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混凝土无需振捣,7小时完成灌注顶升,这个项目是如何做到的?

打印 0条评论来源:上海工地(id:shanghaigongdi)

浦东新区的大治河线航道是上海市重要运输通道,“一环十射”规划干线航道之一。随着对大治河航道要求不断提高,河上的老桥已经无法满足航道需求,需要拆除重建。位于宣桥镇东南侧,横跨大治河道的南芦公路桥就是其中之一。


重建后的南芦公路不仅由原来的三跨过河变为一跨过河,拓宽了桥底的通航宽度,并且原本钢筋混凝土T型结构变为了钢管混凝土拱型结构。另外,原先老桥距离河面仅5、6米,在重建后提高到8米,并且按Ⅲ级航道通航标准新建全线航道护岸。



据悉,南芦公路桥西半幅主桥已于9月23日完成合拢,10月10日完成钢拱的混凝土灌注。另外,去年10月底,东半幅主桥已经完工通车。工地君来到南芦公路桥施工现场,看见在蓝天白云下,两幅桥拱顶“一”字型风撑和两侧“K”型撑凌空而起横跨大治河南北两岸,造型非常优美。



南芦公路桥为大芦线航道整治二期工程桥梁,由上海城投公路投资(集团)有限公司投资建设,隧道股份路桥集团承建。主桥全长1298.06m,为跨径109m的系杆拱桥,拱肋向内倾斜6°,采用先拱后梁施工工艺。引桥总长573.28m,其中北岸301.64m,南岸271.64m,引桥采用的是预制小梁箱结构,目前承台和立柱都已基本完成。


此次重建的南芦公路桥为何要采用钢管混凝土结构?


(1)由于钢管混凝土具有很高的承载能力,它可以减少桥梁的自重,很大程度上改善大跨度拱桥的抗风能力和抗震能力。


(2)施工过程中,钢管作为劲性承重骨架,其焊接工作简单,吊装重量轻,从而能简化施工工艺,可缩短施工工期。


(3)钢管混凝土结构比采用全钢材质结构的,在成本上可节省一半以上。



在这座钢管混凝土拱桥施工中,将混凝土7小时不间断从下至上灌入钢拱中,是此次施工最关键也是难度最高的一步。到底有哪些难点?施工团队又是如何做的?工地君给大家介绍一下。


01

设置二级注浆口,保证混凝土充盈均匀


南芦公路桥西半幅桥钢管呈对称的拱型,为了保证钢拱的线型以及受力均匀,混凝土灌入钢拱时,不仅要求同步且必须由下而上顶升至拱顶。考虑混凝土顶升过程中,钢拱肋侧壁的承压能力,灌注分为两次进行。在对称的两个钢拱中,施工团队分别各设置一级和二级注浆孔。混凝土先由一级注浆孔注入,观察停止孔冒浆后,由二级注浆孔继续注入,直到冒浆管完全出浆,从而确保钢拱内混凝土充盈均匀。



另外,由于通过泵管压力将混凝土注入钢拱内,整个过程必须持续不间断,否则会导致泵压不足无法完成顶升。据悉,两根钢拱总共灌注530m³的混凝土,灌注时间总用时7小时。


02

定制自密实混凝土配方,满足长时间灌注需求


由于整个混凝土灌注过程时间长,而且是在密闭的钢拱中,无法进行振捣,因此对混凝土的配合比要求极高。为了保持混凝土长时间的工作性能,施工团队总共进行了73次试验,研制出满足施工要求的C50自密实混凝土。据项目经理王鹏介绍,这款混凝土优点是:


(1)扩展度在650-700mm范围内,不仅具有良好的流动性,而且和易性较好。即使钢管里也不离析、不泌水、不板结,同时分布均匀,不需要振捣。


(2)能保持8小时以上的良好状态,并且初凝时间达12小时,达到了长时间灌注的要求。


(3)加入特制的外加剂,使灌入钢管的混凝土在凝固过程中,会产生微膨胀填充整个钢管。



03

100多人现场组织,分工明确,环环相扣



施工现场布置图


为了确保7个小时的混凝土灌注始终同步且持续进行,施工团队筹划长达7个月的准备工作。王鹏说:“整个顶升作业现场,我们管理人员、施工人员加起来差不多有100多人。现场每辆混凝土搅拌车辆都进行编号,由专人安排按照规定时间进出场地,为泵车及时输送混凝土。由于钢拱灌注混凝土后自重增加,导致拱形变化,过程中需要专人及时进行张拉控制。在混凝土顶升时,对钢拱的应力、变形、位移以及混凝土顶升位置实时监测,并对于泵送压力以及混凝土流速严格监控。另外,各种突发环节也要安排人员随时待命处理。”


人员安排表


现场施工图


施工人员正在进行监测


南芦公路桥拆除改建项目除了混凝土顶升工艺以外,不乏还有这些亮点。


老桥拆除不封交也不封航


为保证交通不中断,拆除改建采取“借一还一”的办法,先拆除东半幅,利用西半幅老路通行;东半幅通车后,翻交至东半幅,直至全线竣工。同时,采取隔离保护措施,确保过往桥面的车辆行车安全。



不仅不封交,连航道也不用封。施工团队在老桥主梁板拆除过程中一改传统浮吊作业方式,首创用架桥机进行作业。由水下作业直接变成了水上作业,这么一来,不仅减少了作业风险,而且在梁板拆除过程中,不影响大治河航道日常通行,为老桥拆桥新建提供了新借鉴。



BIM模拟施工作业,可视化交底


施工团队在对大桥拆除改建前,先利用BIM进行模拟施工,通过对关键施工技术及难以理解的施工过程,并且运用BIM技术辅助建模,三维模拟,编制基于BIM技术的施工专项方案,同时通过BIM软件进行可视化技术交底。




据悉,西半幅桥在混凝土灌注钢拱之后,接下来将进行吊杆安装与张拉、吊装桥面系横梁与纵梁、浇筑桥面混凝土、安装防撞墙以及铺设沥青等工序,整个南芦公路桥预计将于2019年底实现结构贯通。


(编辑:奚雅青)


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[责任编辑:Susan]

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