关于圆泄泾大桥施工技术方案研究

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:刘阳阳
[导读] 摘要:本文以圆泄泾大桥为研究视角,探索了圆泄泾大桥的施工方法、工艺内容、工程规划,以期提升工程建设品质,保障工程施工运作有序性,为桥梁工程事业发展提供参考依据。
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        摘要:本文以圆泄泾大桥为研究视角,探索了圆泄泾大桥的施工方法、工艺内容、工程规划,以期提升工程建设品质,保障工程施工运作有序性,为桥梁工程事业发展提供参考依据。
        关键词:圆泄泾大桥;主桥;引桥
        引言:松江区五朱公路工程规划期间,设计与管理人员,对工程现场开展了全面勘察,准确梳理了工程建筑的重难点,依据设计图纸、合同约定内容、文明施工等各项要求,结合工程现场的实际情况,制定了工程施工方案,确定了工程施工工艺,以期保障工程建筑任务有序完成,提升工程品质,展现工程管理、工程规划的积极作用。
        1圆泄泾大桥概况
        (1)桥梁工程名称:圆泄泾大桥。
        (2)桥梁工程各项参数规划情况:宽度:主桥宽度为40米、引桥宽度为24.5米;跨径组合长度合计为1050米;江面横跨长度约为170米;主桥通航净长度为7米;引桥道路净长度为4.5米。
        (3)桥梁工程断面规划方案:人行道断面宽度为4米×2,机非车道隔离区断面宽度为3.85米×2,防撞护栏宽度为0.4米×2,中央分隔带断面宽度为0.5米,车行道断面宽度11.5米,桥梁工程断面宽度合计为40米。
        (4)引桥断面规划方案:防撞护栏宽度为0.5米×2,车行道断面宽度11.5米×2,中央分隔带断面宽度为0.5米,引桥断面宽度合计为24.5米。
        (5)主桥结构:拱肋、桥面纵横梁、拱座等。
        (6)引桥结构:圆泄泾大桥两岸分别设计引桥长度360米,跨径规格为12×30m。
        2圆泄泾大桥施工技术与方案
        2.1桩基工程方案与施工方法
        2.1.1桩基工程
        在圆泄泾大桥工程中,使用的桩基,以钻孔灌注桩为主,桩径大小有两种:φ1500毫米、φ800毫米。在工程规划期间,防止工程沉降缺陷问题,在钻孔桩施工完成时,开展桩底注浆作业。桩基施工混凝土材料使用规格为C30。如表1所示为圆泄泾大桥桩基参数。
        表 1 圆泄泾大桥桩基参数
       
        2.1.2桩基工程方案
        在工程中,桥梁工程共有6座,均采取跨河建筑方法,绕开两侧护岸,在两岸陆地位置完成桥墩规划,桩基工程确定为陆地一般工程。依据桩径、桩长、工程条件的实际情况,在工程中配置了钻孔灌注桩工程机械设备:设备规格为GPS-20型回旋钻机,设备数量为4台,用于φ1500毫米的桩基工程施工;GPS-10型回旋钻机,同样配置4台,用于φ800毫米的桩基工程施工。
        钻孔灌注桩工程中,采取反循环形式,完成孔桩施工,在人工造浆工艺使用时,借助原土完成护壁施工。桩基工程,使用钢护筒埋设的形式,提升工程运作品质。钢护筒在使用时,应采取人工挖孔形式,将其埋设。钢筋笼,在对其开展分段制作时,采取的安装方法为孔口对接下方,以确定钢筋位置,保障标高控制效果。在灌注工程操作前期,使用导管法,进行两次清除淤泥工作。在浇筑作业时,使用导管法工艺、原材料为商用混凝土。针对圆泄泾大桥,分别从中墩、边墩两个方位,确定施工钻孔桩,均以高压注浆法为施工方式。
        2.1.3桩基工程施工技术
        2.1.3.1控制孔内水头
        在工程中,加强水头控制,作为工程防坍塌的关键工程工艺。孔内水头在压力条件不充足的情况下,将会引起孔壁稳定性不足发生坍塌事件。为此,由专人进行水头观测,保障孔内液面高度的平稳性,工程运作期间,应减少泥浆液面发生较大变化问题。
        2.1.3.2成孔工艺参数确定
        (1)钻压:本工程在进行钻压工程操作时,钻压范围确定为[10,25]kPa,钻头规格为三翼刮刀,在工程钻孔期间,使用悬吊方式,以达成30%减压效果,保障成孔品质,提升钻进作业效率。
        (2)转速:初期对钻头线速进行确定,线速取值范围为[1.5,2.0]m/s,在实际钻进操作时,随时进行速度调整。
        (3)冲洗液量:从理论层次进行参数确定时,冲洗液较大容量时,具有优异的排渣性能,表现出较高的工程效能;如若流量值较高,泥浆循环期间,将会表现出上返速度较快、压损较大等问题;泥浆上返速度应予合理控制,使其控制在3m/s以内。
        2.1.3.3泥浆制备
        在工程中可有效利用地层完成泥浆制造。然而在工程运作期间,可分别从泥浆占比、泥浆品质、含砂比例等方向,完成泥浆比例控制。如若泥浆指标无法达到标准时,可使用蒙脱石作为替代材料,保障泥浆性能的优化性,提升土质性能。
        2.1.3.4泥浆循环系统
        (1)在工程中,可使用泥浆池、若干个沉淀池,在泥浆结构相连时,完成泥浆循环体系的建设。
        (2)泥浆循环程序中,以泥浆箱作为泥浆循环池,以钢护筒作为沉淀池,再辅助添加泥浆除砂旋流系统,高效净化处理泥浆,保障孔内泥浆品质。
        2.1.3.5钢筋笼制作与安装技术
        钢筋笼的制作工艺:在钢筋加工区,统筹规划加工、分段、成型等生产流程。同时使用专用车进行钢筋笼运输[2]。
        (1)钢筋笼加工环节,使用的是成型机,加工制作期间,融合了预拼工程方法,以保障接头工程品质。
        (2)采取分节运输方式,在钻孔现场开展吊装施工。
        (3)钢筋笼的存放,应采取挂牌堆放形式,标注使用位置、编码内容。
        (4)在运输车助力下,完成钢筋笼的材料运输,在工程平台完成材料运输,同时使用吊车有序落实孔口对接工程,在工程验收达标完成时,使用吊车逐步进行入孔作业。
        2.2承台工程方案与技术
        2.2.1承台工程基础情况
        如表1所示为承台工程参数表。
        表 1 承台工程参数表
       
        2.2.2承台工程方案与工艺
        2.2.2.1圆泄泾主桥中墩基坑开挖方案与工艺
        (1)开挖方案。中墩承台深度参数在5.5米左右,由于基坑开挖深度较大,同时基坑与圆泄泾相邻,此时地下水位较高,相应提升了基坑围护工程要求。在基坑保护作用下,有效减少了基坑开挖存在的工程风险,以切实保障工程品质,维护工程安全。在工程开挖前,使用MW基坑围护结构,借助规格为φ650毫米的三轴搅拌桩,用于围护支撑,在坑底采取高压旋喷桩的工程方法,进行工程加固。
        (2)开挖工艺。搅拌桩工程施工机械设备,型号为ZKD65-3型三轴搅拌桩机,设备共2台,使用XP-30型高压旋喷钻机,进行旋喷桩工程作业。工艺流程为:场地整平,施工建造围护结构与桩基;在高度为2.5米位置上,进行掏槽浇筑,完成首个钢筋砼施工建筑,用以工程支撑,在混凝土强度达到标准设计参数时,方可进行下道工程开挖;工程开挖作业至设计标高位置,采取垫层浇筑施工措施;浇筑承台至首个支撑结构1000毫米位置,在承台混凝土性能达标时,方可拆除首个钢筋砼支撑结构;对工程剩余结构进行浇筑施工;使用覆土完工。
        2.2.2.2圆泄泾大桥主桥边墩基坑开挖方法
        边墩承台深度为4米,使用槽钢进行围护作用,围护时,入土深度、出土高度的比值不小于1,使用双拼槽钢进行顶部支撑。
        2.2.2.3圆泄泾大桥引桥承台基坑开挖方案
        开挖深度控制在3米以内,使用放坡大开挖的工程操作形式。基坑开挖施工,优先使用机械设备进行工程开挖,在开挖至设计垫层高度30厘米时,替换为人工开挖作业方式,挖至设计垫层位置。
        2.2.2.4承台侧模板方案及工艺
        承台侧模板制造时,使用的原材料为胶合板。对钢筋进行集中加工处理,将钢筋运输至承台位置,在现场开展钢筋绑扎操作。承台混凝土作业,原材料为商品混凝土,使用滑槽形式完成原材料入模处理,逐层逐段进行浇筑作业,同时添加振捣器保障作业捣实效果。在混凝土浇筑完成时,有序落实工程养护作业[3]。
        当承台混凝土作业性能,达到设计要求的70%时,再行落实原材料回填工程,同时保障回填作业的对称性,基坑围护结构在工程高度作用下,可采取自下而上的拆除措施。填土前期,应完整清除基坑内积存的杂物,保证填筑夯实效果,填筑层厚度应控制在30厘米范围内。
        2.2.3承台工程施工技术
        2.2.3.1承台冷却系统布置
        承台内部在布置冷却管时,可采取三层布置形式,横向、纵向布置间距控制在1.4米,冷却管内径大小为32毫米,管壁厚度为3.5毫米,冷却管长合计为2136米。冷却处理使用的水,以天然河水为主。
        在冷却管完成布置时,开展闭水试验,减少冷却水发生泄漏问题。当混凝土浇筑作业至冷却水管预设高度时,冷却管应保持通水的连续性,同时通水持续至少14天,以保障冷却有效性,同时进行进出水口分段设计方式,以增加水口数量。在通水期间,应回避温度梯度大幅度变化问题,冷却标准为单日降温不大于2摄氏度。冷却水管使用完成时,运行压浆机,在其中注入较小规格的膨胀水泥,同时进行密封处理,保障灌浆的密封性,截除部分承台顶面,再行使用微膨胀混凝土对拆除管道进行密封处理。
        2.2.3.2承台温控施工工艺
        在工程运作期间,应有效掌握承台结构温度浮动情况,关注温差变化,有效获取冷却水管输水量,合理确定拆模时间,保障混凝土养护的有效性。承台位置进行混凝土浇筑作业时,采取每层混凝土结构层中埋设温感元件的方式,以期准确获取混凝土结构的内层温度,同时全程序进行温控。
        2.2.3.3承台混凝土工程施工工艺
        (1)混凝土配比方案。在配比混凝土时,合理控制水胶比,在维持胶凝材料总数固定的情况,保证混凝土强度值固定性,提升粉煤灰、矿渣粉使用的规范性,提升混凝土水化热反应的控制效果。同时充分利用外加剂改性作用,使其与活性掺合料形成性能反应,以期提升混凝土性能的改善效果,保障混凝土原材料的工程性能。
        (2)混凝土浇筑方案。承台混凝土工程,使用的是汽车泵完成原材料泵送。中墩承台浇筑厚度最大值为5米,采取一次成型的浇筑方法。由于浇筑高度应控制2米范围内,以减少混凝土结构发生离析时间,同时使用串筒送料形式,在浇筑面完成施工。
        结论:综上所述,圆泄泾大桥的工程运作研究,获得了桥梁工程的施工方法,以期完善工程运作方案,提升工程工艺使用的规范性,助力工程任务有序完成,发挥工程工艺的应用价值,尝试为人们提供安全的交通环境,助力交通工程健康发展。
        参考文献:
        [1]康平,陈山亭.港珠澳大桥浅水区非通航孔桥预制承台及底节墩身围堰封底施工技术[J].科技创新与应用,2021(7):17-21.
        [2]向明云.高墩连续钢构桥大体积0号块施工技术探究[J].城镇建设,2021(7):149-150.
        [3]赵建钢.七都大桥北汊桥主桥中跨合龙施工关键技术研究[J].山西建筑,2021,47(3):135-137.
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