浦上大橋主橋混凝土泵送設(shè)備選用方案的改進(jìn)

1  工程概況
      福州市浦上大橋是福州市城區(qū)通往大學(xué)城的主要通道,該工程起于金山新區(qū)洪灣路,沿浦上路往西,跨越烏龍江,至上街(大學(xué)城)接烏龍江大道。工程全長3083m,分左右兩幅,橋面寬度為37.5m。浦上大橋工程由中鐵大橋局集團(tuán)承建,工程造價(jià)為3.17億元,建設(shè)工期2年。

      浦上大橋通航孔主橋采用跨徑組成為72m+2×110m+72m的三塔單索斜拉橋,全長364m,主梁為四孔一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),采用雙箱雙室截面,在塔墩索錨點(diǎn)處通過橫梁使上下游兩幅箱梁連為整體。3個(gè)主墩頂分別設(shè)置3座主塔,主塔在縱向?yàn)?個(gè)塔墩,每個(gè)塔墩在橫向有上、下游2個(gè)塔柱,塔柱橋面以上高度為27m,主塔采用近似矩形斷面,橫向?qū)?.0m,縱向由2.5m向下變至3.5m,塔柱頂設(shè)置拉索鞍座。

2  主橋施工方法

      浦上大橋主橋采用懸臂方法進(jìn)行施工,梁體從支點(diǎn)至跨中長度為55m,梁體節(jié)段劃分為0-12號節(jié)段。因受烏龍江季節(jié)性洪水影響,主橋施工時(shí)間較緊,3主墩上、下游梁體及塔柱需保持同步施工,每一梁體節(jié)段施工周期約為8天,每一主塔柱分5段次灌注混凝土。

3  主橋混凝土泵送施工特點(diǎn)

      (1) 混凝土泵送次數(shù)多,混凝土泵需經(jīng)常移位。主橋梁體混凝土泵送次數(shù)為: 梁體共三跨,每跨有上、下游兩幅,每幅分12段,即共計(jì)需泵送混凝土72次;塔柱混凝土灌注次數(shù)為: 6座塔分別分5次灌注,則共計(jì)需泵送混凝土30次,工期為三個(gè)多月,則平均每天至少泵送混凝土一次。為滿足不同位置混凝土的灌注,混凝土泵需經(jīng)常移位。

      (2) 每次混凝土泵送量少,但泵送時(shí)間較長。主橋梁體節(jié)段每次灌注混凝土量約為90~140m3,塔柱每節(jié)段灌注混凝土量約為35~45m3,每次灌注混凝土量較少。但因主橋梁體結(jié)構(gòu)為箱式預(yù)應(yīng)力梁,工藝復(fù)雜,要求較高,施工難度較大,每次混凝土灌注時(shí)間為8~10h,時(shí)間較長。

      (3) 梁體混凝土灌注時(shí),主墩兩邊須同時(shí)灌注。為保證梁體在橋墩上的平衡,懸臂梁節(jié)段混凝土灌注時(shí),主墩兩邊需同時(shí)進(jìn)行,即有兩個(gè)位置同時(shí)灌注混凝土,單臺(tái)泵車難以滿足要求。

      (4) 對混凝土泵的泵送壓力有一定要求。梁體距離地面高度為16m,塔柱最高處距離梁體27m,即地面距離塔柱最高處為43m,梁體兩端水平距離最大為110m。如直接從地面泵送混凝土,則混凝土泵須有較高的泵送壓力。

4  原選擇方案

      浦上大橋在前期施工時(shí)已配有兩臺(tái)混凝土泵,其中1臺(tái)為自備的60型拖泵,另1臺(tái)為外租的28m泵車,主橋箱梁施工時(shí),曾利用原有設(shè)備使用以下幾種配置方案進(jìn)行泵送混凝土施工。

      (1) 利用1臺(tái)60型混凝土拖泵,直接從地面將混凝土泵送至主橋面及塔柱處,在泵送梁體混凝土?xí)r加1節(jié)三通泵管,將混凝土同時(shí)向兩邊梁體泵送。因該臺(tái)拖泵已經(jīng)使用較長時(shí)間,老化嚴(yán)重,已達(dá)不到額定泵送壓力,故而在實(shí)際操作時(shí),常有堵管現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重影響正常施工。此外,因受場地條件限制,每次拖泵移位時(shí)需要起重機(jī)及載重汽車吊裝運(yùn)輸,增加了工作量和機(jī)械費(fèi)用。

      (2) 第二種方案,是在梁體混凝土泵送施工時(shí),再租1臺(tái)泵車,加上原租泵車,分別向梁體兩端泵送混凝土。該方案在對梁體施工時(shí)可行,且施工時(shí)間較短,加快了施工進(jìn)度。但此方案機(jī)械成本較大,機(jī)械利用率較低,而且因塔柱距離地面較高,泵車不能滿足塔柱第2節(jié)以上部分混凝土的泵送施工。

      (3) 還有一種方案是,將拖泵吊放至橋面處,先由泵車從地面將混凝土泵送至拖泵,再由拖泵利用三通管泵送至兩側(cè)梁體處,或直接泵送至塔柱處。該方案不用增加設(shè)備即能同時(shí)滿足梁體和塔柱的施工,但仍存在一些缺點(diǎn),比如拖泵需經(jīng)常倒運(yùn)移位;混凝土經(jīng)兩次泵送,機(jī)械費(fèi)用較大; 因兩臺(tái)混凝土泵的泵送能力不一致,致使在泵送操作時(shí)較繁瑣。

      以上幾種配置方案在實(shí)際施工時(shí)均不能令人滿意。

5  改進(jìn)后的泵送方案

      為了既滿足浦上大橋主橋的混凝土施工,又控制成本節(jié)約費(fèi)用,經(jīng)市場調(diào)研后,改進(jìn)的施工方案是,重新租用1臺(tái)車載泵,代替原方案(1)中的拖泵進(jìn)行施工,即從地面直接將混凝土泵送至梁體或塔柱處。與原來的方案比較,該方案的好處有: 

      (1) 該車載泵泵送壓力較高,堵管情況發(fā)生少,可保證主橋混凝土的正常灌注施工; 

      (2) 車載泵可自行行走,移位方便快捷,與使用拖泵的吊裝倒運(yùn)相比,節(jié)約了施工時(shí)間。

      (3) 利用1臺(tái)車載泵即可滿足梁體和塔柱的混凝土泵送施工,將原租用的泵車退租,機(jī)械費(fèi)用節(jié)省了40%。

      福州浦上大橋主橋箱梁經(jīng)過兩個(gè)月的施工,已施工至7號塊,改進(jìn)后的泵送方案經(jīng)濟(jì)有效地滿足了施工要求。
 
原作者: 宋建國

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