对某山区公路桥梁施工及特点

对某山区公路桥梁施工及特点浅析摘要: 对山区高速公路施工管理进行充分探讨很有必要,本文

结合公路工程实例,重点从桥梁施工管理方面予以阐述。

关键词:公路桥梁施工；施工特点；方案的选择

1山区高速公路桥梁建设的特点

总结山区高速公路桥梁建设常具有以下技术和施工特点: ①桥

梁占路线总长比例大,路桥相间频繁; ②横断面出现半路半桥形式;

③平纵技术指标降低,甚至取规范的极值; ④所采用的施工工艺较

为成熟; ⑤桥位周围自然地理环境差,地面起伏大,坡度多大于45°,部分达到80°,局部形成峭壁悬崖或峡谷; ⑥相邻墩柱(纵

向、横向)相对高差大,本工程柱高最小不到1.0 m,最高达45.2 m;

⑦施工环境恶劣,桥位偏僻,交通不便; ⑧机械化作业程度低,劳动

力密集; ⑨多高空作业,本工程盖梁顶至地面最大高差为达47. 2 m; ⑩上部构造多采用无支架式施工方法,如预制安装法、悬臂现浇法

等

2山区桥梁施工方案的选择

2. 1桩基、承台(系梁)施工

成孔工艺的选择应根据地形、地质、水文、进场道路、施工场

地等,因地制宜的选择机械钻孔或人工挖孔。有关资料指出,对地形复杂、地势陡峭、进场道路狭窄、水源困难、地质条件较好,无地

下水或少量地下水的桩基,宜采用挖孔灌注桩施工,这是符合客观

情况的。但同时,从安全角度考虑,人工挖孔深度不宜大于15m。如

前所述,本工程受各种条件限制,所有桩基均采用人工挖孔工艺成孔,几乎也是唯一切实可行的成孔方法,这就要求特别重视施工安全,严格遵守人工挖孔的安全操作规程,并对可能出现的安全问题

制定防范措施和应急预案。

当位于陡坡上的桩基上方边坡岩体破碎易坍塌时,采用必要的

防护加固措施,如用锚索、锚杆稳定山体。本标段双江口高架桥、荒田冲高架桥多处陡坡大于60°,开孔时经常造成开挖上方是山体,下方则为邻空面,无法有效护壁,孔口也不能形成安全的挖孔施工

平台。我们采用下述方法来处理:邻空侧装外半圆模,靠山体侧设锚杆置入山体,安装护壁内钢筋网,安装孔内圆模,浇注20cm原护壁混凝土,这样拆除内模后,第1段护壁在陡坡上形成一个安全稳定的孔口平台,保障了后续工作的进行。

进入岩层后需要爆破,遵循“多打眼少装药”原则,以达到松动岩层又不破坏山体稳定。对于几处半路半桥地段,先施工紧靠桥梁的路基地段,后施工桥梁基础,防止爆破失稳等不利因素对基础的

影响。

由于大多数桩基吊车不能靠近,人工成孔后在孔口搭设井字钢

管支架,在架内分节制作,用拉链葫芦分节放入孔内。为缩短时间,接头可采用直螺纹机械联接,但应在运输过程中保护好丝口。陡坡地段搭设的钢管支架应设置支撑、风缆,保持支架的整体稳定。

山坡人工挖孔桩一般无渗水或渗水量小于6mm /min,可采用导管小坍落度混凝土干浇。渗水大于6 mm /min,必须用水下混凝土灌注。

用该法灌注,要求孔内水位大于6m,不足时用水泵反灌水;同时随着混凝土表面上升,山坡孔壁漏水严重,接近桩顶,孔内可能变成无水或少水,终灌后桩顶以下5m范围内用振捣棒插捣,保证混凝土密实。

施工过程中,我们根据横向陡坡实际地形,调整系梁底面高程,

以山体上侧的桩顶地面控制高程,尽量减少开挖山体。系梁调整后,山体下方需接长至地面以上的桩基,以立柱形式装模浇筑桩身,确

保外露体美观。

2. 2立柱、盖梁施工

立柱顶距地面最大高差为45.2 m,立面以突变形式分级为φ

220cm、φ180 cm两种圆柱墩。高墩钢筋焊接、垂直运输、装拆模、操作人员上下靠整体支架,支架用φ48 ×3 mm 钢管搭设,为提高稳定性,一排四根墩柱支架整体搭设,并辅以纵向风缆。见图1。立杆设计为4×13根,步距1.50×2.00 m,遇墩柱位置适当调整,横杆步距1. 80 m,设置双向水平杆,并适当布置剪刀撑,立杆下端20cm设纵横向扫地杆。支架不承受新浇混凝土重力,只考虑钢管自重力、施工荷载及风荷载,重点验算其稳定性。

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图1立柱施工方式(单位: cm)

支架自重240 kn,施工荷载取20 kn,每根竖柱承受荷载: (240 +

20) /52 = 5 kn。所用φ48 ×3 mm钢管, a = 424 mm2 ,回转半径

i = 15.9 mm;按强度计算,竖柱的受压应力为:σ =n /a = 11. 8mpa,长细比:λ = l / i = 113.2 < [λ] =150。查《钢结构设计规范》

( gb50017 - 2003 )附录c,得φ= 0. 541,则竖柱的受压应力为:σ =n / (φ×a ) = 21. 8mpa < f = 215mpa。

经验算,支架的稳定性和强度满足要求。同样,对于垂直运输用钢丝绳的选用,连接螺栓直径的确定,也应进行验算,首先从技术上保证安全性能符合规范要求。

考虑人工装模的限制,每节半弧圆钢模设计高150cm,小型卷扬

机(1 t以下)配合可装拆模。混凝土按两种直径分两次浇筑。上一级支架应与已浇墩柱牢固连接,增强稳定性。经计算,认为用本模板体系可一次浇注两根全高度单径立柱(最高为25 m) ,但须注意以下几点: ①模板单件强刚度必须合格,由正规厂家生产,水平连接法

兰用整体厚钢板(δ≥16 mm) ; ②竖向、水平联接采用优质螺栓;

③柱间横向腰系梁同时浇筑,系梁模板要求刚度好,与左右两立柱

形成“h”形整体; ④两柱模顶设自制卡件一道,增强两模间横向稳定,设柱顶、柱腰风缆; ⑤混凝土垂直运输采用输送泵,但要注意解除支架与模板之间所有联系并保持大于或等于20cm的距离,避免输送过程中的摆动引起模板的不稳。

盖梁施工采用无支架式,原有支架只作为操作平台。对于双柱墩,我们采用预埋牛腿孔,穿φ90mm厚壁钢管作为支承点,上托贝雷架

承受模板、混凝土荷载。如图2。

图2双柱墩施工方式

对于独柱墩,我们采用预埋牛腿+抱箍斜撑法施工,避免了高柱

墩帽施工搭设支架,如图3。加工抱箍应进行严格计算,制作规范,