正交异性钢桥面板安装
牛角沱大桥作为城市桥梁,处于市中心地段,维修施工交通压力大、工期紧,对于如何高质高效实现桥面板更换是一个难题。其施工的关键点主要包括:
(1)满铺吊架平台搭设。此方法提高了公路桥面板更新改造过程施工的安全性及效率,降低了施工成本,同时为桥下通航安全提供一定保障。
(2)混凝土桥面板拆除。事先确定原混凝土桥面板的每延米重量,根据原有桥梁荷载等级,选择适合的吊装方式;同时确定混凝土桥面板分块大小及吊点位置,确保每块桥面板的吊装安全,且不影响原有结构受力。
(3)钢桥面板架设。第一半幅根据既有桥梁钢桁梁的空间、结构承载能力,通过专用架板机来满足钢桥面板起吊、喂梁的需求,实现了钢桥面板的架设。第二半幅则采用汽车吊进行桥面板吊装,将横桥向相邻两块桥面板的纵缝连接后,即可架设后续桥面板,大大加快了架设速率。
通过上述快速更换方式,牛角沱大桥桥面封闭施工比计划提前37天完工。
铆钉更换
牛角沱大桥的桥身采用了铆钉,成为其标志性结构之一。这种结构在现代桥梁建设中已很少应用。此次大修对大桥缺失及烂头的铆钉进行补充和替换,对施工工艺提出了较高要求。在旧铆钉拆解过程中,为保护原有结构,不损伤原有材料,施工方采用碳弧气刨技术对原有铆钉钉头进行刨除,然后用铁锤或配合磁力钻取芯后将钉杆冲出,完成原有旧铆钉的拆除。待桥梁加固或维修后,采用全固态电磁感应加热炉将新制铆钉加热到指定温度,利用铆钉枪和顶把将新制铆钉打入钉孔中,完成新制铆钉的铆接施工,最大限度按照原貌对老桥进行更新改造,达到了文物保护的目的。
牛角沱大桥2#、3#墩基础因建设年限久远,河床有明显冲刷,已接近或达到基岩,本次防冲刷处治采用增设小型双壁钢围堰内浇水下混凝土形式,对基础进行防护。其施工重点在于围堰的合龙及封底混凝土浇筑。围堰顺利合龙并焊接成形,才能形成一个半封闭整体,发挥其围蔽桥墩的作用,为下一步的混凝土浇筑提供必要的前提条件。混凝土浇筑质量是控制此次防冲刷施工的保障,浇筑质量的好与坏,最终关系到冲刷防治的使用寿命。施工前对河床进行清理和摸底,确保达到设计标高。围堰制作过程中加强对材料的检验,除对围堰自身钢材进行检验外,还应对导向支撑、吊架型材、吊装涉及的钢丝绳等均进行仔细检查核对,同时加强焊接质量的检查,确保施工质量与安全。围堰合龙过程中,密切注意围堰中线与墩位中线重合,通过限位块确定围堰是否到位;围堰下放后,吊装浇筑用导管并搭设水上吊装作业平台,同时抛填钢丝笼块石,严格检查块石集配是否满足设计要求。水下混凝土浇筑期间,注意检查浇筑标高,控制浇筑速度,并核对混凝土灌入量,确保水下混凝土填充整个钢围堰。
设计工作细致扎实
在施工图设计阶段,应要求设计单位充分进行现场踏勘,应结合实际情况加以设计,方案考虑尽量周全细致,不能纸上谈兵。针对可能影响工期的环节,因尽量选择成熟、可靠、便于施工的材料,避免或减少后续施工因设计不合理而产生的变更。同时加强针对性设计和研究,如桥梁具有文物属性,在设计阶段应按原材料、原外貌、原结构恢复的构件列出详细的要求,明确材料及工艺等技术指标,不留到施工过程中再去解决,为后期顺利施工打下坚实基础。
施工前期准备充分
城市桥梁大修施工面临交通、社会舆论、工期等诸多压力,一旦项目开工,只能一鼓作气加紧施工。因此,在项目实施前应做好周边状况的调查,如涉及项目实施范围内有城市轨道交通、航道、燃气、军缆线等交叉因素,应提前进行梳理排查、摸清情况,并及早办理相应手续。针对一些办理流程复杂、需要经过多次论证或评审的手续,应当提早进行规划,留足充裕的时间,避免因手续不全导致停工等情况发生。
城市桥梁大修施工因市区交通条件的制约,很难做到全封闭施工,因此如何做好通车状况下的半封闭施工的现场管理,是影响项目能否正常推进的关键因素。在施工前应对周边交通状况进行充分调查,摸清桥梁日常通行的车流量、车型等情况。综合预估和考虑车辆通行荷载对施工质量影响、半幅通车荷载平衡、预留车道宽度等实际情况,做好施工区域隔离工作。同时联系交通管理部门,制定并实施半封闭施工状态下的过桥车型和车辆限速工作。
强化安全管理工作
项目实施过程中,施工单位的安全教育资料、培训档案等一应俱全,但是在现场常会发现工人存在违规作业行为。其原因在于工人只是被动接受相关的知识,并未真正树立自身安全和规范操作意识。在今后的项目施工中,建设单位可以联合施工单位一同加强对工人的教育培训,在施工现场张贴一些通俗易懂、风趣幽默的宣传标语,加深现场工人的印象,在潜移默化中使其树立起安全意识和责任心,减少发生安全事故的风险。
必要的技术支撑
一般情况下,城市桥梁的维修改造不会去调整其原有结构形式,故在实际施工中存在新老技术共用的情况。特别是具有文物属性的桥梁,其设施外观、性能、工艺都应按建桥时期进行复原。因此有必要建立一支强大的专家咨询团队,在应用老的技术及工艺方面进行指导,尽量还原建桥时的风貌。同时也可邀请文物管理部门参与到项目建设中,加强技术和行政支持力度,有效地做好旧桥的维修改造工作。
保护既有管线设施
位于城市中心的桥梁,往往涉及附属水管、通信线缆、供电线缆等诸多管线,部分旧桥可能还有过江军缆、燃气管道等,在项目实施前应当对既有管线设施做好保护工作,联系管线产权单位共同勘察现场,制定保护方案。一是对可能因施工造成损坏的线缆预先进行迁移。二是对无须迁移的管线进行包裹保护,特别是针对军缆和燃气管道等重要设施,应在产权单位的指导下共同做好防护工作。三是联系管线各产权单位建立应急抢险机制,将产权单位及电话等信息挂设于管道上,便于识别和联系。
随着服役年限的不断增长以及车流量的增加,国内首批大型公路钢桁梁桥陆续进入维修周期。城市桥梁是城市交通的重要枢纽和经济命脉,如何快速安全地对城市旧有桥梁进行加固改造,尽量减少对社会的影响,是今后我们将要面对的重要研究课题。此次牛角沱嘉陵江大桥大修运用的相关工艺,也可在今后进行推广运用,为城市桥梁的建设提供参考。
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