2010年一級(jí)建造師公路工程輔導(dǎo)：木蘭溪獨(dú)塔懸索橋的施工特點(diǎn)
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)發(fā)布時(shí)間：2010-01-22
木蘭溪獨(dú)塔懸索橋位于福建莆田，該大橋經(jīng)過(guò)整整36個(gè)月的艱苦奮戰(zhàn)于近期通車。這座外形獨(dú)特優(yōu)美，集獨(dú)塔、單索道、自錨式、現(xiàn)澆混凝土箱梁特點(diǎn)于一身的懸索橋?yàn)閲?guó)內(nèi)首創(chuàng)，大橋的建成不僅為莆田這個(gè)美麗的城市增添一處亮麗的風(fēng)景，成為莆田當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑，同時(shí)也為該類橋型的建造提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
木蘭溪特大橋工程是荔港大道的關(guān)鍵工程，為福建省重點(diǎn)工程項(xiàng)目。該工程全長(zhǎng)860米，主橋長(zhǎng)380米，為整體連續(xù)梁，兩邊引橋各長(zhǎng)240米，橋面寬37.5米，全橋布置一根主纜，置于梁體中央，直接錨固于梁體。這是一座主橋結(jié)構(gòu)采用獨(dú)塔、單索道、自錨式、現(xiàn)澆混凝土箱梁的懸索橋，集這四個(gè)特點(diǎn)為一體的橋梁為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。其優(yōu)點(diǎn)是跨度大、結(jié)構(gòu)輕、造型美觀。但由于自錨式懸索橋的主纜錨固在主梁兩端，取消了錨碇，其受力性質(zhì)和施工工藝、施工步驟以及施工控制與傳統(tǒng)的地錨式懸索橋完全不同，必須先施工主梁，后施工主纜系統(tǒng)，整個(gè)施工階段需經(jīng)歷多次體系轉(zhuǎn)換，施工技術(shù)復(fù)雜，難度大。盡管承擔(dān)施工的北京市政集團(tuán)市政三公司是家有著豐富施工經(jīng)驗(yàn)的老企業(yè)，修路架橋多年，但承建這樣的橋梁還是第一次。
在施工過(guò)程中，項(xiàng)目部遇到的第一個(gè)難點(diǎn)就是打橋樁。軟基是打橋樁最為頭疼的事，而這個(gè)工程恰恰就是軟基，第一層是淤泥，第二層是強(qiáng)風(fēng)化沙，第三層是巖石，橋樁從承臺(tái)一米以下要打60多米深，勘巖深度要4米以上，一根樁重2000噸。因此，鋼管樁要求特別嚴(yán)密，單樁極限承載力240噸，安全承載力150噸。為了加快打樁進(jìn)度，項(xiàng)目部調(diào)集了12臺(tái)鉆機(jī)一齊上，順利的20天打一根，不順利的通常要2個(gè)月。有一次打樁時(shí)遇到花崗巖，憑著鉆機(jī)怎么轉(zhuǎn)動(dòng)，就是打不下去。項(xiàng)目部技術(shù)人員千方百計(jì)想辦法，改錘頭、換繩子、加大電機(jī)容量，經(jīng)過(guò)3個(gè)月，終于拿下這個(gè)最難啃的硬骨頭。全橋114根樁全部完成，單樁靜載力試驗(yàn)全部符合設(shè)計(jì)承載力的要求。
第二個(gè)難題是主塔索鞍的安裝。索鞍重80噸重，吊具的最大吊裝重量40噸，如何將這么重的索鞍吊裝到60多米高的主塔頂上呢？項(xiàng)目部技術(shù)人員積極開(kāi)動(dòng)腦筋，經(jīng)過(guò)反復(fù)研討，在提出的各種方案中優(yōu)中選優(yōu)，最終確定把索鞍分成兩瓣吊裝，然后在塔頂進(jìn)行組拼。這道工序非常復(fù)雜，要先搭建吊裝支架，鋪設(shè)滑道，利用多臺(tái)千斤頂將索鞍頂滑至塔根部，再將其垂直吊至塔頂就位。在整個(gè)安裝過(guò)程中，項(xiàng)目部始終按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)各種吊具和塔頂預(yù)埋件等進(jìn)行精確測(cè)量，從外部質(zhì)量到內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)致把關(guān)，保證精度要求，焊接位置準(zhǔn)確牢固。對(duì)搭建的支架，進(jìn)行靜載試驗(yàn)，保證支架的穩(wěn)定性。吊裝前，項(xiàng)目部還制定了詳細(xì)的安全保證措施，并對(duì)天氣進(jìn)行觀測(cè)，選擇風(fēng)力較小或無(wú)風(fēng)天氣進(jìn)行吊裝。嚴(yán)密的科學(xué)組織，有效的施工技術(shù)措施，確保了成功安裝，從安裝準(zhǔn)備到安裝完工整整用了3個(gè)月。
在整個(gè)建橋過(guò)程中，項(xiàng)目部始終把質(zhì)量放在頭等位置。木蘭溪特大橋是一次性澆筑整個(gè)主梁，自重大，每延米重量為100噸，總長(zhǎng)達(dá)200米，箱梁寬度達(dá)37米，并采用3向預(yù)應(yīng)力體系。因此主梁施工支架系統(tǒng)的安全性與可靠性是整個(gè)施工的關(guān)鍵。為保證支架的安全穩(wěn)定性，防止箱梁不均勻沉降使砼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，項(xiàng)目部提出在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上再打144根臨時(shí)鋼管樁的方案，以增強(qiáng)支架橫向剛度。為了加強(qiáng)措施的合理性，項(xiàng)目部在召開(kāi)專題研討會(huì)進(jìn)行論證后，又拿著設(shè)計(jì)圖紙到北京市政設(shè)計(jì)院、上海同濟(jì)大學(xué)進(jìn)行復(fù)核，經(jīng)過(guò)專家們進(jìn)一步調(diào)整后，這項(xiàng)措施得以實(shí)施。從完工后的效果來(lái)看，有利地防止箱梁出現(xiàn)下沉和裂縫，保證箱梁的質(zhì)量和安全、穩(wěn)定性。許多參戰(zhàn)的同行贊許地說(shuō)，多虧有了這項(xiàng)措施，如果不采取這項(xiàng)措施，當(dāng)時(shí)可能沒(méi)問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)這兩年的雨淋和臺(tái)風(fēng)，橋梁可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的下沉。
為了把住大橋的質(zhì)量關(guān)，項(xiàng)目部還從材料關(guān)入手，嚴(yán)格按照規(guī)范要求檢查驗(yàn)收，保證所用的水泥、砂、石、水、外摻劑及混合材料的質(zhì)量、規(guī)格，支架和模板的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求。整個(gè)工程混凝土用量約39600立方米，鋼筋與鋼絲用量約8000噸。主纜、吊索、主索鞍用鋼材約500噸，全部符合規(guī)范要求。
木蘭溪特大橋工序十分復(fù)雜，從打橋樁到橋梁、主塔的澆注以及主纜、索鞍的安裝等，哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)影響大橋的質(zhì)量。項(xiàng)目部工程技術(shù)人員，每天都盯在橋上，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題絕不放過(guò)。懸索橋主纜系統(tǒng)的施工架設(shè)是整個(gè)施工中最關(guān)鍵的工序，也是最復(fù)雜的。一旦主纜吊裝完成，其線形再也無(wú)法調(diào)整。主纜總長(zhǎng)約230米，它是由8281根直徑為5.1毫米的鍍鋅鋼絲組成，分為91根索股。在架設(shè)過(guò)程中，要一根一根地架設(shè)索股，索頭編號(hào)后要準(zhǔn)確地安裝到索盤對(duì)應(yīng)的槽里，一絲一毫都不能錯(cuò)位。項(xiàng)目部架設(shè)前，制定了詳盡的施工方案，嚴(yán)格按工序要求，進(jìn)行施工控制和精確計(jì)算，并反復(fù)核實(shí)。安裝后在對(duì)91根條索進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整時(shí)，應(yīng)力準(zhǔn)確達(dá)到96%，大大高于92%以上的設(shè)計(jì)要求。