不大于75°，內(nèi)表溫差不大于25°，如溫度過大可加大通水流量。

4.4 支架順利安全拆除的措施

（1）采用割低槽口的方式降模：整個(gè)支架底模沿縱橋向分兩次落模，先拆除中跨段，再拆邊跨段。將中跨段支架鋼管槽口分多次緩慢割低10 cm，支架的承重分配梁體系整體下落實(shí)現(xiàn)落模，過程中注意觀察支架狀態(tài)，檢查模板是否全部脫空，未脫空的地方將槽口再適當(dāng)降低。

（2）采用卷揚(yáng)機(jī)加浮吊或塔吊進(jìn)行工字鋼及貝雷拆除：在橋面安裝卷揚(yáng)機(jī)，在梁端安裝兩個(gè)滑輪。步驟如下：

a.I25工字鋼拆除:首先將I25工字鋼限位卡拆除，用卷揚(yáng)機(jī)將I25工鋼往梁兩端拖出，用浮吊成捆吊走。對(duì)于受塔吊、電梯和臨時(shí)錨固鋼絞線影響難以拆除的，可將I25工鋼割斷。

b.貝雷拆除：先將貝雷梁與3I45工鋼之間的限位卡拆除，翼板下方的貝雷梁可直接用浮吊或汽車吊拆除，底板下方的縱向通長(zhǎng)的貝雷梁分2段拆除，在中間斷開，將貝雷梁用卷揚(yáng)機(jī)往梁兩端拖出，當(dāng)貝雷梁拖出一段時(shí)，用汽車吊或浮吊掛好第一條鋼絲繩吊住貝雷，然后繼續(xù)將貝雷梁拖出。貝雷梁用浮吊下放到貨船上，然后用汽車吊卸船裝車轉(zhuǎn)走。

c.3I45工字鋼拆除：將鋼管頂三拼I45工鋼兩側(cè)的限位鋼板割除，用卷揚(yáng)機(jī)將整條三拼I45工鋼往側(cè)面拖出，拖出6～7 m以后用汽車吊或浮吊掛好鋼絲繩吊住一頭，繼續(xù)往外拖出，掛好鋼絲繩吊住另一頭，綁好牽引繩，再用汽車吊或浮吊下放。

5 結(jié)語

綜上所述，北街水道特大橋及潮連西江特大橋主梁0號(hào)塊為超大型結(jié)構(gòu)，支架體系非常大，存在支架荷載大、混凝土抗裂、大體積混凝土澆筑、安全風(fēng)險(xiǎn)大等施工難點(diǎn)。支架設(shè)計(jì)采用了剛度、強(qiáng)度大的鋼管樁貝雷梁支架，以及通過對(duì)入土樁預(yù)壓，有效降低了支架不均勻沉降?；炷僚浜媳鹊膬?yōu)化以及全面的混凝土養(yǎng)護(hù)，成功解決了常規(guī)施工工藝混凝土容易出現(xiàn)裂紋的問題。四個(gè)主墩0號(hào)塊均按計(jì)劃節(jié)點(diǎn)完成，安全和質(zhì)量均受控。

責(zé)任落實(shí)到“最后一米” 青島市南區(qū)推出“路長(zhǎng)制”

為進(jìn)一步加強(qiáng)城區(qū)環(huán)境整治提升工作，把精細(xì)管理標(biāo)準(zhǔn)和責(zé)任落實(shí)到“最后一米”“最后一人”，近日，青島市南區(qū)制定出臺(tái)了《關(guān)于實(shí)行“路長(zhǎng)制”管理工作的實(shí)施方案》，將全區(qū)10個(gè)街道877條道路按照街道片區(qū)和專業(yè)片區(qū)進(jìn)行了包干分配，明確區(qū)級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和處級(jí)干部500余人掛鉤街道擔(dān)任“路長(zhǎng)”，落實(shí)工作責(zé)任。

過去的城市管理，往往發(fā)現(xiàn)問題后是一級(jí)一級(jí)上報(bào)，時(shí)間久，上報(bào)程序也較為復(fù)雜。對(duì)于城市管理者來說往往缺乏深入基層的認(rèn)知，“管理”與“服務(wù)”是兩個(gè)體系。通過“路長(zhǎng)制”工作的開展，“路長(zhǎng)”在各條道路上親自發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，在一定程度上省去了層層上報(bào)的中間環(huán)節(jié)，不僅更精細(xì)化，更加便捷，也實(shí)現(xiàn)了城市管理的“短平快”方針。

市南區(qū)探索“路長(zhǎng)制”，以高發(fā)頻段、高發(fā)問題為著力點(diǎn)，以道路為單元，建立市南區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)“一本賬”，統(tǒng)籌市政設(shè)施、環(huán)境衛(wèi)生等 25種城市管理運(yùn)行監(jiān)督服務(wù)要素，把建與管、疏與堵、線與點(diǎn)、面與里等有機(jī)結(jié)合起來，以點(diǎn)帶面，以路帶區(qū)，形成齊抓共管、層層落實(shí)的精細(xì)化工作格局。

啟動(dòng)“路長(zhǎng)制”模式以來，全區(qū)“路長(zhǎng)”檢查發(fā)現(xiàn)市容秩序、廣告亮化等十大類問題累計(jì)5 324件，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題積極聯(lián)系相關(guān)街道辦、職能單位，有計(jì)劃、有針對(duì)性地協(xié)調(diào)整改，已辦結(jié)4 403件，辦結(jié)率超過83%。如今市南區(qū)幾條主要道路，如珠海路、澳門路、香港中路等幾條主干道的精細(xì)化程度已經(jīng)較高，同時(shí)相關(guān)部門通過月總結(jié)、周匯總，將各片區(qū)的好經(jīng)驗(yàn)、好做法進(jìn)行總結(jié)和完善，樹立典型在全區(qū)推廣，促進(jìn)共同提高。

通過“路長(zhǎng)制”工作推進(jìn)城市精細(xì)化管理，讓領(lǐng)導(dǎo)干部都能積極參與到城市管理工作當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)問題在基層，解決問題在基層，發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)干部的監(jiān)督協(xié)調(diào)職能，調(diào)動(dòng)干部的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，這對(duì)于城市管理有很重要的意義。下一步，市南區(qū)“路長(zhǎng)制”工作還將著力解決不同層級(jí)部門之間的溝通問題，讓處在市級(jí)、區(qū)級(jí)的各處置部門能形成良好的溝通橋梁，增進(jìn)各部門的協(xié)調(diào)性;同時(shí)還將進(jìn)一步完善“路長(zhǎng)”工作的標(biāo)準(zhǔn)和流程，進(jìn)一步發(fā)揮“路長(zhǎng)”監(jiān)督和協(xié)調(diào)的職能和作用;探索線上的APP應(yīng)用體系，讓“路長(zhǎng)”們?cè)诠ぷ髦邪l(fā)現(xiàn)問題就能及時(shí)上報(bào)，通過APP平臺(tái)自動(dòng)派轉(zhuǎn)相關(guān)部門進(jìn)行及時(shí)處置，及時(shí)反饋，更便捷更高效。

U445

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1009-7716（2017）12-0126-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.035

2017-08-02

黃迪超（1988-），男，廣西百色人，工程師，從事路橋施工管理工作。