公路桥梁工程中梁场利用与预制梁架设施工技术

2020-06-26肖必飞

工程建设与设计 2020年11期

肖必飞

（中交四航局第一工程有限公司，广州510310）

1 工程概况

中山至阳春高速公路项目中，开平至阳春段A2 合同段（TJ05 施工段）位于广东省西南部江门和阳春地区，该段呈现出东西走向的分布规律。本合同段由恩平市大田镇（K39+530）引出，最终到达阳春市春湾镇（K47+629），总长度8.099km。由于沿线以山地丘陵居多，设置隧道与桥梁工程以提升公路的连续性，其中，隧道2.828km/4 座，桥梁1.18km/5 座，为本段施工的重难点。

2 梁体预制及架设施工方案

2.1 预制梁方案

基于对桥隧相连地段实际情况的分析，得知隧道口施工难度较大，该处空间狭窄，不利于预制梁施工作业。根据现场勘察资料，以此为基准拟定2 种方案，具体做如下分析。

1）方案1：选取与隧道相距3km 的区域，于该处设置梁场，以便展开预制梁作业。根据工程情况，隧道净宽14.75m、净高6.5m，基于该数据可以得知该处的可利用宽度为12m、高5m，考虑到工期紧的基本特点，在隧道内制梁的可行性不足。对此，在1 号隧道周边区域选择平地，经层层夯实处理后，针对边缘部分采取加固措施，创建较宽广的预制场。基于此方案，可突破隧道施工空间过于狭窄的束缚，为制梁与存梁提供充足空间，提升了制梁施工作业的连续性。相比于现浇施工技术而言，制梁过程中受天气的影响相对较弱，正好适应于工期较紧的工程情况，提升桥梁施工效率。但此方案也存在局限性，即运梁线路偏长，施工中要得到架桥机等设备的支持【1】。

2）方案2：制作支架现浇梁，将其设置在桥位处。若采取此方案，可省去架梁结构，但存在较多局限性，最为明显的则是地基处理工作量随之加大，所用支架的总量较多，施工中易出现箱梁落梁现象，在一定程度上破坏了周边环境。

考虑技术可行性、经济性、效益性等多方面要求，最终选择方案1。

2.2 架梁方案

根据现场地形情况，拟定2 种架梁方案，具体做如下分析。

1）方案1：现场适配架梁机，在其支持下完成架梁作业。本桥梁工程单片箱梁重约700kN（70t），为确保架梁效果，辅以架桥机设备。梁场设置在1 号隧道周边，根据此情况，需优先展开3 号桥台的架梁作业。采取架桥机拼装的方式，具体操作区域为1号隧道进口70m 处，完成拼装后再沿着特定的顺序架梁。

2）方案2：从现场勘察资料来看，大桥所在区域的地质环境较为苛刻，底部为V 形峡谷地形，对此提出了人字扒杆架梁方案。考虑到箱梁重量较大的特点，此方案在实际应用中现场地形将对缆风绳造成不良影响，不利于长距离锚固作业，稍有不当将引发架梁安全事故，因此辅助措施必不可少。桥两端均与隧道连接，可为施工现场的弃碴运输提供优良条件，此项操作可在1 号、2 号墩两侧展开，伴随填筑施工的持续推进，当与墩顶间距缩短至12m 时需停止，搭建满堂支架并设置运梁轨道，为后续的移梁与落梁提供支持。考虑到中桥场地较为狭窄的特点，加之本方案选用的人字扒杆需要得到大范围空间的支持，因此，在弃碴填筑过程中其高度需超过1 号墩顶，施工现场辅以2 台12t 吊车，在其支持下共同完成架梁施工作业。

分析上述提及的方案1：隧道施工条件欠佳，其高度与宽度相对有限，在展开架桥机拼装作业时对技术水平提出较高要求，且施工所需的制梁材料运输只具备隧道这一单独的途径，但架桥机均设置在隧道内，给材料运输造成了阻碍，难以达到高效制梁的效果【2】。不仅于此，架桥机的工作能力有限，若要顺利完成施工作业将加大成本投入，难以达到工程目标。

分析方案2：其突出优势在于发挥出弃碴的作用，将该材料用于V 字型峡谷的填筑工作中，有效调节支架高度，有助于提升施工效率。不仅于此，在支架架设以及人字扒杆拼装过程中，都可以为制梁材料的运输创造无阻碍通道。弃碴则是桥下填筑的重要材料，给吊车架梁施工作业创设优良条件。当然，也要意识到此方案的局限性，即弃碴填筑过程中需要做好对立柱的保护工作，以免受到挤压，完成架桥作业后需随即清理弃碴。

基于上述分析，最终选择方案2，基本工艺如图1 所示。

3 梁体预制施工技术

3.1 制梁台座的设置

做好箱梁架设工作，对既有的箱梁制梁台座采取更改措施，将其改为预制混凝土T 梁台座，沿纵向方向依次设置箱梁制梁台座（总量为4 个），并设置相同数量的制梁存梁台座（具体为2 排）。除此之外，还于隧道右侧增设了运梁通道，给现场运输作业提供优良条件。

图1 大桥架梁示意

3.2 钢筋绑扎及模板安装

由于施工空间较为狭窄，不具备设置钢筋绑扎台座的条件，此时可变更为制梁台座上绑扎的方式。施工中控制好绑扎顺序，优先处理箱梁底部与腹板，随后再完成侧模与内部的安装作业，绑扎顶板钢筋，在上述基础上对梁板底部加以绑扎，此后合理设置侧模。基于上述准备工作，可为底板混凝土浇筑施工提供优良条件，完成浇筑后需再次安装内模并绑扎。

3.3 混凝土浇筑

梁场可为混凝土拌和提供支持，将所得材料在罐车的辅助下转移到梁场预制处，进入料斗，通过龙门吊的辅助顺利展开浇筑施工。此环节采取的是斜向分层的方法，浇筑顺序为先两侧腹板再内模板【3】。关于小箱梁浇筑施工，需优先从底板处开始，做好此项工作后再安装内模，随后完成腹板与顶板的浇筑施工。采取上述方法后，可有效避免内模上浮现象，所得的顶板与底板厚度也更为合理。

4 梁体架设施工技术

4.1 大桥箱梁架设

4.1.1 首片箱梁架设

此环节使用了2 台均为80t 的龙门吊，在其支持下将制梁台座转移到指定位置，加之卷扬机的支持，将运梁车转移到3 号桥台处。由于设置了1 号人字扒杆，因此可发挥出牵引作用，使得箱梁在轨道上处于稳定运行状态，随后转移至2 号墩，需为之增设2 号人字扒杆，在上述2 大扒杆的共同作用下达到抬起箱梁的效果。将轨道与支架拆除，当快要接近桥墩盖梁处，需要将箱梁适当抬高，且将方木垛（在抬升箱梁时设置，可发挥出保护作用）拆除，经上述环节后完成首片箱梁的架设作业。

4.1.2 其余3 片箱梁架设

根据上述提及的方法将箱梁转移到指定位置并架设，具体步骤如图2 所示。

图2 箱梁架设步骤

4.2 大桥T梁架设

隧道与河区之间的连接使用了40m T 梁，但现场作业环境复杂，不具备使用人字扒杆的条件。基于此，需灵活运用弃碴，通过此材料展开深谷的填筑施工，将T 梁板有序放置在运梁轨道上，现场适配2 台均为120t 的架桥机，相互配合完成落梁作业。基于此方法展开后续施工，最终将所有弃碴挖出。根据工程经验，施工中需注重如下几点：（1）控制安装角度，其应当与设计图纸相符，所有的钢筋都要设置在指定位置；（2）预制T 梁时需采取保护措施，检查混凝土的强度，当其达到设计强度的85%后才具备移动T 梁的条件，否则会出现强度不足的情况，对T 梁质量造成不良影响。此外，完成梁体浇筑施工后，需使用土工布有效覆盖T 梁，注重对强度的检测，在无误后方可拆模。