代縣滹沱河治理工程某橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)分析

劉紅文

（山西省代縣滹沱河濕地公園服務(wù)中心,山西 忻州 034200）

0 引言

近年來我國在城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路建設(shè)投入了大量精力,橋梁工程是道路工程建設(shè)的重要組成部分,橋梁規(guī)模在不斷擴(kuò)大,具體形式越來越豐富,施工關(guān)鍵控制技術(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程質(zhì)量有著顯著影響[1～3],因此,在整個(gè)工程建設(shè)過程中應(yīng)以質(zhì)量為最終目標(biāo),通過對(duì)設(shè)計(jì)方案、施工工藝流程、施工技術(shù)等關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行探索和優(yōu)化,不斷改善橋梁工程質(zhì)量,為我國的交通事業(yè)發(fā)展、鄉(xiāng)村振興貢獻(xiàn)力量[4～5]。

1 工程概況

山西省代縣縣滹沱河河道治理工程河道搶險(xiǎn)路是一條貫穿東西的干道,于K0+072.60 處跨越關(guān)溝河,通過規(guī)劃和論證,近年已在關(guān)溝河成功建設(shè)橋梁連通滹沱河兩岸,橋梁全長2099.68 m。橋梁下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁樁基施工、承臺(tái)和墩柱施工,橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁板,并在橋面設(shè)置防撞欄、排水放水系統(tǒng)。

2 下部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 樁基施工

2.1.1 灌注樁布置

橋墩所設(shè)防護(hù)樁均為鉆孔灌注樁,其中1#墩共有95 根防護(hù)樁（樁徑1.25 m,樁長25 m,樁間距1.5 m）。2#墩共有84根防護(hù)樁（樁徑1.25 m,樁長23 m）。1#、2#墩主樁均為鉆孔擴(kuò)底灌注樁,其中1#墩共有68 根主樁（樁長84 m,樁身直徑1.8 m,樁底直徑3.0 m,等高0.75 m,以12°角擴(kuò)大,樁間距4.5 m）。2#墩共有50根主樁（樁長72 m,樁身直徑1.8 m,樁底直徑3.0 m,等高0.75 m,以12°角擴(kuò)大,樁間距4.5 m）。

根據(jù)防護(hù)樁類型及開挖揭露地質(zhì)條件,綜合權(quán)衡后采用HG-200型車載反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行灌注樁施工,該鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中全程泥漿護(hù)壁,三翼刮刀鉆頭施工,20 cm大直徑鉆桿反循環(huán)出渣,成孔停鉆后由反循環(huán)泵吸排孔殘?jiān)M(jìn)行清孔,最終在水下澆筑混凝土成樁。鉆機(jī)整機(jī)輪廓（長×寬×高）7.5 m×2.1 m×2.8 m,塔架高度6 m。

2.1.2 灌注樁施工流程

灌注樁工藝流程包括如下步驟：場地平整硬化→測量放樣→埋設(shè)護(hù)筒→泥漿制備、護(hù)筒復(fù)測→鉆進(jìn)→成孔驗(yàn)收、孔深、孔徑、垂直度、泥漿性能等檢查→安放鋼筋籠→下導(dǎo)管→二次清孔→泥漿指標(biāo)檢查→灌注水下混凝土。主樁為擴(kuò)底鉆孔灌注樁,根據(jù)主樁類型、地質(zhì)情況及成孔要求,使用全液壓可視可控旋挖擴(kuò)底成孔的灌注樁,該工藝首先將設(shè)計(jì)擴(kuò)孔參數(shù)輸入電腦,在電腦指揮中心的控制下進(jìn)行旋挖切削擴(kuò)大成孔,在穩(wěn)定液的護(hù)壁作用下通過鉆斗液壓旋轉(zhuǎn)水平切削土體,通過擴(kuò)孔鏟斗的反復(fù)閉合和反復(fù)提升將孔內(nèi)擴(kuò)大部位的土體取出,有效地保證樁擴(kuò)大部位的尺寸。

本工程鉆孔使用全液壓可視可控旋挖擴(kuò)底鉆機(jī),鉆機(jī)型號(hào)SD642,該鉆機(jī)工作狀態(tài)下長×寬×高=11 m×5 m×28.1 m。鉆機(jī)下設(shè)置2 mm厚的鋼板和30 cm厚C30 鋼筋混凝土（鋼筋采用φ12、間距10 cm×10 cm）。1#墩樁基施工設(shè)置1個(gè)30 m×6 m×2 m泥漿池,泥漿池設(shè)置在1#、2#墩之間,距離車安線70 m。2#墩樁基施工設(shè)置1個(gè)25 m×6 m×2 m泥漿池。

2.2 承臺(tái)施工

2.2.1 基坑開挖施工

本工程基坑開挖面積大,根據(jù)支撐特點(diǎn),擬采用分層開挖方式施工?；又苓呬摻罨炷练雷o(hù)樁、冠梁、主樁全部施工完畢后,待冠梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行第一步土方開挖,開挖深度為3 m,待橫撐鋼管支撐完畢后,進(jìn)行第二步土方開挖,開挖深度為6.8 m,開挖至基地標(biāo)高上15 cm處,人工清底至基底。第二步土方分兩層開挖,每層開挖深度約3 m。第二步土方因開挖深度較深因此分層開挖,同時(shí)因有大量的工程樁冒出,因此采用小型挖掘機(jī)配合梯次接力開挖至槽底,在收尾階段由長臂挖掘機(jī)將人工清底土直接挖出?；娱_挖示意圖見圖1。

圖1 基坑開挖示意圖

2.2.2 冠梁水平支撐

1#基坑開挖深度9.8 m,2#基坑開挖深度9.3 m。為保證施工安全,1#、2#基坑開挖深度達(dá)到1.5 m時(shí)在冠梁上安裝一層φ800×12 mm鋼管水平橫撐,鋼管預(yù)加力為1000 kN。水平支撐在下轉(zhuǎn)盤高度范圍內(nèi)基坑回填完成后拆除。基坑回填采用集配砂礫石,分層夯實(shí)。

2.2.3 防護(hù)樁混凝土噴錨

基坑分級(jí)開挖,每級(jí)開挖完成后在防護(hù)樁內(nèi)側(cè)噴10 cm厚C30 錨噴混凝土（內(nèi)含鋼絲網(wǎng)）,鋼筋網(wǎng)采用Φ16鋼筋固定,鋼筋豎向間距2 m。

2.2.4 基坑安全監(jiān)測

基坑安全監(jiān)測由建設(shè)單位委托的第三方實(shí)施。基坑監(jiān)測與測試的控制要求和報(bào)警值：（1）冠梁頂水平位移和垂直位移速率不超過2 mm/d或累計(jì)位移不超過20 mm；（2）鋼管支撐內(nèi)力不超過100 t；如監(jiān)測值超過報(bào)警值則立即停止開挖,對(duì)基坑進(jìn)行回填,采取加固措施后方可繼續(xù)開挖?；影踩O(jiān)測內(nèi)容見表1。

表1 基坑安全監(jiān)測表

3 上部結(jié)構(gòu)施工施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 梁體施工

3.1.1 施工方法

主橋現(xiàn)澆段采用滿堂支架法澆筑施工。鋼筋由鋼筋加工廠運(yùn)至施工現(xiàn)場,再由塔吊提升運(yùn)送,在現(xiàn)場綁扎成型；澆筑混凝土由攪拌站集中供應(yīng),運(yùn)輸泵車輸送入模,由插入式振搗器搗固密實(shí),覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)。支架采用盤扣式支架,支架底鋪設(shè)15 cm×15 cm方木（松木）,用細(xì)砂著平。立桿頂面及底面均采用可調(diào)高頂、底托,頂托上方縱向鋪設(shè)15 cm×15cm方木（松木）,橫向鋪10 cm×10 cm方木（松木）。底板、側(cè)模及內(nèi)模均采用竹膠板。

3.1.2 支架布置

（1）支架采用盤扣式支架,立桿主要采用3.0 m、2.4 m、1.8 m、1.2 m、0.9 m四種規(guī)格,立桿接長錯(cuò)開布置,橫桿采用0.9 m、0.6 m二種規(guī)格,頂、底托采用可調(diào)托撐。（2）為確保安全可靠,根據(jù)梁體受力結(jié)構(gòu),支架立桿縱橫間距按0.6 m×0.3 m、0.6 m×0.6 m、0.6 m×0.9 m三種規(guī)格設(shè)置,立桿之間由橫桿連接,形成網(wǎng)格。（3）為加強(qiáng)支架整體穩(wěn)定性,在橋軸線縱橫方向設(shè)置Φ48 剪刀撐,在橫向剪刀撐沿縱向每3 m一道,靠墩柱一側(cè)5 m范圍內(nèi)加密為60 cm/道,將各段支架聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體?，F(xiàn)場支架布置典型圖見圖2。

圖2 現(xiàn)場支架布置典型圖

3.1.3 混凝土施工

主梁混凝土澆筑分三次進(jìn)行,第一次澆筑底板與外側(cè)兩腹板的范圍；第二次澆筑中間兩塊腹板；第三次澆筑腹板余下部分及頂板。層間施工縫按規(guī)范要求鑿毛處理?；炷凉嘧?yīng)對(duì)稱進(jìn)行?；炷翑嚢柢囘\(yùn)輸混凝土,用汽車泵進(jìn)行混凝土澆筑,振動(dòng)棒機(jī)械振搗。由于施工場地狹窄,混凝土施工時(shí),需要有人指揮引導(dǎo)車輛行駛,維持地面交通順暢?；炷翝仓瓿珊?梁頂面鋪設(shè)一層土工布,灑水養(yǎng)護(hù)7天。

3.1.4 支架拆除

支架拆除順序：安放立桿底座或立桿可調(diào)底座→樹立桿、安放掃地桿→安裝底層（第一步）橫桿→安裝斜桿→接頭收緊→鋪放腳手板→安裝上層立桿→緊立桿連接銷→安裝橫桿→設(shè)置人行梯→設(shè)置剪刀撐→掛設(shè)安全網(wǎng)。拆除支架應(yīng)從前向后拆由上而下進(jìn)行,遵循先搭后拆、后搭先拆的原則。拆除腳手架的大橫桿及剪刀撐,應(yīng)先拆中間扣,再拆兩頭扣。

3.1.5 預(yù)應(yīng)力施工

首先各種原材料（包括水泥、鋼筋、石子、砂、錨具、夾具、千斤頂、壓力表、測力計(jì)等）應(yīng)予以送檢,滿足規(guī)范要求后使用。鋼絞線在室外存放,加以苫布覆蓋,防止雨露、氣體的影響。錨具、夾具和連接器,存放和搬運(yùn)時(shí),應(yīng)避免銹蝕、沾污或遭受機(jī)械損傷。金屬螺旋管安裝應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)安放到位,采用鋼筋固定安裝,使其牢固不動(dòng),間距不大于0.8 m。鋼鉸線的下料及切斷采用砂輪鋸,不得用電弧切割。

施加張拉力時(shí),應(yīng)保證梁板強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值（圖紙要求是大于等于85%設(shè)計(jì)值,齡期大于7天）,為安全起間,采取保守值。16 m板經(jīng)計(jì)算理論伸長值為11.0 cm,設(shè)計(jì)撓度6.3 cm（中板）、9.5 cm（邊板）。鋼鉸線張拉時(shí)對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制,當(dāng)實(shí)際伸長值和理論伸長值相差大于6%時(shí),應(yīng)當(dāng)查明原因,起拱度作為一個(gè)參考指標(biāo),其差值超過4 cm時(shí),應(yīng)采取控制措施,張拉順序嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的X型進(jìn)行,實(shí)測鋼絞線伸長值分布在10.9～11.2 之間,符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,起拱度測量均在正常范圍之中,且較均勻。同時(shí)支座墊石標(biāo)高一定要控制精準(zhǔn),以保證梁底的平整,吊裝時(shí)應(yīng)輔以1 mm鋼板加以墊襯。成立張拉測試隊(duì)伍,現(xiàn)場指定專人負(fù)責(zé),每次張拉前都對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行檢查。張拉前應(yīng)計(jì)算每根鋼束的理論伸長值,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)稱穿插張拉梁鋼束,同時(shí)孔道壓漿采用真空壓漿方法。

3.2 主要附屬結(jié)構(gòu)施工

本梁橋在1#和2#墩之間防護(hù)欄頂設(shè)置防護(hù)屏,防護(hù)屏頂距橋面的距離為2.5 m。橋面、防撞護(hù)欄、防護(hù)屏防雷接地利用結(jié)構(gòu)內(nèi)主鋼架予以可靠焊接,其主筋數(shù)量不得少于2根,當(dāng)主筋為φ16及以下時(shí)應(yīng)不少于3 根,主筋位置應(yīng)相鄰,增設(shè)的搭接鋼筋規(guī)格為φ28。橋面、防撞護(hù)欄、箱梁、墩身、樁基礎(chǔ)各結(jié)構(gòu)部位接地主筋連接均應(yīng)予以牢固焊接,焊接長度為10倍直徑（雙面焊）。主塔為墩梁固結(jié),不設(shè)接地端子和接地線,子塔非墩梁固結(jié),預(yù)埋接地端子并用接地線連接。接地電阻≤4Ω,外露部件需采取相應(yīng)的絕緣措施。

4 結(jié)語

本文以山西省代縣滹沱河河道治理工程某跨河鋼筋混凝土梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,分橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及主要附屬結(jié)構(gòu)三個(gè)不同部位對(duì)施工關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),形成一套完整施工工藝流程。該橋梁工程建設(shè)過程中零安全事故和優(yōu)質(zhì)工程質(zhì)量,其關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)對(duì)推動(dòng)梁橋施工進(jìn)步有積極意義。