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1“土模法”應(yīng)用
抽水蓄能電站上庫(kù)壩壩頭段公路泉眼溝中橋上部結(jié)構(gòu)采用3×20m單箱雙室鋼筋砼直腹板箱梁,箱梁梁高1.3m,頂板標(biāo)準(zhǔn)段寬10.5m,底板寬7m,懸臂長(zhǎng)1.75m??缰胁糠窒淞喉敯搴?0cm,底板厚18cm,腹板厚30cm;考慮抗剪能力要求,支點(diǎn)附近腹板加厚至50cm;支點(diǎn)處設(shè)置橫隔梁,邊支點(diǎn)處橫隔梁厚100cm,中支點(diǎn)橫隔梁厚150cm;箱梁腹板等高,橋面橫坡由箱梁剛性扭轉(zhuǎn)形成。下部結(jié)構(gòu)為柱式橋墩、柱式橋臺(tái)。該橋0#橋臺(tái)支座中心處橋面超高1.565%,1#橋墩中心橋面超高為6%,2#橋墩中心橋面超高為5.572%,3#橋臺(tái)支座中心處橋面為1%和0.891%的雙向坡。超高采用繞內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)方式。該橋位于緩和曲線、圓曲線、緩和曲線之上,圓曲線的半徑為16.807m和38.788m,轉(zhuǎn)彎半徑較小,且橋面由單向坡向雙向坡漸變,技術(shù)含量高,施工難度大。
2施工方案的選擇
該橋下溝內(nèi)水流為降雨匯集地面徑流,流量較小,6~8月份汛期溝底到箱梁底面高差為3~5m。溝底地面為凹凸不平風(fēng)化巖。由于該橋位于上水庫(kù)大壩施工主干道上,其施工進(jìn)度快慢直接影響大壩施工進(jìn)度,因此,業(yè)主、監(jiān)理要求該橋施工必須于40天內(nèi)完成。橋面由單向坡向雙向坡漸變,圓曲線半徑較小,技術(shù)含量高,施工難度大。采用簡(jiǎn)單腳手架結(jié)構(gòu)很難保證箱梁整體施工質(zhì)量。經(jīng)過(guò)方案比較,結(jié)合該橋技術(shù)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)條件,決定在汛期過(guò)后,選用“土模法”進(jìn)行曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工。3.2施工工藝流程抽水蓄能電站上庫(kù)路曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工工藝流程:
(1)“土模法”的土體填筑前,預(yù)埋涵管做好截流導(dǎo)水工作。
(2)在橋墩樁砼完成后,清除箱梁范圍內(nèi)場(chǎng)地各種雜物,采用平板夯夯實(shí)基礎(chǔ),做為回填的基層。
(3)測(cè)量放樣,確定填筑邊線與高程。
(4)自卸車運(yùn)碎石土,反鏟攤鋪、整平,每層松鋪厚度50cm,14t振動(dòng)碾碾壓8遍。填筑至箱梁底面高程以下15.5cm左右。填筑碾壓完成后的壓實(shí)度須達(dá)到95%以上,然后按照上部箱梁重量120%對(duì)填筑體預(yù)壓。
(5)預(yù)壓完成后,在填筑層上澆筑10cm厚素砼墊層找平,便于底層模板鋪設(shè)。墊層每邊大于箱梁設(shè)計(jì)尺寸50cm。(6)鋪設(shè)箱梁底層模板、鋼筋安裝、支立側(cè)模、安裝芯模、支立腹板模板。(7)連續(xù)澆筑砼,完成箱梁砼施工。
3施工要點(diǎn)
根據(jù)該橋的施工技術(shù)參數(shù)、箱梁砼的荷載確定土體的填筑質(zhì)量尤其重要。
(1)橋面、標(biāo)高、坡度、超高變化位置測(cè)量放樣準(zhǔn)確,現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格遵循放樣點(diǎn)進(jìn)行施工。
(2)土體施工前在原過(guò)水處預(yù)埋涵管,保證山水及時(shí)導(dǎo)出。
(3)土體支撐結(jié)構(gòu)分層填筑、碾壓,每層松鋪厚度不得大于50cm,14t振動(dòng)碾碾壓,壓實(shí)度大于95%;且土體需向上預(yù)留拱高,拱高設(shè)置根據(jù)梁高度、跨徑和填筑層強(qiáng)度決定。經(jīng)過(guò)計(jì)算,此橋20m跨最大預(yù)拱高為2cm,最大拱高設(shè)在跨中處,其余按線性分配。
(4)土體支撐結(jié)構(gòu)檢測(cè)采用單位面積上箱梁重量120%的重量值對(duì)碾壓填筑地基進(jìn)行預(yù)壓,測(cè)量土體沉降變化。沉降變化值滿足模板變化規(guī)范值,以確定碾壓后土體基礎(chǔ)是否需要再加固或調(diào)整預(yù)留拱高的設(shè)置值。本工程土體施工完畢后,20m跨最大沉降量為1cm,在技術(shù)控制指標(biāo)之內(nèi)。
(5)砼找平層施工,地基承載力滿足要求后澆筑一層10cm厚C10素砼作為找平層,再在鋪設(shè)9015模板做為底模,腹板外模用大塊組合鋼模板。
4經(jīng)濟(jì)分析
(1)工期方面。曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用“土模法”施工計(jì)26天(土模碾壓成型2天,底部模板鋪設(shè)安裝2天,鋼筋安裝10天,側(cè)模、芯模和頂板模板安裝6天,砼澆筑2天,土模挖除4天)。采用“碗扣式腳手架法”施工需要37天(基礎(chǔ)平整2天,腳手架搭設(shè)5天,底部模板鋪設(shè)安裝4天,鋼筋安裝10天,側(cè)模、芯模和頂板模板安裝6天,砼澆筑2天,腳手架拆除8天)。
(2)施工投入方面。需要腳手架約2000根,租用單價(jià):每天1.5元/根,所需材料費(fèi)用為:111000元,人工費(fèi):6500元。采用“土模法”施工可以直接利用工程棄渣填筑土體支承結(jié)構(gòu),土方棄渣約2000m3,土方填筑碾壓?jiǎn)蝺r(jià)為:4.12元/m3,費(fèi)用8240元。經(jīng)過(guò)比較可以看出,本工程采用“土模法”節(jié)省施工工期11天;節(jié)省資金投入109260元。結(jié)束語(yǔ)“土模法”不僅在當(dāng)前的工程建設(shè)之中廣泛應(yīng)用,而且在古代建筑物施工中也被充分地使用,是建筑先輩們智慧結(jié)晶。該法是一種簡(jiǎn)單的支撐方法,能夠充分利用廉價(jià)的資源達(dá)到施工目的。曲線橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工采用“土模法”,經(jīng)濟(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工期短、效率高、技術(shù)難度小,易于生產(chǎn)。“土模法”被廣泛的應(yīng)用在公路、鐵路、水利工程和一些其他工程建設(shè)的橋梁施工中,應(yīng)用結(jié)果表明,“土模法”施工簡(jiǎn)便,施工速度快,可大幅度降低工程造價(jià),取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
作者:李輝 孫國(guó)紅 孫建偉 單位:中國(guó)水利水電第一工程局有限公司