1 工程概况
新建铁路宝鸡至兰州客运专线是国家铁路“四纵四横”快速客运网的重要组成部分,是横贯西北地区与中、东部地区的客运主通道,主要承担两大地区间的直通客流,兼顾通道沿线大中城市间的城际快速客流,是一条高标准、高密度、大能力的客运专线。
连搭乡特大桥位于甘肃省兰州市榆中县境内,桥长5706.8m,为排洪及立交桥。跨G312国道设计为1联(40m+64m+40m)连续梁,与线路斜交,斜交角度为40°;桩基础采用φ1.5m钻孔桩,墩柱为圆端形实体桥墩;连续梁宽12.2m,采用挂篮悬臂灌注施工。图1为连搭乡特大桥连续梁桥位平面布置图。
图1 连搭乡特大桥连续梁桥位平面布置图
2 总体思路
为了不影响312国道的正常通行,在施工前需做好道路交通的安全防护,连续梁施工期间尽量减少对道路交通的影响,确保交通安全及施工生产安全是本工程施工的重点。
2.1 下部构造
连搭乡特大桥连续梁设计为1联3跨。根据现场测设情况,连续梁下部构造第25#、26#墩、28#墩基础及墩身施工对道路运行安全不构成影响。27#墩承台及防护桩设计侵入国道水沟,施工时对道路行车造成影响。该部位施工时需要占道,占道施做围挡、设置安全标示等,同时按照设计施工防护桩对国道312线路基主体进行防护,确保行车安全。
2.2 上部构造
为避免挂篮施工对桥下行车造成影响,在挂篮底部安装长14.2m、宽8m的防护棚。防护棚由型钢作为骨架,满铺2mm钢板,防止施工物体坠落。棚架周边铺设0.5m高的踢脚板,在踢脚板上用红黄油漆涂刷立面标记做警示。防护棚架四周至桥面1.2m高位置铺挂钢丝网,网格间距10mm。
3 主要施工方法
3.1 下部结构施工
27#墩设计为12根钻孔桩基础,桩径1.5m,桩长51m;承台尺寸为14.6m×10.6m×4m。另外,因紧挨国道,设计有钻孔防护桩,确保国道路基稳定。
根据连续梁桥位平面布置图,27#墩处于312国道旁斜坡之上,首先,开挖平整场地,接通便道,设置加工场等;然后,采用旋挖钻机钻孔,桩基础钢筋笼材料采用加工场内集中下料,运输车运输至现场组装成笼。考虑国道旁吊装等安全因素,单节笼长设计为12m,采用吊车逐节吊装加长入孔,直至复核设计要求,灌注砼成桩。27#墩存在3根防护桩侵入国道水沟情况,施工时先将水沟拆除,施工防护桩,防护桩高程低于原设计水沟底部0.2m,承台施工完成后予以恢复。
防护桩施工完成后开挖承台基坑,开挖深度4m,靠近国道部分施工防护桩,采用直立开挖,开挖至防护桩桩壁;其余部分采用1:0.5放坡开挖直至基坑成型,浇筑承台垫层,垫层采用M10砂浆,厚度10cm;绑扎承台钢筋,钢筋采用加工场内集中加工,运输车运输至现场绑扎成型浇筑砼,待龄期满足要求后,拆除模板,回填基坑,完成承台施工。
3.2 连续梁施工
大桥跨G312设计为1联(40m+64m+40m)连续梁,采用挂篮悬臂现浇法施工。悬臂挂篮法采用菱形挂篮分段浇筑,悬臂对称施工,0号块在墩顶托架上现浇,边跨直线段及合拢段采用吊架现浇施工,中跨合拢段采用一端挂篮施工。砼集中拌制,搅拌输送车运输,泵送入模浇筑成型。各主墩梁体的悬灌同时进行,初拟合拢段施工顺序为:先边跨(次边跨)合拢,再中跨合拢。具体施工方法详见悬浇箱梁施工步骤图。
4 下部结构施工安全技术
27号墩施工会对道路交通产生影响,基坑承台施工时,根据开挖情况对承台靠近既有道路周边采用1.5m防护桩对既有道路进行可靠防护,保证道路路基稳定。
基坑开挖及防护桩施工时会影响道路行车安全,施工前采用围挡将施工区域靠道路侧进行封闭,为保证施工及行车安全围挡设置在水沟靠近道路3m位置,封闭区域宽3m,长20m。围挡高2m,围挡上设置两道反光贴,上道反光贴设置在1.5m高位置,下道反光贴设置在0.5m高位置,围挡靠道路侧按照2m间距设置锥形桶,锥形桶紧贴围挡。在围挡侧定远方向50m位置设置“作业标志”“限速20公里标志”“道路变窄标志”,在距离围挡20m位置设置开始设置锥形桶一直到围挡结束后20m位置。在对面侧距围挡50m处设置“作业标志”“限速20公里标志”,通过围挡50m设置“解除限速20标志”。
5 连续梁施工安全技术
5.1 防护棚设计
为保证桥梁跨越312国道施工过程中行车安全,经过对以往常采用的搭设安全通道方法进行优化,决定在26#墩大里程侧和27#墩小里程侧采用在挂篮上设置防护棚架对挂篮底部进行全封闭,在对称的挂篮上采取型钢或其它方式配重的措施来保证施工及道路交通的安全。棚架采用悬挂结构,全长14.2m,宽8m。挂篮底部前后横梁处横桥向设置2根双肢I14工字钢横梁,横梁长14.2m,双肢工字钢采用8mm钢板焊接成整体,作为棚架主要受力结构;横梁上部铺设分配纵梁,纵梁采用80mm单肢槽钢,间距0.6m,长度8m,横梁与纵梁焊接连接,焊接须牢固;纵梁顶部铺设2mm厚钢板,焊接牢固;棚架采用直径32mm经轧螺纹钢悬吊在挂篮底横梁上,悬吊点上下设置不低于20mm垫板和双螺母,垫板与横梁焊接牢固;防护棚架四周铺设踢脚板,板高0.5m,采用80mm槽钢焊接成立柱,铺设2mm钢板,焊接牢固;防护棚架四周悬挂钢绞线,紧线器拉直,卡扣紧固3道,作为铺挂钢丝网骨架,钢丝网网格间距10mm,钢丝网与钢绞线绑扎牢固。具体如图2、图3所示。
图2 防护棚架纵断面图 图3 防护棚架横断面图
单幅挂篮设计总重62.5t,防护棚架设计重量为6.1t,挂篮总重量的变化,满足标准不应超过挂篮设计重量的10%的要求,同时满足挂篮总重不超过设计限重的要求。
5.2 防护棚搭设拆除
防护棚架施工在26#墩直接采用在挂篮下组装焊接完成后整体吊装就位,在27#墩施工需要在墩柱旁边平整场地,组拼完成后再吊装就位,吊装就位期间需要做好临时道路交通管制工作。施工完成后,同挂篮一起拆除,不额外临时封闭道路拆除,减少对道路交通的影响。
5.3 交通标志设置
在通道两侧50m位置,来车方向设置“前方施工”标志、“道路变窄”标志、“限速20公里”标志,在距离通道两侧30m位置来车方向设置“禁止超车”标志和减速带,在通道口设置“限高5m”标志和其他施工安全警示牌。在距离通道50m位置来车相反方向设置“解除限速20公里”标志。
6 其他安全措施
6.1 保通岗位设置
制定人员值班制度,责任落实到人,设连续梁施工专职安全员2名24小时轮流值班,安全员主要对现场进行巡视,车流多时负责交通疏导,负责连续梁施工相关标志、标牌完好程度巡视,负责检查安全通道是否有变形等异样。
6.2 现场施工安全
(1)所有施工安全防护设施,包括:标志、标牌、锥形桶等,全部准备充分,除安装在现场外,库房留存一部分备用,若现场标志牌等有损坏或者遗失,立即更换。
(2)现场施工人员全部按要求穿戴好劳保用品。安全通道施工时,所有施工人员要穿戴反光背心。从事连续梁施工的所有人员必须定期进行体检,凡不适宜高处作业人员,不得从事此项工作。
(3)夜间进行连续梁作业时,必须有足够的照明设备。灯光不足严禁施工,夜间施工必须穿戴反光背心。
(4)吊车作业时,严格操作人员持证上岗,严格遵循吊装作业规程。
6.3 施工的安全教育与宣传
(1)建立安全例会制度,使每个施工人员都熟悉公路行车常识及制定的保通措施和安全防护。
(2)所有施工人员在施工前必须进行安全培训和技术交底,明确安全技术操作要点及现场要注意的事项。
(3)制定交接班制度,上下班有交接手续,分清责任。
6.4 成立紧急事故处理和交通安全领导小组
成立以项目经理为组长,总工、安全总监、现场管生产副经理为副组长,各部门负责人为组员的紧急事故处理和交通安全领导小组,小组成员每天掌握施工现场安全情况,对存在的安全隐患及时研究处理,制定详细的合理的安全措施,现场严格管理,抓好落实。
7 结语
当前,连续梁跨既有线施工已经成为普遍的发展趋势,增大了施工作业风险。通过对下部采用围挡,对挂篮施工采用防护棚架的施工方法,能有效保证既有线交通的畅通,减少施工过程中的安全风险。以上保通方法在宝兰客专连搭乡特大桥建设过程中进行了运用,没有出现任何影响交通和安全的事故。
参考文献
[1]TB10401.1-2003,铁路工程施工安全技术规程(上)[S].
[2]TB10401.2-2003,铁路工程施工安全技术规程(下)[S].
收稿日期:2018-03-05
作者简介:申瑞灿(1973-),男,山东金乡人,中铁二十三局集团第三工程有限公司工程师,研究方向:桥隧施工管理。