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贝雷桥加高施工技术

韩加安
  
安家(建筑与工程)
2022年36期
中国水利水电第十一工程局有限公司 河南省 郑州市 450001

摘要:贝雷桥是世界上应用广泛,最为流行的一种桥梁,它具有结构简单、运输方便、架设快速、分解容易的特点,同时具备承载能力大、结构钢性强、疲劳寿命长等优点。贝雷桥已在各行业中得到了广泛应用,尤其是在大中型水利水电工程建设中发挥了极其重要的作用。本文从贝雷桥的加高的可行性、加高方案的确定及加高方案的实施等方面,介绍了坦桑尼亚朱利叶斯·尼雷尔水电站大坝上游贝雷桥加高施工技术,并为类似工程提供借鉴和参考。

关键词:贝雷桥 加高 施工技术

1、工程概况

坦桑尼亚朱利叶斯·尼雷尔水电站(Julius Nyerere Hydropower Project)位于坦桑尼亚联合共和国东南部的鲁菲吉河上,鲁菲吉河是坦桑尼亚的最大河流,总流域面积177000 km²,西起姆贝亚、东至印度洋,河道长达700km。

朱利叶斯·尼雷尔水电站为I等大(1)型水电站,电站总装机容量2115MW。水库坝顶高程190m,死水位163m,正常蓄水位184.00m,正常蓄水位对应库容约为307亿m3,总库容368亿m3,为多年调节水库。枢纽建筑物主要由拦河坝、右岸1~4号副坝、右岸引水隧洞及地面厂房、400KV开关站、交通桥及永久运营村等组成。其中拦河坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高131m,坝顶宽10m,坝顶全长1034.971m。

电站施工期间连接左右岸交通主要依靠布置在距大坝上游3km处的一座临时贝雷桥,该贝雷桥位于91.0m高程上,总长度109.728m,桥面高程100.0m,桥面净宽度7.4m,贝雷桥由三跨(每跨36.576m)标准的HD200钢桥组成。

根据基本设计要求,该贝雷桥仅用于大坝围堰导流前,满足左右岸交通需求,当大坝上游围堰施工完成时,汛期前需将临时贝雷桥拆除,通过大坝下游的永久桥满足于大坝左右岸交通的要求,由于大坝下游永久桥在上游围堰施工完成后还未建成通车,截流后的贝雷桥将不能满足防汛的要求,按照承包商的要求,分包商需对现有的贝雷桥进行加高和加固。

2、贝雷桥加高的可行性和方案确定

根据承包商的要求,设计和施工单位到贝雷桥现场经过多次现场勘察,并通过计算,对现有的贝雷桥进行加高是可行的,并最终确定了设计方案。

贝雷桥加高设计方案:将原贝雷桥的2#、3#桥墩(河道边)基础尺寸由11.8×4m扩大至13.8×5m,墩身尺寸由10.8×2m扩大至11.8×4m,1#桥墩(左岸)基础尺寸由10.8×4m扩大至10.8×6.845m,墩身由原来的矩形结构(平面尺寸10.8×3m)修改为梯形结构(底部平面尺寸10.8×4.62m,顶部平面尺寸10.8×2.8m),2#桥墩(右岸)基础尺寸由10.8×5.5m扩大至10.8×9.75m,墩身由原来的矩形结构(平面尺寸10.8×2m)修改为梯形结构(底部平面尺寸10.8×6.3m,顶部平面尺寸10.8×3m),桥面将由100.0m高程加高至EL110.0m高程,并在左岸延伸一跨,延伸长度为36.576m,左岸新建桥墩一个,对原桥墩进行加高和加固。

3加高方案实施

根据贝雷桥加高设计方案和设计图纸,项目于2020年10月中旬开始进行前期施工准备,11月中旬开始正式进行贝雷桥加高施工,其具体施工方案如下。

3.1施工布置

3.1.1施工供风

贝雷桥施工用风主要是桥墩基础钻锚筋孔和清理仓号,采用1台11m3/min的移动式油动空压机供风。

3.1.2施工供电

贝雷桥施工用电主要是钢筋焊接、混凝土振捣、河道抽水及施工照明用电,布置一台80kw的柴油发电机供应现场用电。

3.1.3施工供水

施工供水直接从河道抽水,并布置一个5000L的水罐,供混凝土养护使用。

3.1.4施工道路

利用现有的T4道路进行贝雷桥加高施工。

贝雷桥加高后,现有的贝雷桥两端的连接道路中断,需新建400m的引道与加高后的贝雷桥相连。

3.2主要施工方案

3.2.1施工工艺

贝雷桥加高施工工艺程序如下:

场地清理→部分桥面板拆除→整桥安全防护设置→顶升作业→桥座移除→支撑放置→桥墩混凝土施工→桥座放置→桥体落座→桥面板铺装→荷载试验

3.2.2主要施工方法

3.2.2.1 桥墩基础加固施工

1#、4#桥墩扩大基础锚杆直径为25mm,长度为6m,入岩4.5m,外露1.5m,间排距为1m×1m,2#、3#桥墩扩大基础锚杆直径为32mm,长度为6m,入岩4.5m,外露1.5m,间排距为1m*0.5m,锚杆采用YT28手风钻钻孔,钻孔直径为45mm。锚筋桩长度为7.5m,入岩6m,外露1.5m,采用100B潜孔钻进行钻孔,钻孔直径为80mm。

扩大基础新老混凝土面之间进行凿毛处理,并按照设计图纸安装锚筋,锚筋长度2m,间排距1.5m×1.5m,锚筋采用YT28手风钻钻孔。

钢筋在加工厂按照钢筋下料表和技术规范的要求统一加工,加工好的成品钢筋编号,用平板车运至工作面。钢筋运至作业面时,按钢筋编号有序堆放,现场技术员按照施工图纸指导工人进行钢筋绑扎。

模板采用竹胶板人工现场拼装,采用内拉外顶的方式进行加固,混凝土采用HZS60拌和站进行拌和,8m3混凝土罐车运输,汽车泵配合溜槽入仓。

2#桥墩和3#桥墩设计有固结灌浆孔,固结灌浆孔孔深入岩6m,间距为1.5m,浇筑混凝土时埋入灌浆管,混凝土浇筑完后进行固结灌浆。

3.2.2.2 新增桥墩混凝土施工

新增桥墩位于河道左岸,桥墩基础采用D7液压钻钻孔爆破开挖,开挖完成后按照设计图纸安装锚杆,锚杆长度为4.5m,入岩3.5m,间排距为1m×1m。锚杆采用D7液压钻钻孔,锚杆注浆机注浆安装。

新增桥墩混凝土高度为10m,分为三层进行浇筑,模板采用竹胶模板现场安装,混凝土浇筑采用汽车泵直接入仓。

3.2.2.3贝雷桥顶升施工

先将桥面板拆除,对所有施工通道和施工区域做好安全防护,然后在贝雷桥下方的各桥墩部位放置型钢支撑,千斤顶平稳放置于型钢支撑上,然后4个桥墩的千斤顶同时对贝雷桥进行顶升,每次顶升2m后进行桥墩混凝土浇筑,其顶升加高施工步骤如下:

(1) 材料集中堆放在距桥墩10-20m的左右场地上,便于吊装,并综合考虑到施工时材料的使用顺序和作业安全。

(2) 拆除桥墩位置的部分桥面板,确保施工人员在桥墩位置使用千斤顶整体顶升贝雷桥时有足够的操作空间。

(3) 桥面板拆除区域安装护栏和防护网,桥墩的顶面向下设置施工吊篮,完善相关的施工安全措施。

(4) 利用桥墩预留台阶放置千斤顶顶升贝雷梁后分别取出桥墩上的支座和桥座板,改用型钢支撑。

(5) 在顶升位置准备好作业所需的材料和工器具。

(6) 采用100吨千斤顶逐步顶升和型钢层层支垫的方式进行顶升作业。千斤顶的底面采用25#工字钢制作成垫块来支撑。

(7) 进行顶升作业的过程中,各点顶升高度要尽量保持一致,高差严禁超过20cm。

(8)当贝雷桥整体抬升达到2m时,进行桥墩加高混凝土施工,混凝土施工完后,达到7.5MPa后再次进行贝雷桥顶升,重复以上桥体抬升和桥墩加高混凝土的施工步骤,直至桥墩加高至设计高程。

(9) 当桥墩加高至设计高程后,安装桥墩上的支座和桥座板,将贝雷桥落座在支座上,并移除千斤顶和桥墩混凝土面以上的型钢支撑。

3.2.2.4桥墩加高混凝土施工

首层混凝土施工前,新老混凝土面接触区域需进行凿毛处理。加高混凝土部位的钢筋需锚固到老混凝土内,采用手风钻孔,钻孔深度为1m,钻孔直径为42mm。加高桥墩中部设计有6m长插筋,插筋间排距为1m×1m,插筋钻孔深度为3m。钻孔完成后,采用高压风清理干净,然后采用锚杆注浆机注浆安装插筋。

贝雷桥一次顶升高度为2m,因此加高混凝土浇筑高度每次为2m,加高混凝土模板采用竹胶板人工现场拼装,采用内拉方式进行加固,混凝土采用汽车泵配合溜筒入仓。

4、结语

本文从贝雷桥加高的可行性、加高方案的确定、加高方案的实施等方面,介绍了坦桑尼亚朱利叶斯·尼雷尔水电站贝雷桥的加高施工技术,为类似工程的施工提供参考价值。

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