复杂环境下连续梁桥施工方案研讨
2021-05-31何龙
何龙
中铁一局集团有限公司广州分公司 广东 广州 511400
前言
随着社会的不断进步与经济的快速发展,社会对交通运输、出行的要求也越来越高。铁路作为国家重要的基础建设设施,承担着经济发展主动脉的作用也越来越明显。而铁路桥梁工程建设在铁路网的建设过程中起到了重要的作用,并且在我国各个地区都有建设。对于铁路桥梁,特别是复杂环境下的连续梁桥的设计和施工都具有极大的复杂程度,施工环境复杂,工程项目庞大,所需要的资金和人员投入都非常多,如果没有制定科学合理的施工方案,不仅施工质量和施工安全得不到,而且还会造成施工成本的增加,造成资源的浪费。本文以重庆东环铁路复杂环境下的跨高速公路的绕城东互通双线的连续梁施工为例,对连续梁施工方案的研讨。
1 工程简介
图1 绕城东互通上跨沪渝高速南线位置关系简图
图2 绕城东互通上跨沪渝高速南线位置实拍图
绕城东互通双线大桥主桥为(60+100+60)m单箱单室非对称变截面预应力连续箱梁结构。绕城东互通上跨沪渝高速南线位置关系如图1、图2所示。主桥第3-4跨上跨G5001沪渝高速南线,第2-3、4-5跨上跨绕城东高速公路匝道,3、4号主墩位于高速公路正线与两条匝道交汇三角地带,与既有高速公路净距7m;2、4墩台位于高速公路二级边坡坡顶。2、3、4、5号墩台场地狭小、工作面集中,材料运输、施工组织难度大,施工质量、安全风险较大。本桥跨越沪渝南线主干道及上下两条高速匝道,对高速公路行车安全要求高,施工期间安全风险大。本文针对本桥复杂周边环境和结构特点,将施工过程中主要方案选择分析和介绍[1]。
2 主要施工方案选择
(1)临建方案。本桥与高速公路距离近,地势狭小无场地规划生活区,选择在远离高速公路集中设置生活区。
墩位处场地狭小,原材运输及吊装作业对高速公路行车存在安全隐患,钢筋加工在钢筋加工厂统一加工配送,现场在既有高速公路桥梁下方设置半成品存放区。
原设计便道方案为高速公路匝道预留口进入桥位,现场考察匝道多且进入高速绕行距离长、管理难度大;综上考虑采用在2-3跨旁修建上跨匝道栈桥,3-4跨下穿高速公路桥梁的便道方案,便道两侧闭合设置防撞墩和醒目限重、限速、反光标志。
(2)安全防护。2、5号墩台位于二级边坡顶,沿匝道边及每级边坡平台设置共三道工字钢+主动防护网防护,栈桥两侧设置3m高密目网防护,确保整个桥位临边防护闭合。边坡设置监控量测点,墩位开挖过程中做好变形观测。
(3)吊装方案。因3、4号主墩所处在高速公路与匝道交汇的三角空地内,安装塔吊位置受限,其次设置塔吊后,塔吊大臂吊装辐射范围全部在高速公路主干道上,存在较大高空坠物风险,故高速公路主管部门按照塔吊施工方案施工,本桥只能采用在3、4号主墩设置汽车吊平台作为吊装设备,后期连续梁施工材料只能通过汽车吊吊装时0#块后,通过人工倒运至各节块施工,导致该桥施工上部结构施工二次专用成本较高及施工进度受限。
(4)连续梁施工方案。0号块施工支架因主墩位场地狭小,选择墩旁牛腿支架;考虑0号块浇筑完成后支架拆除和挂篮底篮拼装受场地和吊装设备受限,牛腿支架顶纵梁采用挂篮底篮系统,牛腿安装完成后将挂篮底篮拼装作为承重结构,待拼装完挂篮主桁架后将底篮系统与桁架系统吊杆连接为整体。0号块侧模按照挂篮施工模板体系设置,将侧模滑梁提前安装,待挂篮拼装后安装侧模吊杆整体滑移到位。
高速公路防护,桥位与高速交叉部位多,不适宜搭设棚架防护,采用全封闭挂篮防护;挂篮底篮系统下沿前下横梁、后下横梁设置兜底防护平台;兜底防护范围四周各超过梁面3m防护,四周设置1.5m高钢板封闭;底部3mm钢板全封闭焊接防漏水、漏浆,后侧设汇水井放置水泵抽水;四周采用轻型方钢焊接防护骨架,骨架设置平联和斜撑确保稳定,防护骨架之间挂设2mm密目网,形成全封闭防护系统。梁面四周配置带踢脚板的制式防护网,确保整个临边防护闭合,因不设置防护棚架二选址全兜底挂篮施工,兜底安装时,不能拼装完成后统一吊装,只能通过人工在挂篮上拼接,进度较慢,两端兜底安装时间20天,给该桥施工造成了一定的进度风险。
挂篮施工,挂篮在设计时需考虑兜底重量;挂篮拼装后已进入高速,常规堆载预压风险大,按反支点预压设计在0号块端部预埋反支点系统;合拢段处于高速公路上方,挂篮拆除按整体后移设计。
连续梁混凝土施工采用泵送方式,施工中预埋甭管附着件,考虑吊装原因布设双甭管防止堵管后不能及时疏通更换管道;混凝土和易性控制,浇筑前试拌和混凝土,出厂和到现场测量坍落度数据,总结坍落度损失和混凝土变化情况,防止堵管造成质量问题。
(5)挂篮滑移安全管控。跨线悬臂挂篮施工时,挂篮全封闭施工管理和挂篮行走是悬臂施工的安全管理控制重点。本桥上跨沪渝南线高速及两条匝道采用全封闭式挂篮自身移动防护形式。滑移施工前与当地公路管理部门提前沟通、签订协议、办理施工许可证,施工期间按国家标准设置必要的警示、限速等标志。加强现场值守管理,保障行车安全和施工安全,通过在梁面两端的挂篮上加装封闭的安全防护网,防止坠物。挂篮行走前,施工节段各项工序全部完成,并达到设计要求值,然后延伸菱形架底滑道,安装挂篮滑移小车,并固定牢固,解除挂篮后锚及底模平台横梁锚固,底模平台由前、后边吊挂悬吊,下放底模平台,利用滑移小车作为平衡、千斤顶辅助牵引使挂篮走行到位,走行时挂篮尾部应设2个满足承载要求的保险倒链;行走到位后,安装后锚,拆除滑移小车,提升底模平台,将底模平台后下横梁锚固在已浇底板上。严格控制挂篮走行速度,滑移速度不宜太快(15cm/min),且必须做到两桁架同步滑移,两桁架位移相差不得超过5cm,挂篮滑移过程中,后锚点必须有两个以上的扁担梁锚于预埋的精轧螺纹钢上作为保护,防止挂篮移动时发生倾覆,挂篮滑移时,专人统一指挥,确保两端挂篮、同时进行且单套挂篮左右对称同步移动[2]。
3 结束语
本桥在施工过程中受复杂周边环境限制,主要受高速公路行车安全风险造成吊装设备受限,高速公路管理部门不同意设置防护棚架,导致桥梁施工组织很多常规施工方案不能实施。综合分析施工便道、挂篮吊装、挂篮拆除等制约施工的方案给该桥带来施工安全风险、进度风险和成本风险。