摘要:当前,随着建设方和上级管理单位对项目施工标准化管理制定标准越来越高、管理要求越来越严,传统的项目施工管理模式越来越不适应一线管理需求,这一问题在市政工程尤其是地铁高架桥施工中尤为突出,系统总结、完善该类项目标准化管理的路径方式,通过技术创新,对推进标准化管理落地、进一步提升项目管理水平有着十分重要的意义。本文依托广州地铁14号线3标高架桥施工实践,介绍了“创新设计标准化”、“现场施工标准化”、“安全防护标准化”三方面主要技术创新成果等桥梁施工标准化管理理念、实践、创新和取得的效果,以期为同类项目标准化管理提供一定的借鉴和参考。
关键词:桥梁施工; 标准化;实践;创新
1、工程概况
广州地铁14号线3标高架桥长5.8km,包括一站两区间。高架桥下部结构共计薄壁矩形柱193个,分中墩和边墩两类,上部结构共计墩顶现浇节段74个、现浇连续刚构10联46跨采用支架原位浇筑法施工;预制节段拼装连续刚构46联节段预制拼装施工;湿接缝148个采用高空现浇施工;节点桥采用采用挂篮悬浇+支架现浇法施工;附属结构挡板共计3648块,采用集中预制、龙门吊现场拼装法施工,涉及碗扣落地支架、装配式辅助支架,装配式承重支架、钢管支架等多种支架体系的应用。
2、工程特点
(1)涉及专业多、组织管理复杂
标段包括轨道交通高架桥和广从路改造两部分,涉及区间高架桥、车站及道路、电力管沟、桥涵改造、交通、绿化、人行天桥、排水、电气工程等多个专业,施工组织复杂。
(2)场地小、拆迁多
施工场地跨越太平、街口两镇六村,地处105国道路中央(神-邓区间)和路侧(邓-江区间),要求维持双向4车道通行,造成施工场地狭小,施工围蔽空间十分有限,道路两侧部分房屋紧贴红线,需迁改管线多达十多种。
(3)结构类型多,施工工艺复杂
工程设计全高架结构,包括预制节段拼装连续刚构、挂篮悬浇、支架现浇等多种工法;其中节段拼装施工工艺复杂,80+150+80m大跨连续刚构拱桥施工工序多、难度大。
3、技术难点
需攻关的主要技术有:
(1)节段拼装连续刚构临时支墩设计及施工技术
(2)连续刚构节段拼装架桥机设计
(3)节段拼装连续刚构综合施工技术
(4)城市高架桥大跨度连续刚构拱桥关键施工技术
4、主要技术创新
4.1创新设计标准化
4.1.1钢围挡标准化创新设计
打破常规,将传统砖砌围墙创新为绿色、环保、可重复利用的装配式钢制围挡,钢制围挡每个单元长3.3m,板厚2mm,高2.5m,每个柱子底采用4个M24膨胀螺栓固定。
与传统砖围墙相比,钢围挡为模块化设计,安拆方便,可循环倒用,成本低,无污染,易清洗,维修保养方便,既有效解决了路中围挡因二次交通疏解、征地拆迁、节段梁架设等多次改移需要,有一定的推广性。
4.1.2辅助墩柱施工支架体系标准化设计
桥墩施工通常是采用普通支架搭设简易操作平台,工效低且管理不规范,随意性大,不便于标准化管理。为实现桥墩施工钢筋安装、模板安装的标准化、流水化、规范化作业,需要引入装配式的理论。设计一种由型钢单元组成,每个单元通过螺栓连接的装配式体系很有必要。该项目根据桥墩特点,设计了在工厂加工的构件,每个构件在竖向是1.5-2m不等的拼装单元,每個拼装单元均设计传统支架都有的上下楼梯,临边防护、操作平台等基本安全设施,在现场吊装后仅现场连接高强螺栓即可,简单实用高效且可多次周转施工,基本实现了桥墩施工过程中几个关键工序的流水化作业。
4.1.3墩顶现浇梁段承重支架标准化设计
混凝土连续刚构桥墩顶现浇梁段(0#块)通常采用墩旁托架法或满堂落地支架法施工。
考虑到0#块数量多,高度均在20m以内的情况,采用常规的满堂支架施工工效不高,且安全风险较大。为实现现场“半工厂化”和基本流水化施工,采用““俄罗斯方块”理念,设计了一种可拼装式承重支架,该支架体系在竖向分为标准节段和调整节段两类,采用常见的钢管桁架立柱和部分钢桁架组合而成,标准节段之间在工厂加工完成,运输到现场后,每个“节段”之间通过高强螺栓现场连接即可,超过10m的高墩之间增设连接系增强稳定性。
对矮墩(一般25m以下)各种0#块具有较广的适用性。
4.1.4节段拼装连续刚构支撑体系标准化设计
设计了一种装配式预制节段拼装支撑体系,由820*12mm钢管立柱(分4m、2m、1m、0.5m标准节)、连接花架、分配梁、支座砂箱等部分组成。立柱支撑在承台上,各构件均采用高强螺栓连接,有效解决了节段拼装连续刚构由简支梁转换为连续梁的过程中所需求的临时刚性支撑问题,具有结构简单、受力明确、安拆便捷、无损耗、周转快、工效高等优点,实现了设计安拆标准化、流水化作业。
4.2现场施工标准化
4.2.1变斜率腹板挂篮悬浇梁标准化施工调节装置
针对挂篮悬浇箱梁腹板斜率变化,底宽不变的工况,需要对挂篮进行“刚柔并济”设计,以满足斜率变化调节,不同于常规挂篮设计理念。
将腹板外侧模与翼缘板底模倒角处按“面板整体,背筋断开”巧妙设计,充分利用钢模面板“刚柔并济”的特点,通过伸缩丝杆改变侧模与翼缘夹角,成功解决了挂篮悬浇施工箱梁变斜率腹板调节的难题,推广应用价值广。
4.2.2节段拼装架桥机技术创新
(1)架桥机“落梁”系统优化
节段拼装架桥机落梁时间和安全是其中一个重要工序,该工序中架桥机设计一般采用设计八个“短行程15cm”液压油缸进行落梁。在架桥机设计中,提前设计采用大行程(120cm)液压油缸+机械锁装置,做到了更安全高效。